Stromversorgung bersicht: Unterschied zwischen den Versionen

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Für die Stromversorgung des ct-bot sind zwei über SW2 wählbare Alternativen vorgesehen:
 
Für die Stromversorgung des ct-bot sind zwei über SW2 wählbare Alternativen vorgesehen:
  
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A. POWER1: Akkupack 5x1,2V Mignon Akku, eingespeist über Stiftleiste ST1
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'''A:''' POWER1 (U-Bat): '''Akkupack 5x1,2V''' Mignon Akku (AA), eingespeist über Stiftleiste ST1. Marktübliche Kapazität z.Zt.(2/06) max. ca. 2,5Ah. (Bei '''Bestückung mit Batterien''' sollte die '''Anzahl auf 4 begrenzt''' werden, max 6,25V!) [http://www.ctbot.de/index.php?page=5&smartor_mode=album_showpage&pic_id=141 Batteriehalter]; [http://www.ctbot.de/index.php?page=5&smartor_mode=album_showpage&pic_id=28 Batteriehalter Montage]
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'''B:''' POWER2 (U-Netz): '''Netzteil 6V Gleichspannung''', eingespeist über DCBU2, 1-PR (der in der Buchse integrierte Schalter bleibt als Akku/Netzteil-Umschalter ungenutzt, statt dessen hat ct, unnötigerweise als zusätzliches  Bauteil, den Umschalter SW2 vorgesehen).
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B. POWER2: Netzteil 6V Gleichspannung, eingespeist über DCBU2, 1-PR, der in der Buchse integrierte Schalter bleibt ungenutzt.
 
  
 
Der Minuspol beider Quellen ist auf die gemeinsame Masse gelegt, der Pluspol über den Versorgungswechsler SW SPDT und die Verpolschutzdiode D3 an folgende Komponenten:
 
Der Minuspol beider Quellen ist auf die gemeinsame Masse gelegt, der Pluspol über den Versorgungswechsler SW SPDT und die Verpolschutzdiode D3 an folgende Komponenten:
  
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# Spannungswandler L4940V5, dessen Ausgang über C5 mit 100μF(25V) geblockt ist und danach als geregelte 5V, VCC mit maximal 1,5A Belastbarkeit für die gesamte restliche Elektronik zur Verfügung steht.
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# zur '''Versorgung mit geregelten 5V,  maximal 1,5A Belastbarkeit''', an den '''Low Drop Spannungswandler''' [http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2141/l4940xx5.pdf L4940V5], dessen Ausgang über C5 mit 100μF(25V) geblockt ist und danach für Prozessor und die gesamte Glue-Logik verwendet wird.
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# Leistungseingang der Motortreiber L293D
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    '''Achtung Patch!!!''' Bei sporadischen, unerwarteten Resets hat sich bei
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# Pin 2 von J3 für Erweiterungskomponenten (diesen stehen sowohl die ungeregelte 6V-Versorgung als auch die geregelten 5V zur Verfügung).   
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    einigen Usern hier ein [http://www.ctbot.de/index.php?page=5&smartor_mode=album_showpage&pic_id=138[ein 100nF Kondensator parallel zu C5 bewährt.]
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# über Spannungsteiler R31/R32 an den nicht invertierenden Comparatoreingang eines LM311, der unter ca. 5,3V ein Fehlersignal auslöst.
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# '''Leistungseingang der Motortreiber''' [http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/1330.pdf L293D]
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# über R28 an den nicht invertierenden Komparatoreingang eines weiteren LM311, der im Kurzschlußfall (verursacht durch Motortreiber, Servoports oder Erweiterungskomponenten) ein Fehlersignal auslöst. Die restliche Elektronik des Mainboards kann keine Fehlerursache sein, da der Regler den Strom auf 2,5A begrenzt.
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# '''J3 für Erweiterungskomponenten''' (diesen stehen, an Pin2, sowohl die ungeregelte 6V-Versorgung als auch, an Pin1, die geregelten 5V zur Verfügung).   
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# und ebenfalls über R28, ?als Strombegrenzer?, jeweils an Pin 1 von J1+J2 als Spannungsversorgung der Servos.
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# zum '''Schutz vor Tiefentladung''', über Spannungsteiler R31/R32, an den nicht invertierenden Komparatoreingang eines [http://www.national.com/ds/LM/LM111.pdf LM311], der sie mit der Zenerspannung von 2,4V vergleicht und bei Unterschreiten ein Fehlersignal auslöst. Dies entspricht einem Unterschreiten der Akku- oder Netzteilspannung von ca. 5,5 bis 5,6V. 
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# als '''Versorgung der Servos''', über R28, jeweils an Pin 1 von J1+J2 .
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# und, zur '''Indikation einer klemmenden Transportklappe''', ebenfalls über R28 an den nicht invertierenden Komparatoreingang eines weiteren [http://www.national.com/ds/LM/LM111.pdf LM311]. Dieser vergleicht die, um den Spannungsabfall an R28 reduzierte, Versorgungsspannung mit der, über Spannungsteiler R34/R30 anliegenden, Referenzspannung von 4,5V und löst bei Unterschreiten ebenfalls einen Fehler aus.
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Zu 5.: Das ist keine Notbremse, wie in den ctBot-Foren vermutet, sondern tritt ein wenn die Transportklappe klemmt und dadurch der Servostrom wesentlich höher als der Leerlaufstrom ist.
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Servospezifikation: "Leerlauf" (100mA); "voll abgebremst" (300mA).
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Bei vollen Akkus (6,25V) wird der Fehler bei (6,25V - 4,5V)/6,8 Ohm = 257mA
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und bei leeren Akkus(5,5V) bei (5,5V - 4,5V)/6,8 Ohm = 147mA ausgelöst.
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R28 muß so klein bleiben, daß der Spannungsabfall im Leerlauf der Servos noch nicht zum Unterschreiten der 4,5V ausreicht.  
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Dieser Indikator soll mit einer Auswertung der Klappen-Lichtschranke kombiniert werden um, z.B. im Fehlerfall, den Servo nur noch langsam anzusteuern und dabei den Strom zu überwachen. Durch diesen frühen Hinweis, "daß vielleicht etwas nicht stimmt", soll vermieden werden, "mit Volldampf in die Überlast" zu fahren und erst danach abzuschalten.
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R34 könnte man laut Thorsten Thiele auch an die Batteriespannung hängen. Die aktuelle Schaltung habe aber den Vorteil des einfacheren Routings.
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Die Fehlersignale aus 3) und 5) stehen (leider) verodert dem µC zur Verfügung.
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(z.T. zitiert aus einer  Mail [Re: debatte schaltungsdetails] Thorsten Thieles aus dem ct-Forum vom 9. Januar 2006 15:01)
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[[Bild:powersupply_schem2.png|800px|Schaltbild Stromversorgung]]
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== Weblinks ==
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*[http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2141/l4940xx5.pdf Datenblatt Low Drop Spannungsregler L4940V5]
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* [http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/4848/lm311.pdf Datenblatt Komparator LM311]
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== Autor(en) ==
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[[Benutzer:Salü|Salü]]
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[[Kategorie:Elektronik]]

Aktuelle Version vom 13. Oktober 2007, 15:29 Uhr


Für die Stromversorgung des ct-bot sind zwei über SW2 wählbare Alternativen vorgesehen:

A: POWER1 (U-Bat): Akkupack 5x1,2V Mignon Akku (AA), eingespeist über Stiftleiste ST1. Marktübliche Kapazität z.Zt.(2/06) max. ca. 2,5Ah. (Bei Bestückung mit Batterien sollte die Anzahl auf 4 begrenzt werden, max 6,25V!) Batteriehalter; Batteriehalter Montage

B: POWER2 (U-Netz): Netzteil 6V Gleichspannung, eingespeist über DCBU2, 1-PR (der in der Buchse integrierte Schalter bleibt als Akku/Netzteil-Umschalter ungenutzt, statt dessen hat ct, unnötigerweise als zusätzliches Bauteil, den Umschalter SW2 vorgesehen).


Der Minuspol beider Quellen ist auf die gemeinsame Masse gelegt, der Pluspol über den Versorgungswechsler SW SPDT und die Verpolschutzdiode D3 an folgende Komponenten:

  1. zur Versorgung mit geregelten 5V, maximal 1,5A Belastbarkeit, an den Low Drop Spannungswandler L4940V5, dessen Ausgang über C5 mit 100μF(25V) geblockt ist und danach für Prozessor und die gesamte Glue-Logik verwendet wird.
   Achtung Patch!!! Bei sporadischen, unerwarteten Resets hat sich bei
   einigen Usern hier ein [ein 100nF Kondensator parallel zu C5 bewährt.
  1. Leistungseingang der Motortreiber L293D
  2. J3 für Erweiterungskomponenten (diesen stehen, an Pin2, sowohl die ungeregelte 6V-Versorgung als auch, an Pin1, die geregelten 5V zur Verfügung).
  3. zum Schutz vor Tiefentladung, über Spannungsteiler R31/R32, an den nicht invertierenden Komparatoreingang eines LM311, der sie mit der Zenerspannung von 2,4V vergleicht und bei Unterschreiten ein Fehlersignal auslöst. Dies entspricht einem Unterschreiten der Akku- oder Netzteilspannung von ca. 5,5 bis 5,6V.
  4. als Versorgung der Servos, über R28, jeweils an Pin 1 von J1+J2 .
  5. und, zur Indikation einer klemmenden Transportklappe, ebenfalls über R28 an den nicht invertierenden Komparatoreingang eines weiteren LM311. Dieser vergleicht die, um den Spannungsabfall an R28 reduzierte, Versorgungsspannung mit der, über Spannungsteiler R34/R30 anliegenden, Referenzspannung von 4,5V und löst bei Unterschreiten ebenfalls einen Fehler aus.

Zu 5.: Das ist keine Notbremse, wie in den ctBot-Foren vermutet, sondern tritt ein wenn die Transportklappe klemmt und dadurch der Servostrom wesentlich höher als der Leerlaufstrom ist. Servospezifikation: "Leerlauf" (100mA); "voll abgebremst" (300mA).

Bei vollen Akkus (6,25V) wird der Fehler bei (6,25V - 4,5V)/6,8 Ohm = 257mA und bei leeren Akkus(5,5V) bei (5,5V - 4,5V)/6,8 Ohm = 147mA ausgelöst.

R28 muß so klein bleiben, daß der Spannungsabfall im Leerlauf der Servos noch nicht zum Unterschreiten der 4,5V ausreicht.

Dieser Indikator soll mit einer Auswertung der Klappen-Lichtschranke kombiniert werden um, z.B. im Fehlerfall, den Servo nur noch langsam anzusteuern und dabei den Strom zu überwachen. Durch diesen frühen Hinweis, "daß vielleicht etwas nicht stimmt", soll vermieden werden, "mit Volldampf in die Überlast" zu fahren und erst danach abzuschalten.

R34 könnte man laut Thorsten Thiele auch an die Batteriespannung hängen. Die aktuelle Schaltung habe aber den Vorteil des einfacheren Routings.

Die Fehlersignale aus 3) und 5) stehen (leider) verodert dem µC zur Verfügung.


(z.T. zitiert aus einer Mail [Re: debatte schaltungsdetails] Thorsten Thieles aus dem ct-Forum vom 9. Januar 2006 15:01)

Schaltbild

Schaltbild Stromversorgung

Weblinks

Autor(en)

Salü

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