Domanda:
Alimentazione robot
Eduardo
2012-11-19 19:20:41 UTC
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Sto progettando un alimentatore per un piccolo robot. Userò un pacco batterie NiMH da 6V e voglio fornire 9V a 2A per guidare i motori. Userò un regolatore step-up per raggiungere i 9V ma non so come erogare 2A. Qualcuno può darmi qualche suggerimento su cosa dovrei studiare per progettare questo circuito?

Ehi, sono confuso sull'uso di un trasformatore / regolatore step-up qui. Quando aumentiamo la tensione o la corrente in un circuito, l'altro diminuisce (Power P = VI), quindi se il tuo circuito iniziale non supporta la corrente 2A a 6V, non penso che l'uso di un convertitore boost sarebbe d'aiuto . Se non è così, non vedo motivo per cui non possa essere fatto.
Tre risposte:
Olin Lathrop
2012-11-19 20:07:26 UTC
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Questa non è una risposta diretta alla tua domanda, ma penso che affronti il ​​problema reale.

Quello che stai facendo suona al contrario. I motori sono presumibilmente i dispositivi di gran lunga più potenti del robot. Ha quindi senso adattare la batteria a loro e convertire la tensione secondo necessità per gli altri scopi. In questo caso, disporre il pacco batteria in modo che emetta 9V o più. Il regolatore step up che proponi perderà un po 'di potenza e sarà abbastanza grande. Tutto ciò può essere evitato azionando i motori direttamente dal pacco batteria, quindi utilizzando regolatori buck molto più piccoli per alimentare l'elettronica a bassa tensione.

Molto probabilmente hai già un controller del motore che può effettivamente rallentare i motori necessari per raggiungere la posizione o la velocità richiesta. Se questo è il caso, allora il pacco batteria può essere tranquillamente fatto per essere un po 'più alto della tensione effettiva massima che è consentito fornire ai motori. Il controller abbasserà automaticamente il ciclo di lavoro PWM per compensare. Ad esempio, è possibile utilizzare un pacco batteria da 12 V nominali in modo da avere ancora il minimo di 9 V al termine della durata della batteria. I regolatori buck che producono 5 V o 3,3 V per l'elettronica lo faranno facilmente in un intervallo di 9-12 V.

Capisco che perderò potenza alzando la tensione, ma penso che risparmierò spazio, dato che dovrei aggiungere più celle della batteria e dovrei fare comunque un circuito per collegare i motori alla batteria, giusto? Ho trovato un CI che può fornire 2A. Grazie per l'attenzione e ho imparato molto dalle tue osservazioni.
Il punto del pacco batteria a tensione più alta è che non necessita di un circuito convertitore tra la batteria ei motori. Il controller del motore sarebbe alimentato direttamente dalla batteria. Non so cosa sia un "CI", ma tieni presente che se vuoi 2A a 9V e parti da 6V, trarrebbe 3A dalle batterie senza tenere conto delle perdite di conversione. Con le perdite sarà più vicino a 4A.
Non perdo il controllo della velocità collegando i driver del motore direttamente alla batteria a causa della "fluttuazione" (non so se questo è il termine corretto, intendo: "non esattamente costante")? Scusa, "CI" è integrato circuit (IC) in portoghese. Ho fatto un pasticcio con l'acronimo.
@Eduardo: Presumibilmente il motore si trova all'interno di un circuito di controllo che sta cercando di regolare la sua posizione, velocità, coppia o altro. Il controller assorbirà automaticamente più corrente a tensioni di ingresso inferiori per compensare.
Anindo Ghosh
2012-11-19 19:41:57 UTC
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Quello che cerchi è un regolatore di boost, ad es. LMR61428 di TI o SC4501 di SemTech.

Un modo semplice per identificare potenziali parti che soddisfano le tue esigenze è cercare "regolatore boost" su un sito come DigiKey, quindi applica i filtri nella ricerca parametrica per le caratteristiche richieste.

Utile anche qualche esplorazione degli strumenti online per la progettazione della gestione energetica, come gli strumenti Simple Switcher di TI. Ogni produttore che offre uno strumento del genere, proporrebbe parti e progetti costruiti attorno alle rispettive gamme di prodotti, quindi sarebbe opportuno che tu utilizzassi diversi strumenti simili per comprendere i tipi ei prezzi delle parti coinvolte, prima di prendere una decisione.

Questo esercizio esplorativo aiuterà anche a comprendere i modi più semplici per implementare un regolatore di boost per il tuo progetto, se necessario. Molti degli strumenti di progettazione gratuiti arrivano fino a fornire schemi di riferimento basati sui tuoi input, oltre ai costi per la distinta base e al budget dell'area PCB.

Grazie per l'aiuto. Ho trovato un CI che può fornire 2A. Questi strumenti mi aiuteranno davvero a trovare gli elementi della configurazione di cui ho bisogno.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
2012-11-19 20:58:52 UTC
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NiMH è disponibile in celle da 1,2 V, quindi se devi utilizzare motori da 9 V, dovresti scegliere batterie a 8 celle e considerare gli effetti dell'invecchiamento sulla capacità quando si considerano le dimensioni.

Ecco una fonte di pacchi batteria da 9,6 V.

Consigli.

  • Nota che molti non sono consigliati per i motori.
  • Questo ha a che fare con l'ESR della batteria e le specifiche di consumo corrente.
  • Ottieni il meglio che ti puoi permettere per un ESR basso o una corrente nominale massima.
  • i.e. se il carico è di 2 A, la batteria deve essere specificata a 10 A o più.
  • Attenzione: le celle delle batterie devono essere perfettamente abbinate per essere imballate in array. (<1%)
Una raccomandazione comune che ho visto per i piccoli alimentatori per robot è quella di cannibalizzare gli utensili elettrici senza fili delle dimensioni appropriate perché anche dopo aver buttato via il telaio e la testa dell'utensile, il produttore di sconti sul volume di un trapano di un deposito domestico significa che è ancora più economico rispetto all'acquisto di batterie separate, caricabatterie, e motori da un fornitore hobbista.


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Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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