Повышающий/понижающий DC-DC преобразователь, Организация питания оборудования гексапода Опции

[peroid]

Добрый день.

В процессе создания гексапода, возникла необходимость в 3х уровнях питания:

1) 5 Вольт - питание контроллера STM32F4 (планирую выделить на него 1 А, так как может придется подвесить на это питание еще что-нибудь маломощное);
2) 6 Вольт - питание 18ти сервоприводов MG996r (планирую выделить на них 18 А. 6 ног - на каждую свой преобразователь на 3 А. Преобразователи решил разделить на 6 штук, так как просто некуда поместить один здоровый);
3) 8.3 Вольт - питание беспроводного модуля джойстика PlayStation 2 (кушает в режиме поиска 100 мА, так что думаю 200мА более чем хватит).

В качестве основного источника питания планирую использовать LiPo батарею с выходом 7.4 Вольт, емкостью 3000 мАч и постоянной токоотдачей 20С.
Подумывал поставить батарею 14.8 Вольт, но там размер слегка побольше.

Изначально хотел понизить напряжение с помощью КР142ЕН22А. Подумал, что раз падение напряжения на нем невелико (с 7.4 до 5) то и греться будет не сильно + займет меньше места чем импульсный стабилизатор.

А вот как быть с питанием модуля джойстика? Дело в том, что я проверял его на 7.5 Вольтах, он не входит в режим поиска. Поиск начинается только от 8 с небольшим Вольт на входе питания.

Подскажите, как правильно организовать питание этого модуля и насколько вернО мое предположение насчет КР142ЕН22А (может лучше и там использовать импульсные стабилизаторы)?

[arhiv6]

Конечно, лучше отказаться от КР142ЕН22А и использовать импульсные стабилизаторы. Рассеиваемая мощность линейного стабилизатора считается просто: (7.4В-5В)*1А=2.4Вт и (7,4В-6В)*18А=25.2Вт итого 27.6Вт, если рассматривать максимальную нагрузку.
Для питания сервоприводов лучше использовать понижающий синхронный источник (например ST1S41 для питания сервоприводов одной ноги). При КПД около 90% суммарная рассеиваемая мощность составит не более 10Вт. Ещё есть бюджетный вариант - судя по паспорту на сервоприводы - они работают до напряжения 7.2 вольта. Покупаете 18 штук диодов шоттки (лучше всего подойдёт 30BQ015), включаете каждый сервопривод через диод напрямую от батареи. На диоде упадёт примерно 0.3В, максимальная рассеиваемая мощность составит 18*0.3В*1А=5.4Вт максимум.
Для остальных нагрузок можно использовать любой недорогой импульсный преобразователь, не обязательно синхронный.
Кстати, разве питание у STM32F4 не 3.6 вольта максимум?

Сообщение отредактировал arhiv6 - Nov 4 2015, 21:27

[peroid]

Кстати, разве питание у STM32F4 не 3.6 вольта максимум?

У меня отладочная плата Discovery - она кушает 5 Вольт в том числе, если подать на соответствующий пин.


С диодами классно придумано, очень места жалко внутри. Берегу его под батарейку.
Спасибо за помощь, завтра побегу в магазин.

[Егоров]

Спасибо за помощь, завтра побегу в магазин.

С таким подходом это будет электроплитка на батарейках...
Лучше делать импульсный стабилизатор, но штука эта для любителя неподъемна.
Ни в изготовлении, ни в понимании.

[Onkel]

С таким подходом это будет электроплитка на батарейках...
Лучше делать импульсный стабилизатор, но штука эта для любителя неподъемна.
Ни в изготовлении, ни в понимании.

подъемна в покупке.
" Миниатюрный понижающий модуль размером всего 22х17х4 мм, однако, способный выдавать выходной ток в 3 Ампера."
200 руб уже в РФ. Ясное дело в Китае еще дешевле.

[alexvu]

Я бы не делал ставку на предельные режимы работы (7.2 В у сервопривода и 3 А у преобразователя), а сделал бы 6 В и 2 А соответственно.

[peroid]

Я бы не делал ставку на предельные режимы работы (7.2 В у сервопривода и 3 А у преобразователя), а сделал бы 6 В и 2 А соответственно.

Но все равно лучше делать это на импульсном стабилизаторе?

[gerbity]

Линейный регулятор при понижении напряжении просто переводит неиспользуемую мощность в тепло, а девайс у вас на батарейках. Соответственно имульсный стабилизатор поможет немного съэкономить энергию батареи.

Сообщение отредактировал gerbity - Nov 6 2015, 13:15

[Plain]

Преобразователи решил разделить на 6 штук, так как просто некуда поместить один здоровый

Нам надо это слово с чем-то сравнить? Типа, с 18-ю штуками MG996r, что ли? Численный-то синоним у этого слова имеется? Потому как, например, соответствующий обвес и такой комплект:

2х http://www.chipdip.ru/product/ir3840wmtr1pbf/
2х http://www.chipdip.ru/product1/8118438002/
4х http://www.chipdip.ru/product/grm32er71e226me15l/

займут порядка 700 мм², 4 мм высоты и 2 Вт рассеиваемой мощности при 400 кГц и 6 В 12 А на выходе.

[peroid]

Круто, спасибо за подсказку.
Контроллер я уже запитал через КР142ЕН5А. Полет нормальный, контроллер кушает мало, перепад напряжения 2.4 В. микросхема холодная.

Со свободным местом не мог точно определиться, так как батарейку только выбрал и заказал.
Приедет, установлю и буду думать, куда правильнее было бы пихнуть преобразователей.
Судя по характеристикам, мне двух штук за глаза хватит. 1 на левую половину туловища а второй на правую.

Ну и фото выложу, сейчас стыдновато малеха обрубок, а не паук.