Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Alternative zu doppelter Stromversorgung


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von Stefan (Gast)


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Hallo *,

häufiger lese ich das bei einer Schaltung mit Motortreibern z.B. 
H-Brücken die Motoren an einem separaten Stromkreis sollen als die 
Elektronik.

Ist ja auch klar, weil die Motoren Spannungsspitzen erzeugen und dadurch 
z.B. der µC neustarten kann oder sonstwie gestört wird.

Das ist einfach wenn man das ganze Stationär betreibt, aber mobil?

Ich bin auf der Suche wie man mit einer Batterie Elektronik und Motoren 
versorgen kann.

Meine Tests mit Tiefpass Kondensatoren am Servo oder DC Motor etc. waren 
alle nicht erfolgreich. Aber eine der Leistungsschaltung vorgeschaltete 
Diode hatte geholfen die Spannungsspitzen nicht an die Elektronik 
weiterzugeben. Aber hilft das immer, oder war das nur ein fälliges 
Ergebnis meines Tests?

Da ich die Lösung nie gelesen habe, sondern nur das man 2 
Spannungsquellen verwenden soll, oder halt Pufferkondensatoren so nah 
wie möglich am µC.

Wie machen denn das nun die Profis? Ich möchte nur eine Batterie nutzen 
(z.B. 4x1,5V, LiPo etc.) und damit den µC (ATMega, RasperryPi o.ä) und 
ein Motorshield mit H-Brücke und Servos stabil versorgen.

Gruß
Stefan

von Tuxpilot (Gast)


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Hallo Stefan,

hast du bereits die fertige Elektronik? Da wäre eine genauere 
Beschreibung (Schaltplan, Foto...) sicher gut.

Hast du Freilaufdioden oder etwas vergleichbares an den Motoren?

von STK500-Besitzer (Gast)


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Vor dem Problem stehen doch alle Modellbau-Fahrtregler.

Stefan schrieb:
> Meine Tests mit Tiefpass Kondensatoren am Servo oder DC Motor etc. waren
> alle nicht erfolgreich. Aber eine der Leistungsschaltung vorgeschaltete
> Diode hatte geholfen die Spannungsspitzen nicht an die Elektronik
> weiterzugeben. Aber hilft das immer, oder war das nur ein fälliges
> Ergebnis meines Tests?

Der µC-Elektronik eine Transorb-Diode spendieren, könnte helfen.

von W.S. (Gast)


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Stefan schrieb:
> Wie machen denn das nun die Profis? Ich möchte nur eine Batterie nutzen
> (z.B. 4x1,5V, LiPo etc.) und damit den µC (ATMega, RasperryPi o.ä) und
> ein Motorshield mit H-Brücke und Servos stabil versorgen.

Die Profis achten darauf, daß die Motor-Stromkreise von den 
Steuerungs-Stromkreisen gut entkoppelt sind, um zu vermeiden, daß sich 
die Motorströme ihren Weg quer durch die Elektronik suchen. Das bedeutet 
dann eben auch, daß du keinen "Motorshield" oder so verwendest, sondern 
deinen Motor-Steuer-Schaltkreis nebst dessen Peripherie separat 
versorgst, so daß du nur eine durchgehende Verbindung zu deinem 
Steuerteil - nämlich Masse - hast. Die Signalleitungen kriegen einen 
passenden (mehr oder weniger kleinen) Widerstand eingeschleift, so daß 
sie keine Stromspitzen transportieren können und die Spannungsversorgung 
von Motor-IC und Steuerung sind getrennt.

Vielleicht hilft es dir bei deinem (vermutlich Arduino) Zeugs, wenn du 
den Controller und seine gesamte sonstige Peripherie (außer der 
Motoransteuerung) über eine Schottky-Diode aus deiner Batterie versorgst 
und hinter der Diode einen fetten Elko anordnest, damit bei derben 
Spannungseinbrüchen durch den Motorstrom die Steuerungselektronik eine 
glattere durch den besagten Elko gestützte Versorgung sieht.

W.S.

von Sebastian S. (amateur)


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Am besten fährst Du, wenn Du die Trennung der Arbeitsspannungen so früh 
wie möglich vornimmst.
Also für beide oder bzw. alle Spannungen, jeweils einen eigenen Regler 
nehmen.

Natürlich sollte dabei die Anwendung selber nicht unter den Tisch 
fallen. Ein einfacher Mikrocontroller neben einem Motor ist etwas ganz 
anderes wie ein Motor, ein Mikrokontroller plus einem (empfindlichen) 
Analogteil.
Bei letzterem kann es sogar nötig sein, eine explizite digitale 
Versorgung neben der für den Analogteil, zu etablieren.

In praktischen Beispielen stelle ich immer wieder fest, daß die Logik: 
Viele Kondensatoren sind besser, irgendwie "eingebaut" ist.
Etwas hochwertigere Kondensatoren und sinnvolle Kombinationen aus großen 
und kleinen Kondensatoren können besser wirken als groß, groß und groß.
Auch wenn das im konkreten Fall vom Manual (zum Regler) nicht abgelehnt 
wird, wäre ich dabei aber trotzdem vorsichtig.
Sehr selten werden im Gleichstrompfad Spulen verwendet. Ich weiß, die 
sind meist groß und auch teurer, ab ganz läßt sich ihr Mangel damit 
nicht erklären.

von Stefan (Gast)


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Danke soweit schonmal für die vielen Antworten.

Transorb/Suppressordiode und die Diodenschaltungen werde ich mir 
intensiver anschauen, ggf. auch hier mal einen Schaltplan posten, ob ich 
das so richtig verstanden habe. heute aber nicht mehr.

Ich hatte gerade hier noch viel mehr stehen, aber ohne Plan der 
verbesserung (trotz der einfachen Schaltung) bringt das nix.

Man könnte eine existierende Schaltung nehmen, denn ich habe ja nicht 
anderes vor:
z.B. 
http://www.arduino-tutorial.de/wp-content/uploads/2010/06/mos-fet-h-bridge-schematics.png
Aber da sind ja keine Schutzmaßnahmen drin, wenn man von der 10kOhm 
Kopplung absieht. Und wo ich gerade Bilder suche, da gibt es tatsächlich 
viele Selbstbastelsachen mit 2x Batterie (gleiche Spannung) nur weil es 
ja entkoppelt werden muss. Oje.

Muss ins Bett,
Stefan

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