Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromversorgung für Servos


von Malte (Gast)


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Hi Leute,

ich möchte mit einem Mikrocontroller 5-6 Servos ansteuern.
Es stellt sich mir nun die Frage, wie ich diese mit Strom versorge.
Soll ich jedem einzelnen einen 5V Spannungsregler spendieren oder gibt 
es eine schöne, leichte, mehr oder weniger günstige Lösung, um genügend 
Strom für alle sechs bereitzustellen?

Vielen Dank!

Malte

von Markus R. (maggus)


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Einen ausreichend dimensionierten Spannungsregler?!

von Malte (Gast)


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Irgendwelche Empfehlungen?
Erfahrungen mit einem bestimmten gemacht?
Welcher braucht nicht so viel drumherum und ist relativ klein und 
günstig?

Danke!

von UR-Schmitt (Gast)


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Modellbauakku

von Malte (Gast)


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Ja, aber ein LiPo mit 3 Zellen seriell hat eine Spannung, die irgendwo 
bei 9-12V liegt. Die soll auf 5-6V runter. Stromstärke liegt bei 5-6 
Servos irgendwo zwischen 10 und 15 A.

von Marwin (Gast)


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Was verbaust du da fuer Servos? Und wie rechnest du das? Normalerweise 
steuert man Servos versetzt an (nur dumme, deutsche Hersteller machen 
das anders), damit verteilt sich der Strombedarf schon mal. Was du noch 
beachten musst, ist der starke Peak beim stoppen des Motors, also 
ordentlich abpuffern.

von UR-Schmitt (Gast)


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Marwin schrieb:
> Was verbaust du da fuer Servos? Und wie rechnest du das? Normalerweise
> steuert man Servos versetzt an

Wie meinst du das?
Die sequentielle Pulsfolge bei Fernsteuerungen ist eher historisch 
bedingt weil die analogen Fernsteuerungen die Kanäle einfach sequnetiell 
übertragen haben.
Wenn du bis zu 8 Servos pro 50 ms sequenziell ansteuerst nützt dir das 
beim Stromverbrauch gar nichts da der Servo bei starken 
Sollwertänderungen bauartbedingt bis 50 - 200 ms braucht bis er den 
neuen Sollwert gestellt hat.

von Blackbird (Gast)


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UBEC ist das Stichwort.

Servos brauchen schon mal bis zu 2A im Anlauf und wenn sie richtig 
"schuften" müssen, auch während des Betriebes. Dann gibt es noch 
richtige "fette" Servos, die brauchen noch mehr, die kleinen eher so um 
500mA.

Eine getrennte Versorgung mit 5,5V oder 6V ist daher immer notwendig. 
Einige neuere Servos vertragen auch 8V (2 x Lipo).

Blackbird

von UR-Schmitt (Gast)


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Malte schrieb:
> Ja, aber ein LiPo mit 3 Zellen seriell hat eine Spannung, die irgendwo
> bei 9-12V liegt. Die soll auf 5-6V runter. Stromstärke liegt bei 5-6
> Servos irgendwo zwischen 10 und 15 A.

Im Modellbau wurde früher zumindest Servos direkt an passende Akkupacks 
angeschlossen. Da gab es keinen Spannungsregler.
Ist das heutzutage anders?

von Malte (Gast)


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Naja, man will halt 3 Zellen LiPo in Reihe haben, um dem Motor genug 
Spannung zur Verfügung zu stellen.
Warum sollte man dann noch ein zweites Akkupack nur für die Servos 
mitnehmen?

Ich rechne pro Servo mit 2-3 A.
Die können die aber durchaus alle zur gleichen Zeit ziehen! (Der PWM 
Impuls hat damit nicht viel zu tun.)
Macht in Summe bei 5 Servos 10-15 A bzw. bei 6 Servos 12-18 A.

Bei 5 V sprechen wir hier über bis zu 90 Watt!
Da frag ich doch mal lieber nach, was andere für Erfahrung gemacht haben 
:-)

Malte

von STK500-Besitzer (Gast)


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Manche aktuelle Servos vertragen auch mehr als 6V (i.d.R. 7,4V).
Für alle anderen gibt es das BEC-System, das in Fahrtreglern integriert 
ist.
Hier stecken dicke Spannungsregler drin.

von Blackbird (Gast)


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von Bernhard S. (b_spitzer)


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In einem Hexapod mit 18 Servos hatten Techniker von mir extra einen 
NiMH-Akku mit 6 V für die Servos spendiert. Das spart viel Ärger...
Ansonsten ist für den Strom ein Linearregler nicht die beste Lösung. 
LiPo mit 3 Zellen hat bis zu 13V (leer immer noch 9V), die linear auf 6V 
runter gibt einen Wirkungsgrad von maximal 50-60%. Ein Schaltregler , 
auch ein einfacher, kommt auf über 75%. Für die Verringerung des 
Gesamtaufwandes solltest Du aber mehrere einfache Schaltregler wie den 
LM2676 (bis 3A) einsetzen. Dann kommst Du mit 3-4 Reglern aus.  Ein 
einzelner Regler für 10A ist zwar kein Hexenwerk, aber die Teile gibts 
nicht an jeder Ecke...
Wenn Du einen LiPo mit 2 Zellen (6-8,6V) einsetzt, dann sieht es für den 
Linearregler wieder besser aus. Ein Low-Drop Regler hätte dann einen 
Wirkungsgrad von 75-90%.

tschuessle
Bernhard

von Malte (Gast)


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Kann ich die LM2676 einfach parallel schalten, oder kommen die sich ins 
Gehege?
Sonst spendier ich jedem Servo seinen eigenen Regler.

Gruß,
Malte

von Oliver R. (oliverr)


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nein, Die Dinger kannst Du nicht einfach parallel schalten, da es 
Schaltregler sind. Wenn Du zwei parallel schaltest, macht ein Regler die 
Arbeit und der zweite langweilt sich.

Ich würde empfehlen, nur mit einem Schaltregler zu arbeiten, und die 
einzelnen Servo-PWM-Signale zeitversetzt zu fahren. Ich habe bei mir mal 
die Spannung nachgemessen, und meine Servos ziehen (ich weiss leider 
auch nicht warum) den Strom anscheinend immer nur während des 
High-impulses der Ansteuerung.

Einfach mal mit dem KO die Servospannungsversorgung nachmessen, ob noch 
mehr Pufferung notwendig ist.

Viel Erfolg
OR

von Hannes L. (hannes)


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Oliver R. schrieb:
> und meine Servos ziehen (ich weiss leider
> auch nicht warum) den Strom anscheinend immer nur während des
> High-impulses der Ansteuerung.

Das liegt wohl an der Funktionsweise des Uralt-Servos:

Die Startflanke des Servoimpulses startet internen Timer, dessen Zeit 
per Servo-Poti (Position) gesteuert wird.
Servoimpuls und interner Timer treiben je einen Zweig einer H-Brücke.

- Im Ruhezustand sind beide Zweige der H-Brücke auf L -> Motor steht.
- Nach der Startflanke sind beide Zweige auf H -> Motor steht.
- Sind Servoimpuls und interner Timer unterschiedlich schnell, dann
  bekommt (nur für die Zeit der Differenz) ein Brückenzweig H, der
  andere L -> Motor dreht (extrem kurz) in die entsprechende Richtung.
- Dies erfolgt bei jedem Servoimpuls (also alle 20 ms) erneut, bis
  interner Timer die Zeit des Servoimpulses erreicht hat.

Bei herkömmlichen analogen Servos mit Ansteuerung nacheinander kann also 
davon ausgegangen werden, dass sich die Ströme nicht addieren, da sie 
zeitversetzt impulsmäßig auftreten.

Soviel zu: "(ich weiss leider auch nicht warum)"

...

von Oliver R. (oliverr)


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Danke, wieder was gelernt. Ist aber auch ein sehr praktisches Verhalten: 
ob ich einen oder 9 Servos dranhabe, ich muss nur einzeln testen, dann 
klappts auch in Summe.....

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