Питание мощных моторов
- Войдите на сайт для отправки комментариев
Сб, 10/12/2016 - 13:20
Добрый день. Хочу собрать гусеничного робота с двумя вот такими моторами:
Name: 25mm gear motor
Output speed: 150±10%rpm
No_load Current: 200mA (Max)
Stall current: 4500mA (Max)
Rated Current: 1200mA (Max)
Большинство их питает прямо от простенькой espduino и парочки ультрафаеров, но они и ездят соответственно вяло. Так как у меня к слабым р/у машинкам остались детские комплексы, хочу собрать схему посильнее. Особенно учитывая суммарный вес робота около 2,5 кг, а то и больше. Мне не для гонок, но хочется чтобы горки он брал уверенно.
Батареи собрался делать из параллельных 2х18650 коробок, по схеме 2х2 или 3х2, с дальнейшим повышением напряжения с 6-8.4В до 9-10В. Конечно, преобразовывать напряжение от 3S сборки вниз было бы попроще, но это менее масштабируемо, выше риск переразряда отдельных банок, да и нету у меня соответствующих коробок.
В качестве драйверов моторов выбрал L298n, по штуке на каждый. Для среднего токопотребления получается с трехкратным запасом, для пикового немного не дотягивает. Вроде греться не должно. Итого получается как-то так:
Осталось нерешенным, что ставить на место повышающего преобразователя. С ними почему-то все гораздо грустнее, чем с понижающими. Нашел более-менее нормальные:
https://ru.aliexpress.com/item/1pc-30W-LM2587-Step-Up-Voltage-Module-DC-... или похожий (2 штуки)
https://ru.aliexpress.com/item/100W-DC-DC-DC-3-35V-to-3-5-35V-LTC1871-Bo...
https://ru.aliexpress.com/item/DC-DC-8A-Solar-Wind-Energy-Automatic-Step...
http://www.dx.com/ru/p/dc-4-5-32v-to-5-42v-step-up-voltage-regulator-con...
Как начинаю считать, получается вроде маловато. Но отдавать больше 500р как-то не хочется, хотелось бы подешевле. Купить могу везде, ограничение только по цене и размеру. Посоветуйте пожалуйста, что лучше взять. Если оно будет чуть не дотягивать по пиковым, я могу залимитировать потребление тока программно, т.к. после батарей в любом случае будут датчики тока и напряжения. Можно раскритиковать и саму схему в разумных пределах.
И посоветуйте еще пожалуйста, какие диоды поставить перед этими моторами против реверсного тока. Чтобы их не сильно сложно найти было.
Мотор хорош тем что это токовый прибор, как светодиод скажем, что даёт возможность питать его несколько бОльшим напряжением, снижая/модулируя ток. Тогда и step-down не понадобится. Общее правило с преобразователями таково: если нужно напряжение больше чем с одной банки, и есть много банок (много это значит больше одной), лучше ничего не преобразовывать. Диоды Шоттки, до 1А зайдет UF4007, он же SS14, он же 1N5819. До 3А - SS34, 1N5822. Бомжацкий вариант 1А - 1N4007 он же M7, но это обычный плоскостной диод (небыстродействующий), тем не менее - лучше чем ничего.
Если душит жаба покупать дорогой преобразователь, можно сделать дешёвый. Например, делаем 12В 1.5А на MC34063 с транзистором, или ставим дешёвый 1.5А из списка, и это напряжение используем для питания драйвера транзисторов в более мощном преобразователе, а тот уже может хоть с одной банки преобразовывать, лишь бы на затворе 12 было чтобы он чётко работал; входной сигнал можно уже сделать ШИМ с ардуины, заодно уже можно и выходным током управлять.
Вообще, двигатель это что-то такое мощное, одномоментно сжигающее кучу энергии, а преобразователь - это что-то такое слабое, потихоньку сосущее в большой объём, танк (тобишь конденсатор). Питать двигатель через преобразователь - это или ставить огромную кучу одинаковых преобразователей параллельно, или - не, хрен его знает, что ещё с ним делать.
Чую, ща all придёт - всю затею обсерет.
Банок много, но не все одинаково хорошего качества. Ноутбучные тоже хотелось бы заюзать. Поначалу тоже думал вообще не преобразовывать, но тогда когда банки почти сядут, напряжение будет всего 6-7В. Плюс еще ведь L298n сколько-то сжирает. Мне кажется маловато будет.
А диодов 1N5822 точно хватит на эти моторы? У них написано прямой ток 3А, импульсный 80А. У меня максимальный 4.5А, вроде как импульсный, но все-таки не уверен.
Диоды всё равно стоят в схеме задом наперед (хвостом к минусу, перекладиной к плюсу), то есть основной ток двигателей пойдёт не через них. Так что там по-идее и одноамперных хватит, у них импульсный в районе 20А.
Если от преобразования никуда не деться то рекомендую какой-нибудь буфер. Может звучать как хохма, но даже обычный никелевый/свинцовый аккумулятор, включенный между L298 и выходом преобразователя здорово облегчит работу преобразователя. В идеале конечно конденсатор - аккум не вечный, аккум нелинейный, но.. кондненсатор, способный отдать такую мощность, будет просто
ОГРОМНЫЙ. То есть там реально, хорошо если 0.1 фарад хватит. А то и 0.5 может понадобиться. А 0.1 Ф это если чё 100000 мкФ. Хотя... 10000 будет в диаметре 3 см, 4-6 см в высоту, батарея из 10 штук, терпимо. Но даже на алибабе такой стоит 700 руб, оно надо 7 кусков тратить? Ну ладно, можно за 4000 найти партию из 10 штук, но, они внатуре будут 50В держать? И микрофарады в них - реальные или китайские? Короче, большой вопрос, но я за буферный аккумулятор, и посрать что он будет изнашиваться. Это всё равно будет проще и дешевле.
Совсем фигня получается. Выходит проще соединить 4 банки последовательно и на каждые две повесить по вольтметру, чтобы поймать момент разрядки. Понижайку на такую сборку найти гораздо проще. По расчетам 4 банок даже по 2А/ч должно хватить на час покататься.