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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Wie Servomotor entstören


Autor: Malte __ (malte) Benutzerseite
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Hallo,
ich habe eine Schaltung, bei der ein ATMega8 zwei Modellbauservos 
ansteuert. Leider geht bei dem AVR immer der Brown-Out Detektor los, 
sobald die Servos den ersten Impuls bekommen. Daher habe ich (in der 
Uni) die Schaltung mal mit einem Oszi untersucht.
Gelb ist die Betriebsspannung und grün die Servospannung, die mit der 
Betriebsspannung zwecks Strommessung über 1 Ohm verbunden ist (A/D 
Eingang des AVRs). Lila zeigt die Differenz der beiden Spannungen und 
somit den Strom an.
Insbesondere die hohen Spannungsspitzen von bis zu 13V haben mich doch 
etwas beunruhigt, da hierdurch vermutlich auch der AVR beschädigt werden 
könnte. Derzeit hat dieser nur einen 100nF Abblockkondensator.

Nach meiner Überlegung müssten doch 5µF (~1µs Stördauer * 5V) zum 
Entstören reichen und ich würde zur Sicherheit einen deutlich größeren 
220µF Elko nehmen.
Oder sind da noch weitere Maßnahmen erforderlich, damit mir der AVR 
nicht irgendwann einen Schaden erleidet?

Autor: Esko (Gast)
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>Nach meiner Überlegung müssten doch 5µF (~1µs Stördauer * 5V) reichen
Nein.
Rechne mit 1000µF pro Ampere.

Den Kondensator direkt an den Servo. Zusätzlich noch einen 100nF direkt 
dran.
Dann an den µC auch einen großen Elko direkt dran.

Autor: STK500-Besitzer (Gast)
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Mich würde jetzt dein Schaltungsaufbau interessieren, da ich noch nie 
Probleme mit irgendwelchen Störungen durch ein Modellbauservo hatte.
Ich betreibe si am Mikrcontroller immer so, dass nur Masse und 
Signalleitung mit der Controllerschaltung verbunden sind. Die 
Versorgungspannung greife ich entweder vor dem µC-Spannungsregler ab, 
oder die Servos bekommen eine eigene Spannungsquelle.
Eine Ferrit-Perle in der Stromzuführung des Servos dürfte auch nicht 
ganz verkehrt sein.
Ich habe noch nie eine Modellbau-Schaltung gesehen, die große Elkos 
erfordert...

Autor: Otto (Gast)
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@Malte,

mit welcher Spannung betreibst Du den Controller - hat er einen 
Spannungsregler?

Otto

Autor: JensM (Gast)
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@Esko
>Rechne mit 1000µF pro Ampere.

Die Fausformel 1000µF pro Ampere beziehen sich normalerweise
auf Glättungskondensatoren nach einem Brückengleichrichter an 50 Hz
zur Überbrückung der 10 ms bis zur nächsten Sinushalbwelle.
Deshalb ist dieser grosse Wert hier nicht nötig.

Den 100nF Abblockkondensator würde ich auch empfehlen.

@Malte __
Die Berechnung vom 5µF stimmt nicht ganz, da du 5V als Differenzspannung
angenommen hast. Die Versorgungsspannung soll sicherlich nicht so stark
einbrechen. Die vorgeschlagenen 200µF sind jedoch sicherlich nicht so
schlecht. Damit würde ich auch mal testen.


Gruss JensM

Autor: Malte __ (malte) Benutzerseite
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Ich hatte es erst mit 4x NIMH Akkus (4,8V) probiert, bei dem es dann 
eine Endlosschleife aus Resets gab. Bei dem Messen per Oszi habe ich 
direkt ein Labornetzteil genommen. Dann kommt es scheinbar nur noch beim 
Start des ganzen zu den oben genannten Pulsen, ist der Servo erstmal an, 
sind die Störungen auch kleiner.

Autor: Esko (Gast)
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>Die Fausformel 1000µF pro Ampere beziehen sich normalerweise
>auf Glättungskondensatoren nach einem Brückengleichrichter an 50 Hz
>zur Überbrückung der 10 ms bis zur nächsten Sinushalbwelle.
>Deshalb ist dieser grosse Wert hier nicht nötig.
Okay ist nur ein Schätzwert.
Allerdings hatte ich auch mal einen Servo an der µC Stromversorgung 
dranhängen und erst nach ein paar 1000µF gingen die Probleme weg.
Besser wäre sicher den µC getrennt zu speisen.

Autor: Ralf2008 (Gast)
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Wenn man Mikrocontroller und Servo an einer Spannungsquelle betreiben 
will, benötigt man vermutlich einen Tiefpass-Filter bestehend aus 
Widerstand und Kondensator:

Mikrocontr.--Filter (10-30 Ohm+Kondensator)--Spannungsversorgung--Servos

http://de.wikipedia.org/wiki/Tiefpass

Hm, der ATmega8 läuft ja nur von 4,5-5,5V. Das ist aber wirklich knapp 
für 4 Zellen. Servos ziehen beim Anlaufen richtig Strom, verursachen 
Störungen. Ohne etwas mehr Aufwand, z.B. höhere Spannung, low-drop 
Spannungsregler, Abblockkondensatoren, Filter wird das vielleicht 
schwierig ...


Ralf2008

Autor: Malte __ (malte) Benutzerseite
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Ok, 1000µF direkt an der Spannungsquelle und nochmal 220µF hinter dem 1 
Ohm Widerstand habe die Störungen verschwinden lassen, aber mit Akkus 
geht weiterhin der Brown-Out los.

Ralf2008 wrote:

> Hm, der ATmega8 läuft ja nur von 4,5-5,5V.
Stimmt, irgendwie hatte ich da fälschlicherweise mehr Toleranz in 
Erinnerung. Dann nehme ich jetzt die L Version (ist ein 8MHZ Quarz) und 
achte später auf stabile 5V.

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