Wie berechnet man die erforderliche Spannung + Stromstärke für ein lineares Servo-Array?

Ich möchte einen Satz von 10 Linearantrieben für ein Robotikprojekt steuern.

Die Aktoren benötigen:

  • 3,7 VDC Betriebsspannung
  • 150mA unbelasteter Fahrstromverbrauch
  • 450mA Stillstandsstromaufnahme

Der Arduino UNO benötigt zum Betrieb 5 VDC. Angenommen, ich versorge die Linearantriebe extern mit Strom. Welche Berechnungen muss ich anstellen, um herauszufinden, wie viel Strom ich benötige, damit sie mindestens zwei Stunden lang arbeiten?

Das Worst-Case-Szenario ist also, dass die 10 Aktoren ständig 450 mA ziehen, also brauche ich eine Stromquelle, die 10 x 450 mA = 4500 mA liefern kann.

Das bedeutet also, dass ich so etwas wie diese Batterie kaufen muss , die 12 V bei 4500 mA liefert, vorausgesetzt, ich schließe auch einen Spannungsregler an, um auf 3,7 V abzufallen?

Update Nr. 1

Es wurde vorgeschlagen (danke Douglas B. Staple), dass ich eine Lithium-Ionen-Batterie verwende, da sie bei 3,7 V ein Standard ist, sodass ich keinen Regler verwenden müsste.

Wie kann ich jedoch die Dauer der Servonutzung basierend auf mAh berücksichtigen? Ich habe vorher berechnet, dass ich, da ich 10 Servos habe, einen 4500-mAh-Akku benötigen würde. Aber wie lange wird das dauern?

Update Nr. 2

Nur damit ich das richtig verstehe: Angenommen, ich möchte die Anzahl der Aktoren auf 32 erweitern. Das bedeutet 32 ​​x 150 mA = 4.800 mAh. Das heißt, ich bräuchte 5 x "18650 Zellen", um alle 32 Aktuatoren 2 Stunden lang ununterbrochen laufen zu lassen?

Antworten (1)

Die Verwendung eines Spannungsreglers zum Absenken auf 3,7 V ist eine schlechte Idee, da dies (12 V - 3,7 V) * 4,5 A = 37 W Wärme erzeugen würde. Beachten Sie jedoch, dass 3,7 V die Spannung einer Li-Ionen-Zelle ist, was für Sie großartig ist, da Li-Ionen-Batterien der Standard für die Energiedichte pro Gewichtseinheit in Batterien sind.

Die Kapazität in mAh wird davon bestimmt, wie lange Sie Ihre Akkulaufzeit benötigen. Sofern Ihre Aktuatoren nicht ständig blockiert sind (schlecht), benötigen Sie nur 150 mA / Aktuator, während sie laufen. 150 mA * 10 = 1500 mA, was bedeutet, dass Sie 1500 mAh verbrauchen, wenn Sie alle 10 Aktoren kontinuierlich für 1 h betreiben.

Ich würde wahrscheinlich eine einzelne moderne 18650- Zelle ausprobieren, sie kann bis zu 3,7 V bei bis zu 20 A liefern: Mit einer Kapazität von 3000 mAh wäre eine einzige dieser Batterien (nominell) in der Lage, alle zehn Aktuatoren kontinuierlich für 2 Stunden zu betreiben.

Aber Vorsicht:

  1. Lithium-Ionen-Zellen sollten über eine Schutzschaltung verfügen, um Unterspannung oder Überladung zu verhindern.
  2. Ich habe noch nie etwas mit 18650 Zellen gebaut. Ich schlage sie vor, weil sie die richtige Bewertung für Ihre Aufgabe haben und sehr beliebt sind (wahrscheinlich der beliebteste Typ von Li-Ionen-Zellen).
  3. Nicht alle 18650-Zellen sind gleich aufgebaut.
Ich verstehe, also sollte ich so etwas verwenden: ebay.com/itm/like/…
Ich habe gerade meine Antwort aktualisiert, um den Rest Ihrer Fragen zu beantworten.