Werden Steuerungssysteme und Motoren in Robotikprojekten normalerweise von derselben Quelle angetrieben?

Mein Steuersystem ist ein einfacher Mikrocontroller zwischen 3,3 V und 5 V, aber die Schrittmotoren, die ich benötige, sind 12 V. Ich habe eine 14,8-V-Batterie bestellt, die ich auf 12 V herunterregeln möchte, um die Motoren anzutreiben, aber sollte ich auch für das Steuersystem auf 5 V herunterregeln oder eine separate Stromquelle verwenden?

Kurz gesagt, werden die Steuerungssysteme und Motorantriebe normalerweise von derselben Quelle gespeist oder sind sie unabhängig? Ich weiß, dass Batterien mit hohem Serienwiderstand einen erheblichen Abfall der Ausgangsspannung aufweisen können, wenn ein hoher Strom gezogen wird, aber meine Frage bezieht sich wirklich auf die gängige Praxis im Leistungsdesign.

Angenommen, der Spannungsabfall durch hohen Strom ist gering (nicht ausreichend, um den geregelten 5-V-Bus zu beeinflussen), wäre es dann sinnvoll, dieselbe Stromquelle für beide Systeme zu verwenden?

Verwenden Sie zum Beispiel so etwas: http://www.hobbyking.com/hobbyking/store/__24579__Turnigy_5V_6V_5A_Heli_UBEC_for_Lipoly_6_16V_.html

Dies ist dieselbe Frage, die hier ausführlich beantwortet wird: electronic.stackexchange.com/a/66309/16519
"Die Schrittmotoren, die ich benötige, sind 12 V", dann haben Sie möglicherweise schlecht gewählt. Erstens sind Schrittmotoren im Allgemeinen eine schlechte Wahl für mobile Roboter, aber wenn Sie sie verwenden müssen, verwenden Sie Niederspannungsmotoren und treiben Sie sie mit einem Hackantrieb mit höherer Spannung an. Der Antrieb mit spezifizierter Spannung erleidet einen schnellen Drehmomentabfall mit der Geschwindigkeit und ist daher nur für anspruchslose Positionierungszwecke nützlich.

Antworten (3)

Sie haben normalerweise eine Hauptstromquelle für das Projekt. Mehrere Batteriesätze (A-Batterien für die Filamente, B-Batterien für die Platten) zu haben, war vor Jahrzehnten aus der Mode gekommen.

Sie möchten VIEL Entkopplung zwischen den Mikrocontroller-Versorgungsleitungen und den Stepper-Versorgungsleitungen. Dito die Versorgungsleitungen des Mikrocontrollers und der Stepper-Treiberplatine. Schrittmotorspulen sind gute Induktivitäten (DUH!) Und sie werfen GROSSE Spikes auf den Controller zurück, wenn sie geschaltet werden. Sie möchten NICHT, dass diese großen Spitzen wieder in Ihre Mikrocontrollerversorgung gelangen. Bypass-Kondensatoren und Siebkondensatoren, konservativ bemessen, sind Ihre FREUNDE.

Das Design des Schrittmotortreibers ist ein Black Art. Es ist nicht ungewöhnlich, dass ein 12-V-Schrittmotor von einer 50-V-Versorgung angetrieben wird, da dies ein kreatives Design ermöglicht, um die Einschwingzeit zu minimieren. Der alte Airpax-Schrittmotorkatalog hatte einige WIRKLICH gute Designinformationen dazu.

Heutzutage sind billige Schaltnetzteile von anständiger Qualität leicht zu bekommen. Für ein batteriebetriebenes System würde ich heutzutage einen solchen anstelle der alten Linearregler der 7800-Serie für die Mikrocontroller-Versorgung suchen.

Können Sie erläutern, warum Sie gegen die lineare Option sind? Da die Stromaufnahme des Mikrocontrollers im Vergleich zum Antreiben von Motoren so unbedeutend ist, scheint es, als wäre der Linear meine Wahl.
@tman, an dieser Stelle meistens Gewohnheit. Wenn der Roboter viel Zeit im Sitzen verbringt, eingeschaltet, aber im Ruhezustand, kann sich die Auslastung des Mikrocontrollers summieren. Es hängt alles vom Steuergerät ab. Außerdem müssen Sie die Wärmeableitung berücksichtigen. Für einen Linearregler ist Ausgangsstrom = Eingangsstrom + ein wenig Slop, also bedeutet 12 V -> 5 V linear deutlich unter 50 % Energieeffizienz. Wenn Sie 100 mA ziehen, verbraucht Ihr Mikrocontroller 500 mW und der Kühlkörper Ihres Reglers gibt 700 mW an die Umgebungsluft ab.
@tman: Das hätte Strom rein = Strom raus + ein bisschen Slop sein sollen. Ich habe eine dieser Wochen.

Ich würde absolut sagen. Möglicherweise müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Stromkreis die Stromschwankungen bewältigen kann (Glättungskappe) und den Stromkreis vor Gegen-EMK schützen. Wie Sie die Spannung verringern, sehen Sie verschiedene Praktiken. Besonders wenn man bedenkt, dass Mikrocontroller "manchmal" eine Vielzahl von Eingangsspannungen verbrauchen können und sehr wenig Strom verbrauchen. Für den Betrieb "nur" des Mikrocontrollers sollte ein Linearregler gut funktionieren. Ich denke, der schlechte Wirkungsgrad wird nichts im Vergleich zu dem der Motoren sein.

Sowohl die Batterien als auch der Controller verwenden dieselbe Stromquelle, außer dass sie separate Spannungsregler haben. In Ihrem Fall können Sie den 7805 IC verwenden, der einen 12-V-Eingang nimmt und einen 5-V-Ausgang liefert, der an Ihren Controller angeschlossen werden kann.

Sie sollten sehr vorsichtig sein, wenn Sie einen Standard-7805 für 12 V bis 5 V verwenden, da möglicherweise viel Wärme abgeführt werden muss!
Werden Steuerungssysteme und Motoren in Robotikprojekten normalerweise von derselben Quelle angetrieben?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v