Skocz do zawartości

Jak podłaczyć zasilanie do mostka H?


Zer0

Pomocna odpowiedź

Witam Forumowiczów!

Zwracam się do Was z prośbą o drobną poradę... Otóż w wolnych chwilach buduję sobie jeżdżącego robocika (to mój pierwszy projekt - docelowo robot sterowany będzie zdalnie) i mam mały problem z mostkiem H. Przeczytałem kilka artykułów na ten temat, jednakże żaden nie odpowiedział wprost na moje wątpliwości.

Owe artykuły wspominały, że najkorzystniej jest rozdzielić zasilanie, stąd też chcę użyć 2 baterii - pierwsza (BATT1, GND1) zasilać będzie elektronikę (ATmega, wyświetlacz, odbiornik RC, etc), zaś druga (BATT2, GND2) - jedynie silniki.

Zastanawiam się, który z poniższych schematów najlepiej sprawdzi się w działaniu:

Schemat 1:

Schemat 2:

Przez BATTERY należy rozumieć odpowiednio przetworzone napięcie z baterii BLS1 (zamiennik baterii Olympus, 7.2V / 2900mAh) przez przetwornicę opartą o LM3841.

Jeżeli podobny temat był już poruszany na forum, to przepraszam 😉

__________

Komentarz dodany przez: Treker

Link do komentarza
Share on other sites

Witaj! Obawiam się że takie rozwiązanie może nie zadziałać. Rozdzielenie zasilania polega na uzyskaniu dwóch napięć z jednego źródła na przykład przy pomocy jakiegokolwiek stabilizatora. Do zasilenia logiki układu korzystasz ze stabilizowanego napięcia ( uzyskanego przy pomocy np. 7805) a silniki zasilacz prosto z baterii. Przykład znajdziesz w nocie katalogowej link już na pierwszym schemacie masz jasno pokazane że logika i silnik muszą mieć wspólną masę.

Link do komentarza
Share on other sites

[...] Rozdzielenie zasilania polega na uzyskaniu dwóch napięć z jednego źródła [...]. Przykład znajdziesz w nocie katalogowej link już na pierwszym schemacie masz jasno pokazane że logika i silnik muszą mieć wspólną masę.
Można używać dwóch baterii, ale muszą mieć wspólną masę.

Największy problem jest taki, że pierwszy raz mam do czynienia z mostkami H, a budowany przeze mnie robot, też jest pierwszym robotem 😃 Nie mniej zaczynam rozumieć o co Wam chodzi. Zatem jeżeli chcę nadal mieć 2 baterie i 2 zasilacze, muszę zrobić mniej więcej coś takiego:

Napięcie U1 zasila elektronikę oraz logikę mostka, zaś napięcie U2 zasila silniki. Postanowiłem też dołożyć prosty komparator, który oceni czy dana bateria jeszcze się nadaje do zabawy, czy też nie 😋

Zastanawiam się jeszcze tylko nad tym, czy L293D będzie odpowiedni do silników z zespołu napędowego Tamiya - link. Niby prąd biegu jałowego to 150mA, ale znacząco wzrośnie w zależności od masy całkowitej robota... Może lepiej będzie zastosować L298?

Link do komentarza
Share on other sites

Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

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

Prąd szczytowy dla tych silników to 2,1A (jest podane na stronie do której podałeś linka), więc l293d się raczej nie nadaje, nawet po zmostkowaniu kanałów. Zwróć też uwagę, ze ten mostek działa od 4.5V dla logiki, a napięcie dla silników musi być między napięciem logiki a 36v, zatem nie mniej niż 4.5v - te silniki w przekładni masz na 3v... Oczywiście możliwe jest sterowanie silnikami przez pwm.

Co do l298 to będzie lepszy, ale pamiętaj ze jeszcze diody musisz dodać, bo nie są wbudowane w mostek.

Link do komentarza
Share on other sites

Nie sądzę aby zaistniały takie okoliczności, żeby silniki musiały pracować pobierając prąd szczytowy 😉 Ale L298 szczerze powiem bardziej do mnie przemawia 😃 Sterowanie za pomocą PWM i tak jest w tym przypadku niezbędne, ponieważ dzięki temu w łatwy sposób będę mógł przenieść odczyt wychylenia joysticka czy akcelerometru kontrolera Nunchuck na kierunek oraz prędkość poruszania się robota 🙂

Planowałem zrobić dwie przetwornice - pierwsza dająca napięcie 5V dla atmegi, druga dająca 4,7V na silniki, więc powinno to pójść z całkiem wymiernymi efektami 🙂

Co do tego L298 i powyższych postów, chciałem ostatecznie zapytać, czy takie podłączenie będzie działające:

Czy może lepiej faktycznie całkowicie odizolować mostek z silnikami od reszty elektroniki:

Cóż, chyba tylko praktyka pozwoli ostatecznie rozwiać wątpliwości...

Link do komentarza
Share on other sites

To pierwsze będzie działające i jest lepsze od drugiego, bo jak już ktoś wspomniał wcześniej, masy powinny być połączone, czyli tak jak masz na pierwszym schemacie z ostatniego posta.

Link do komentarza
Share on other sites

To drugie też będzie działało - przy pełnej optoizolacji masy nie muszą być połączone ale moim zdaniem pakowanie tu transoptorów jest strzelaniem z armaty do wróbla. Gdybyś miał tak z kW do sterowania, to możnaby pomyśleć ale tutaj? Chyba, że przewidujesz spapranie projektu PCB, wtedy rzeczywiście optoizolacja może Cię troszkę uratować - jeśli będziesz miał odrobinę szczęścia.

Przetwornica do zasilania silników jest tu kompletnie zbędna. Sam mostek plus indukcyjność silnika jest już taką "przetwornicą". Nigdzie nie jest napisane, że musisz sterować mostek do 100% PWM a dodatkowa przetwornica nie zrobi nic innego jak "poszatkuje" napięcie Twojej baterii przez współczynnik rzędu 60%. Zjadając przy okazji z 5-10% mocy na ciepełko.

I nie staraj się projektować "na styk" licząc, że nigdy nie dojdzie do sytuacji w której silniki wezmą więcej niż sobie założyłeś w delikatnych planach. Prędzej czy później będziesz szukał mocniejszych mostków więc lepiej zrób to od razu. Teraz to jeszcze nie boli a potem zamiasty radochy z działania będziesz miał ciągle stresa że coś się grzeje, jest niedoszacowane albo.. właśnie się spaliło..

  • Pomogłeś! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Wspominałeś coś o przetwornicy?? Jeżeli to twój pierwszy projekt to zapomnij o przetwornicach a weź do ręki stabilizator 7805 lub co najwyżej lm317. Ponad to zapoznaj się z projektami i artykułami przedstawionymi na forum naprawdę bardzo bardzo dużo rozjaśniają.

Link do komentarza
Share on other sites

LM7805 i inne stabilizatory ciągłe odpadają... Znam te układy, od dawna je stosuję, ale nie nadają się dla aplikacji, które potrzebują trochę prądu... ATmega + wyświetlacz + inne układy peryferyjne + odbiornik bezprzewodowy kontrolera Nunchuck pociągną lekką ręką ok 300mA (nawet jeśli podświetlenie wyświetlacza będzie sterowane z kolejnego PWM).

Nie trudno obliczyć, że 7805 przy dłuższej zabawie bez solidnego radiatora (poniżej 8 K/W) się za mocno nagrzeje...

Ale co racja, to racja - przetwornica zasilająca silniki jest zbędna. Skoro decyduję się na wspólną masę dla obydwu baterii (rezygnuję z optoizolacji - po co sobie utrudniać zycie?), to za pomocą prostego dzielnika napięcia (np. 100k/150k) i przetwornika ADC ATmegi mogę wprowadzić skalowanie sygnału PWM sterującego wejściami EN_A i EN_B mostka. Nie puszczę przecież ciągłego napięcia 7.2V na 3V silnik bo zrobię z niego żarówkę, a dzięki skalowanemu PWM będę miał zawsze stałą, średnią wartość napięcia na obydu silnikach (ok. 3.5V) niezależnie od stopnia rozładowania baterii (oczywiście w zakresie 7.2V - 4.7V, bo potem mikroprocesor poprosi o naładowanie baterii).

Dobra, to chyba wiem wszystko, co chciałem... Dziękuję za pomoc 🙂

Link do komentarza
Share on other sites

To jeszcze tylko moje 5 groszy do tego ogródka: rozumiem, że zakres 7.2-4.7V jest czysto teoretyczny i wynika raczej z mozliwości pracy mostka niż samej baterii tak? Jeżeli ma to być LiPol2S (tak podejrzewam) to rozładować do 4.7V będziesz go mógł raczej tylko raz (dobra, może trochę przesadzam, ale szkoda baterii). Tylko dla naprawdę dużych prądów rozładowania (w stosunku do pojemności) i specjalnie do tego przystosowanych baterii można pokusić się do wytrzymania do 2.8V/ogniwo pod obciążeniem ale to raczej nie ten przypadek. Ja bym ustawił próg na 6V i nie ryzykował głębiej.

I drugie 5 groszy, żeby razem się coś uzbierało: bardzo dobrze wykombinowałeś z tym PWM. Jeszcze tylko przypomnę, że w ten sposób zbudujesz układ konwersji mocy. Nie licząc sprawności, zmian obciążenia i samego algorytmu sterowania napędem, będziesz miał rozładowanie baterii stałą mocą co oznacza, że dla małych napięć (pod koniec cyklu pracy) rzeczywisty prąd obciążenia będzie rósł, starając się utrzymać stały iloczyn. Weź to pod uwagę planując końcowe napięcie odcięcia zasilania. Po rozłączeniu napięcie baterii gwałtownie podskoczy, więc układ powinien mieć wbudowaną przynajmniej jakąś szczątkową inteligencję (histerezę napięcia? zapamiętywanie zdarzeń? maszynę stanów?) żeby nie wpadał w żałosne drgawki.

Wbrew pozorom silniki nie zaświecą przy 7V bo dostaną dużo mniej z powodu strat napięcia w mostku więc nie spodziewaj się tutaj jakiegoś dużego nadmiaru. Pierwszą rzeczą która się psuje w małych silniczkach są szczotki i komutator. Uzwojenia i sam wirnik, z uwagi na stosunkowo dużą pojemność cieplną są w tanie przetrzymać całkiem duże przeciążenia byle skumulowana energia (temperatura) nie przekroczyła jakiejś wartości krytycznej dla emalii, izolacji itp Zupełnie spokojnie możesz założyć, że krótkie, kontrolowane przez procesor i wynikające z potrzeb dynamiki napędu wysterowania do 100% PWM będą możliwe i całkiem pożyteczne. Dlatego też nie warto oszczędzać na mostkach.

No i uzbierało sie 15 groszy 🙂

Link do komentarza
Share on other sites

1) To nie będzie LiPol2S, tylko BLS1 - akumulator Li-ion (7.2V / 2900mAh) do aparatu Olympus E-620, do kupienia na popularnym serwisie aukcyjnym za ok 20zł 🙂

2) Histereza to nie problem. I tak i tak muszę zaimplementować komunikację I2C, więc mały EEPROM załatwi sprawę 🙂 AT24C32 w zupełności wystarczy, nawet na załadowanie komunikatów dla wyświetlacza LCD 🙂

3) Zostaje tylko zrobić układ testowy i wszystko pomierzyć, następnie przy odrobinie matematyki można powrócić do punktu 2 i obliczyć niezbędne współczynniki korekcyjne 😉

Link do komentarza
Share on other sites

1. To to samo. Może to starsza generacja i dielektryk nie jest polimerowy ale dwa litowe ogniwa szeregowe są w środku na pewno. Ograniczenia rozładowania nadal obowiązują. Sprawdź też dopuszczalny przez producenta prąd rozładowania. Takie fabryczne pakiety mają często wbudowane zabezpieczenia przez zbyt głębokim rozładowaniem (wtedy problem sam się rozwiąże, po prostu bateria się odetnie i koniec jazdy) oraz przed zbyt dużym prądem. Obawiam, się, że wersji za 20zł daleko będzie do katalogowych 2.9Ah. Liczyłbym na max. 2Ah. Akumulatory LiPol używane w modelarstwie kosztują przy tej pojemności ok 100zł ale mają praktycznie nieograniczony prąd rozładowania (w porównaniu do BLS1) i wyprowadzenia do balancera. Tanio kupujesz - dwa razy kupujesz.

2. Nie wiem po co tu EEPROM - wystarczy zapamiętywać fakt spadku napięcia w zmiennej w RAMie i - aż do wyłączenia zasilania, silników nie włączać. Z pewnością Twoja koncepcja też zadziała tylko po co pamiętać ten fakt w pamięci nieulotnej również po odłączeniu baterii?

3. Nie wątpię, że sobie poradzisz 🙂

  • Pomogłeś! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Akumulatory LiPol używane w modelarstwie kosztują przy tej pojemności ok 100zł
No bez przesady, ja mam w sklepie 2,2Ah 2S po 45zł 😋 Za to jeśli ktoś nie ma to trzeba jeszcze doliczyć wydatek na ładowarkę...
Link do komentarza
Share on other sites

1. To to samo. Może to starsza generacja i dielektryk nie jest polimerowy ale [...] ograniczenia rozładowania nadal obowiązują. Sprawdź też dopuszczalny przez producenta prąd rozładowania.

Z tego co widzę, to tutaj można się więcej nauczyć, niż na studiach 😃 Co do tych akumulatorów, to trafiłem na bardzo fajny artykuł dokładnie omawiający zagadnienia ładowania / rozładowania. Tak więc wielkie dzięki za cynk, że z akumulatorami litowymi trzeba ostrożnie 😃

Jeśli chodzi o prąd rozładowania to doszukałem się dokumentacji technicznej pakietu BLS1 i w sumie nie nadaje się on na źródło zasilania dla silników - prąd rozładowania to zaledwie nieco ponad 1A. Poniżej znajduje się dokumentacja techniczna BLS1:

Najkorzystniej chyba na prawdę będzie zakupić 1 pakiet li-pol, np REDOX 7,4V 2,2Ah 20C wraz z ładowarką i nie bawić się z 2 bateriami do aparatu. Jednorazowy koszt inwestycji będzie większy, ale za to uprości to całą sprawę i trochę wydłuży czas zabawy robotem 🙂

Link do komentarza
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.