Hallo,
ich versuche einen DIY Buck Converter zu entwerfen, bin jedoch komplett
unerfahren was die Auswahl der Komponenten angeht, kann mich jemand in
die richtige Richtung weisen?
Eingang ist ein 4S LiPo akku =>
16,8V - 13,4V
Betrieben werden 18 Servos (Tower Pro MG996R) => Ausgang zwischen 6.6V -
4.8V.
jeder Servo hat eine Stall current von 1400mA,
also sind im schlimmsten Fall bis zu 25,2A kurzzeitig möglich (Verstehe
ich das richtig? z.b. Einschaltmoment und alle Servos drehen).
Welche Komponenten sind in etwa notwendig um einen Buck Converter für
diese Anwendung zu realisieren? Ich habe vor dem MOSFET mit einem
Arduino Uno via PWM zu switchen.
Steamy schrieb:> ich versuche einen DIY Buck Converter zu entwerfen, bin jedoch komplett> unerfahren was die Auswahl der Komponenten angeht, kann mich jemand in> die richtige Richtung weisen?
Bei diversen Herstellern, die Chips für Buck/Boost-Converter herstellen
gibt es Application Notes, User Guides u. ä. Dokumentation darüber.
Meist fängt das bei der generellen Funktionsweise an und geht dann nach
und nach in die Details.
Alternativ gibt es da eine Reihe von Seiten im Netz, die die
Funktionsweise erklären. Ob man sowas jetzt Arduino Uno via PWM
realisieren sollte, ist einer andere Sache. Es gibt extra Chips, die das
gut können, sodass die Ausgangsspannung auch das ist, was es sein soll
und auch dass im Fall eines Kurzschlusses oder Laständerung die ganze
Sache stabil bleibt. Man kann solche PWM-Chips mit einem Arduino Uno
verbinden und dann steuern, wäre vllt. eine besserer Ansatz. Immerhin
sollte so ein PWM-Chip je nach Schaltfrequenz innerhalb von
Mikrosekunden reagieren.
Steamy schrieb:> ich versuche einen DIY Buck Converter zu entwerfen
DIY in der Form, dass Du einen Buck-Controller von einem Anbieter wie TI
kaufst und damit und ein paar FETs, Kondensatoren, Widerständen,...
einen kompletten Converter baust?
Oder DIY in der Form, dass Du auch die komplette Regelung z.B. per
Software selbst machen möchtest?
> bin jedoch komplett> unerfahren
[...]
> bis zu 25,2A
Mein Rat: vergiss das in dieser Größenordnung und mit dynamischen Lasten
mit Regelung per Software, nimm einen Buck-Controller von TI oder
ähnlichem Anbieter.
Steamy schrieb:> Ich habe vor dem MOSFET mit einem Arduino Uno via PWM zu switchen
Wenn man keinerlei Ahnung hat, kann man das versuchen.
Wenn man mehr Ahnung hat, baut man das so wie andere Leute.
Servos lassen sich etwas zügeln in dem man ihnen keine Impulse gibt oder
zeitlich versetzte.
Aber mit Pech musst du wirklich 25A liefern können. Das sind noch 8A aus
deinem Akku.
Normale Schaltregler-IC wie LT1270A schaffen das nicht, man braucht
eelche mit externem Transistor.
Ein MC34063 könnte es. Seine Frequenz ist auch niedrig genug für
Anfänger, aber die Spule wird gross. Aber er ist nicht so direkt für
MOSFET-Ansteuerung gebaut.
Beim FL7760 wirst du über Beschaffungsschwierigkeit jammern, seine
Frequenz ist aber für Anfänger eh unbeherrschbar hoch.
So 200kHz sind dein Limit.
"Welche Komponenten sind in etwa notwendig um einen Buck Converter für
diese Anwendung zu realisieren? Ich habe vor dem MOSFET mit einem
Arduino Uno via PWM zu switchen."
Hallo,
neben der passende Speicherdrossel, dem geeigneten FET und einer
genügend starken Schottky-Diode sollte die Schaltung über genügend große
Leitungsqueschnitte und kurze Verbindungen verfügen. Die Regelung in
Software zu gestalten ist kein empfehlenswerter Weg. Zusätzlich sollte
eine Strombegrenzung vorgesehen werden, die den FET vor Überlastung
schützt.
Am günstigsten ist es, dafür eines der bekannten Schaltwandler-ICs
auszusuchen. Die altbewährten Typen halte ich für am geeignetsten für
Anfänger. Mit deren Hilfe kann man sich in mehreren Versuchsschaltungen
schrittweise an die 20 Ampere-Variante herantasten. Also erst mal für
1..3A das aufbauen, dann größer werden.
http://jiggerjuice.info/electronics/projects/power/buck-diode-pmos.html#designhttp://jiggerjuice.info/electronics/projects/power/buck-diode-nmos.html
mfG
Steamy schrieb:> bin jedoch komplett unerfahren was die Auswahl der Komponenten angeht,> kann mich jemand in die richtige Richtung weisen?
Die Platine ist eines der wichtigsten Bauteile. Denn selbst wenn alle
anderen Bauteile optimal sind, sorgt ein schlechtes Platinendesign
dafür, dass der Schaltregler Blödsinn macht.
> Ich habe vor dem MOSFET mit einem Arduino Uno via PWM zu switchen.
Vergiss es. Denn das hieße, du müsstest den eigentlichen Spannungsregler
in den Andruiden bauen. Das wird nichts.
Funktionierende Schaltregler sind in Hardware aufgebaut und bekommen
bestenfalls von aussen einen Sollwert vorgegeben.
In der geplanten Leistungsklasse brauchst du sowieso einen
Multiphasen-Schaltregler. Ich würde da sogar eher auf mehrere
unabhängige kleine Schaltregler ausweichen. Mit 6 kleinen Schaltreglern
könntest du z.B. eine "Überlastabschaltung" per Strombegrenzung machen.
> jeder Servo hat eine Stall current von 1400mA,> also sind im schlimmsten Fall bis zu 25,2A kurzzeitig möglich (Verstehe> ich das richtig? z.b. Einschaltmoment und alle Servos drehen).
Stall heißt "Blockiert".
Warum sollten die gerade beim Einschalten alle blockiert sein?
BTW: wenn du die Servos schon zur Hand hast, dann kannst du deren
Einschaltverhalten doch einfach mal vermessen. Und auch, wie sie sich
bei begrenztem Strom verhalten.
