Высокостабильный стабилизатор напряжения

[Spindle]

Всем привет. Собираю гексапода и столкнулся с такой бедой. Положение ноги в горизонтальной плоскости контролируется энкодером абсолютного положения.
Ссылку давать на него не буду, ибо местные модераторы тут же трут тему заявляя, что я выкладываю рефералки =\.
В общем энкодер питается от 5в и выдаёт напряжение на АЦП от 0 до 5в в зависимости от положения вала. Беда в том что когда я врубаю все моторы и мозги напряжение проседает, и колеблется в зависимости от интенсивности работы моторов и мозгов.

Подскажите чем можно стабилизировать напряжение на уровне 5в чтобы оно не скакало.
под рукой есть lm2596, ams1117 5v, l7805cv 5v или надо что-то совсем другое?

 

[Эдуард Анисимов]

Нужно посчитать сколько и что жрёт в сумме тока. Затем смотреть обеспечивается ли он БП.
Нужно знать как всё запитано, что бы хоть что то посоветовать.
Схема подключений нужна.

Такое может быть, если какой то из БП не тянет или есть потребитель при старте жрущий много. Поэтому и проседает.

Без схемы и расчётов могу только сказать - берите БП от компа и на каждом потребителе вешайте кондёры.

 

[Spindle]

Так все так и есть. Я использую бп от сервера, конденсаторы на 100nF на каждой линии питания.
Боюсь что знание того, что и сколько жрет мою проблемму не решит, на гексоподе будет 6 шаговых двигателей, 12 сервоприводов и куча всякой лабуды еще, так что в кажду единицу времени напряжение может проседать по разному, в этом и суть, есть ли какой-то кусок кремния который будет оьеспечивать стабильные 5 вольт? Или например зафигачить атмегу с дигипотом которая будет постоянно подстраивать напряжение?

 

[Эдуард Анисимов]

@Spindle, Повторяю ещё раз. Нужна схема включения всей этой радости. Может вы питаете шаговик от ардуинки. Откуда я знаю.

конденсаторы на 100nF на каждой линии питания.

Это защищает только от высокочастотных помех.

 

[Spindle]

Схему завтра скину. Все что кушает питание запитано отдельно от бп. Общая только земля. И я не на ардуине делаю, а на stm32, что сути дела конечно не меняет. Там не помехи, там конкретно проседает. Сейчас у меня собрана только 1 нога и не подключены сервы. Отдельно от бп запитаны мозги, отдельно энкодер, отдельно шаговик, если включить все одновременно то питание с 5 в падает до 4.6.
Завтра дорисую схему и скину.

 

[kostyamat]

@Spindle, так вы реально рефералки выкладываете. Это не ваша вина. Но увы это так. Когда копируете ссылку на товар, просто стираете все, что идет после .html

 

[Spindle]

@Spindle, так вы реально рефералки выкладываете. Это не ваша вина. Но увы это так. Когда копируете ссылку на товар, просто стираете все, что идет после .html

Не знал, не понимаю в чем проблемма модераторов пояснить.

@Spindle, так вы реально рефералки выкладываете. Это не ваша вина. Но увы это так. Когда копируете ссылку на товар, просто стираете все, что идет после .html

До кучи я так и не нашел, как на этом форуме редактировать свои сообщения...

 

[bort707]

До кучи я так и не нашел, как на этом форуме редактировать свои сообщения...

лол
под сообщением надпись изменить не видите?

 

[Spindle]

лол
под сообщением надпись изменить не видите?

Пхах.... Оно было спрятано в контекстном меню под едва различимым троеточием.... Нашел.

Таки по теме. Пришел к выводу что не стоит лохматить бабушку и наверно лучший выход запитать энкодер через понижающий стабилизатор.... Что думаете?

 

[poty]

@Spindle, Так схема-то где? Размышления нужно по поводу чего-то делать.

 

[Spindle]

@Spindle, Так схема-то где? Размышления нужно по поводу чего-то делать.

 

[Эдуард Анисимов]

А зачем драйвер от 3.3 питается? Вот он и просаживает питание.

 

[Spindle]

А зачем драйвер от 3.3 питается? Вот он и просаживает питание.

потому, что логика драйвера отдельно запитана от 5в....Забыл нарисовать на схеме, а сам шаговик у меня 3.3в

 

[Эдуард Анисимов]

а сам шаговик у меня 3.3в

Это какой то мелкий? Даташит есть?

 

[Spindle]

Это какой то мелкий? Даташит есть?

https://aliexpress.ru/item/32665922113.html

очень даже большой
p.s. надеюсь сейчас ссылка без рефералки =)

 

[Эдуард Анисимов]

Питайте микроконтроллер и цифровую часть от отдельного БП, маломощного.
Силовые цепи от другого источника. И нужно электролитов перед каждым контроллером ШД поставить.

 

[Spindle]

Питайте микроконтроллер и цифровую часть от отдельного БП, маломощного.
Силовые цепи от другого источника. И нужно электролитов перед каждым контроллером ШД поставить.

Это подразумевает под собой и 2 отдельных аккумулятора в будущем....хотя....почему нет...

запитал энкодер от такой вот платки https://aliexpress.ru/item/33006961798.html держит напряжение стабильно. На сколько я знаю этот модуль жрёт энергию даже в простое, видимо буду его отрубать транзистором.

 

[poty]

Наверное, я что то не понимаю. По ссылке в характеристиках утверждается, что мотор 12В 1,7А. По номеру драйвера выяснил, что он - на ток 600мА и напряжение от 4,5В...

 

[Spindle]

Наверное, я что то не понимаю. По ссылке в характеристиках утверждается, что мотор 12В 1,7А. По номеру драйвера выяснил, что он - на ток 600мА и напряжение от 4,5В...

вот картинка с мотора по ссылке - rated voltage 3v

https://ae01.alicdn.com/kf/H045381ef18914dba81706689c2497a87q.jpg

По силе тока может и недобор, но прямо сейчас не так уж важно это.

 

[poty]

Моё мнение. Если напряжение даже под неполной нагрузкой просаживается, то неверно выбран блок питания. Это - основная проблема.
Далее, даже правильно выбранный блок питания не гарантирует помех при пусковых токах и кратковременной просадки напряжения. Поэтому нужно отделять сегменты питания мощных потребителей друг от друга, а уж тем более - от чувствительных цепей. Обычно это LC на каждого потребителя, стаб на процессор и энкодер (согласен с @Эдуард Анисимов полностью), соединение адекватными проводами, разводку звездой от источника напряжения...

 

[Spindle]

Моё мнение. Если напряжение даже под неполной нагрузкой просаживается, то неверно выбран блок питания. Это - основная проблема.
Далее, даже правильно выбранный блок питания не гарантирует помех при пусковых токах и кратковременной просадки напряжения. Поэтому нужно отделять сегменты питания мощных потребителей друг от друга, а уж тем более - от чувствительных цепей. Обычно это LC на каждого потребителя, стаб на процессор и энкодер (согласен с @Эдуард Анисимов полностью), соединение адекватными проводами, разводку звездой от источника напряжения...

Обратите внимание на схему у меня все так и сделано. Блок питания у меня от dell овского сервера.... На авито щас такой в районе 7к стоит, не думаю что дело в нем.
А думаю я вот что:
От блока питание запитываюсь я вот через такую платку

XH-M229 https:/aliexpress.ru/item/32906856194.html

На сколько я знаю, дублированные по напряжению выходы из бп пк шунтированы, то есть если брать напряжение с 1 провода, например 3.3в, то там вполне может просесть напряжение, а если с 2х то такого быть не должно. Так вот эта плата 99.9% берет на выход с одного выхода блока питания.

 

[poty]

Обратите внимание на схему у меня все так и сделано.

Если так и сделано, то из схемы этого не видно. Например, Вы питаете драйвер и МП одним напряжением. Байпас у Вас на схеме обозначен только один - перед STM32 (да и то номинал - лишь для галочки), никаких стабилизаторов и дросселей не наблюдается.
Аналогичная ситуация - с 5В: "нежные" цепи, типа энкодера и

логика драйвера отдельно запитана от 5в

тоже на одной шине висят. Напряжение и ток, поддерживаемое драйвером, не удовлетворяют Вашим потребностям.
Приведённая Вами платка - лишь переходник на удобные зажимы, не более того. Конечно, при больших токах имеет значение подключаетесь ли Вы "толстым" подключением (на два выхода) или "тонким", но 1-2А - это не тот ток, когда стоит по этому поводу заморачиваться.

Т.е., если Вы настаиваете, что БП здесь ни при чём, то я бы:
1. От шины 5В поставил стабилизатор на 3,3В (практически любой) и запитал им STM32 (на входе - электролит 470мкФ + имеющийся C2).
2. Шину 3,3В полностью отдал на питание драйверов с моторами (проверив её нагрузочную способность, так как на неё идёт не полная мощность БП, а пусковые токи могут вывести из себя любой импульсник). При этом непосредственно перед драйвером поставил конденсатор 4700-10000мкФ, зашунтированный плёнкой 100нФ, а в плюсовой провод перед ним - дроссель небольшого номинала от стартовых токов. Драйвер, конечно, тоже соответствующий бы подобрать, но тут я Вам не помощник.
3. Энкодер запитал от шины 12В через стабилизатор на 5В. Непосредственно перед ним - электролитический конденсатор 10мкФ. Шунтировать плёночным - по желанию (больших ВЧ перепадов тока не планируется, как я понял).

 

[Spindle]

Если так и сделано, то из схемы этого не видно. Например, Вы питаете драйвер и МП одним напряжением. Байпас у Вас на схеме обозначен только один - перед STM32 (да и то номинал - лишь для галочки), никаких стабилизаторов и дросселей не наблюдается.
Аналогичная ситуация - с 5В: "нежные" цепи, типа энкодера и

тоже на одной шине висят. Напряжение и ток, поддерживаемое драйвером, не удовлетворяют Вашим потребностям.
Приведённая Вами платка - лишь переходник на удобные зажимы, не более того. Конечно, при больших токах имеет значение подключаетесь ли Вы "толстым" подключением (на два выхода) или "тонким", но 1-2А - это не тот ток, когда стоит по этому поводу заморачиваться.

Т.е., если Вы настаиваете, что БП здесь ни при чём, то я бы:
1. От шины 5В поставил стабилизатор на 3,3В (практически любой) и запитал им STM32 (на входе - электролит 470мкФ + имеющийся C2).
2. Шину 3,3В полностью отдал на питание драйверов с моторами (проверив её нагрузочную способность, так как на неё идёт не полная мощность БП, а пусковые токи могут вывести из себя любой импульсник). При этом непосредственно перед драйвером поставил конденсатор 4700-10000мкФ, зашунтированный плёнкой 100нФ, а в плюсовой провод перед ним - дроссель небольшого номинала от стартовых токов. Драйвер, конечно, тоже соответствующий бы подобрать, но тут я Вам не помощник.
3. Энкодер запитал от шины 12В через стабилизатор на 5В. Непосредственно перед ним - электролитический конденсатор 10мкФ. Шунтировать плёночным - по желанию (больших ВЧ перепадов тока не планируется, как я понял).

Помогите с 2мя аопросами, можно ссылкой...
Чем так принципиально отличаются пленочные и керамические конденсаторы, и какой номинал для дроселя считается небольшим, я так понимаю дросель тоже стабилизиоует напряжение... Посмотрел видосики на ютюбе, но как правильно его использовать я до конца не понял. Или если есть дайте литературку для чайников... Спасибо заранее..

 

[poty]

Чем так принципиально отличаются пленочные и керамические конденсаторы

В основе - свойствами диэлектрика. Из применённого диэлектрика образуются некоторые проблемы, вкратце:

• зависимость ёмкости и некоторых других параметров от температуры, напряжения на обкладках, частоты (в минусы керамике (за исключением, пожалуй, частоты), в плюсы - плёнке (по частоте - бывают ограничения);
• ёмкость против размера: керамика меньше, но за счёт ухудшения свойств диэлектрика;
• ESR/ESL (керамика, как правило, лучше, но с учётом предыдущего пункта);
• потери (тангенс угла потерь, частью которых является ESR/ESL, другой - диэлектрик) - плёнка гораздо лучше;
• стабильность/надёжность: плёнка гораздо универсальнее (меньше плывёт частота, современные линии дают меньший разброс по номинальной ёмкости, восстанавливается при некатастрофических пробоях, гораздо большая плотность тока и проч.).

Для Ваших применений керамика тоже возможна, тут даже спорить не о чем. Плёнку я предложил, как говорится, чтоб сделать "как для себя".

и какой номинал для дроселя считается небольшим

Этот вопрос сложнее. Фактически, нужно выбирать дроссель, который выдерживает постоянный ток (+возможные пульсации) без ухода в насыщение. С этих позиций - максимальной индуктивности, которую можете себе позволить по размерам и стоимости.
Формулы расчётов, конечно, существуют, но требуют сбора начальных данных (например, длительности импульсов пусковых токов, крутизны фронтов/спадов, необходимости демпфирования (часто требуется ставить демпферный диод параллельно нагрузке) и т.п.). Думаю, минимально-обоснованная индуктивность - примерно 400-500мкГн, но это, как говорится - прикидка на пальцах. Уверен, что производитель двигателей указывает это в паспорте на изделие. Проблема в том, что на Ali, как правило, продают "нечто", которое исследуется уже конечным потребителем. Но можно попробовать прочитать паспорт на какой-нибудь фирменный двигатель. Ошибка здесь может быть, но несущественная.

 

[Spindle]

С драйвером конечно весело... Я не могу найти другой драйвер на 3.3в....может самому на полевиках спаять?

В продолжение поста....
Итак...rated voltage, видимо...минимальное рабочее напряжение, мои nema 17hs440 с драйвером A4988 отлично работает от 12в.
Вот тут написано как подключать

Драйвер шагового двигателя A4988: описание, подключение, схема, характеристики | ВИКИ

Для управления шаговыми двигателями используют специальные устройства – драйверы шаговых двигателей. Популярный драйвер шагового двигателя А4988 работает от напряжения 8-35 В и может обеспечить ток до 1 А на фазу без радиатора.

3d-diy.ru

Запитал энкодер через стабилизатор 5в от линии 12в, на входе и на выходе поставил пленочный конденсатор на 1000nF и на выходе керамику на 100nF. Результат пока отличный, исчезли редкие скачки показаний, теперь все работает стабильно.
С линии 12в так же планирую питать шаговые даигатели через A4988, влияние просадок еще не смотрел, мотор еще не подключен как надо.