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Thema: gestapelte Spannungsversorgung beim Roboter

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von oderlachs
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    gestapelte Spannungsversorgung beim Roboter

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    Ist eigendlich eine gemeinsame Stromversorgung aus einer "Batterie" für Controller und Motortreiber möglich, also Abgriff +5V und dann +12V für den Motor.

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    Ich möchte kein Risiko eingehen, hat wer Erfahrungen ? Muss man event. dann Controller und Driver galv. trennen(Optpkoppler)?

    Gerhard
    Arduinos, STK-500(AVR), EasyPIC-40, PICKIT 3 & MPLABX-IDE , Linux Mint

  2. #2
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    Möglich ist das schon. Du solltest nur darauf achten das kein fertiger Akkupack verwendet wird sondern Einzelzellen (am Besten beschriften und immer durchtauschen). Der Grund ist das die Akkus zwischen Masse und 5V mehr Strom liefern müssen als die für die 12V. Dadurch werden diese mehr beansprucht. Damit die Spannung am µC nicht einbricht würde ich den µC Kreis mit einer Diode trennen und mit einem extra Kondensator puffern.

    MfG Hannes

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    Ist ... gemeinsame Stromversorgung ... für Controller und Motortreiber möglich ...
    Möglich sicher, aber ich finde das nicht sehr sinnvoll. Der Controller bekäme doch dann alle Spannungsstöße vom Motorbetrieb mit . . .

    Ich hatte festgestellt, dass nicht nur der Controller sondern auch etliche Sen soren empfindlich auf Spannungsschwankungen reagieren, z.B. unterschiedliche Ergebnisse bei "ruhiger" Stromversorgung aber niedrigerem Potential - z.B. wenn die Akkus langsam leer laufen. Klar, viele Sen soren arbeiten ja intern analog. Daher habe ich zwei Lösungen.

    A(Dottie) Ein Akkupack mit 6 Zellen hat zwei getrennte Spannungswandler (klick). Einer für die saubere Seite - Controller, bestimmte Sensoren, einer für den schmutzigen Strang: Motoren, Servo . . .

    B(MiniD0) Ein Akkupack - 4 Zellen (mehr Platz für Energie hab ich in der kleinen 0,15l-Büchse nicht) und dazu ein SEPIC-Spannungswandler<=>Up/Down (klick). Läuft hervorragend. Der kleine Wandler ist wirklich klein und arbeitet bis etwas 3,5 V - dabei stellen die Motoren ihre Arbeit ein - hervorragend.

    ... event. dann Controller und Driver galv. trennen(Optpkoppler)? ...
    Damit habe ich keine Erfahrung, aber ich glaube dass das nicht erforderlich ist. Das müsste doch im Motortreiber schon abgefangen werden, die haben doch manchmal (meist) zwei getrennte Vin - eine für die Steuerarbeit und eine für die Motorspannung.
    Ciao sagt der JoeamBerg

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    Zum Thema Optokoppler. Das wird nichts bringen. Die Massen sind verbunden, dadurch bekommst du Störungen über die Masse. Wenn du OK einsetzen willst müsstest du 2 getrennte Akkus verwenden.
    Ich würde 2 getrennte Akkus/Batterien verwenden oder mit einem Spannungsregler (linear oder SMPS) die Spannung für den µC/Sensoren/... aus den 12V generieren.

    MfG Hannes

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie Avatar von oderlachs
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    Ja ich teile Deine Bedenke voll und ganz, natürlich hatte ich da nur die Spannungsquellenzeichnung veröffentlicht, das dahinter noch eine Puffer/Regestufe zum µC usw. hin liegen muss ist mir klar. vieelicht hätte ich das noch mit einzeichnen müssen, ein guter Puffer-C am Controllerboard ist mir schon immer klar, hatte ferade das Probl. mit einen nicht zu stabilen NT beim Motortreiber, da blinkte bei jedem Stepperschritt die LED Ub fleissig mit...

    ich wollte nur mal wegen der galv. Trennung usw.. nach Erfahrungen nachfragen... schon oft "Rauchsignale" erlebt bei solchen gemeinsamen Stromquellen und wenn dann mal irgendwo im Mot-Treiber die Masse fehlte..

    Gruss

    Gerhard
    Arduinos, STK-500(AVR), EasyPIC-40, PICKIT 3 & MPLABX-IDE , Linux Mint

  6. #6
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    Die Massen bei den Treibern sind normalerweise verbunden. Wenn du die Motormasse vergisst/ignorierst/... dann fließt der gesamte Motorstrom über die Signalmasse und dafür ist diese nicht ausgelegt. Ergebnis = Rauchzeichen. Wenn du wirklich den Motortreiber vom µC galvanisch trennen willst brauchst du 3 Verorgungen. Einmal die µC Versorgung, die Motorversorgung und die Steuerversorgung des Motortreibers. Die Massen der Motorversorgung und der Steuerversorgung des Motortreibers muss verbunden sein, darf aber nicht mit der µC Masse verbunden sein (keine galvanische Trennung).

    MfG Hannes

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär Avatar von oberallgeier
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    ... Die Massen der Motorversorgung und der Steuerversorgung des Motortreibers muss verbunden sein, darf aber nicht mit der µC Masse verbunden sein (keine galvanische Trennung) ...
    Woher wissen dann die Motortreiber-Eingänge dass ein high ein high und ein low ein low ist? Oder muss sich der Motortreiber selbst steuern? Klingt mir fast esoterisch statt elektronisch. Und welche der drei Massen haben jetzt KEINE galvanische Trennung?
    Ciao sagt der JoeamBerg

  8. #8
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    Hallo,
    ich habe mit einer "gestapelten Spannungsquelle" die Erfahrung gemacht, dass es zu undefinierten Resets des Mikrocontrollers kam. Trotz der üblichen Entstörmaßnahmen.
    Würde daher zwei getrennte Spannungsquellen verwenden.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von 021aet04
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    @oberallgeier
    Wenn man einen Optokoppler verwendet braucht man 2 Versorgungen, eine für die Eingangsseite und eine für die Ausgangsseite des OK. Man benötigt natürlich noch einen Pullupwiderstand, damit man einen definierten Zustand besitzt (gleich wie bei den Eingängen des µC).

    MfG Hannes

  10. #10
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    Kurz um, ich werde 2 Spannungsquellen mit gemeinsamer Masse verwenden, den Controller aber gesondert nochmals entkoppeln, das auch Stromspitzen der Auswertung nix anhaben können...
    Wenn man nicht gleich alles bedenkt kommen die unmöglichten Sachen und man sucht Fehler da wo sie gar nicht herkommen..
    Gerhard
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