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Stromversorgung mehrerer Geräte
Hallo,
ich bin noch frischer Anfänger in Sachen Elektrotechnik, daher wollte ich meinen Entwurf erstmal von euch begutachten lassen,
ehe ich versuche es in Betrieb zu nehmen und womöglich ein paar wichtige Dinge außer Acht gelassen habe und direkt alles zerstöre... :)
Anhang 32050
Folgende Fragen sind mir schonmal eingefallen:
1) Ist meine Stromversorgung einigermaßen korrekt oder könnten insbesondere die Motoren mehr ziehen und Schaden verursachen?
Es handelt sich dabei um zwei Motoren dieser Art: Schrittmotor Nema 17 - 12V 350mA
Wie ich gelesen habe zählt man bei Schrittmotoren den benötigten Strom pro Phase/Spule, d.h. ich habe:
I = (2 * 350mA) * 2 = 1400mA
und nun kommt noch hinzu das man bei Bipolar-Betrieb der Spulen um Faktor Wurzel 2 verringert oder bei Parallelschaltung erhöht.
Dann käme ich aufgerundet auf
1400mA / 1,41 = 992.9mA = ~1000mA
Aber inwiefern muss ich dies nun berücksichtigen, wenn Verbraucher sich automatisch den Strom nehmen den sie brauchen?
Muss meine Spannungsquelle einfach nur genug Ampere liefern können?
2) Liegt bei allen Geräten nun wirklich die korrekte Versorungsspannung an?
Ich hatte dafür diese Spannungsregler gefunden um den Stromkreis des Raspberry Pis mit 5V und den Arduino mit etwa 9V zu versorgen.
Festspannungsregler L78S05CV für den Raspberry Pi
Festspannungsregler L7809CV für den Arduino
Ist diese Lösung gut oder gibt es evtl. bessere Möglichkeiten?
Was ich mich noch frage ist, ob es beim Arduino Probleme gibt wenn er gleichzeitig die 9V vom Akku bekommt und mit dem RPi über USB verbunden ist.
3) Ist es generell schlimm wenn die Schaltkreise nur mit 11,1V eines LiPos versorgt werden, da z.B. die Motoren 12V fordern, oder kommen diese damit zurecht?
4) Muss ich noch diverse Bauteile zur Sicherung einbauen, um die µController vor hohen Schwankungen der Spannung oder Entladungen zu sichern?
5) Mich würde auch noch interessieren wie ich ein Netzteil hinzuschalten kann, ohne das der Roboter ausgeschaltet werden muss.
Also wie bei einem Notebook.
6) Wie kann ich die Kapazität des Akkus überwachen, um bspw. das System bei 30% automatisch auszuschalten?
Ich habe bei Amazon zwar ein Messgerät gefunden das den LiPo prüft, jedoch hat dieser keine Möglichkeit dem µController etwas mitzuteilen.
7) Müssen bei 4A bereits dickere Kabel verwendet werden?
8 ) Ist dieser Wippschalter für mein Vorhaben geeignet?
PS: Ratschläge zur Optimierung sind sehr willkommen! :D
LG, Schwarzfuchs.
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Hi,
danke euch, habe eure Vorschläge nun mal mit eingearbeitet und (hoffentlich) passende Bauteile gefunden. :)
Ich habe auch nun überlegt einen LiPo mit 14,8 V zu verwenden, um auch die Motoren voll zu versorgen.
Zur Schaltung:
Anhang 32062
1) Wie von euch angemerkt habe ich nun Dioden eingefügt, um den Akku und die Geräte zu schützen, sind diese angemessen "groß" und an der korrekten Stelle?
Im Datenblatt steht das der maximale Dauergrenzstrom 5A beträgt und "Periodische Spitzenspannung" meint vermutlich das die Diode kurzzeitig 50 V aushält?
Wenn ja, sollte es wohl passen. :)
Bei der Diode nach dem Netzteil und den Schaltreglern bin ich mir nicht sicher, kann man die dort evtl. auch weglassen?
Ich habe noch im ELKO gelesen das die Dioden nicht direkt leiten, sondern bei Silizium-Dioden sogar erst ~0,7 V anliegen müssen.
Was bedeutet das nun für die Schaltung, muss ich dann nach der Diode einfach mit ~14,1 V rechnen?
2) Durch die neuen Schaltregler nehme ich an das man keine Kondensatoren(und Dioden?) mehr zuschalten muss, da auf dem kleinen Board bestimmt schon alles notwendige enthalten ist?
3) Reicht der Snubber/RC-Glied?
Leider noch etwas schwierig zu bestimmen aber wenn ich einfach mal von maximal 3A ausgehe und die Spannung bei ~14V liegt müsste nach der hier genannten Faustformel
http://www.dse-faq.elektronik-kompen...faq.htm#F.25.1 ein 14 Ohm Widerstand und 0,033 uF Kondensator verbaut werden, möglicherweise ist beides sogar etwas zu hoch.
Wahrscheinlich muss ich das in dem Fall wohl einfach ausprobieren.
4) Wenn ich dem Arduino die 5V des Schaltreglers auf den Netzteilanschluss der 7-12 V verlangt zuführe, würden dann die 5V "verlustlos" durchgelassen
oder würde der 7805 onboard die Spannung nochmal zusätzlich aufgrund des Bauteils selbst verringern?
Da in dem Paket das ich bestelle sowieso 5 Schaltregler enthalten sind, könnte ich notfalls auch noch eine extra Leitung für den Arduino einbauen.
5) Eine Sache beim Schaltregler ist mir auch noch nicht so ganz klar geworden, ich habe gesehen das man bei diesen mittels einer Schraube die Ausgangsspannung
einstellt, um wie hier die 5V zu erhalten. Liefert dieser dann immer 5V, auch wenn die Eingangsspannung variiert, oder ist die Schraub-Einstellung immer auf die
Eingangsspannung bezogen die zu diesem Zeitpunkt angelegt war und müsste dementsprechend geändert werden?
Ist vielleicht eine blöde Frage aber bisher stand es nirgendwo so explizit wie beim Festspannungsregler.
6) Was mich bei dem Snubber noch interessieren würde, müsste nicht wenn man den Schalter OFF schaltet trotzdem noch Strom fließen? Weil der Schaltkreis ja gar nicht unterbrochen wird. :confused:
LG, Fuchs.
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Schaltregler
Dioden(1) nach dem Akku/Netzteil
Dioden(2) vor den Boards
Snubber:
Widerstand
Kondensator