Hallo,
ich habe ein Problem mit der Spannungsversorgung von 16 Servos. Diese
benötigen eine Spannung von 5 Volt und ziehen in vollem Betrieb bis zu
5A. Stromquelle ist ein 7,4 Volt Lipo. Ich wollte keinen linearen
Spannungswandler nehmen, da der einfach zu heiß werden würde. Daher
hatte ich mir einen Schaltregler fertig bestellt, der bis zu 5A liefern
sollte. Aber auch der ist nach ungefähr 5 Minuten Betrieb überhitzt und
hat sich selbst abgeschaltet. Auch habe ich eine Hochleistungs-LED
verbaut, die bei Betrieb der Servos anfängt zu flackern. Das heißt ja
dann wohl, dass die Spannung stabilisiert oder geglättet werden muss?
Auch verbaute Sensoren fangen an teilweise komische Ergebnisse zu
liefern.
Problem ist also, dass die Spannung weder stabil genug für die Servos
ist, da diese irgendwann anfangen zu zittern, noch sauber genug für die
Sensoren, da diese falsche Werte liefern.
Also meine Frage: Wie bekomme ich eine stabilisierte glatte 5 Volt
Spannung hin, die auch bei 5A noch stabil ist und nicht zu heiß wird?
P.S.
Mit Osziloskop messe ich viele verschiedene Frequenzen. Vielleicht liegt
es auch daran?
Servos und Sensoren laufen über verschiedene Akkus, haben aber selbe
Masse!
Vielen Dank schonmal!
an jedem Servo einen Kondensator?
Das muss aber mit Akkus laufen. Die schafen auch bis 90A, aber die
Regelung ist halt das Problem. Das Netzteil bietet mir irgendwie zu
wenig Mobilität :p
Wie sauber ist der Schaltregler denn aufgebaut? Schaltreglerdesign ist
kein Spaß und geht sicher nicht ohne PCB.
http://www.lothar-miller.de/s9y/categories/40-Layout-Schaltregler
Zeig mal ein Bild her. Halt mal dein Oszi an den Switchnode und kuck was
sich da tut.
Chris schrieb:> ich habe ein Problem mit der Spannungsversorgung von 16 Servos. Diese> benötigen eine Spannung von 5 Volt und ziehen in vollem Betrieb bis zu> 5A.
Diese 5A werden nicht stimmen. Mal wirklich messen, aber mit Stromzange
oder Shunt und Scope.
MfG Klaus
Chris schrieb:> hatte ich mir einen Schaltregler fertig bestellt, der bis zu 5A liefern> sollte. Aber auch der ist nach ungefähr 5 Minuten Betrieb überhitzt und> hat sich selbst abgeschaltet.
Wenn er sich wirklich wegen Überhitzung abgeschaltet hat, dann muß er
besser gekühlt werden. Vielleicht hast du ihn ja auch so eingebaut, daß
er seine Abwärme trotz eigentlich ausreichenden Kühlkörpers nicht los
wird.
Chris schrieb:> Auch habe ich eine Hochleistungs-LED> verbaut, die bei Betrieb der Servos anfängt zu flackern.
An den 5V oder was? Und was heißt "flackern"?
Womöglich waren die 5A für den Schaltregler ja gelog^W nur Marketing.
Gibts da Details zu? Was immer geht: einfach mehrere Spannungsregler
vorsehen und die Servos darauf verteilen.
XL
@Lothar S.
Finde ich dann doch etwas teuer
@Klaus
Wieso sollen die nicht stimmen?
ein servo zieht unter Last ca. 250mA und ich hab 18 Stück
sind knapp 5A
@Axel Schwenke
der Schaltregler war in nem Schrumpfschlauch verpackt und lag offen.
Klar kann ich den noch besser kühlen aber soviel Abwärme sollte nen Ding
wo 95% Effizienz dran steht doch nicht haben oder?
Flakern bedeutet, dass die LED an und aus geht schnell hintereinander.
Gibt es bei mehreren Schaltreglern nicht dasselbe Problem?
Meine Vermutung war, dass es an den Störfrequenzen liegt. Habe testweise
mal nen dicken 1F Kondesator zwischen geschaltet, dadurch wurde es aber
nur minimal besser.
Dass das ein Marketinggag war, dachte ich mir dann irgendwie auch...
stand dran und nen Messgerät mal zwischengeschaltet und gemessen und
auch der Strombegrenzer von meinem Labornetzteil, was 3A schafft ist
angesprungen. Also wird das wohl stimmen.
Wieso ist das so ungewöhnlich?
> Das ist doch zuwenig oder?
Dann ist es aber für alle Schaltregler zuwenig!
Allerdings geht 2,4V schon noch wenn du einen PNP als Schalttransiator
einsetzt. Beschaltung findest Du im Datenblatt, Figure 10b.
Grüße Löti
Ansonsten was?
Also mittlerweile bin ich für jeden Vorschlag offen ich will nur so
wenig wie möglich Strom verschwenden und so wenig wie möglich Abwärme
haben. Und dabei halt eine dauerhaft stabile Spannung
Chris schrieb:> @Klaus>> Wieso sollen die nicht stimmen? ein servo zieht unter Last ca. 250mA und> ich hab 18 Stück sind knapp 5AChris schrieb:> stand dran und nen Messgerät mal zwischengeschaltet und gemessen
Warum hab ich wohl geschrieben, mit einem Scope gemessen?
Nach gängiger Faustformel für Elektromotoren sind Anlaufströme leicht
das 10fache des Nennstroms. Wenn also der Spitzenstrom 250mA ist, ist
der Nennstrom 25mA. Und das ist kein Servo, sondern eher ein
Handyvibrator.
Ist der Nennstrom aber 250mA, geh mal von 2A oder mehr beim Anlaufen
oder insbesondere beim Richtungswechsel aus. Und laß das mal bei der
Hälfte deiner Sevos gleichzeitig passieren.
MfG Klaus
Welcher LIPO liefert denn 5 Volt? Das lassen die Zellen doch garnicht
zu?!
Wäre nett wenn ich weiterhin qualifizierte Antworten bekomme und kein
Stammtischgeschwätz. Danke :)
Chris schrieb:> Welcher LIPO liefert denn 5 Volt? Das lassen die Zellen doch garnicht> zu?!
Die Servos sind zur Zeit der NiCd Akkus erfunden worden. Das passte gut
zur TTL Versorgung. LiPos gabs da noch nicht. Heute nimmt man NiMh, oder
2-3 Servos am BEC, aber nicht 18!
Oder man kauft gleich Servos für 2 LiPos
MfG Klaus
Also wenn Du eine Grundlast von 1/10 des Steuerstroms des
PNP-Lasttransistors sicherstellen könntest wäre auch die Verwendung
meiner alternativen MC34063 Beschaltung möglich.
Grüße Löti
> Also mittlerweile bin ich für jeden Vorschlag offen
Einfache Schaltregler wie LM2679 basierende können halt nicht 5V mit 5A
liefern wenn sie am Eingang nur 7.4V bekommen, die wollen mindestens 8V
sehen.
Achte bei jeder Form von Spannungsregler (also egal ob Shcaltreghler
oder Linearregler) darauf, daß sie auch mit 5.5V noch 5V liefern können
(also low drop Linearregler oder moderne Schaltregler wie TPS54821).
Methode 1: Du kaufst einen ausreichenden Schaltregler. Effizienz meist
90 Prozent.
Methode 2: Du kaufst low Drop Linearregler. Effizienz bei mittlerer
Eingangsspannung von 6.5V immerhin 77 Prozent.
Hilfreich: Du musst nicht alle Servos aus demselben 5V Regler versorgen.
Theoretisch könntest du für jeden Servo einen eigenen Spannungsregler
zwischen den Akku und der Servo schalten, wie LM2940.
Therorie: Deine Servos mögen im Mittel 250mA brauchen, aber in Spitzen
mehr als 1A. Also bricht auch ein 5A Regler zusammen. Man kann das
Problem etwas mindern, in dem man nicht alle Servoimpulse zur selben
Zeit startet, sondenr die Ansteuerimpuls innerhalb der Widerholzeit
zeitversetzt (also bei 50ms Wiederholzeit den zweiten Servoimpuls erst
3msec nach dem ersten aussendet, den dritten dann 6msec nach dem ersten
u.s.w.
Okay aber der leistet doch auch nur 1,5A oder? Bräuchte ich dann pro
Servo einen? Ich habe mich eben mal durch das Internet gewühlt und
gefunden dass die Sperrspannung der Servos bei 1,5A liegt und
durchschnittlich 750mA sind.
Ich habe hier auch einen LT1074 der sollte irgendwie mehr bewältigen
können oder?
Und neue Servos kaufen gibt mir mein Studentenbudget grad irgendwie
nicht. :p
Chris schrieb:> Und neue Servos kaufen gibt mir mein Studentenbudget grad irgendwie> nicht. :p
Na dann überleg mal, ob NiMh Akkus nicht eine Alternative wären,
Akkuschrauber o.ä.
Chris schrieb:> Sperrspannung der Servos bei 1,5A liegt und durchschnittlich 750mA sind.
Das verstehe ich jetzt nicht wirklich
MfG Klaus
Der verbraucht im Schnitt 750mA pro Servo und der hat 1,5A
Blockierstrom. Sorry hab mich mit Sperrspannung verschrieben. Aber bei
18 Servos ist das schon ein bisschen mehr als 5A...
Chris schrieb:> Aber bei 18 Servos ist das schon ein bisschen mehr als 5A...
Ich zitier mich mal selber
Klaus schrieb:> Diese 5A werden nicht stimmen.
Schlachte einen Akkuschrauberakku aus und mach dir ein 4SxP Pack daraus.
Ist die schnellste und wahrscheinlich billigste Lösung.
Viel Erfolg
MfG Klaus
Chris schrieb:> der Schaltregler war in nem Schrumpfschlauch verpackt und lag offen.> Klar kann ich den noch besser kühlen aber soviel Abwärme sollte nen Ding> wo 95% Effizienz dran steht doch nicht haben oder?
Selbst wenn die 95% stimmen sollten (was sie bei nur 7.4V Input eher
nicht tun) dann wären das gut 1.3W Abwärme. Da ist ein Schrumpfschlauch
um die Baugruppe eher kontraproduktiv. Luftströmung Null und
Wärmeleitung durch Schrumpfschlauch (Plastik) auch nur mau.
Wobei ja nach wie vor unklar ist, woher du deine Weisheit
"Übertemperatur" beziehst. Kann ja auch ganz einfach das Ansprechen der
Überstromsicherung und der darauf folgende Sanftanlauf gewesen sein.
Weil wie @Vorredner sagten, ein Motor zum Anlaufen gerne mal impulsmäßig
mehr Strom zieht und ein Schaltregler andererseits eine eher flinke
Überstromsicherung braucht.
> Gibt es bei mehreren Schaltreglern nicht dasselbe Problem?
Nicht wenn das Problem Überlastung des Reglers ist. Und davon würde ich
ausgehen. Ob Akkubetrieb bei derart immenser Stromaufnahme überhaupt
sinnvoll ist, steht noch mal auf einem anderen Blatt. Oder was die wahre
Klemmspannung des Akkus im vollen und fast leeren Betriebszustand ist.
7.4V = 3.7V pro Zelle klingt ja eher nach unterem Limit. Aber du sagst
ja nicht was genau für Akkus das sind. Oder was die Mimik mit 18(!)
Servos soll.
> Meine Vermutung war, dass es an den Störfrequenzen liegt. Habe testweise> mal nen dicken 1F Kondesator zwischen geschaltet, dadurch wurde es aber> nur minimal besser.
Naja. 1F ist fett. Damit kann man ne Menge Stromspitzen von den
Motoren wegdämpfen. Aber sauber ist das nicht.
XL
> Sperrspannung der Servos bei 1,5A liegt
Wohl kaum Spannung in Ampere. Der Blockierstrom vielleicht.
> Okay aber der leistet doch auch nur 1,5A oder?> Bräuchte ich dann pro Servo einen?
So war das gedacht. Zumindest "ausreichend viele".
Bei deinen zuerst erwähnten 0.25A hätten auch 4 Servos
drangedurft. Wie viele es nun wirklich sind, können
wir nicht wissen, das musst du schon rausfinden.
> Ich habe hier auch einen LT1074
Hast du irgendwas an meinem Beitrag nicht verstanden ?
Das ist wohl kaum ein "moderner Schaltregler" der bei
5.5V rein schon 5V liefern kann.
Axel Schwenke schrieb:> Oder was die Mimik mit 18(!) Servos soll.
Das ist ein Hexapod, das war doch von Anfang an klar.
Axel Schwenke schrieb:> Ob Akkubetrieb bei derart immenser Stromaufnahme überhaupt> sinnvoll ist, steht noch mal auf einem anderen Blatt.
Ein Akku ohne Regler hat damit überhaupt kein Problem. Und daß es
geht, wenn man es richtig macht, kann man in tausenden Videos ansehen.
Ob ein mobiler Roboter mit externem Netzteil überhaupt sinnvoll ist,
steht noch mal auf einem anderen Blatt.
MfG Klaus
MaWin schrieb:>> Sperrspannung der Servos bei 1,5A liegt>> Wohl kaum Spannung in Ampere. Der Blockierstrom vielleicht.
Hat er längst korrigiert
Auch ein MaWin sollte erst lesen, bevor er schreibt
MfG Klaus
Also
@Axel Schwenke
Meine "Weisheit" habe ich daher, dass die Spannung nach ca. 5 sekunden
dann wieder da war und dann in immer kürzeren Abständen wieder weg war.
Das spricht ja nicht gerade für ein generelles Problem. Und wie genauer
soll ich denn noch werden als "LIPO Akku"? Und ich habe extra die untere
Grenze angegeben, da die ja der Extremfall ist.
Aber das ganze ist ja hinfällig da ich jetzt eh weiß, dass ich den Strom
von den Servos unterschätzt habe.
Und wieso soll ich genauer darauf eingehen, wofür die 18 Servos gut sind
wenn darin doch garnicht das Problem liegt? Wollte es nur knapp und
konkret formulieren.
Und ich habe schon genügend Roboter gesehen, die bei weitem größer und
schwerer waren und bei denen hat es auch ohne Netzteil funktioniert.
@Andreas
Die Dinger sehen gut aus werde ich wohl mal ausprobieren.
@MaWin
Sorry hab deinen ersten Beitrag überlesen. Das mit dem LT ging an den
Beitrag davor, aber das hat sich dann auch erledigt.
MaWin schrieb:>> Sperrspannung der Servos bei 1,5A liegt>> Wohl kaum Spannung in Ampere. Der Blockierstrom vielleicht.
ich hatte mich doch im obigem Post korrigiert?
@Klaus
Danke. würde aber doch gerne bei LiPo's bleiben. Sind irgendwie
effizienter finde ich. Außerdem fuchst es mich, dass ich es nicht
hinbekomme, es aber irgendwie möglich sein sollte :p
Ist jetzt nur die Frage was sinnvoller ist. Ein Akku mit höherer
Spannung und ein normaler Regler, das Ding was Andreas vorgeschlagen
hat, oder an jeden Servo ein moderner Schaltregler.
Chris schrieb:> @Klaus>> Danke. würde aber doch gerne bei LiPo's bleiben. Sind irgendwie> effizienter finde ich. Außerdem fuchst es mich, dass ich es nicht> hinbekomme, es aber irgendwie möglich sein sollte :p
Ich zitiere mal sinngemäß MaWin (dessen Wissen ich sehr schätze) aus
anderen Threads :
E-Motore mögen beim Anlaufen gerne mal 10 mal soviel Strom wie im
Dauerbetrieb haben.
Ich geb mich auch da auch mit 5 mal zufrieden (und lass eine schlechte
Verkabelung den Rest regeln).
Bei den üblichen Reglerchips brauchst du also 9 bis 18 Regler. Das
willst du nicht wirklich. Die "effizienz" ist dann auf jeden Fall dahin.
Du hast bei deinem Design eine Fehlentscheidung getroffen (5V Servos an
7,4V Akku). Steh dazu und korrigier sie. Wie ich schon oben geschrieben
habe:
Klaus schrieb:> Nimm Servos, die 7,4V vertragen, oder nimm Akkus, die 5V liefern
Das ist das beste, was ich dir raten kann.
Viel Erfolg
Mfg Klaus
Hmm...
das wären aber dann ungefähr 600 Euro. Die habe ich nicht. Das mit den 9
- 18 Reglern ist aber noch ertragbar bei nicht zu großer
Stromverschwendung?
Dann wäre wohl hiermit das Thema gegessen.
Neue Servos oder ne Menge Regler
> Auch ein MaWin sollte erst lesen, bevor er schreibt
Auch ein Idiot sollte wissen, daß das Schreiben eines Beitrags eventuell
etwas Zeit braucht (ich recherchiere beispielsweise, hab auch mal
anderes zu tun oder werde gestört und setze den Beitrag nach der Störung
fort, mag ja sein daß du in deinem H4 Leben so was nichf hast), so daß
zwischendurch weitere Beiträge eintrudeln die man nicht gelesen haben
kann.
> Die "effizienz" ist dann auf jeden Fall dahin.
Die Effizienz ist ziemlich identisch, ob nun ein Regler für 5A oder 5
Regler für 1A ( oder 9 oder 18), der Eigenverbrauch mag in der Summe
etwas höher liegen aber der macht eh nur einen Bruchteil der Leistung
aus, lediglich die Beschaffungskosten und der Bauraum sind grösser, aber
9 LM2940-5 kosten nun auch nicht die Welt und wenn man ein Metallteil
hat an das man sie anschrauben kann kostet es nicht mal grosse
Kühlkörper.
Danke für die Antworten. Für die Regler werde ich wohl dann Platz
finden. Mind. an den Beinen selbst ist ja genug Platz. Aber wenn es
normal ist, dass die mal so das 10 fache ziehen, dann wäre das doch bei
750mA Betriebsstrom ca. 7.5A maximal. Welcher Regler (am liebsten ein
Schaltregler) wäre denn da am Besten geeignet. Die meisten schaffen ja
"nur" 1-2A.
Ich hätte nicht gedacht, dass ich mit so hohen Strömen zu tun bekomme...
Was ist denn ein vernünftiges? Ich habe bisher noch keins gefunden was
dann die maximal 30A oder so schafft. Also meine Servos werden nie alle
auf einmal angesteuert. Immer minimal versetzt hintereinander.
Vielleicht ist es mir irgendwie entgangen, aber ich habe keinen Hinweis
auf den verwendeten Schaltregler (oder das Modul) gefunden.
Ohne das Wissen, um was für eine Schaltung es sich handelt, ist doch
alles andere Spekulation, oder nicht?
Schlumpf schrieb:> Ohne das Wissen, um was für eine Schaltung es sich handelt, ist doch> alles andere Spekulation, oder nicht?
Hm, mein Tipp wäre < 2€ Ebay (oder Pollin) Müll.
>Meine "Weisheit" habe ich daher, dass die Spannung nach ca. 5 sekunden>dann wieder da war und dann in immer kürzeren Abständen wieder weg war.>Das spricht ja nicht gerade für ein generelles Problem.
Klassischer als in Deinem Fall gehts eigentlich nicht.
Du hast ein generelles Problem.
Design mit unzureichenden Spezifikationen geht doch generell in die
Hose.
Schau doch erst mal, das vermiss ich immer noch, was die einzelnen
Komponenten verbrauchen oder liefern. Dann wirst Du erkennen: Das paßt
so alles nicht zusammen.
Naja ich bin anfangs davon ausgegangen, dass jeder Servo max 250mA
zieht. Das war eine Fehleinschätzung. Aber da nie alle gleichzeitig
angesteuert werden hätte das gepasst. Ich kann euch den gerne zeigen den
ich verwende, aber der funktioniert doch nicht?!
http://www.conrad.de/ce/de/product/207895/Modelcraft-LiPo-Spannungsregler-60-V-5-A
Naja die einzelnen Komponenten sind wie gesagt 18 Servos a ca. 750mA und
dann wohl Spitzenstrom von 7.5A. Der Rest ist doch uninteressant, da der
von einem anderen Lipo versorgt wird oder?
Und da das nicht passt und grade eben Dave Chappelle meinte, dass ich
nur einen vernünftigen brauche, habe ich halt gefragt was für einer das
wäre. Sonst packe ich an jeden Servo einen?!
Hi Chris.
Der Wandler ist denkbar ungeeignet.
Erstens gibt er 6V statt 5V aus (das muss dir doch aufgefallen sein?)
und zweitens ist ab <7V am Eingang Schluss.
Hey das sind ja coole Dinger. Ich werde wohl andere Akkus mit höherer
Spannung verbauen. Scheint mir doch die einfachere Lösung zu sein. Ist
es denn so kompliziert, sich so ein Ding kompakter und für genau meine
Zwecke zusammen zu basteln?
Aber ich glaube so einen DC/DC Converter werde ich mir bestellen
> und ich hab doch immer mind 7.4 Volt. Dachte das wäre ok
Klar, Akkus werden auch NIE entladen sondern sind auf zauberhafte Weise
immer voll und haben daher immer 7.4V und es wird niemals weniger
während der Entladung.
Oje.
MaWin schrieb:> Klar, Akkus werden auch NIE entladen sondern sind auf zauberhafte Weise> immer voll und haben daher immer 7.4V und es wird niemals weniger> während der Entladung.
Vogel!
ich hab nen Tiefenentladungsschutz. Wenn der Akku leer ist, ist er halt
leer..
Chris schrieb:> ich hab nen Tiefenentladungsschutz. Wenn der Akku leer ist, ist er halt> leer..
Na und? Deswegen kann die Spannung trotzdem unter 7V sinken.
wenns der DC/DC wandler werden soll wären allerdings 4 Li Akkus sinnvoll
4 x 2,5V als Entladeschluss ist besser als 3 x 2,5V
natürlich mit passenden Balancer
z.b.
Artikelnummer:261191600168
Dave Chappelle schrieb:> Na und? Deswegen kann die Spannung trotzdem unter 7V sinken.
Wie soll das denn gehen wenn ich vorher sage dass der Akku nichtmehr die
Servos speißt?
Hab da ne Schaltung für, die einstellbar auf die Volt ist.
