Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC-DC Stepdown parallel schließen


von Max A. (max_mma)


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Hallo
ich habe in einigen Foren gelesen, dass man keine Stepdowns parallel 
ohne gewisse Sicherungen schließen sollte. Bei meinen Projekt habe ich 
einen Raspberry Pi, der Servomotoren ansteuert. Diese ziehen so viel, 
dass ein 9A stepdown nicht ausreicht. Nun habe ich vor, mehrere kleine 
Stepdowns (XL 4015) parallel an mein LI ION Akkublock mit BMS zu 
schließen. Jeder Stepdown versorgt dann 3 Servomotoren. Insgesamt habe 
ich 18 Servos, also 6 Stepdowns.
Ist das möglich, ohne dass irgendwelche Schäden oder Ähnliches 
entstehen?
Über eine Antwort freue ich mich sehr
Liebe Grüße Max

von MaWin (Gast)


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So lange du nicht die AUSGÄNGE parallel zusammenschaltest, geht das.

von Max A. (max_mma)


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Das mache ich ja nicht, wenn ein Stepdown 3 Servos versorgt und ein 
anderer, von der selben Stromquelle kommend, die nächsten 3, oder?

von Schlosser (Gast)


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Mann kann vielleicht Schloesser parallel schliessen,
aber Spannungsregler kann mann nur parallel schalten.

von Max A. (max_mma)


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Ok danke für die Antwort

von Kevin M. (arduinolover)


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Max A. schrieb:
> Das mache ich ja nicht, wenn ein Stepdown 3 Servos versorgt und ein
> anderer, von der selben Stromquelle kommend, die nächsten 3, oder?

Richtig, allerdings kann es passieren, dass sich die Regler am Eingang 
gegenseitig stören, daher kann es ratsam sein einen Filter an jedem 
Vorzusehen. Das kommt aber auch ganz stark darauf an was für ein 
Step-Down das ist.

von Axel R. (axlr)


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Nein, geht bei denen NICHT. Spätestens über die gemeinsame 
Masseverbindung zwischen den Servos wird die Strombegrenzung der Module 
kurzgeschlossen. Du hast dann keine Strombegrenzung mehr.

von Kevin M. (arduinolover)


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Axel R. schrieb:
> Nein, geht bei denen NICHT. Spätestens über die gemeinsame
> Masseverbindung zwischen den Servos wird die Strombegrenzung der Module
> kurzgeschlossen. Du hast dann keine Strombegrenzung mehr.

Wenn man das anständig verkabelt ist das kein Problem.

von Max A. (max_mma)


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Was meint anständig verkabelt?

Beitrag #6805136 wurde vom Autor gelöscht.
von Axel R. (axlr)


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Kevin M. schrieb:
> Axel R. schrieb:
>> Nein, geht bei denen NICHT. Spätestens über die gemeinsame
>> Masseverbindung zwischen den Servos wird die Strombegrenzung der Module
>> kurzgeschlossen. Du hast dann keine Strombegrenzung mehr.
>
> Wenn man das anständig verkabelt ist das kein Problem.

Soso, mal mal auf. Das will ich sehen, wie du den 10mR Shunt im 
negativen Zweig außenvorlässt. Dazu müsste die Eingangsseite der DCDC 
Wandler galvanisch vom Rest getrennt werden. Spätestens, wenn er den USB 
in den Rechner steckt, ist's sonst vorbei. Wenn man die Strombegrenzung 
hingegen nicht braucht, ist es auch egal. Da geb' ich Dir Recht.

von H. H. (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Nein, geht bei denen NICHT. Spätestens über die gemeinsame
> Masseverbindung zwischen den Servos wird die Strombegrenzung der Module
> kurzgeschlossen. Du hast dann keine Strombegrenzung mehr.

Es gibt diese Module mit und ohne einstellbarer Strombegrenzung.

von Kevin M. (arduinolover)


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Das es keine komplette gemeinsame Masse gibt, sondern immer schön für 
jeden Regler getrennt, was man allein schon wegen der current loop 
möchte. Allerdings ist selbst das andere kein Problem, wenn ich hier 
grade das richtige Datenblatt habe, misst der den Strom High Side.

von Max A. (max_mma)


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Es ist ein XL4015.
Was ist ein Filter?

von Max A. (max_mma)


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Bedeutet ich kann das machen?

von Kevin M. (arduinolover)


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Max A. schrieb:
> Es ist ein XL4015.

Also dieser hier?
http://www.xlsemi.com/datasheet/xl4015%20datasheet.pdf

Max A. schrieb:
> Was ist ein Filter?

Er filtert? Spaß bei Seite, da gibts verschiedene z.B. RC, LC, CLC uvm.
die letzten beiden wären für dich interessant.

: Bearbeitet durch User
von Max A. (max_mma)


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von roehrenvorheizer (Gast)


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> Jeder Stepdown versorgt dann 3 Servomotoren. 

Hallo,

das geht nur, wenn die Ausgänge nirgends parallel geschaltet sind, wie 
schon genannt, auch Minus-seitig nicht. Durch Lastwechsel kann es selbst 
bei eingangsseitiger Parallelschaltung zu unerwünschten 
Regelschwingungen kommen, wenn die Spannungsversorgung nachgibt. Ein 
paar Elkos als zusätzliche Pufferung könnten nützlich sein bei den hohen 
Strömen. Das müßte man ausprobieren.

Mfg

von MaWin (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Nein, geht bei denen NICHT. Spätestens über die gemeinsame
> Masseverbindung zwischen den Servos wird die Strombegrenzung der Module
> kurzgeschlossen

XL4015 messen nicht in der Masseleitung.

Kevin M. schrieb:
> daher kann es ratsam sein einen Filter an jedem Vorzusehen.

Ein Akku ist ausreichend spannungsstabil. Nach Angstdioden erfinden FUD 
nun auch noch Angstfilter.

von H. H. (Gast)


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MaWin schrieb:
> XL4015 messen nicht in der Masseleitung.

Die Module des TE allerdings schon.

https://www.electroschematics.com/wp-content/uploads/2020/02/9-XL4015-CC-CV-Buck-Module-CKT.jpg

von Kevin M. (arduinolover)


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MaWin schrieb:
> Ein Akku ist ausreichend spannungsstabil. Nach Angstdioden erfinden FUD
> nun auch noch Angstfilter.

Wenn der Großmeister das sagt, dann lass sie Weg, ich möchte mich mir 
nicht anmaßen ihm zu Widersprechen. Abgesehen davon das ich sagte KANN 
notwendig sein und kommt auf den Regler an.

PS: Ich hatte auch schon Akkubetriebene Regler, die ohne Filter nicht so 
glücklich waren. Mal davon abgesehen, dass die Step-Downs auch andere 
Teilnehmer, die die gleiche Versorgung nutzen, stören können ohne selbst 
instabil zu sein.

von Axel R. (axlr)


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Kevin M. schrieb:
> Das es keine komplette gemeinsame Masse gibt, sondern immer schön für
> jeden Regler getrennt, was man allein schon wegen der current loop
> möchte. Allerdings ist selbst das andere kein Problem, wenn ich hier
> grade das richtige Datenblatt habe, misst der den Strom High Side.

Die typischen XL40xx Boards messen alle LOW-Side. Der Schaltregler-IC 
hat damit nix zu tun.
Wenn uns der MAX das mal aufmalt, was er wo wie verbinden möchte, können 
wir ihm sagen, ob es geht oder nicht und warum (nicht).
Und ein Link zum DCDC-Modul...

von Max A. (max_mma)


Angehängte Dateien:

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Um alle 18 Servos anzusteuern baue ich meinen eigenen PCA9685. Die 
Stromversorgung wird aber so aussehen.
Der Link zum Module:
https://kleine-teile.de/Kleine-Teile/Datenblaetter/XL4015%20Datasheet.pdf

von H. H. (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Die typischen XL40xx Boards messen alle LOW-Side.

Schau mal:

https://www.makershop.de/module/step-downup/xl4015-step-down/

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Max A. schrieb:
> Über eine Antwort freue ich mich sehr
Ein Thread reicht!
Oder hast du diese Frage weltweit in allen verfügbaren Foren gestellt?
Machst du dann ein Ranking über die erhaltenen Antworten?

Max A. schrieb:
> Der Link zum Module:
Das Ding ist hier ungeeignet, weil bei diesem Modul ganz offenbar der 
Massepfad aufgetrennt wird. Dein Servo wird Blödsinn machen, weil sein 
GND nichts mit dem GND des steuernden RPi zu tun hat.

: Bearbeitet durch Moderator
von MaWin (Gast)


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H. H. schrieb:
> Die Module des TE allerdings schon.

Macht allerdings immer noch nichts, wenn an jedes Wandlermodul nur 3 
Servos kommen und plus und minus an sonst nichts anderes gehen

Die Impulsleitung zum Servo hat dann zwar einen leichten Masseversatz, 
aber auch nicht schlimmer als mit 50mOhm Draht.
1
            +------+           +-----+
2
+12V--+-----|      |-----------|+    |
3
      |     |XL4056|  +--------|Servo|
4
      |  +--|      |--(--------|     |
5
      |  |  +------+  |         +-----+
6
      |  |  +------+  |        +-----+
7
      +--(--|      | --(-------|     |
8
      |  |  |XL4056|  |  +-----|Servo|
9
      |  +--|      |--(--(-----|     |
10
      |  |  +------+  |  |     +-----+
11
      |  |  +------+  |  |     +-----+
12
      +--(--|      |--(--(-----|     |
13
           |  |XL4056|  |  |  +--|Servo|
14
GND--+---+--|      |--(--(--(--|     |
15
     |      +------+  |  |  |  +-----+
16
     |                |  |  |
17
     |   +-----+   |  |  |
18
     |    |      |---+  |  | Impulsleitungen
19
     |    |  rPi |-------+  |
20
     +----|      |----------+
21
           +-----+

von Max A. (max_mma)


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Einmal bei Microcontroller und einmal bei dem embvdev

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Die Impulsleitung zum Servo hat dann zwar einen leichten Masseversatz,
> aber auch nicht schlimmer als mit 50mOhm Draht.
Allerdings funktioniert das eben nur so lange recht reibungslos, bis 
irgendwer meint GND vom Servo wäre auch GND vom RPi, da noch was 
ranbastelt und die "Massen" dabei miteinander verbindet.

Ich würde hier Module einsetzen, die wie jeder anständige Buck-Wandler 
die Masse durchschleifen. Gibts ja wie Sand am Meer.

: Bearbeitet durch Moderator
von Max A. (max_mma)


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Kannst du bitte ein Link zu solch einem Module schicken.

von Max A. (max_mma)


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Aber der Pi wird ja auch von der selben Batterie versorgt. Welches Modul 
wäre denn geeignet?

von H. H. (Gast)


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Max A. schrieb:
> Aber der Pi wird ja auch von der selben Batterie versorgt. Welches
> Modul
> wäre denn geeignet?

Beitrag "Re: DC-DC Stepdown parallel schließen"

von Axel R. (axlr)


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H. H. schrieb:
> Axel R. schrieb:
>> Die typischen XL40xx Boards messen alle LOW-Side.
>
> Schau mal:
>
> https://www.makershop.de/module/step-downup/xl4015-step-down/

Weil dem die Strommessung fehlt, ginge das mit dem. Stimmt... daumen 
hoch.
Spannungen alle ganz genau gleich einstellen, evtl. über getrennte 
Zuleitungen zum Motor hin entsprechende Spannungsabfälle erlauben, sonst 
macht ein Regler die ganze Arbeit. Daher macht sich das mit der 
Strombegrenzung ganz gut. Bei jedem Regler auf bspws. 3A gestellt, teilt 
sich das dann schön auf.
Die Freilaufdiode war bei meinem Modul zwar ne 1N519, aber in winzigem 
Gehäuse. Ist natürlich durchlegiert, weil sie die Wärme nicht loswurde. 
Dann nützt die beste Strombegrenzung nichts.
Darauf kann man noch achten.

von Max A. (max_mma)


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Also mein Schaltplan würde mit diesem Modul funktionieren?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Axel R. schrieb:
> Spannungen alle ganz genau gleich einstellen
Das muss man eben nicht, wenn man wie geplant immer nur 3 der 
Modellbauservos aus 1 Regler versorgt. Dann laufen halt jeweils 3 Servos 
mit ein paar 100mV unterchiedlich hoher Versorgungsspannung.

Die systemweit durchgängige Masse (überall wo GND draufsteht ist auch 
GND drin), erspart unangenehme Überraschungen und seltsame Effekte.

Max A. schrieb:
> Also mein Schaltplan würde mit diesem Modul funktionieren?
Ja, bei dem vom makershop ist die Masse gebrückt und IN- ist genauso GND 
wie OUT-

: Bearbeitet durch Moderator
von Axel R. (axlr)


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ja, spricht nichts dagegen.
Wo gehen denn die "D" der anderen Servo-Motoren drann?

von H. H. (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Spannungen alle ganz genau gleich einstellen,

Unsinn!

Er will sie doch nicht ausgangsseitig parallel schalten.

von Axel R. (axlr)


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Lothar M. schrieb:
> Axel R. schrieb:
>> Spannungen alle ganz genau gleich einstellen
> Das muss man eben nicht, wenn man wie geplant immer nur 3 der
> Modellbauservos aus 1 Regler versorgt. Dann laufen halt jeweils 3 Servos
> mit ein paar 100mV unterchiedlich hoher Versorgungsspannung.
>
> Die systemweit durchgängige Masse (überall wo GND draufsteht ist auch
> GND drin), erspart unangenehme Überraschungen und seltsame Effekte.

Stimmt, mein Fehler. Dachte wirklich, er wollte drei Regler für ein 
Servo parallelschalten. Andersrum geht's problemlos auf die drei Servos 
betrachtet, natürlich.
Die Gruppen können dann auch durchaus mit unterschiedlich eingestellten 
Spannungen arbeiten. Kein Problem.
Aber: GND bleibt GND, das ist wichtig

von MaWin (Gast)


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Axel R. schrieb:
> Spannungen alle ganz genau gleich einstellen,

Wozu den Unsinn ?

Nur Ärger mit deinen falschen Antworten.

Es schadet zwar nicht wenn sie gleich eingestellt sind, aber nötig ist 
das nicht, gewisse Abweichungen dürfen sein so lange die Servos das 
vertragen.

Lothar M. schrieb:
> Allerdings funktioniert das eben nur so lange recht reibungslos, bis
> irgendwer meint GND vom Servo wäre auch GND vom RPi, da noch was
> ranbastelt und die "Massen" dabei miteinander verbindet.

Ja, Scheisse, wenn man dumm ist und alle hier gemachten Ratschläge in 
den Wind schiesst, ist das eben so

Axel R. schrieb:
> Die Freilaufdiode war bei meinem Modul zwar ne 1N519

Eine Freilaufdiode in einem step down ? Na ja, eine Diode, die sogar 
leitet wenn der Schalttransistor sperrt, und natürlich für den ganzen 
Schaltreglerstrom (also 5A bei einem 5A Modul) ausreichen muss, aber 
Freilaufdiode würde ich die nicht nennen, sie geht nicht von der Last 
nach plus (bzw. dem anderen Pol).

Lothar M. schrieb:
> Die systemweit durchgängige Masse (überall wo GND draufsteht ist auch
> GND drin), erspart unangenehme Überraschungen und seltsame Effekte.

Das ist zwar richtig wenn man partout falsche Dinge machen will, aber 
nicht notwendig.

von Stefan F. (Gast)


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Funktionieren die Signal-Leitungen überhaupt sauber, wenn in der GND 
Leitung ein Shunt liegt? Ich würde lieber Spannungswandler verwenden, wo 
GND auf beiden Seiten auch wirklich GND ist.

Mit GND-Verschiebungen killt man sich auch ganz schnell mal teure 
Baugruppen. Manchmal fällt das erst später im Betrieb auf, wenn die 
Mechanik blockiert, was die Stromaufnahme in die Höhe treibt.

von Max A. (max_mma)


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Natürlich auch über den selbst gemachten PC9685 an den Pi

von Max A. (max_mma)


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Warum denn so abgehoben?

von Axel R. (axlr)


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MaWin schrieb:
> aber Freilaufdiode würde ich die nicht nennen,

Du nicht, klar.
Das ist mir aber relativ egal, wie du die Freilaufdiode im step-down 
nennst.
Darüber hinaus verbitte ich mir deinen Ton. Ich hatte meine Aussage 
längst revidiert und niemandem geschadet. Meld' dich erstmal an, wenn du 
mir hier mit aller Macht ans Bein pissen willst.

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