Hallo,
es geht darum, ein Gerät mit einem 12V Bleiakku möglichst lange mit 9V
und bis zu 2A zu versorgen.
Ein einfacher Widerstand vor die Schaltung, um daran Spannung abfallen
zu lassen, klappt leider nicht, da ich dafür einen Widerstand von ca. 20
Ohm brauche und damit nicht die 2A erreichen kann.
Ein Spannungswandler ist wohl auch nicht so zielführend, da der einmal
2A vertragen muss und mir da außerdem zu viel Verlustleistung abfällt
(-> zu viel verschwendete Energie, soll ja möglichst lange halten).
Was gibt es denn sonst noch für Möglichkeiten und was würdet ihr mir
empfehlen?
Danke!
Mit einem Schaltregler lässt sich diese recht triviale Aufgabe lösen.
Interessant ist nur das Verhalten, wenn die Eingangsspannung nur noch
knapp über der Ausgangsspannung liegt oder gar darunter. Ggf. reicht
dann ein einfacher Abwärtswandler nicht aus, sondern man muss dann auf
einen SEPIC oder automatisch umschaltenden Step-Up/Down-Wandler
zurückgreifen. Die einschlägigen Hersteller, insbesondere Texas
Instruments, bieten Unmengen an hierfür geeigneten ICs und Modulen an.
Ebenso lohnt ein Blick bei Murata.
Der Bleiakku sollte nicht zu tief entladen werden damit er keinen
Schaden nimmt. Die Abwärtswandlung sollte gegen 10V spätestens enden.
Einige Solarregler haben hier Schwellen die bereits knapp über 11V
liegen. So ein Wandler, wie prx als Beispiel nannte, wäre auch meine
Richtung für einen Lösungsvorschlag gewesen.
Okay, danke euch.
Ich habe folgendes Modul gefunden, und finde Anzeige tatsächlich ganz
nett, die den Aufpreis auch durchaus rechtfertigt:
https://www.amazon.de/tinxi-LM2596-Spannungswandler-Schaltregler-Spannungsanzeige/dp/B00Q88BZZC/ref=sr_1_2?rps=1&ie=UTF8&qid=1522520416&sr=8-2&keywords=step+down+converter&refinements=p_76%3A419122031
Danke euch. Ich hoffe nur, dass der auch wirklich 2A aushält.
Dieter schrieb:> Der Bleiakku sollte nicht zu tief entladen werden damit er keinen> Schaden nimmt. Die Abwärtswandlung sollte gegen 10V spätestens enden.> Einige Solarregler haben hier Schwellen die bereits knapp über 11V> liegen. So ein Wandler, wie prx als Beispiel nannte, wäre auch meine> Richtung für einen Lösungsvorschlag gewesen.
Ist in solche Module üblicherweise extra eine Art "Stopper" eingebaut,
die die Stromzufuhr kappt, wenn die Eingangsspannung zu tief fällt? Oder
fällt dann einfach auch die Ausgangsspannung mit?
Hans Klain schrieb:> Ist in solche Module üblicherweise extra eine Art "Stopper" eingebaut,> die die Stromzufuhr kappt, wenn die Eingangsspannung zu tief fällt? Oder> fällt dann einfach auch die Ausgangsspannung mit?
Nein, die ziehen einfach den Akku leer bis nix mehr geht und er durch
tiefentladung stirbt.
Kannst du mit Glück ein paar mal machen, dann ist er hin.
Hans Klain schrieb:> Danke euch. Ich hoffe nur, dass der auch wirklich 2A aushält.
Nicht ohne Kühlung. Die Angaben bei Ebay und Amazon sind schöngerechnet.
Von 12V auf 9V mit einem Linearregler sind 75% Wirkungsgrad, 25% werden
in Wärme verbraten.
Der LM2596 bringt bei diesen Verhältnissen (12V auf 9V) auch nicht mehr
als 75%. Egal also ob Du einen Linearregler wie 78S09 nimmst oder so ein
Modul, Du musst die gleiche Wärme abführen. Nur dass Du den 78S09 besser
an einen Kühlkörper bekommst.
Ich verwende die LM2596 auch noch gern, obwohl die schon steinalt sind,
aber sie sind gutmütig. Dann aber von 12V auf 3.3V, oder von 24V auf 5V,
da lohnt sich das.
Hauke Haien schrieb:> Nein, die ziehen einfach den Akku leer bis nix mehr geht und er durch> tiefentladung stirbt.
Theoretisch hat der LM2596 schon einen Shutdown-Pin, mit dem man eine
Unterspannungsabschaltung machen kann
(http://www.ti.com/ods/images/SNVS124D/01258337.png). Leider ist dieser
Pin auf den Modulen immer auf Masse gelegt, aber sicher kann man den
ablöten und da was dranknubbeln.
Karl schrieb:> Von 12V auf 9V mit einem Linearregler sind 75% Wirkungsgrad, 25% werden> in Wärme verbraten.
Das ist natürlich nicht schön.
Wäre es realistisch, dass über PWM (entsprechend geglättet) mit einem µC
einfach mit einer entsprechend hohen Frequenz (bei 16MHz bis zu 5.3MHz,
realistisch bei gleichzeitiger Anzeige wohl eher 150kHz < f < 200kHz)
und über ein MOSFET die Spannung kontrolliert wird?
Dann könnte ich mir natürlich auch gleich noch eine solche Anzeige mit
dazu bauen und einen Unterspannungsschutz bauen. Hierfür bräuchte ich
natürlich zusätzlich noch einen Step-Down-Wandler von 12V auf 5V für den
ADC.
Letztendlich wird es der Einfachheit halber vermutlich doch auf das
kleine Board hinauslaufen. Dann klebe ich halt noch einen kleinen
Kühlkörper oben drauf.
Hans Klain schrieb:> Karl schrieb:>> Von 12V auf 9V mit einem Linearregler sind 75% Wirkungsgrad, 25% werden>> in Wärme verbraten.>> Das ist natürlich nicht schön.> Wäre es realistisch, dass über PWM (entsprechend geglättet) mit einem µC> einfach mit einer entsprechend hohen Frequenz (bei 16MHz bis zu 5.3MHz,>[...]> ADC.> Letztendlich wird es der Einfachheit halber vermutlich doch auf das> kleine Board hinauslaufen. Dann klebe ich halt noch einen kleinen> Kühlkörper oben drauf.
JA -> LM2596
Karl schrieb:> Egal also ob Du einen Linearregler wie 78S09 nimmst...
Der 78S09 ist ein „normaler“ Linearregler mit hohem Dropout. Der scheint
mir ungeeignet. Der LM1085 hat bei 2 Ampere ein Dropout von knapp über 1
Volt.
Karl schrieb:> Von 12V auf 9V mit einem Linearregler sind 75% Wirkungsgrad, 25% werden> in Wärme verbraten.
Der Wert wird leider noch schlechter wenn der Akku voll und in gutem
Zustand ist. Dann kann er Anfangs auch um die 13 Volt und auch knapp
darüber haben. Vor allem dann wenn er eine relativ hohe Kapazität hat.
Nur, darüber weiß man nix, genauso wenig ob die Schaltung wirklich 9
Volt braucht. Vielleicht reichen auch 8 Volt oder noch weniger.
Hans Klain schrieb:> Dann klebe ich halt noch einen kleinen Kühlkörper oben drauf.
Klein ist relativ. Bei 12 Volt Uin verbrätst du 6 Watt, bei 13 Volt 8
Watt, ausgehend von 2 Ampere Laststrom. Da reicht ein Fingerkühlkörper
nicht mehr aus.
Karl schrieb:> Der LM2596 bringt bei diesen Verhältnissen (12V auf 9V) auch nicht mehr> als 75%.
Der oben verlinkte MPS1584 hat gegenüber dem LM2596 einen wesentlich
höheren Wirkungsgrad.
Jörg R. schrieb:> Der 78S09 ist ein „normaler“ Linearregler mit hohem Dropout.
Ja, das stimmt. Bei einem Akku, der auch auf 11.5V gehen kann, wenn
wirklich 12V gezogen werden und vielleicht noch eine Verpolschutzdiode
in Reihe kommt ist der grenzwertig.
Ideal wäre hier sowas wie der LT3086, der hat auch
Unterspannungsabschaltung und eine einstellbare Strombegrenzung. Ist
halt preisintensiv.
Nick S. schrieb:> Wo steht denn bitte das?
Erfahrung. Der hat ja nicht nur die 1.5V Dropout, sondern auch die
Verluste an der Diode und vor allem an dieser "winzigen" Drossel.
Meistens werden bei diesen Chinakrachern die Drosseln heisser als die
Regler selbst.
Hans Klain schrieb:> Dann klebe ich halt noch einen kleinen> Kühlkörper oben drauf.
Nicht drauf. Drunter. Die Wärme wird über die Lötfahne und die Platine
abgeleitet. Das sind übrigens 3-4W bei 2A, das ist kein "kleiner"
Kühlkörper mehr.
Probier es halt aus. Bei den Preisen kannst Du kaum was falschmachen,
dafür bekommst Du hier nichtmal den Regler einzeln.
Karl schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Der 78S09 ist ein „normaler“ Linearregler mit hohem Dropout.>> Ja, das stimmt. Bei einem Akku, der auch auf 11.5V gehen kann, wenn> wirklich 12V gezogen werden und vielleicht noch eine Verpolschutzdiode> in Reihe kommt ist der grenzwertig.
Der Akku kann sogar bis auf 10,5 Volt runtergehen, was ich allerdings
vermeiden würde.
Karl schrieb:> Ideal wäre hier sowas wie der LT3086, der hat auch> Unterspannungsabschaltung und eine einstellbare Strombegrenzung. Ist> halt preisintensiv.
Den reizt Du mit 2 Ampere aber schon voll aus. 100mA Luft bleibt zwar
noch, aber so grenzwertig würde ich ihn nicht betreiben.
Karl schrieb:> Egal also ob Du einen Linearregler wie 78S09..
Der ist bei 2 Ampere auch am Limit.
A. K. schrieb:> Der oben verlinkte MPS1584 hat gegenüber dem LM2596 einen wesentlich> höheren Wirkungsgrad.
MP1584?
Und eine einstellbare Unterspannungsabschaltung. Ist die auf dem Board
erreichbar? Dann wäre der ideal.
Was haltet ihr denn sonst von einem XL4015E1?
Der hält angeblich bis zu 5A und 75W aus (allerdings wieder nur Angaben
von Ebay und Amazon).
Zu dem LT3086 finde ich keinerlei Board und bei Mouser ist der mit über
6€ dann bereits teurer als die ganzen anderen Boards.
Wenn mir die Boards abkokeln, werde ich aber vllt. darauf zurückgreifen.
Danke.
Ja, es sind ca. 13.1V, wenn der Akku vollgeladen ist.
Die Kapazität beträgt 7.2Ah.
Jörg R. schrieb:> Der Akku kann sogar bis auf 10,5 Volt runtergehen, was ich allerdings> vermeiden würde.
Oh, ich hatte letztens einen, der ist auf 2V runtergegangen. Über
unzulässige Betriebsbereiche müssen wir jetzt nicht reden, oder?
Jörg R. schrieb:> Den reizt Du mit 2 Ampere aber schon voll aus. 100mA Luft bleibt zwar> noch, aber so grenzwertig würde ich ihn nicht betreiben.
Da wir über die nachfolgende Schaltung nichts wissen: Mitunter ist eine
Strombegrenzung auf 2A sinnvoller als zuzulassen, dass der Schaltregler
da kurzzeitig 5A reinbläst.
Wir wissen es nicht...
Karl schrieb:> Über unzulässige Betriebsbereiche müssen wir jetzt nicht reden, oder?
Für den TO ist es vielleicht interessant. 10,5 Volt sind auch noch
zulässig, aber nicht erstrebenswert? Bleiakkus würde ich auf Dauer nicht
mal unter 50% ihrer Kapazität entladen.
Karl schrieb:> MP1584?
Ja, Tippfehler.
Beitrag "Re: 12V auf 9V/2A"> Und eine einstellbare Unterspannungsabschaltung. Ist die auf dem Board> erreichbar? Dann wäre der ideal.
Der Enable-Pin des MP1584 hat einen Schwellwert mit erheblicher
Hysterese und ist daher direkt für eine Unterspannungabschaltung per
Spannungsteiler geeignet. Was das Modul draus macht weiss ich nicht.
Karl schrieb:> Mitunter ist eine Strombegrenzung auf 2A sinnvoller als zuzulassen, dass> der Schaltregler da kurzzeitig 5A reinbläst.
Dann hätte die Schaltung aber ein Problem wenn sie anstatt 2 Ampere 5
Ampere aufnimmt.
Ich würde Regler nicht am Limit betreiben.
A. K. schrieb:> Der Enable-Pin des MP1584 hat einen Schwellwert mit erheblicher> Hysterese und ist daher direkt für eine Unterspannungabschaltung per> Spannungsteiler geeignet. Was das Modul draus macht weiss ich nicht.
Ich dachte Du hast diese Module vielleicht schonmal verwendet.
Würde ja reichen, wenn man die Schaltschwelle von 4.5V auf 11V
hochsetzen kann, indem man einen der Widerstände austauscht.
Karl schrieb:> Ich dachte Du hast diese Module vielleicht schonmal verwendet.A. K. schrieb:> Obs was taugt weiss ich nicht
Auf ebay gibts das Modul mit grosser Bildauflösung. Umbauen sollte kein
Problem sein.
Karl schrieb:> Würde ja reichen, wenn man die Schaltschwelle von 4.5V auf 11V> hochsetzen kann, indem man einen der Widerstände austauscht.
Die 4,5V sind keine Schaltschwelle, sondern die untere Grenze des
Betriebsbereichs des Chips laut Datasheet. Der Chip selbst schaltet von
sich aus fest bei ca 3,0V ab.
Der EN Pin schaltet bei 1,2V ab und bei 1,5V wieder ein. Eine
Schaltschwelle für z.B. 11V aus und 13,75V ein erfordert nur 2
Widerstände als Spannungsteiler. Dazu muss das Modul etwas umgebaut
werden.
In der nachfolgenden Schaltung sind unter anderem Motoren vorhanden. Die
können unter Last schon ordentlich Leistung fordern.
Ich habe aber auch gerade noch einmal nachgemessen: die 2A können bei
sehr starker Belastung auch kurzzeitig überschritten werden.
Deswegen würde ich lieber auf ein Modul zurückgreifen, das min. 3A
verträgt.
Da habe ich den oben erwähnten XL4015E1 gefunden, der kann 5A ab, oder
tatsächlich das MP1584, das natürlich schon näher an der Grenze ist.
Weiß denn irgendjemand, wie sich die beiden oben genannten Module bei
plötzlich auftretender Last verhalten?
Die Spannung kann zwar kurzzeitig auf 7.5V herunterfallen, aber bei
einer niedrigeren Spannung wird sich der µC resetten. Und ich brauche,
denke ich, nicht zu sagen, dass das ungünstig ist.
A. K. schrieb:> Dazu muss das Modul etwas umgebaut> werden.
Ich habe prinzipiell keinerlei Probleme mit Umbauen. Mein Problem ist
nur, dass ich für SMD oftmals ein wenig zu zittrig bin. Wohin meinst du
denn die Widerstände?
Mit aller Vorsicht: So wie ich das Bild auf ebay interpretiere, ist der
EN-Pin (2) auf dem Modul offen gelassen (zulässig, schwacher 1µA
Pullup). 2 passende Widerstände (oder ein Poti) am Pin, als
Spannungsteiler zwischen Vin und GND, führt dann zur Abschaltung bei
Unterspannung an Vin. Du musst dazu nur per Kabel an den EN-Pin
rankommen.
Hans Klain schrieb:> Weiß denn irgendjemand, wie sich die beiden oben genannten Module bei> plötzlich auftretender Last verhalten?
Überlastung führt beim MP1584 zu einem Spannungseinbruch am Ausgang des
Moduls. Der Chip selbst hat eine Strombegrenzung.
Hans Klain schrieb:> Die Spannung kann zwar kurzzeitig auf 7.5V herunterfallen, aber bei> einer niedrigeren Spannung wird sich der µC resetten.
Eine Option wäre, den µC getrennt vom Motor über einem separaten Regler
aus Vin zu versorgen. Für die paar mA tuts vielleicht auch ein einfacher
linearer Regler, der nicht abgeschaltet wird.
Hans Klain schrieb:> Da habe ich den oben erwähnten XL4015E1 gefunden, der kann 5A ab
Wieviel der Wandler liefern kann hängt nicht nur vom XL ab, sondern auch
von der Bestückung.
Wenn da eine 3A Diode und eine Spule darauf ist, die bei 1.5A in die
Sättigung geht nützt es Dir nichts, wenn der XL 5A kann. Die Module bei
alibaba oder ebay sehen in dieser Hinsicht nicht vertrauenswürdig aus.
Auch hängt es von den Spannungsverhältnissen ab. Wenn der Wandler von
24V auf 9V regeln muss, schaltet der Transistor 38% der Zeit durch, bei
12V auf 9V schaltet er 75%. Dementsprechend höher ist die
Verlustleistung.
Bevor Du feststellst, dass Du noch mehr Strom brauchst, solltest Du
vielleicht sehen, ab Du die Stromaufnahme reduzieren kannst. Eventuell
lassen sich die Motoren direkt aus dem Akku betreiben, und die
Steuerschaltung über den Spannungswandler.
Karl schrieb:> Hans Klain schrieb:>> Da habe ich den oben erwähnten XL4015E1 gefunden, der kann 5A ab>> Wieviel der Wandler liefern kann hängt nicht nur vom XL ab, sondern auch> von der Bestückung.>> Wenn da eine 3A Diode und eine Spule darauf ist, die bei 1.5A in die> Sättigung geht nützt es Dir nichts, wenn der XL 5A kann. Die Module bei> alibaba oder ebay sehen in dieser Hinsicht nicht vertrauenswürdig aus.
Wenn die schreiben, dass das Board 5A verträgt, dann kann ich das
eigentlich nur hoffen. Aber du hast Recht, darauf vertrauen kann man
eigentlich nicht.
A. K. schrieb:> Hans Klain schrieb:>> Die Spannung kann zwar kurzzeitig auf 7.5V herunterfallen, aber bei>> einer niedrigeren Spannung wird sich der µC resetten.>> Eine Option wäre, den µC getrennt vom Motor über einem separaten Regler> aus Vin zu versorgen. Für die paar mA tuts vielleicht auch ein einfacher> linearer Regler, der nicht abgeschaltet wird.
Das wäre tatsächlich eine Überlegung. Wobei in den verwendeten
L298N-Modulen bereits ein Spannungsregler drinnen ist, der 5V ausgibt.
Ich werde jetzt einmal je eines von den beiden Modulen bestellen und
einmal sehen. So etwas kann man schließlich auch immer wieder einmal
gebrauchen.
Karl schrieb:> Bevor Du feststellst, dass Du noch mehr Strom brauchst, solltest Du> vielleicht sehen, ab Du die Stromaufnahme reduzieren kannst. Eventuell> lassen sich die Motoren direkt aus dem Akku betreiben, und die> Steuerschaltung über den Spannungswandler.
Du meinst, dass ich die Motoren direkt an 12V anschließe?
Müsste ich ausprobieren, ob die da nicht zu heiß werden. Ausgelegt sind
die nur für 9V. Aber durch die L298N-Treiber sinkt die Ausgangsspannung
dann noch einmal um ca. 2V (müsste ich einmal nachmessen).
Wobei ich über PWM dann natürlich auch noch einmal die Geschwindigkeit
drosseln könnte. Das führt aber dann wiederum zu höherer Verlustleistung
-> größerer Wärme.
Vermutlich sonst einfach einmal ausprobieren.
Danke euch allen für eure Hilfe!
Wenn Du uns verraten könntest, was das für ein Board ist...
Wenn die über einen L298 gesteuert werden, ist sehr wahrscheinlich, dass
Du die direkt an dem Akku betreiben kannst. Der L298 kann bis 36V. Bei
Motoren ist die Spannungsangabe die für die Nenndrehzahl. Viel
entscheidender ist die Leistungsaufnahme, und die wird bestimmt durch
die Last.
Wenn man die endgültige Anwendung kennen würde, bräuchte man sich mit
der eigentlichen Frage des TO wohl garnicht zu beschäftigen.
Die 9 V sollen wohl nur deshalb erzeugt werden, weil DC-Motore damit
betrieben werden sollen. Werden jedoch L298 als Treiber verwendet, sinkt
die 12 V Versorgungsspannung schon dadurch auf 9 V. Energieefizient ist
das nicht, und die L298 werden schön warm.
Mein Vorschlag: der µC bekommt seine separate Versorgungsspannung und
steuert die Motore per PWM, wobei Anfahrtsrampen einen zu hohen
Spitzenstrom vermeiden. Ferner überwacht der µC den Motorstrom
(Überlast) und die Akkuspannung. Damit sind die notwendigen
Schutzfunktionen erledigt.
Um Verluste bei der Ansteuerung der Motore zu minimieren, werden
niederohmige Treiber (zum Beispiel L6203) verwendet.
Die L298 läßt man unter der Grabplatte ruhen oder versorgt sie einmalig
mit 230 VAC und erspart sich somit das lange Warten auf Himmelfahrt ;-)
Karl schrieb:> Wenn Du uns verraten könntest, was das für ein Board ist...
Welches Board meinst du gerade?
m.n. schrieb:> Die 9 V sollen wohl nur deshalb erzeugt werden, weil DC-Motore damit> betrieben werden sollen. Werden jedoch L298 als Treiber verwendet, sinkt> die 12 V Versorgungsspannung schon dadurch auf 9 V. Energieefizient ist> das nicht, und die L298 werden schön warm.
Richtig, es werden 4 DC-Motoren damit betrieben, jeweils mit einer
Nennspannung von max. 9V.
Allerdings sinkt von 12V die Versorgungsspannung durch den L298N "nur"
auf 10.6V.
Tatsächlich hast du vermutlich recht, dass die L298N nicht optimal sind.
Diese habe ich tatsächlich eigentlich nur genommen, weil es diese
bereits fertig mit Kühlkörper, etc. auf einem Board gab.
Der einzige Nachteil bei dem L6023 ist wohl, dass ich davon 4 Stück
brauche (L298N brauche ich nur 2, weil Dual) und die Dinger nicht gerade
günstig sind. Aber gut, in irgendeinen sauren Apfel muss ich wohl
beißen.
Ist die Ansteuerung denn im Vergleich zum L298N identisch? Verträgt der
denn auch die 11V, auf die der Bleiakku ja abfallen kann? Weil im
Datasheet steht min. 12V.
Hans Klain schrieb:> Ist die Ansteuerung denn im Vergleich zum L298N identisch? Verträgt der> denn auch die 11V, auf die der Bleiakku ja abfallen kann? Weil im> Datasheet steht min. 12V.
Oh, ich hatte 9 V in Erinnerung. Für 'nur' 12 V gibt sicherlich andere
Treiber (Infineon, KFZ-Bereich), die klein und günstig sind. Vielleicht
hat hier jemand den passenden Tipp oder Du suchst selber nach H-Brücken.
Hans Klain schrieb:> Richtig, es werden 4 DC-Motoren damit betrieben, jeweils mit einer> Nennspannung von max. 9V.
Alle auch bidirektional? Andernfalls würde 1/2 H-Brücke pro Motor
reichen.
Zum L6203: ich habe ein Datenblatt von Juli/1997. Dort findet sich die
Abb. 20, mir der der Betrieb für 9 - 18 V gezeigt wird. Dabei wird Vref
aus Vs abgeleitet.
Hans Klain schrieb:> Richtig, es werden 4 DC-Motoren damit betrieben, jeweils mit einer> Nennspannung von max. 9V.
Nochmal: Die Nennspannung ist bei DC-Motoren die Auslegungsspannung, bei
der die angegebene Nenndrehzahl im Leerlauf erreicht wird.
Du kannst 9V Motoren an 12V betreiben, sie laufen dann halt 33%
schneller. Ob sie das länger aushalten sagt Dir die maximale Drehzahl.
Kaputt geht ein Motor nicht durch höhere Spannung (230V an 12V Motor ist
damit nicht gemeint), sondern durch höheren Verschleiss bei zu hoher
Drehzahl oder durch Überlastung bei zu hoher Dauerlast.
Wenn Du da L298 verbaut hast werden die ja einen Sinn haben:
Drehzahlregelung, Sanftanlauf, also irgendwas mit PWM. Damit regelt sich
die Motorspannung eh auf die für die Drehzahl nötige gemittelte Spannung
ein.
Und: Bei höherer Spannung und PWM sind die Verluste nicht höher, sondern
geringer, weil der Spannungsabfall über dem Treiber gleich bleibt, aber
nur für einen Teil der Zeit erfolgt.
Hans Klain schrieb:> Richtig, es werden 4 DC-Motoren damit betrieben, jeweils mit einer> Nennspannung von max. 9V.> Allerdings sinkt von 12V die Versorgungsspannung durch den L298N "nur"> auf 10.6V.> Tatsächlich hast du vermutlich recht, dass die L298N nicht optimal sind.> Diese habe ich tatsächlich eigentlich nur genommen, weil es diese> bereits fertig mit Kühlkörper, etc. auf einem Board gab.
Nun, die '10.6V' sind eher 9.2V und passen gut zum Motor. Die Frage ist
eher, ob der Strom reicht, denn für die Elektfinik an Motoren zählt
nichg der zulässige Dauerstom, sondern der Ankaufszrom der durchaus 10x
grösser sein kann.
Ob deine Motoren wirklich nur für 50mA Dauerstrom gedacht sind ?
m.n. schrieb:> Alle auch bidirektional? Andernfalls würde 1/2 H-Brücke pro Motor> reichen.
Alle auch bidirektional. Deswegen habe ich mich ja auch für eine
Dual-Bridge entschieden.
m.n. schrieb:> Zum L6203: ich habe ein Datenblatt von Juli/1997. Dort findet sich> die> Abb. 20, mir der der Betrieb für 9 - 18 V gezeigt wird. Dabei wird Vref> aus Vs abgeleitet.
Tatsächlich, gerade auch gefunden. Danke, ich sehe es mir einmal an.
Allerdings schaue ich mich zuvor noch nach anderen (etwas billigeren)
um.
MaWin schrieb:> Hans Klain schrieb:>> Richtig, es werden 4 DC-Motoren damit betrieben, jeweils mit einer>> Nennspannung von max. 9V.>> Allerdings sinkt von 12V die Versorgungsspannung durch den L298N "nur">> auf 10.6V.>> Tatsächlich hast du vermutlich recht, dass die L298N nicht optimal sind.>> Diese habe ich tatsächlich eigentlich nur genommen, weil es diese>> bereits fertig mit Kühlkörper, etc. auf einem Board gab.>> Nun, die '10.6V' sind eher 9.2V und passen gut zum Motor. Die Frage ist> eher, ob der Strom reicht, denn für die Elektfinik an Motoren zählt> nichg der zulässige Dauerstom, sondern der Ankaufszrom der durchaus 10x> grösser sein kann.>> Ob deine Motoren wirklich nur für 50mA Dauerstrom gedacht sind ?
Was soll heißen "sind eher 9.2V"?
Ich habe die 10.6V nachgemessen. Ja, der Anlaufstrom ist natürlich ein
Vielfaches höher. Aber irgendwie überleben es zumindest die L298N
trotzdem. Ich hatte am Anfang aber auch Bedenken. Wobei die 2A an
normaler Last natürlich alle 4 Motoren zusammen sind. An jeder
Dual-Bridge hängen aber - wie der Name sagt - nur zwei Motoren.
Karl schrieb:> Hans Klain schrieb:>> Richtig, es werden 4 DC-Motoren damit betrieben, jeweils mit einer>> Nennspannung von max. 9V.>> Nochmal: Die Nennspannung ist bei DC-Motoren die Auslegungsspannung, bei> der die angegebene Nenndrehzahl im Leerlauf erreicht wird.>> Du kannst 9V Motoren an 12V betreiben, sie laufen dann halt 33%> schneller. Ob sie das länger aushalten sagt Dir die maximale Drehzahl.>> Kaputt geht ein Motor nicht durch höhere Spannung (230V an 12V Motor ist> damit nicht gemeint), sondern durch höheren Verschleiss bei zu hoher> Drehzahl oder durch Überlastung bei zu hoher Dauerlast.>> Wenn Du da L298 verbaut hast werden die ja einen Sinn haben:> Drehzahlregelung, Sanftanlauf, also irgendwas mit PWM. Damit regelt sich> die Motorspannung eh auf die für die Drehzahl nötige gemittelte Spannung> ein.>> Und: Bei höherer Spannung und PWM sind die Verluste nicht höher, sondern> geringer, weil der Spannungsabfall über dem Treiber gleich bleibt, aber> nur für einen Teil der Zeit erfolgt.
Ja, ihr habt mich ja schon überredet.
Dann werde ich die L298N direkt an die 12V anschließen und vllt. noch
mit einem kleinen µC eine Anzeige dazumachen.
Ein Danke euch allen für eure Antworten.
Hans Klain schrieb:> Dann werde ich die L298N direkt an die 12V anschließen
Dazu muß ich Dich zitieren:
"zu viel verschwendete Energie, soll ja möglichst lange halten"
Hans Klain schrieb:> Wobei die 2A an> normaler Last natürlich alle 4 Motoren zusammen sind.
Dann ginge auch jeweils ein L6202 o.ä..
Ich sagte das, weil ich die L298N bereits hier habe und das dann
übergangsweise so machen werde.
Die werden dann aber wohl ausgetauscht werden.
Die L6202/L6203 sind nur nicht ganz günstig, wenn man davon 4 braucht.
Gibt es da sonst noch preiswertere Modelle, die ähnlich verlustarm
arbeiten?
Ansonsten werde ich wohl letztendlich doch darauf zurückgreifen müssen.
Hans Klain schrieb:> Die werden dann aber wohl ausgetauscht werden.
Ach komm, lass Dich nicht verrückt machen. Die L298 sind gute alte
bewährte Arbeitstiere und für Deinen Zweck wahrscheinlich völlig
ausreichend.
Brauchst Du nun eigentlich die PWM, oder sollen die Motoren nur im
vorwärts-stopp-rückwärts-Betrieb laufen? Und wie hoch wäre die PWM dann?
Karl schrieb:> Ach komm, lass Dich nicht verrückt machen. Die L298 sind gute alte> bewährte Arbeitstiere und für Deinen Zweck wahrscheinlich völlig> ausreichend.
Ich werde es jetzt testen und in einem Testdurchlauf dann auch einmal
sehen, wie lange der Akku tatsächlich durchhält.
Was würdet ihr denn sagen, bis wohin ich den Akku immer max. entladen
sollte? 11V?
Karl schrieb:> Und wie hoch wäre die PWM dann?
Wenn du die Frequenz meinst: wohl ca. 62kHz.
Wenn du die Bitbreite meinst: 8-bit.
Oder was meinst du?
Und ja, die Motoren sollen über PWM angesteuert werden.
Hans Klain schrieb:> Wenn du die Frequenz meinst: wohl ca. 62kHz.
Der Arduino schafft 62kHz zwar im Fast-PWM-Mode bei 16MHz, aber sinnvoll
ist das nicht, zu hohe Verluste an den Treibern. Ich weiss jetzt nicht
was der L298 so kann, aber selbst der L6203 ist mit 30kHz schon gut
bedient.
Phase-Correct PWM ist besser für die Motorsteuerung, könnte sonst zu
Störgeräuschen beim Ändern kommen.
Und: Diese hohen Frequenzen gehen nur mit geeigneten Motoren, z.B. den
eisenlosen Faulhaber-Glockenankermotoren. Bei Motoren mit Eisenanker
kann es sein, dass die Induktivität einen Stromfluss wirksam verhindert
und die Motoren keine Leistung bringen.
Karl schrieb:> Ich weiss jetzt nicht> was der L298 so kann,
Das hat sich vorher aber ganz anders angehört:
Karl schrieb:> Die L298 sind gute alte> bewährte ArbeitstiereHans Klain schrieb:> Wenn du die Frequenz meinst: wohl ca. 62kHz.
Das ist unnötig hoch. 15 - 16 kHz reichen, damit es nicht mehr nervt.
Welchen µC verwendest Du denn und steuert dieser alle vier Motore?