Schutz- / Pufferbeschaltung Servo bei gleicher Spannungsquelle wie uC

Hallo Leute,

danke für die Antworten. Wobei ich nun ein bisschen verwirrt bin. Ich 
denke ein C für den Servo wäre sinnvoll, oder etwa doch nicht?

Bezüglich Diode habe ich es jetzt so verstanden, dass ich keine 
Freilaufdiode parallel zum Servo schalten soll, sonder eine in Serie 
zwischen Batterie und LDO. Wäre die von mir ausgewählte 1N5819 dazu eine 
gute Wahl?

Oder kann ich doch auf jede Art von Diode verzichten?

Kondensator schrieb:
> Diode kannst du weglassen, bringt bei den Strömen eh nicht viel.

Würde mich sehr freuen, wenn jemand noch etwas Licht ins dunkle bringen 
könnte.

Michael E. schrieb:
> Hallo Leute,
>
> danke für die Antworten. Wobei ich nun ein bisschen verwirrt bin. Ich
> denke ein C für den Servo wäre sinnvoll, oder etwa doch nicht?
>
> Bezüglich Diode habe ich es jetzt so verstanden, dass ich keine
> Freilaufdiode parallel zum Servo schalten soll, sonder eine in Serie
> zwischen Batterie und LDO. Wäre die von mir ausgewählte 1N5819 dazu eine
> gute Wahl?

DU brauchst überhaupt keine Diode, solange du die Batterie nicht 
verkehrt rum anschliesst.

So ein Servo hat ja schon eine Elektronik drinnen, die sich um derartige 
Dinge kümmert. Schliesslich vebraut man ja beim Aufbau einer 
handelsüblichen RC-Fernsteuerung auch keine extra Dioden oder 
Kondensatoren.

Wenn du deine µC Schaltung vernünftig aufgebaut hast (kleine 100nF 
Blockkondensatoren an der Versorgungspins), dann reicht das im 
Normalfall.

Michael E. schrieb:

> denke ein C für den Servo wäre sinnvoll, oder etwa doch nicht?

Wenn Deine Batterie niederohmig genug ist, das sie bei Stromimpulsen
nicht einbricht, brauchst Du auch keinen Elko.
Gruss
Harald

Bei dem Kondensator vor dem Servo geht es mehr darum die Flanken der 
Stromänderung etwas zu glätten. Die Induktivitäten der Kabel zur 
Batterie und der LDO haben dann Zeit zu "reagieren". Ein Kondensator der 
den Servo für eine Bewegung versorgen kann wäre wahrscheinlich größer 
als deine ganze Platine.

Damit der Kondensator glätten kann braucht es einen Vorwiderstand. Einen 
Widerstand möchte man aber nicht. Daher nimmt man eine Induktivität die 
mit ihrem Z mehr oder weniger also nur bei Änderungen im Stromfluss 
existiert.

Aus Sicht des Servos bricht die Betriebsspannung dann mehr ein als ohne 
Filter. Zum Glück ist das meistens kein Problem. Er fährt vielleicht 
minimal langsamer.

Die Diode vor dem Mikrocontrollerpuffer ist gut damit sich der Servo 
nicht daran bedienen kann. Der LDO verbrennt die überflüssige Spannung 
eh. Da kann die Diode einen Teil der Arbeit abnehmen ;-). Solange der 
LDO einen klein genügenden Drop hat um noch zu regeln ist alles gut.

Also:

Ub---Spule---Kondensator---Servo
 |
 +---Schottky---Kondensator---LDO---Kondensator---Mikrocontroller

Super. Danke für eure Hilfe und Hinweise.

Ich habe die entsprechende Schaltung nun so angepasst, wie botas es 
vorgeschlagen hat. Die beiden Teil-Schaltpläne (Servo und LDO) sind im 
Anhang zu sehen.

Ist meine Umsetzung so korrekt und sinnvoll?

Abschließend habe ich noch eine ein paar kurze Fragen zur Bauteil 
Dimensionierung / Auswahl?

1. Arbeite in SMD, sollte ich als Spule einen ferrite bead nehmen? Oder 
eine andere Art von Spule?

2. Welche Werte wären für Spule und Kondensator beim Servo sinvoll?

3. Die Kondensatoren C23 und C25 beim LDO habe ich gemäß Datenblatt 
ausgewählt. Machen C22 und C24 dort zur weiteren Stabilisierung noch 
sinn, oder reichen die beiden anderen?

Viele Grüße und vielen Dank

Mhh, also etwas verwirrt bin ich nun wieder. Würde mich total freuen 
wenn jemand noch etwas dazu schreiben könnte. Ist die von mir umgesetzte 
Beschaltung des Servo so sinnvoll?

Sowas ist immer etwas Ansichtssache. Genau so wie man Bauteile am Rand 
ihres Nennwerts betreiben kann oder lieber etwas Luft lässt. Soll es 
funktionieren bis die Garantie rum ist oder länger ... ;)

Es kann ohne Filter funktionieren. Probier es aber auch mit einer halb 
leeren oder kalten Batterie. Vielleicht ist es auch nicht schlimm falls 
der Mikrocontroller mal abstürzt. Es gibt ja den Watchdog.

Spaß bei Seite: deinen Qualitätsanspruch muss du dir selbst überlegen.

Manchmal lassen sich Probleme auch in Firmware lösen: Die PWM für den 
Servo nur allmählich ändern. Dann braucht der Servo auch nicht so viel 
Strom. Allerdings zucken viele Servos beim Einschalten einmal kräftig -> 
maximaler Strom.

Ich finde es ist immer schöner Ursachen als Symptome zu bekämpfen. Die 
Stromversorgung sollte man nicht unterschätzen da sie echt wichtig für 
ein stabiles System ist.

Danke für die Antwort.

Tom B. schrieb:
> Spaß bei Seite: deinen Qualitätsanspruch muss du dir selbst überlegen.

Genau. Ich möchte das System so ausfallsicher wie mit vertretbaren 
Aufwand möglich gestalten. Werde daher auf jeden Fall deinen Filter 
Vorschlag umsetzen.

Die Werte für den LC-Filter kann ich vermutlich entsprechend der 
bekannten Formeln berechnen. Falls du trotzdem einen Vorschlag zur 
Dimensionierung hast würdest du mir eine große Hilfe sein.

Was den Typ des Induktors angeht lag ich mit meinem ferrite bead wohl 
falsch?! Also einfach einen normalen SMD Induktor nehmen, oder?

Viele Grüße

Ja, eine Speicherdrossel. Nicht etwas das filtert in dem es die Energie 
verbrennt.

Um sich was auszurechnen müsste man erst mal wissen was man filtern 
will. Da hast du allerdings einige Unbekannte: wie schnell zieht der 
Servo wie viel Strom? Wie verändert sich der Innenwiderstand der 
Batterie unter Last. Wie reagiert der LDO auf Schwankungen. Welche 
Induktivitäten haben die Leitungen...

Zum Teil ist es dann auch schwer die Effekte nach zu messen da die 
Leitungen eines Oszilloskops die Schaltung beeinflussen.

Falls du die Zeit hast versuch die entscheidenden Teile mit einem 
Programm wie LTSpice zu simulieren. Da kann man schnell an Werten 
drehen, gucken was passiert und es kostet zumindest kein Geld.

Schöne Grüße

Es ist vor allem wichtig, im Layout bzw. bei der Verdrahtung darauf zu 
achten, dass der Strom des Servos nicht quer über die ganze Leiterplatte 
fließt, insbesondere bei Masse. Wenn Du das Layout selbst machst, achte 
darauf, von der Masseklemme für die Batterie "sternförmig" zum einen zum 
Microcontroller bzw. dessen Spannungsregler zu gehen und zum anderen zum 
Servo. Bei einer geschlossenen(!) Massefläche wäre das wiederum nicht 
ganz so wichtig.

Super, danke für eure Tips. Ich habe den Schaltplan entsprechend 
angepasst. Im Anhang meine finale Version. Passt das so?

Den Tip von schweigstill habe ich beim Layout berücksichtigt.

Viele Grüße und vielen Dank