Silnik DC + l293d - spadek mocy

[TomekT]

Witam, po pierwsze przeproszę za założenie nowego tematu ale przeglądałem forum w poszukiwaniu odpowiedzi na moje pytanie i takowej niestety nie uzyskałem. Mój problem jest następujący - posiadam małe silniczki DC wyjęte z zabawek, oryginalnie zasilane 1,5V (prąd około 200mA). W momencie podłączenia ich pod l293d i sterowania PWM przy najwyższym wypełnieniu z napięciem wejściowym 6V ich moc wyraźnie spada (łatwiej je zatrzymać). Pod uwagę brałem zbyt dużą częstotliwość PWM, aczkolwiek żadne ustawienie preskalera nie zmieniało efektu (uC taktowany 8mhz). Co może być przyczyną takiego zachowania, tym bardziej że napięcie podawane na silnik jest dużo większe (nawet odliczając spadek napięcia na mostku)?

[Bobby]

Zmierz dokładnie jaki prąd i napięcie dostają silniczki za mostkiem (woltomierz na zaciskach silnika, amperomierz zacisk silnika - nóżka 293). Jakie zasilanie? Miałem ostatnio okazję bawić się podobnymi silniczkami, ale o większej mocy (3V, 2,1A max), sterowane 298, dławiły się przeokropnie na 9V z paluszków, a lipol 2S (około 7,5-8V) dopiero pokazał na co je stać. Ten prąd 200mA to jak kręcą się swobodnie, prawda? Pewnie pod obciążeniem też potrafią pociągnąć solidnie, pewnie 293 też nie daje rady (max 600mA). Zmierz ich prąd zwarciowy (zatrzymaj silnik palcami i podłącz zasilanie).

[TomekT]

Faktycznie, dzięki za radę odnośnie dużego prądu, pod obciążeniem przez silnik płynął prąd w granicach tego mostka. Może lepszym pomysłem zamiast wymiany mostka będzie dołożenie przy wyjściu silniczka jakiegoś małego rezystorka żeby ograniczyć ten prąd? Dodam że zasilanie na silniki idzie z 4 paluszków (do tego testowałem już wariant z rozdzieleniem galwanicznym od części zasilającej logikę)

[marek1707]

Dużo bardziej "sprawnym" rozwiązaniem jest ogranicznie wypełnienia PWM do wartości przy której średni prąd silnika ma wartość akceptowalną dla mostka. W rezystorze będziesz miał nieuniknione straty na ciepło. Mostek (przynajmniej teoretycznie) takich strat nie ma. W praktyce oczywiście też się grzeje ale przynajmniej jest elementem który musi tu być, opornik - nie. Częstotliwość musi być na tyle duża, by wahania prądu w czasie jednego okresu były możliwie małe. Inaczej źródło zasilania i tak będzie widziało impulsy dużego prądu tylko, że co jakiś czas więc sprawność (również źródła) w czasie trwania tych impulsów będzie marna. Myślę, że kilka kHz wystarczy.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[MirekCz]

Podejrzewam, że te cztery paluszki też ciężko sapią i tylko dzięki temu nie spaliłeś jeszcze mostka 😉

Jak chcesz zwiększyć prąd mostka to możesz przylutować jeden scalak na drugim. Nie jest to piękne i przy długotrwałym dużym obciążeniu będą się scalaki bardzo grzały, ale jest to ok rozwiązanie na szybko.

[Bobby]

To ja mam kolejną wskazówkę. Zmierz napięcie na bateriach bez podłączonego silnika i napięcie na nich gdy silnik zostanie zablokowany. Zdziwisz się na pewno 😉

[TomekT]

Faktycznie, spadek napięcia bardzo duży z 5,8V do prawie 3,5V, a prąd w granicach 500mA (przy zatrzymaniu). Co do górnej granicy PWM będę na pewno kombinował, aczkolwiek czy mógłbym prosić o małą podpowiedź co do wyboru innego mostka, mianowicie czy istnieje ogolnodostępny w stylu l293d tylko też z diodami w środku z większym prądem dopuszczalnym?

[Bobby]

Polecałbym moduł z TB6612 - około 25-30zł. 293 ani 298 nie będzie działał dobrze z takim zasilaniem jakie masz - min 4,5V. TB powinien pochodzić.

[TomekT]

Ah no własnie, miałem nadzieję że nie dostanę takiej odpowiedzi 😃 - tego układziku nie ma nawet w hurtowni elektronicznej a nie lubię kupować wysyłkowo. Nurtuje mnie jeszcze jedna kwestia, może Panowie mi wyjaśnicie - na początku tym silniczkiem sterowałem nie poprzez mostek tylko układ darlingtona (bdx53c) gdzie baza poprzez rezystor 220 omów była podłączona do uC no i sterowanie oczywiscie PWM. Od razu zaznaczę że wg. masy schematów zastosowałem oczywiście diodę schottky na silniku, a napięcie na silnik dałem 3V. Wszystko elegancko działało, tylko że im większe było wypełnienie ( i się szybciej kręcił silnik) to przygasał mi wyświetlacz LCD, który miał zupełnie inne zasilanie (stabilizator l7805). Zasilania dla logiki i silnika połączone masą (w akcie desperacji nawet rozdzielone - sterowanie przez transoptor). Co mogło być przyczyną? (dodam że spędziłem całe dnie na wertowaniu schematów i kondensatorów mi nie brakło:) )

[dondu]

tego układziku nie ma nawet w hurtowni elektronicznej a nie lubię kupować wysyłkowo.

Nie ma się czego obawiać, a koszty przesyłek przyzwoite.

Nurtuje mnie jeszcze jedna kwestia, może Panowie mi wyjaśnicie ...

Pokaż schemat.

[Bobby]

Tak, stabilizator 7805, ale zasilany pewnie z tego samego źródła co silniki? Jeśli tak, to masz odpowiedź. Stabilizator na 5V z 5V nie zrobi 5V, tylko mniej, dopiero od napięcia 5V+dropout (w wypadku 7805 bezpiecznie można uznać 2V) dobrze stabilizuje.

[mactro]

Co do mostków, jako alternatywę do TB6612 mogę polecić nowy moduł z Pololu DRV8833. Ma wprawdzie niższe maksymalne napięcie zasilania, ale pod względem maksymalnych prądów przewyższa TB6612.

[Bobby]

mactro, ma te same prądy (nawet TB6612 ma większy krótkotrwały), w dodatku DRV8833 nie ma bezpośredniej możliwości sterowania PWM (wejścia enable).

ED. Zwracam honor co do prądów maksymalnych, nie zajrzałem w DS 😉

[MirekCz]

ehh a ja znalazłem tydzień temu ten scalak i myślałem, że będę miał moduł z nim jako pierwszy 🙂 :-) 🙂 No nic, może innym razem 🙂

[TomekT]

Oto schemat układu o którym mówił Dondu. Przepraszam za rysunek ale to pierwsze starcie z eagle, pominąłem stabilizator napięcia i kondensatory przy nim bo bym siedział nad tym do wieczora:)

Aha, ten cały zestaw dwóch tranzystorów oporników i diody to układ BDX53C