Zasilanie układu

[simson]

Mam następujący układ:

Zeby ten rysunek był w miarę czytelny nie rysowałem filtrów przy silnikach( oznaczone że będą) , i nie prowadziłem zasilania 5v dla każdego sterownika, przewody sygnałów sterującyych prowadziłem jako jeden przewód.

Zasilacz

12 V 15 A dwuzłączowy

12 V 4 A

Mikrokontroler

http://www.st.com/en/microcontrollers/stm32f407vg.html

Sterowniki silnika DC

https://kamami.pl/sterowniki-silnikow/564104-modbts7960-modul-sterownika-silnika-dc-mostek-h-43a-z-radiatorem.html

Silniki z enkoderami

https://botland.com.pl/silniki-dc-z-przekladnia-i-enkoderami/5114-silnik-z-przekladnia-37dx73l-1311-enkoder-cpr-64.html

Przetwornice

https://kamami.pl/step-down/543018-modul-przetwornicy-dc-dc-step-down-340v-regulowane-1535v-lm2596.html

https://botland.com.pl/przetwornice-step-down/2753-przetwornica-step-down-d24v25f5-5v-25a.html

Pytania:

1. Czy takie zastosowanie szybkozłączek jest dopuszczalne ? Czy może jest inne rozwiązanie? Interesuje mnie czy taki rozwiązanie się sprawdzi ? Szczególnie chodzi mi o ich użycie w przypadku zasilania enkoderów i sterowników.

2. Niestety stm ma tylko 2 pin 5V, dlatego zasilanie poprowadziłem z innego źródła. Czy to wogóle będzie działać ? Czy takie rozwiązanie może być zastosowane?

3 Czy wystarczy po jednym kondensatorze ( nie tak jak na schemacie) przed każdym mostkiem, jak i po jednym przed każdą z przetwornic dołączonych do drugiego złącza zasilacza 12V 15A ?

Proszę o wypisanie błędów, propozycje innych rozwiązań.

[marek1707]

Skoro zasilacz jest 12V, silniki też, to po co przetwornica do silników? Obniżająca? Do ilu?

Po co ten drugi zasilacz, skoro już masz stabilizowane i silne 12V z pierwszego i małą przetwornicę do zasilania STM? Jeżeli enkodery wymagają 5V to niej możesz je też zasilać. A jeśli potrzebujesz dla nich 3V, to zrób sobie z 5V czymś banalnym.

Zasilacze mają na wyjściu wszelkie wymagane kondensatory, niczego nie musisz tam kombinować. Mostki o ile widzę - także coś na płytkach mają.

Coś z masami nie teges.

Sprawdź w dokumentacji lub u producenta na jakie prądy są specyfikowane te złączki i będziesz wiedział. Przecież nie zgadniemy jakich chcesz użyć.

[simson]

Te przetwornice są dla enkoderów i sterowników silników, dla silnika nie ma ( mogłem innymi kolorami to narysować).

Co do drugiego zasilacza to tak wyczytałem. Powód to zakłócenia powodowane przez silniki.

Co do mas, niezbyt czytelny schemat narysowałem.

Enkodery i mostki ( obwód logiki) mają wspolną masę.

Silniki i mostki ( obwód mocy) mają wspólną masę.

Jeżeli dołączę stmf407 do tego samego zasilacza, do złącza do którego podłączone są enkodery i mostki(obwód logiki), to dołączę też go pod tą samą masę.

Czyli dobrze myślę o łączeniu tych mas ?

Jeśli chodzi o złączki to myślałem o wago min śr 0,5 mm-2,5mm 20A.

Czyli ostatecznie wystarczy że:

* Pod jedno złącze podłączyć równolegle 3 silniki i 3 mostki (obwód mocy), natomiast pod drugie enkodery ,stm i mostki?

*Stm i enkodery podłączę pod jedną przetwornicę, tą pod którą na schemacie jest podpięty stm.

Natomiast pod drugą tą tańszą podłączę logikę mostka?

[marek1707]

Wszystko ma mieć wspólną masę niezależnie od liczby użytych zasilaczy sieciowych, chyba że np. mostki mają pełną izolację na wejściach.

Podziel odbiorniki energii na niskomocowe i te potężniejsze, a potem kolejny podział na wymagane napięcia.

Te słabsze to pewnie:

- procesor (płytka potrzebuje 5V bo jest zasilana z gniazda USB?),
- enkodery (jakie napięcie?),
- logika mostków (jakie napięcie?).

Te mocne tutaj to chyba tylko mostki i pośrednio - silniki.

Wybierz zasilacz, który będzie bezpośrednio zasilał mostki/silniki. Jeżeli to ten 12V, to sprawę napędów masz załatwioną.

Resztę możesz zasilać ze wspólnego źródła lub źródeł - w sensie stabilizatorów/przetwornic pobierających 12V z zasilacza głównego. Do zejścia z 12V na 5V przetwornica impulsowa jest idealna. Resztę napięć trzeba rozważyć w razie potrzeby.

Czy możesz taką listę zrobić? Ja nie wiem ile Woltów potrzebują te Twoje enkodery, logika mostków czy cokolwiek innego. Ty to wiesz więc napisz.

Nie ma na rysunku (bo słowo schemat nie przechodzi mi przez palce) żadnych czujników, LEDów itp. otoczenia procesora. Nowoczesne układy są zwykle zasilane z 3.3V a z resztą i wejścia procesora takie napięcie lubią więc byłoby dobrze jakoś te 3.3V zrobić. Może wystarczy to, co robi sobie na pokładzie płyta procesora, ale czasem jakieś oświetlenie (co to za urządzenie?), sonary, lidary, jakiś alarm akustyczny itp rzeczy mogą wymagać więcej mocy. Jak widzisz struktura systemu zasilania zależy nie tylko od napięć, prądów i charakteru odbiorników. Opisz wszystko co chcesz tam wstawić, wtedy można coś myśleć.

Złączki 20A to chyba dużo? Do tego porządne kable tam gdzie trzeba i tyle.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[simson]

Wyższej mocy:

mostki 12V i 5A( takie potrzebują silniki)

silniki 12V i 5A

Zasilanie silników planują z wymienionego wyżej zasilacza 12V 15A

Niższej mocy:

*stm32f407 - zasilanie od 3,3 do 5V ( pobór maksymalny 250uA przez sam procesor)

*logika mostków - od 3,3 do 5V i pobór prądu 20mA

*enkodery- od 3,5 do 20V i maksymalnie pobór 20mA

W przypadku stm, płytka jest wyposażona w przetwornicę więc można zasilać nawet i 5V.

Podział z względu na napięcia

12V

*mostki

*silniki

5V

*logika mostków

*enkodery

*stm32 (ewentualnie zasilę z usb z komputera)

Resztę możesz zasilać ze wspólnego źródła lub źródeł - w sensie stabilizatorów/przetwornic pobierających 12V z zasilacza głównego. Do zejścia z 12V na 5V przetwornica impulsowa jest idealna

Ok, wykorzystam przetwornicę do zasilania tych elementów 5V. Zasilacz posiada dwa złącza, pod jedno mam podłączyć równolegle mostki, silniki i przetwornicę zasilającą elementy 5V ? Czy może podzielić tak że pod jedno te części 12V, pod drugie złącze te zasilane z przetwornicy 5V.? Tylko że w tym drugim przepadku rozdzielę masy.

Co do złączek 20A to prąd maksymalny jaki wytrzyma, chciałem zastosować ją zaraz za zasilaczem żeby połączyć równolegle silniki, potem już zastosuję mniejsze, lub połączę kable w jakiś inny sposób

Urządzenie nie będzie wyposażone w żadne pozostałe elementy, reszta to już mechanika, którą zbudowałem. Całość przedstawię na forum jak uda mi się skończyć

[marek1707]

Nie wiem co Ty z tymi silnikami, przecież nie zasilasz ich osobno. Nie masz dwóch odbiorników: mostków i silników tylko jeden wspólny: z 12V zasilasz mostki a do nich podłączasz silniki. Prąd który z 12V wciągają mostki trafia do silników.

Czyli najcięższe odbiorniki mocy masz z głowy: wszystkie mostki podłączasz wprost do 12V i sprawa załatwiona.

Wyjaśnienia wymaga zasilacz. Co to znaczy, że posiada on dwa złącza? Przecież co najwyżej to są dwie śruby +12V podpięte do tego samego napięcia i dwie śruby GND podpięte do tej samej masy wewnątrz zasilacza. Nie sądzę, byś kupił zasilacz 2x12V z dwoma osobnymi, izolowanymi zasilaczami w środku. A jeśli nie, to nie pleć już o tej masie. Ma być wspólna dla wszystkich i koniec.

Do zasilania płytki procesora użyj przetwornicy 12V/5V. Zupełnie wystarczy jakaś niewielka, o wydajności <1A. Ponieważ procesor wysyła i oczekuje sygnałów 3.3V dobrze jest zapewnić, by układy z nim współpracujące też były zasilane z 3.3V. Zasil więc logikę mostków z innej przetwornicy 12V/3.3V/0.5A i zostaje jedynie(?) problem enkoderów. Z tego co napisałeś wydaje się, że dobrze byłoby napędzić je z 5V - masz już takie napięcie, ale wtedy nie możesz ich wyjść wprost podłączyć do procesora. Przewidź zatem konwerter poziomów logicznych 5V/3.3V między enkoderami a procesorem.

Nie napisałeś niczego o innych blokach podłączanych do procesora. Nic tam już nie będzie tylko PC na USB? Żadnych czujników? Czy to jakaś tajemnica?

Z tym poborem prądu procesora to coś nie doczytałeś. Moim zdaniem spora 407-ka może wziąć z 50mA jak się rozpędzi. Oczywiście może brać i 0 gdy stoi nic nie robiąc. To niczego nie zmienia w ogólnym bilansie projektu, ale dobrze, żebyś takie rzeczy wiedział.

Nie powinieneś wprowadzać kolejnego zasilania (np. procesora z USB), bo wtedy zaczynasz mieć problemy z podziałem na domeny. W przypadku włączenia zasilacza 12V swoją moc dostanie wszystko (także mostki/silniki) oprócz procesora a tego na pewno nie chcesz.

[simson]

Ok, tak zrobię z tymi przetwornicami.

Jeśli chodzi o enkodery i stm32 to stm posiada dość dużą liczę pinów "5V tolerant'

http://www.espruino.com/ReferenceSTM32F4DISCOVERY

Więc objedzie się bez konwerterów ??

Jeśli tak to podłączyć je pod tą przetwornicę z której jest zasilany stm32?

A jeżeli zastosowałbym jednak konwertery to czy taki byłby wystarczająco szybko ?

https://kamami.pl/konwertery-napiec/63662-kamodlvc-8-bitowy-dwukierunkowy-konwerter-poziomow-napiec-st2378.html

Nie napisałeś niczego o innych blokach podłączanych do procesora

Nic więcej nie będzie, tylko pc na usb, to co wymieniłem wyżej, reszta to mechanika.

[marek1707]

Tak, wiem, że są takie piny w STM32, ale to zależy od wybranego trybu pracy no i nie wszystkie. Ty potrzebujesz pewnych konkretnych, współpracujących z kwadraturowymi wejściami timerów a musiałbyś wiedzieć których użyjesz już teraz. To zawsze jest jakiś dodatkowy element projektu, który trzeba przewidzieć wcześniej. Dlatego konwerter jest dużo bezpieczniejszy, po prostu pewne decyzje zostawiasz sobie na czas pisania programu.

Tak, ten spokojnie się wyrobi, choć Ty przecież nie potrzebujesz dwukierunkowego. Wystarczy jeden prosty scalak. np. 74LVC245 zasilany z 3.3V załatwi 8 linii wejściowych.

Narysuj nowy schemat, żebyśmy wszyscy wiedzieli na czym stanęło. W miarę możliwości wpisz jakieś konkretne typy przetwornic, napięcia, prądy itp. Narysuj też w jaki fizycznie sposób (skąd dokąd) poprowadzisz masy i zasilania. Przemyśl to zanim weźmiesz do ręki.. mysz.

[simson]

Przetwornice

https://kamami.pl/step-down/558118-przetwornica-dcdc-step-down-33-v-500-ma-d24v5f3.html

https://kamami.pl/step-down/558051-modul-przetwornicy-dc-dc-step-down-5136v-5v-d24v10f5.html

Konwerter

https://kamami.pl/konwertery-napiec/557573-dwukierunkowy-8-kanalowy-konwerter-napiec-5v-33v.html

W stm mam tylko 3V albo 5V wyjścia z których mógłbym zasilać jednak nie mam 3,3V dlatego zasilam konwerter z tej przetwornicy 3v3.

Wprowadziłem małą poprawkę na zasilacz o 1 A większy, choć chyba nie potrzebnie

Nie umieszczalem przewodów sygnałów sterujących i szybkozlaczek żeby nie zaciemniać rysunku.

Teraz jest poprawnie?

[marek1707]

Ok, na nic lepszego chyba nie mamy co liczyć. Prosiłem o rzeczywiste prowadzenie mas a Ty rysujesz jakieś kreski bez sensu położone i na dodatek ze sobą niepołączone, trudno. Jeśli nie przewidzisz teraz przepływu prądów i zrobisz okablowanie na pałę, odbije Ci się przy uruchamianiu całości.

Od mostków do silników nie prowadzisz ani masy ani plusa więc kolory linii są tam błędne.

Konwerter poziomów LVC245 możesz umieścić blisko płytki procesora i zasilać go z jej 3V.

Dowiedz się (zacznij od spojrzenia na oryginalny schemat) czy płytka F407 umożliwia taki schemat zasilania jaki sobie założyłeś, tj. podawanie "z boku" 5V i czasami wtykanie wtyczki USB, która też przecież 5V doprowadza z PC. Specyfikacja USB nie przewiduje podawania zwrotnie napięcia do Hosta więc mam nadzieję, ze na Discovery to przewidzieli. Zgaduję, że tak, ale akurat F407 nie używałem.

[simson]

Co do mas to będzie topologia gwiaździsta. Choć z rysunku może tak nie wygląda. wspolny punkt to złącze zasilacza.

A jeśli chodzi o:

. Jeśli nie przewidzisz teraz przepływu prądów i zrobisz okablowanie na pałę, odbije Ci się przy uruchamianiu całości.

Chodzi Ci o źle dobrany przekrój kabla do przepływającego prądu?

Nie dopisałem tylko przy enkoderach prądów po 20mA na każdy. logika mostków tak samo, nie znam tylko stm32f407 i tego konwertera.

[marek1707]

"Choć z rysunku może tak nie wygląda.."

Właśnie chodziło mi o to, by wyglądało. Dostaliśmy obrazek z "wizją artysty" zamiast schematu. Nie tylko mu dwaj czytamy ten wątek - jest szansa, że kogoś czegoś nauczysz.

Tak, chodziło mi o topologię połączeń i planowane przekroje.

Logika mostków i konwerter możesz przyjąć po zero. Procesor - to zależy od tego co akurat robi, ale to bez znaczenia w przypadku stosowania przetwornicy 1A.