Stromversorgung bersicht
Für die Stromversorgung des ct-bot sind zwei über SW2 wählbare Alternativen vorgesehen:
A. POWER1: 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 6V!) [Batteriehalter Montage]
B. POWER2: 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:
- Low Drop 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.
- Leistungseingang der Motortreiber L293D
- Pin 2 von J3 für Erweiterungskomponenten (diesen stehen sowohl die ungeregelte 6V-Versorgung als auch die geregelten 5V zur Verfügung).
- über Spannungsteiler R31/R32 an den nicht invertierenden Komparatoreingang eines LM311, der unter ca. 5,3V als Schutz vor Teifentladung ein Fehlersignal auslöst.
- über R28 an den nicht invertierenden Komparatoreingang eines weiteren LM311, der bei Überspannung ein Fehlersignal auslöst. Sorry, bin mir hier nicht sicher. Kann das mal jemand Prüfen und korrigieren? (Beide Fehlersignale stehen verodert dem µC zur Verfügung.)
- und ebenfalls über R28, ?als Strombegrenzer?, jeweils an Pin 1 von J1+J2 als Spannungsversorgung der Servos.
Hier als Materialsammlung ein Zitat aus einer Mail Thorsten Thieles aus dem ct-Forum, war echt schwer zu finden:
Startseite > c't-Artikelforum > c't-Bot > Re: debatte schaltungsdetails 9. Januar 2006 15:01 Re: debatte schaltungsdetails Thorsten Thiele
> die (ueber?)strom-detectorschaltung rund um IC7 vergleicht die
> "sekundaerseitige" spannung an R28 -an dem ja spannung proportional
> zum strom abfaellt- NICHT mit der "primaerseitigen" spannung VS,
> sondern mit der geregelten spannung VCC!
> -> umso leerer der akku, umso frueher die notbremse. : designfehler!
> R34 gehoert nicht an VCC, sondern an VS!
üeber R33/R29 signalisiert IC8 einen Fehler, wenn die Batteriespannung unter 5,5V fällt. An POW3 kann also nur eine Spannung zwischen 5,5 und 6,25V liegen.
R34 und R30 liefern als Vergleichswert für die Servospannung 4,5V; darunter signalisiert IC7 dann ebenfalls einen Fehler.
Bei voll geladenem Akku (6,25V) ist der dafür nötige Spannungsabfall bei (6,25V - 4,5V)/6,8 Ohm = 257mA erreicht. Bei einer Akkuladung an der Entladegrenze sind es (5,5V - 4,5V)/6,8 Ohm = 147mA.
Beide Stromwerte liegen zwischen den Servospezifikationen zwischen "Leerlauf" (100mA) und "voll abgebremst" (300mA). Es handelt sich also NICHT um eine Notbremse sondern um einen Indikator für den Prozessor, dass möglicherweise die Klappe blockiert ist. R28 ist so dimensioniert, dass bei frei beweglicher Klappe der Servostrom - unabhängig vom Ladezustand der Akkus - zur Signalisierung eines Fehlers noch nicht ausreicht, bei blockierter Klappe aber der Fehler erkannt wird. Und dafür ist die Schaltung ok.
Dieser Indikator fuer einen möglichen Fehler ist zu kombinieren mit einer Auswertung der Klappen-Lichtschranke - eine Strategie könnte darin bestehen, beim Auftreten des Fehler-Signals den Servo nur noch langsam anzusteuern und dabei den Strom zu überwachen. Wir wollen ja gerade nicht mit Volldampf in die Überlast fahren und dann notabschalten sondern viel früher einen Hinweis bekommen, dass vielleicht etwas nicht stimmt.
R34 könnte man natürlich auch an die Batteriespannung hängen - einen Vorteil ergibt das nicht und das Routing wird wieder ein wenig komplexer.
Viele Gruesse
