Voltage regulator vraag

Hallo,

Ik heb een vraag over welke voltage regulator ik het beste voor me project kan gebruiken. Ik ben een robot aan het maken die bij een boer op het velt metingen in de grond verricht met een camera.

de robot heeft een 5v voor de atmega chip(arduino bootloader) nodig en 3 volt voor 2 stappen motors. ik gebruik nu van die goedkope dc-dc regulators LM2596
https://th.bing.com/th/id/OIP.l7hKaxiqyvlL6C8IJ8dqBQHaHa?pid=Api&rs=1

probleem met deze dingen is dat als ik 10v er in stop of 15v dan wat er uit komt is ook anders. ik wilde hem zo maken dat ik hem op een accu/zonnepaneel of 220v adapter kan aan sluiten. maar dat gaat zo makkelijk niet zoals ik het nu heb. Ik had ook gezlezen dat ik Linear Regulators kan gebruiken maar ik ben bang dat die te veel warmte genereren(aan gezien ik ze altijd met koekblokken zie) aan gezien de robot in het woestijn gebruikt gaat worden waar het 50c kan zijn en het in een dichte behuizing zit wil ik zo min mogelijk warmte maken.

dus vroeg ik me af wat beter is voor mij zonder dat ik rook ga zien.

ook programmeer ik hem via een FTDI kabel en als ik ze alle 2 tegelijk (220 en usb via me pc) aan sluit dan gaan de motors rare geluiden maken en doet dat ding gewoon vreemd dus vroeg ik me af of ik nog iets verkeerd doe de ground is wel aan elkaar verbonden.

ik heb de schema er bij gedaan, maar hij stelt niet veel voor.

probleem met deze dingen is dat als ik 10v er in stop of 15v dan wat er uit komt is ook anders

Dat hoort niet uitgang zou altijd hetzelfde moeten zijn zolang Uin maar niet hoger word dan het maximum.

Echter zijn dit denk ik Chinese clones die leuk zijn voor de hobby maar je niet moet gaan gebruiken in een toch min of meer professioneel apparaat.

en als ik ze alle 2 tegelijk (220 en usb via me pc) aan sluit dan gaan de motors rare geluiden maken en doet dat ding gewoon vreemd

Vanuit 2 bronnen tegelijk voeden, dus voedingen paralel is altijd problematisch en moet je ook echt aandacht aan besteden hoe je dit gaat doen en is wat meer dan van allebei de bronnen de draden direct aan elkaar aansluiten. Je moet dan ook dcdc converters hebben die er opgemaakt zijn op parallel gebruik of gewoon domweg diodes toevoegen om de 2 spanningen te scheiden.

Ha Precious roy,

Even een ding te gelijk eerst jou gekozen DC / DC convertor.
Deze convertor moet je wel instellen met de blauwe regelaar.
Met andere woorden laat ik zeggen je bied 12 V aan op de ingang en je wil 5 V aan de uitgang leveren dan met de regelaar op 5 V instellen.
Je kunt dan een spanning verschil van 5 V + 1,5 V minimaal en 35 V maximaal aanbieden.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Sine

Moderator

Op 30 oktober 2020 18:23:19 schreef benleentje:
[...]Dat hoort niet uitgang zou altijd hetzelfde moeten zijn zolang Uin maar niet hoger word dan het maximum.

Precies, en zelfs die Chineesjes zijn normaal wel in orde wat dat betreft.

En hobby .. er hangt een arduino bordje aan ..

Dat hoort niet uitgang zou altijd hetzelfde moeten zijn zolang Uin maar niet hoger word dan het maximum.

jah heb net weer alles getest heb ook een nieuwe er bij gepakt ik denk dat hij stuk is en niet goed werkt. de nieuwe werkt wel zoals beschreven ik vond het ook al raar.

Echter zijn dit denk ik Chinese clones die leuk zijn voor de hobby maar je niet moet gaan gebruiken in een toch min of meer professioneel apparaat.

war had je in gedachte wat beter is, origineel had ik deze https://www.pololu.com/product/2118 maar die gingen in rook op geen idee waarom. ik denk dat dit gebeurde toen ik hem op usb aan sloot. nu doe ik dat niet en werkt de hele machine op usb stroom maar dat kan hij net niet trekken met 2 stepper motors.

Vanuit 2 bronnen tegelijk voeden, dus voedingen paralel is altijd problematisch en moet je ook echt aandacht aan besteden hoe je dit gaat doen en is wat meer dan van allebei de bronnen de draden direct aan elkaar aansluiten. Je moet dan ook dcdc converters hebben die er opgemaakt zijn op parallel gebruik of gewoon domweg diodes toevoegen om de 2 spanningen te scheiden.

moet ik dan gewoon een diode net na de vout van de regulator doen dan?

@electron920: ik had hem wel ingesteld maar had aangenomen dat de beschreven probleem dat de output niet altijd het zelfde is normaal was maar een andere die deed dit niet, dus die is de prullen bak in gegaan.

Op 30 oktober 2020 19:11:25 schreef Sine:
[...]

Precies, en zelfs die Chineesjes zijn normaal wel in orde wat dat betreft.

En hobby .. er hangt een arduino bordje aan ..

hehe niet helemaal ik gebruik de bootloader maar ik gebruik de atmega chip

Als verschillende modellen printjes allemaal kapot gaan, dan zul je toch wel wat verkeerd doen met aansluiten...
Een apparaat uit USB voeden (zeker met motoren erin) is meestal niet aan te raden.

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

war had je in gedachte wat beter is, origineel had ik deze

Dat blijven toch eenvoudige voedingen zonder veel bescherming die je dan zelf moet gaan toevoegen. Goede stabiele voeding is niet enkel een voeding pakken maar moet ook in het hele ontwerp worden meegenomen. Zo zie ik geen enkele condensator op je print ontwerp terwijl de cpu er zeker wel een aantal nodig heeft. Er zitten wel condensatoren op de DCDC converter maar die filteren lang niet genoeg weg.

Ik dacht dan eerder aan
https://www.tracopower.com/int/dc-dc-converters

[Bericht gewijzigd door benleentje op 30 oktober 2020 19:40:40 (20%)]

Op 30 oktober 2020 19:33:51 schreef benleentje:
.. Zo zie ik geen enkele condensator op je print ontwerp terwijl de cpu er zeker wel een aantal nodig heeft. Er zitten wel condensatoren op de DCDC converter maar die filteren lang niet genoeg weg.

juist, dat is heel belangrijk bij die printjes, zowel aan de ingang als de uitgang moeten er elco's bijkomen, vooral omdat je motoren gebruikt die veel impulsstromen gebruiken en daar zou je zeker aan 1000µF moeten geraken op de in- en uitgang.

Die printjes staan voor max 3A maar dat zijn Chinese cijfers, ik zou niet hoger gaan dan 1.5A met extra condensatoren.

Ook die printsporen op uw print zijn wat smal want die 3V steppers nemen nogal wat stroom.

Ik gebruik deze spanningsregelaars(met stroomregeling) om Li-on batterijen met BMS op te laden, dat werkt wel goed omdat de belasting veel stabieler is.

LDmicro user.

Op 30 oktober 2020 20:34:09 schreef MGP:
[...]
juist, dat is heel belangrijk bij die printjes, zowel aan de ingang als de uitgang moeten er elco's bijkomen

Ok, ik heb wat op internet zitten lezen en ik wilde ook een reverse polarity bescherming er in zetten. op veel plekken hebben ze het er over dat een diode veel warmte kan maken en dat wil ik juist tegen gaan. dus zeggen ze dat je het beste een mosfet kan gebruiken dus dat heb ik gedaan. zie bijlage

nu vroeg ik me af kan ik dat ook gebruiken bij de vout van de regulator om te zorgen dat me usb voeding geen problemen geeft?

ik heb er ook 2 1mf caps bij gedaan zoals MGP beschreef

Op 30 oktober 2020 22:16:20 schreef Precious roy:
[...]

Ok, ik heb wat op internet zitten lezen en ik wilde ook een reverse polarity bescherming er in zetten. op veel plekken hebben ze het er over dat een diode veel warmte kan maken en dat wil ik juist tegen gaan. dus zeggen ze dat je het beste een mosfet kan gebruiken dus dat heb ik gedaan. zie bijlage

nu vroeg ik me af kan ik dat ook gebruiken bij de vout van de regulator om te zorgen dat me usb voeding geen problemen geeft?

ik heb er ook 2 1mf caps bij gedaan zoals MGP beschreef

Een reverse polarity diode maakt een kortsluiting wanneer de polariteit verkeer aangesloten is. Hierdoor moet dan de zekering door gaan om alles spanningsloos te maken. Produceert die diode dan veel warmte? Ja, totdat de zekering stuk is... De revers spanning zal dan nooit hoger zijn dan -0,7V en dat overleefd de schakeling wel.
Een 2e optie voor een ompoolbeveiliging is een diode in serie, het nadeel hiervan is dat je extra verliezen maakt (Ud x I), maar bij ompoling van de voeding gaat er geen stroom lopen.

De P-ch mosfet's die jij in je schema getekend hebt werken zo volgens mij niet. In de richting dat ze nu staan gaat de interne diode geleiden (met een verlies van ca.0,7V). Wanneer de 'D' en 'S' omkeerd gaat de mosfet gewoon in geleiding, maar bij omgepoolde spanning gaat de stroom weer door de interne diode en is alles evenzeer stuk. Dus hebben ze eigenlijk geen nut in functie hoe ze getekend staan.

in jou schema heb je bij 'J5' de + aan gnd getekend, dit kan ook al verwarring opwekken...

Verder zou ik vlak voor elke regelaar een condensator van 1000µ zetten, alsook erna zoals je bij de regelaar van de stepper gedaan hebt, zou ik dat ook doen voor de andere regelaar, eventueel een kleinere waarde (470µ).

Wat mij niet 100% duidelijk is, wordt J5 gevoed door een USB? zoja, moet je rekening houden dat een USB poort max. 1A kan leveren (en dat is al royaal veel, dus hou het veilig op 500mA.)2 kleine stappenmotoren zal dus maar heel net gaan denk ik zo. De houdstroom mag dan al niet groter dan 350mA voor elke motor zijn. Dit omdat je op de 3V iets meer stroom ter beschikking hebt omdat je een DC/DC converter gebruikt om 3V te maken.
Verder kun je van de andere step down regelaar niet verwachten dat hij mooi 5V levert op zijn uitgang als hij maar 5V binnen krijgt.

Als J5 via een transfo met bv 12V gevoed wordt lijkt het mij logisch dat de de 5V naar je arduino onderbreekt met een jumper wanneer de FTDI aangesloten is.
Ofwel gebruik je de 5V van de FTDI niet, omdat de arduino deze dan krijgt van de regelaar. Maar ik zou zeker de 5V regelaar niet parallel zetten met de 5V van de FTDI.

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken

Op 31 oktober 2020 11:52:06 schreef hobbyelektro:

Een reverse polarity diode maakt een kortsluiting wanneer de polariteit verkeer aangesloten is. Hierdoor moet dan de zekering door gaan om alles spanningsloos te maken. Produceert die diode dan veel warmte? Ja, totdat de zekering stuk is... De revers spanning zal dan nooit hoger zijn dan -0,7V en dat overleefd de schakeling wel.
Een 2e optie voor een ompoolbeveiliging is een diode in serie, het nadeel hiervan is dat je extra verliezen maakt (Ud x I), maar bij ompoling van de voeding gaat er geen stroom lopen.

ik heb het hier van
https://www.ti.com/lit/an/slva139/slva139.pdf

en naar je comment van hier na zou ik maar 1 fet gebruiken, ik heb nog is na gekeken en volgens mij zit hij toch goed volgens wat zij zeggen.

hier had je nog een filmpje van hoe het werkt, niet dat ik alles snap.
https://www.youtube.com/watch?v=IrB-FPcv1Dc&ab_channel=Afrotechmods

Als J5 via een transfo met bv 12V gevoed wordt lijkt het mij logisch dat de de 5V naar je arduino onderbreekt met een jumper wanneer de FTDI aangesloten is.
Ofwel gebruik je de 5V van de FTDI niet, omdat de arduino deze dan krijgt van de regelaar. Maar ik zou zeker de 5V regelaar niet parallel zetten met de 5V van de FTDI.

dit is inderdaad een goed idee ... heb er zelf nooit aan gedacht om gewoon de 5v er van af te halen als ik extern voed.

De P-ch mosfet's die jij in je schema getekend hebt werken zo volgens mij niet. In de richting dat ze nu staan gaat de interne diode geleiden (met een verlies van ca.0,7V). Wanneer de 'D' en 'S' omkeerd gaat de mosfet gewoon in geleiding, maar bij omgepoolde spanning gaat de stroom weer door de interne diode en is alles evenzeer stuk. Dus hebben ze eigenlijk geen nut in functie hoe ze getekend staan.

Dat werkt juist wel zo. De mosfet staat inderdaad 'achterstevoren' maar dat moet hier ook. Als de spanning fout is aangesloten dan spert de body diode en dus ook de mosfet. Schakeling krijgt geen spanning en zo hoort het ook.

Staat de voeding goed, dan geleidt de body diode, de schakeling start op, de Fet krijgt gate sturing en gaat aan zodat de body diode wordt overbrugd. Slimme schakeling. Goed bedacht van iemand op het internet. :)

Op 31 oktober 2020 12:26:22 schreef deKees:
[...]

Dat werkt juist wel zo. De mosfet staat inderdaad 'achterstevoren' maar dat moet hier ook. Als de spanning fout is aangesloten dan spert de body diode en dus ook de mosfet. Schakeling krijgt geen spanning en zo hoort het ook.

Staat de voeding goed, dan geleidt de body diode, de schakeling start op, de Fet krijgt gate sturing en gaat aan zodat de body diode wordt overbrugd. Slimme schakeling. Goed bedacht van iemand op het internet. :)

Nu ook even de documentatie van TS bekeken, Daar wordt idd uitgelegd dat het moet gaan, wat mijn brein eerst toch tegensprak. Als de interne diode geleid, is de spanning op de source ongeveer 0,9V lager dan op de drain. Het spanningsverschil Vg en Vs is inderdaad voldoende om de fet te laten geleiden, wel gaat de stroom dan in tegengestelde richting door de fet waar hij voor ontworpen is... Het zal wel werken, maar het lijkt een beetje op de ideologie dat je een transistor als zenerdiode gebruikt wordt. Het kan wel, maar eigenlijk is het component er niet voor ontworpen.
Ik zou het zelf eens moeten testen wat een P-mosfet doet als er een positieve stroom van drain naar source loopt en of hij dat aankan over de range die in de datasheet staat voor de normale stroomrichting. (ik weet het, een beetje eigenwijs, maar dat is daarom geen slechte eigenschap)

Verder ben ik het ook eens dat een ompoolbeveiliging enkel aan het begin van het circuit nut heeft, tenzij je regelaars ook van de print afgekoppeld gaan worden en door een fles wodka teveel op verkeerd aangesloten kunnen worden..

zoeken tot het werkt en dan nog zoeken