Hallo Leute, Kennt jemand von euch einen Step-Down Wandler, der bei einer Ausgansspannung von 18,5V möglichst hohe Ströme liefern kann? Hohe Ströme heist am liebsten bis zu 120A. Etwas weniger ist auch ok, weil ich die Möglichkeit habe, die Wandler parallel zu betreiben (versorgung verschiedener Motoren). Außerdem soll das ganze möglichst nicht mehr als 2kg wiegen. Das Ganze ist für einen sehr großen Hexapod mit 4 Gelenken, in dem Servos mit bis zu 7A Strombedarf verbaut werden. (12 Servos mit 7A und 12 mit 2,6A max). Als Dauerlast wird ein so hoher Strom nie auftreten, aber kurzzeitige Spitzen können die 120A auch übertreffen. Was den Preis angeht, so ist alles bis ca. 2000Euro erlaubt (günstiger ist natürlich besser). Bei rs-online bin ich nicht fündig geworden und sonst kenne ich keine passende Anlaufstelle. Hat jemand einen Tip? Gruß, Yaro
wie hoch ist denn die eingangsspannung? 18,5V und 120A sind sportliche 2,2kW. das ist ne ordentliche menge! ich muß mal schauen, wenn du mehrere wandler parallel betreiben kannst habe ich vielleicht einige, die zusammen die geforderte leistung bringen, muß ich aber erst nachschauen.
Hi Yaro, schau mal auf ein mainboard. Die haben teilweise 12 Phasenwandler. Da bekommst du Bauteilbezeichnung und Beispiellayout her.
Hallo Yaro, wie der Vorposter schon schrieb, wie hoch ist die Eingangsspannung? Also parallelsiere geht eigentlich nur über einzelne kleine Netzteile wie z.B. bei mir mit 24V/500VA Diese Trafos gibt es günstig mit 2x12V und wennD u davon eine Ladung kaufst ist noch billier Ich verwende nun einen National Semiconductor LM5116 welcher eine Uin von bis zu 100V hat und 20A Ausgangsstrom bei entsprechendem PowerMOSFET. Dann verwendest Du eine sogenannten Load-Share-Controller von Texas Instruments. Du hast also ein Netzteil mit 20A und 18,5V Ausgang sowie einen einzelnen Steuerdraht. Nun kannste alle +/- Strängezusammen hängen und die Steuerdrähte und kannst 480W weise die Leistung erhöhen. Die Gesamtleistug wird zwischen den einzelnen Netzteilen Symetrisch aufgeteilt. Grüße Michelle
Die Eingangsspannung ist frei wählbar. D.h. ich verwende Industrie LiFePo Akkus, die ich in Reihe schalte. @Ben: Mach dir keine Eile, ich hab noch genug Zeit. @avion23: Die verrückten Bauteile, die auf Mainboards verwendet werden traue ich mich kaum anzufassen =) @Michelle Konzack: Das mit dem Load-Share-Controller höre ich zum ersten Mal. Das ist ne tolle Sache! Allerdings habe ich keine Netzteile, sondern Akkus (und somit auch keine Trafos), aber das sollte ja keine Probleme bereiten. Wenn ich das richtig verstehe, dann kann man mit dem Load-Share-Controller ja leicht mehrere buck-Wandler zusammenschalten. Dann sollte es ja garkeine Probleme bezüglich ausgansströmen geben.... man braucht nur genug Wandler... Oder? Gruß, Yaro
warum nimmst du nicht die passende anzahl akkus und vergisst den wandler?
> Die Eingangsspannung ist frei wählbar.
Wozu brauchst du dann Step-Down Regler ?
Motoren in Servos haben kein Problem mit höherer oder niedrigerer
Spannung.
Dein Wandler kostet zusätzlichen Aufwand, überfordert dich
offensichtlich, bringen zusätzliches Gewicht, und schaffen Probleme weil
im Endeffekt 2 Regler (Netzteil und Servo) hintereinandergeschaltet
sind.
MaWin schrieb: > Dein Wandler kostet zusätzlichen Aufwand, überfordert dich > offensichtlich, bringen zusätzliches Gewicht, und schaffen Probleme weil > im Endeffekt 2 Regler (Netzteil und Servo) hintereinandergeschaltet > sind. Das Problem ist, das ich für maximals Drehmoment genau 18,5V brauche (und ich brauche maximales Drehmoment), welche ich nicht allein mit Akkus erzeugen kann. Ein weiteres Problem ist, dass ich gerne ein höheres Potential bei den akkus hääte als bei den Motoren, um Stromspitzen besser ausgleichen zu können und um eine stabile Stromversorgung zu gewährleisten. Überfordern wird es mich nicht, ich bin lernfähig =) Was den Regler im Servo angeht, so glaube ich, dass er einfach die Spannung direkt mit einem PWM an den Motor anlegt. Das einzige, wo er sie runterregelt ist für die Logik. Ich denke nicht, dass das Probleme machen sollte. Hab früher einfache servos hinter einen Step-Down gehängt und keinerlei Probleme gehabt. Gruß, Yaro
wie hoch ist denn die maximal mögliche eingangsspannung für den wandler, die du noch für praktikabel hältst? der haken an der sache ist, daß 2,2kW wandler primär meistens so 300-420Vdc haben. 2,2kW und 2kg gewicht ist auch eine schwere herausforderung... schau doch mal was ein ordentliches 1200W PC-netzteil wiegt - und du willst fast das doppelte! und wieviele wandler brauchst du, gehts dir um ein einzelstück oder brauchst du mehrere?
Yaro schrieb: > @Michelle Konzack: > Das mit dem Load-Share-Controller höre ich zum ersten Mal. Das ist ne > tolle Sache! > Allerdings habe ich keine Netzteile, sondern Akkus (und somit auch keine > Trafos), aber das sollte ja keine Probleme bereiten. Funktioniert genauso aber DU mußst aufpassen, da die den Shuntwiderstand in der Masseleitung haben... > Wenn ich das richtig verstehe, dann kann man mit dem > Load-Share-Controller ja leicht mehrere buck-Wandler zusammenschalten. > Dann sollte es ja garkeine Probleme bezüglich ausgansströmen geben.... > man braucht nur genug Wandler... Oder? JA, ich kann bis zu 12kW @24 schalten was bei mir allerdings eine physikalische limitierung ist, denn ich habe nur 100mm² Flachkupfer und mußte Spannungsverluste einrechnen. > Gruß, Yaro Grüße Michelle
@Ben: 300V ist viel zu hoch. Ich muss die Spannung mit Akkus durch serielle Schaltung erzeugen. Die höchste Spannung, die ich so (schätzungsweise) erzeugen kann ist und die 70V. 2,2kW ist auch relativ... ich werde nie die gesammte Leistung über einen Zeitraum von über einer halben sekunde brauchen. Die maximale Dauerlast kann man leicht auf 1kW begrenzen (wahrscheinlich sogar auf deutlich weniger) Es wird ein Einzel-Stück (Werbungszwecke). Wenn man die Regler parallel schalten kann, dann kann ich doch einfach 20 PTN78020HAZ nehmen und hab kaum Gewicht und kaum Platzverbrauch. Ich hab vor 2 Jahren mit dem YEV09T20-0 gearbeitet. Dort hätte ich auch höhere Ausgangsströme gebraucht und wollte 2 davon parallel schalten. Hab den Support angeschrieben, ob das geht, aber der hat mir geantwortet, dass es dafür keine Möglichkeit gibt. War der Support inkompetent, oder ist an dem Regler irgendetwas anders? Gruß, Yaro
Wieviel Motore müssen denn versorgt werden und was braucht jeder davon einzeln? "parte et divide"
wer lesen kann ist klar im vorteil (12 Servos mit 7A und 12 mit 2,6A max).
123 schrieb: > (12 Servos mit 7A und 12 mit 2,6A max). Immer diese eingeklammerten Fußnoten; da kommt jeder gutter Mensch durcheinander. Ich ziehe meine Frage vorläufig, bis zur endgültigen Klärung zurück :-)
Yaro schrieb: > 2,2kW ist auch relativ... ich werde nie die gesammte Leistung über einen > Zeitraum von über einer halben sekunde brauchen. > Die maximale Dauerlast kann man leicht auf 1kW begrenzen (wahrscheinlich > sogar auf deutlich weniger) Ich an deiner Stelle würde die 2,2kW ignorieren. Sorg nur dafür, dass der Regler nicht abschaltet sondern nur die Spannung einbricht. Mit ein paar Elkos im Regler und auch verteilt in den Servos kannst du relativ weit kommen. 1kW ist schon wieder anders. Da du sowieso auf ein Mehr-phasen-Design ausweichst würde ich mir noch überlegen jedem Servo einen seperaten Regler zu spendieren. Dann hast du auch kein Problem mit dem Spannungsabfall über die Leitungen. Es ist wichtig, dass du die Spannung nur hoch- oder heruntersetzt, aber nicht beides. Nur dann ist der Wirkungsgrad hoch bzw. die Schaltung einfach. Buck-Converter haben einen leicht höheren Wirkungsgrad und nutzen die Komponenten besser aus als boost converter. Außerdem sind sie IMO einfacher :) Ein 1kW Regler überfordert dich aber mit Sicherheit - nicht böse gemeint! Selbst ein kleiner Regler für jeden Servo wird knapp. Vielleicht kannst du da etwas fertiges zukaufen bzw. extern entwickeln lassen? Falls du die Daten mal durchspielen möchtest: http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps_e/smps_e.html Dort die Daten eintragen. Bei Farnell, Reichelt, dikikey Spulen heraussuchen die sinnvoll sind. Die Spulen müssen den peak(!)-Strom + Reserve aushalten. Bei höherer Temperatur sinkt die Sättigungsflussdichte, d.h. du kommst früher in die Sättigung. D.h. entweder gut kühlen, was bei Spulen nur mit Luft geht, oder noch mehr überdimensionieren. Schau dir auch die rein physikalische Größe der Spulen an. Unter der Spule darfst du keine Komponenten plazieren, auch allgemein keine Leiterbahnen. D.h. der Platz auf der Platine ist weg. Insgesamt kommst du auf Faktor 3 bis 5 an Raumbedarf in Relation zur verwendeten Spule. Das ist nur meine Meinung. Es gibt auch den Begriff der Leistungsdichte. Viele Hersteller brüsten sich damit. Damit kannst du den Platzbedarf abschätzen. Du brauchst mehr, weil unerfahren und niedrige Spannung. Immerhin fließen bei dir 120A über die Kupferschienen (?).
Das ist doch quatsch, Du wirst riesen Kondensatorbänke brauchen um die Spitzenströme abzufangen oder ein dramatisch überdimensioniertes Schaltnetzteil, daß dann riesen Verlustleistung hat und einfach wegen der Kühlkörper über die 2 kg kommt. Und das obwohl du Akkus an Bord hast, die einen geringen Innenwiderstand haben. Schau dich mal bei den Modellbauern um, da nimmt man den Strom immer direkt aus dem Akku, alles andere lohnt sich nicht. Die LiFePo akkus haben doch eine recht konstante Spannung über die Entladung hinweg. Das reicht völlig. Poste doch mal das Datenblatt der Motoren.
@avion23: Einen Regler zu kaufen ist kein Problem, es ist mir sogar lieber! Ich hab schon überlegt, jeweils für ein Bein (von Sechs) einen eigenen Regler zu nehmen. Dan würden keine so großen Ströme über einen Wandler fließen. Brauche aber trotzdem einen Regler mit 18,5V und 20A... fertig zu kaufen hab ich noch keinen gefunden. Eigentlich sollte das ja kaum Probleme machen, die sind ja nicht mal richtig parallel... Sollte ohne Load-Share-Controller funktionieren. So einen Regler zu finden (ist mir lieber als bauen, da meißt kleiner) ist schon leichter. @Hans Mayer: Das mit den Spitzenströmen ist ein Problem, aber ein größeres Problem ist meine ich die Dauerlast. Wenn das Schaltnetzteil überdimensioniert ist, sollten auch die Spitzenströme abfangbar sein (auch ohne 3kg Elkos). Rein Akkus verwenden ist nicht gut, weil ich das maximale Drehmoment der Motoren brauche und mir Einbußen nicht leisten kann. Ich will die Spannung natürlich nur runterregeln, nicht hin und her =) Die Servos sind folgende: Dynamixel RX-64 und EX-106+ Gruß, Yaro
18,5V und 20A klingt doch schon mal handhabbar. das sind 400W, läßt sich auf jeden fall einfacher bauen als ein einzelner regler mit 2,2kW. braucht man nur 6 gleiche kerne für die drosselspulen. das gewicht einzuhalten wird aber schwer, ich glaub stark daran, daß das ganze schwerer wird. die kühlkörper kriegt man mit einem lüfter zwar gut in der größe runter, aber die drosselspulen usw. nicht. bei den mehrpasen-designs auf mainboards muß man sagen die erzeugen zwar auch 130A, aber nur bei 1-1,5V. spätestens bei 200W leistung ist da die kotzgrenze erreicht. welche spannungen kannst du denn mit akkus alleine erreichen?
Ich verstehe nicht, warum das ein Problem darstellen sollte. Die PTN78020HAZ sind sehr kompakt und kommen mit Kühlung durch Umluft ohne schwehren Kühlkörper aus. 3 davon parallel an ein Bein (wenn man sie tatsächlich parallel schalten kann) lösen doch das Problem. Auch wenn ich einen Kühlkörper brauche, sollte das keine Großen Probleme machen, habe ja ne Menge Alu am Hexa... Ist zwar nicht besonders Wärmeableitend geformt, aber die Wärmekapazität ist recht groß. Die Akkus haben eine Nennspannung von 3,3V. Ich gehe von 24Akkus aus. Gruß, Yaro
> Ich verstehe nicht, warum das ein Problem darstellen sollte.
ich verstehe nicht warum du dann hier bist...
Deswegen: Yaro schrieb: > Ich hab vor 2 Jahren mit dem YEV09T20-0 gearbeitet. Dort hätte ich auch > > höhere Ausgangsströme gebraucht und wollte 2 davon parallel schalten. > > Hab den Support angeschrieben, ob das geht, aber der hat mir > > geantwortet, dass es dafür keine Möglichkeit gibt. > > War der Support inkompetent, oder ist an dem Regler irgendetwas anders? Gruß, Yaro
Voltage 12V~18.5V (Recommended voltage: 14.8V) Max Current 3200mA Du kannst es Dir nicht leisten 15% vom strom einfach zu verheizen für 20% mehr Drehmoment wenn der akku fast leer ist. Dazu kommt ja noch das Gewicht für die Wandler, die hohe Leerlaufverluste haben werden wenn sie so einen Spitzenstrom packen sollen. Da hilft Dir viel Wärmekapazität nicht. Wie wärs Du besorgst dir mal so einen Servo und misst aus was der so an Strom zieht, bei typischen bewegungen. Wenn du wirklich wandeln willst ist ein zentraler Wandler sicher besser, da man ihn nicht sosehr überdimensionieren muss, alle Gelenke ziehen ja nie gleichzeitig Volllast.
Hmm...daran habe ich garnicht gedacht... Der zentrale Wandler hat tatsächlich diesen echt großen Vorteil! Allerdings ist es auch nicht so, dass alle Servos von einem Bein gleichzeitig maximalen Strom ziehen. Vielleicht kann ich ja zwei große Regler benuten, einen für die linke einen für die rechte Seite... Der gleichzeitige stromfluss sollte sich bei denen nicht zu stark unterscheiden. Das Problem ist, das ich nicht weiß, was typische Belastungen sind, weil die hard Hardware noch nicht fertig ist Und somit die Dimension der Beine noch nicht bekannt ist). Übernächste woche setze ich mich mit dem hard Hardware Team zusammen... Dazu kommt noch, dass bei typischen Bewegungen ja nicht übermäßig viel Strom fließt... Aber man kann über die Ausnahmefälle, wo wirklich viel Strom fliest nicht einfach hinwegsehen. Außerdem bricht die Spannung bei hohen Strömen über den Akkus ein, auch wenn sie nur einen kleinen Innenwiderstand haben. Dann wenn ich den strom also brauche, bekomme ich ihn nicht... Naja, auf jeden Fall vielen Dank für die Tipps! Ich werd mich nächste Woche mal mit dem Elektronik-Team zusammensetzen, diesen Thread vorstellen und dann mal abwägen, was am Besten ist.
Der thread ist zwar schon verstaubt, aber vielleicht braucht es ja irgendwann jemand: Ich habe passende DC/DC gefunden: http://www.de.tdk-lambda.com/public/product_details.aspx?cid=2&t1type=dcdc&scid=266 hiervon z.B. der PAF700F48-28 Hat 25A Ausgangsstrom bei einer Spannung von 16.8V - 32.2V. Lassen sich ohne Zusatzaufwand parallel schalten. Aber eine Frage hätte ich dann doch noch: Was meint Ihr ist besser: - Parallel 6 PAF700F48-28 - in Reihe 2 PAF700F48-12 (jeweils a 9V) und davon dann 3Stück parallel - in Reihe 3 parallele PAF700F48-28 und 2 PAF500F48-5 Hat alles Vor und Nachteile... ich kann mich einfach nicht entscheiden... Gruß, Yaro
Yaroslav Gevorkov schrieb: > ... ich kann mich einfach nicht entscheiden... Es ist schon blöd, wenn man durch Entscheidungen Karriere machen muß und keine Ahnung hat. Meinem Boß geht das auch so.
Variante 1 hat höhere Redundanz, ausserdem brauchst Du nicht verschiedene Komponenten.
@Schuhplattler Sepp, Oberammergau: Will keine Karriere damit machen, ist nur ein Hobbyprojekt, was finanziert wird... @Hans Mayer: Das war genau der Grund, wieso ich das in die Möglichkeiten aufgenommen habe, obwohl es ca. 10% weniger Strom liefert.
Du musst auf jedenfall rausfinden wie die Dinger im Überlastfall reagieren. Wenn sie sich dann abschalten hast Du ein Problem und musst auf die Stromspitzen dimensionieren. Überleg dir nochmal, ob Du nicht doch dein Akkupack direkt um 18,5V dimensionieren willst. Das Drehmoment mag nicht optimal sein, aber dadurch daß Du viel Gewicht sparst ist dein Roboter am Ende wahrscheinlich Leistungsfähiger und Energieeffizienter. zuverlässiger sowieso.
Das Problem ist die Ladeschlussspannung und die Spannung im entladenen Zustand. Ich verwende LiFePos. Wenn ich 5 davon in Reihe schalte habe ich eine Spannung von 12.5 bis 18.5V Ich werd mal gucken, wie schwer der DC/DC in Verbindung mit Kühler und Beschaltung wird. Wenns viel zu schwer wird, werd ich wirklich nur Akkus dranschließen. Vielleich überlege ich mir auch was, um Akkus variabel dazuschalten zu können.
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