Mehrere Servos aus einer Stromquelle

[HaWe]

Die Servos werden direkt vom RPi über das PWM-Signal gesteuert. Es kommen also 3.3V aus den GPIO-Pins. Das scheint ein Problem zu sein. Was muss ich machen, dass das besser wird? Soweit ich verstanden habe, sollte das PWM-Signal auch mit 6V daherkommen. Wie bekomme ich das da hoch?

Gordon Henderson empfiehlt grundsätzlich die normalen GPIOs des Raspis zusammen mit seinen wiringPi Libs (softPWM) zur Ansteuerung von Servos, d.h. mit 3.3V.
Auch Joan, der Autor von pigpio, bestätigt dies für seine eigenen libs.
Beide sehen auch keine grundsätzlichen Nachteile gegenüber PCA9685 Servocontrollern, es sei denn, die GPIO pins reichen nicht aus.
Wenn es also keine super-exotischen Servos sind, sehe ich keinen Grund, weshalb die Servos nicht mit Raspi-3.3V pwm Signalen laufen sollten, meine tun dies auch. Sie werden über 6V-7.2V externe Batterien (Akkus) oder einen DC-Wandler gespeist. Solche DC-stepdown-Wandler halte ich für die beste Lösung (meiner bringt bis zu 12A, für meine Zwecke reicht das).

[Chris1803]

Ok, ich bin zwar immer noch verwirrt, aber ich glaube, ich habe es nun zusammen.

Also, ich kann den 7.2V Akku nehmen, hänge einen DC-DC-Wandler dazwischen, versorge die Servos so und nutze die RPi-GPIO über die Steuerleitung.
Oder doch eher einfach einen 6V-Akku nehmen?

Ich würde diesen Wandler hier nutzen:
https://hobby-elektronik.ch/Module-S...Watt::202.html
Einzig, wie sage ich ihm, dass die Eingangsspannung 7.2V ist und dass ich gerne irgendwas zwischen 4.8 und 6.0V hätte? Lieber knapp unter 6, nur um sicher zu gehen.
Oder habe ich wieder was übersehen?

[Ceos]

der Wandler bringt nicht viel

Ausgangsstrom 1.5A max

bei Eingang 4A .. was für eine merkwürdige Angabe obendrein

Auch ein Schaltregler hat Regelzeiten und die liegen weit oberhalb der eines Linearreglers .. mit einer so wechselhaften Last wie einen Servo würde ich dennoch zu einem Linerarregler pro Servo raten ... auch um im Überlastungsfall nur einen Regler + SErvo zu verlieren und nicht alle gleichzeitig -> crash ... und ein Linearregler kostet aufgebaut auch i.d.R. weniger als ein Schaltwandler

Im Worst Case wenn dein SErvo bis ans limit belastet ist sind das 1-2A bei einem Spannungsdrop von 1.4V (istevtl. bisschen knapp, du brauchst einen low-drop regler) sind das 2-3W Abwärme ... aber das ist eigentlich nicht dramatisch ... muckelig und mit nem kleinen kühlkörper aber nicht dramatisch

[Chris1803]

OK. Und was wäre das richtige Teil? Quelle, Art.-Nr.?

[Ceos]

Hast du eine Vorzugslieferanten?

PS was die Wahl zwischen DCDC und Drop angeht, lasse ich mich auch gerne eines besseren belehren, aber miene persönliche ERfahrung hat auch gezeigt dass ein DCDC mit stark induktiven Lasten zu kämpfen hat bei der Regelung (ich habe mir einen STM32 NECLEO mit einer Überspannung geschossen der einen Motor steuern sollte weil der Wandler zwar 5V machte aber offensichtlich zu langsam war oder mir die passende Schutzschaltung fehlte)

[Chris1803]

Das meiste Suche ich in der Schweiz bei Conrad. Bin grundsätzlich aber für alle Lieferanten aus der Schweiz offen. EU wird meistens komplizierter, weil nicht alle in die Schweiz liefern oder unerhöhrte Zuschläge verrechnen. Meine Erfahrung.

[Ceos]

Ja mir war das ".ch" aufgefallen daher die Frage ... aber selbst Mouser hat da nur eine beschränkte Auswahl aber mit einem LM1085 solltest du gut beraten sein denke ich, 3A und mit 3 Beinen, 2 Widerständen und 2 Caps auch kompakt, einfach und schnell zusammengelötet. Achte aber auf die Wärmeabführung, zum probieren geht es auch ohne Last und ohne Kühler aber je mehr der Servo "brummt" um so heißer wird auch der Regler

7.4V auf 6V liegt zwar gerade so innerhalb der Grenze des 1085 aber wo genau liegt nochmal die tiefste Spannung von so einer Zelle!? Da kanns auch schonmal schnell tiefer gehen!

Ein Akku mit etwas mehr Spannung wäre vll. ratsam, aber du kannst deine DCDC für die Elektronik z.B. benutzen

[oberallgeier]

Das meiste Suche ich in der Schweiz bei Conrad. Bin grundsätzlich aber für alle Lieferanten aus der Schweiz offen. EU wird meistens komplizierter ..

Probiers doch mal mit China. Ich habe mit Aliexpress gute Erfahrung gemacht, siehe z.B. hier. Dort gibts nen Zehnerpack SMD für weniger als sechs Euro - davon ".. Shipping: € 2,92 to Switzerland via China Post Registered Air Mail ..". Und dann sinds (nach meiner Erfahrung - mit dieser Air-Mail-Senderei) auch keine sechs Wochen mehr sondern meist nur an die zehn Tage. Manche Shops von Aliexpress versenden auch ohne Versandgebühr.

[Klebwax]

PS was die Wahl zwischen DCDC und Drop angeht, lasse ich mich auch gerne eines besseren belehren, aber miene persönliche ERfahrung hat auch gezeigt dass ein DCDC mit stark induktiven Lasten zu kämpfen hat bei der Regelung (ich habe mir einen STM32 NECLEO mit einer Überspannung geschossen der einen Motor steuern sollte weil der Wandler zwar 5V machte aber offensichtlich zu langsam war oder mir die passende Schutzschaltung fehlte)

Das hat mit der Geschwindigkeit nichts zu tun. Fast alle Abwärtsregler können ihre Ausgangsspannung nur aktiv anheben, egal ob Linearregler, Schaltregler oder DC/DC Wandler. Wird also die Ausgangsspannung z.B. durch das Abschalten einer Induktivität angehoben, kann der Regler nur warten, bis die Spannung wieder unter seinen Sollwert gesunken ist. Wenn man Glück hat, wird die Überspannung von den restlichen Verbrauchern an dieser Rail abgefangen, wenn man Pech hat, stirbt einer dabei. Deswegen betreibt man induktive Lasten nicht an der selben Rail wie die Logikschaltungen. Tut man es doch, ist das Vermeiden der Konsequenzen ein wichtiger Teil der ganzen Entwicklung.

Die Unterschiede in der Geschwindigkeit sind übrigens nicht besonders groß, ein Linearregler regelt einen Lastsprung in rund 10µs aus, ein einfacher Schaltregler (Simple Switcher) schafft das in 100µs.

Also, ich kann den 7.2V Akku nehmen, hänge einen DC-DC-Wandler dazwischen, versorge die Servos so und nutze die RPi-GPIO über die Steuerleitung.
Oder doch eher einfach einen 6V-Akku nehmen?

Ich bleibe bei meinem Vorschlag, nimm einen passenden Akku. Zum probieren einfach 4 NiMh AA Zellen, z.B. Enelopes in einen vierfach Batteriehalter und los gehts. Haben die Servos am Ende zuwenig Drehmoment einen fünften dazuschalten.

Ich würde diesen Wandler hier nutzen:
https://hobby-elektronik.ch/Module-S...Watt::202.html

Der ist einerseits der Falsche und andererseits der Richtige Wandler. Der Falsche weil er ein "Step-Up & Down Modul ( Boost & Buck )" Wandler ist und du eigentlich nur einen Abwärtswandler brauchst, und der Richtige, weil ihm die zu kleine Drop Spannung bei sich entladendem Akku nichts ausmacht. Dafür hat ein Buck/Boost immer einen wesentlich schlechteren Wirkungsrad als ein Step Down, dafür einen höheren Preis.

Eigentlich bräuchte man einen 5A Schaltregler und einen Akku mit rund 7,5V Entladeschlußspannung. Bei den relativ hohen Strömen, die man für Elektromotoren vorhalten muß, geht es nicht um Lastströme sondern um die Anlaufströme. Die fließen bei den kleinen Motoren der Servos einige 100 Millisekunden, solange der Motor noch keine Drehzahl hat. Bei großen kann das auch Sekunden dauern. Bei den Mikroservos, die ich mal gemessen hab, waren es rund 1,5A. Der Fall daß beide Servos gleichzeitig anlaufen ist sehr real. Daher die 5A oben. Ein Akku ohne Regler schafft das problemlos.

MfG Klebwax

P.S. bei einem Buck/Boost macht ein maximal Eingangsstrom der größer ist als der maximale Ausgangsstrom schon einen Sinn.

[Ceos]

Hm da hat mir der Klebwax doch eben eine gedächtnisstüze zugeworfen

ich habe da sogar mal was gefunden das genau das und auch zuverlässig tut ... aber es hat nur 2A und gibt es in der Form zumindest bei Amazon in DE nicht mehr zu kaufen

https://www.amazon.de/gp/product/B00...?ie=UTF8&psc=1

aber vielleicht findest du das gleiche modul irgendwo in dweiner reichweite

PS: ich habe die schaltung von einem kollegen mit mehr schaltungsverstand analysieren lassen ... der wandler wird hier ein wenig untypisch (möchte sogar sagen völlig irre) beschaltet, aber solange es funktioniert ist für mich alles recht