Płytka do zasilania serwomechanizmów poza odbiornikiem

[Piotrek_SGM]

Zworka do przeniesienie zasilania na płytce TeBe1/TeBe2A to interesujący pomysł.

Popieram! Duże ułatwienie i mniej kabli.

 

Jak już ten projekt tak ewoluuje, nie myśleliście, żeby dodać "fabrycznie" kondensatory elektrolityczne? Znajomy elektronik twierdzi, że to takie "must have" przy tym rozwiązaniu, żeby się potencjał urządzonka nie marnował.

 

A ogólnie, wspaniała robota Panowie!

[TeBe]

Kondensatory elektrolityczne są zbędne, jeśli wydajność prądowa źródła jest wystarczająca :-)

[Piotrek_SGM]

Ok, czyli macie inne zdanie, nie podejmuję się dyskutować, ponieważ kompletnie się na tym nie znam.

[AndyCopter]

Ok, czyli macie inne zdanie, nie podejmuję się dyskutować, ponieważ kompletnie się na tym nie znam.

Kondensatory elektrolityczne o niewielkich pojemnościach (do 4700uF) mają dośc nikły wpływ na to co się dzieje w linii zasilania tego układu - i pewnie za chwilę rozpęta się burza Fakt faktem, że można je dolutować od spodu płytki, jak pokazałem już wcześniej. Z pewnością nie pogorszą parametrów.

Do projektu płytki Tomasza, dołożyłem tylko kondensator 100nF do "zbierania" zakłóceń o krótkim czasie trwania, które to niezbyt są lubiane przez elektronikę.

[Piotrek_SGM]

Nie chciałem rozpętać żadnej burzy, tym bardziej własną niewiedzą, a mój kolega stwierdził, to samo co Ty cyt."mam nadzieję, że nie rozpętałeś burzy na forum"

[AndyCopter]

Nie chciałem rozpętać żadnej burzy, tym bardziej własną niewiedzą, a mój kolega stwierdził, to samo co Ty cyt."mam nadzieję, że nie rozpętałeś burzy na forum"

To tak z przymrużeniem oka. Jednak znam takowych ortodoksów, że jak płytka nie ma porządnego eletrolitu, to jak by była wadliwa

[Zycior]

Dużo więcej dobrego czyni nieduży, 100nF kondensator niż bezmyślnie wrzucone 1000uF

[AMC]

Dużo więcej dobrego czyni nieduży, 100nF kondensator niż bezmyślnie wrzucone 1000uF

Zgadzam się z Marcinem, elektrolit nic a nic nie pomoże na strome "szpilki", bo ma zbyt dużą indukcyjność własną. Zbyt duży (powyżej z grubsza 1000uF na każdy amper wydajności) obciąży za to startującego SBEC-a, co może temu nie wyjść na zdrowie. Za to bezindukcyjny 100 nF SMD jak najbardziej tak.

 

Także niezłym antybiotykiem na rozmaite śmieci są SMD 22...47pF NP0 (COG) osobne dla każdego przewodu sygnałowego, od niego do masy lokalnej, którą to łączy się osobnym przewodem z punktem zbiorczym masy układu. O ile taki przewidziano i istnieje  ...

[TeBe]

Informuje, że płytek ver.1 już nie ma, popyt był zaskakujący. Mam jeszcze płytki ver.2, czyli z pinami tylko od strony odbiornika.

[Tomasz D.]

Dużo więcej dobrego czyni nieduży, 100nF kondensator niż bezmyślnie wrzucone 1000uF

Pełna zgoda, ale jest jeszcze jedno, bardzo skuteczne remedium na szpilki - dławiki włączane w szereg z przewodami. Trzeba jedynie dobrać je do przewidywanego prądu w przewodzie (wartość szczytowa!) z pewnym zapasem, żeby się nie nasycały. Indukcyjność im większa tym lepiej przy zachowaniu kompromisu pomiędzy wagą, rozmiarem i wspomnianym prądem.

[Zycior]

Pełna zgoda, ale jest jeszcze jedno, bardzo skuteczne remedium na szpilki - dławiki włączane w szereg z przewodami. Trzeba jedynie dobrać je do przewidywanego prądu w przewodzie (wartość szczytowa!) z pewnym zapasem, żeby się nie nasycały. Indukcyjność im większa tym lepiej przy zachowaniu kompromisu pomiędzy wagą, rozmiarem i wspomnianym prądem.

 

Święta racja tyle, że większość wie jak podłączyć kondensator i "100n musi działać", ale już wyliczenie prawidłowego dławika nie jest już takie banalne. Bardzo często przy obliczeniach wkrada się błąd, o którym w zasadzie wspomniałeś... musimy uwzględniać wartość szczytową, a nie znamionową prądu.

[AMC]

 Indukcyjność im większa tym lepiej przy zachowaniu kompromisu pomiędzy wagą, rozmiarem i wspomnianym prądem.

Sorki, ale tu nie mogę się zgodzić z Tobą. Wstaw szeregowy 0,47uH w przewód sygnałowy serwa - elektronika serwa sypnie się natychmiast. Wstaw ten sam w przewód zasilania serwa - sypnie się po jakimś czasie, losowo. Do tego czasu przepięcia generowane tym dławikiem mogą narobić bałaganu dookoła. Jeżeli już pojedynczy dławik, to obustronnie zaopatrzony w pojemności bezindukcyjne tuż przy nim, czyli klasyczny filtr PI LC.

Pamiętajmy o tym, że serwo pobiera prąd impulsowo, bo zawiera PWM. Stromość zboczy tych impulsów jest dość znaczna, więc przepięcia generowane na zbyt dużej indukcyjności wtrąconej też będą znaczne.

[Tomasz D.]

Ależ sądziłem, że mówimy o przewodach zasilania. Idiotyzmem było by wstawiać dławik w przewód sterujący! O ile PWM w przewodzie sterującym musi być "prostokątny" (mieć minimalne czasy narastania i opadania) o tyle napięcie w przewodach zasilających jest zaledwie lekko pofalowane. Wpływa na to wiele czynników a najbardziej indukcyjność samego silnika.

[AMC]

Ależ sądziłem, że mówimy o przewodach zasilania. Idiotyzmem było by wstawiać dławik w przewód sterujący! O ile PWM w przewodzie sterującym musi być "prostokątny" (mieć minimalne czasy narastania i opadania) o tyle napięcie w przewodach zasilających jest zaledwie lekko pofalowane. Wpływa na to wiele czynników a najbardziej indukcyjność samego silnika.

Otóż nie, miły Kolego. Zauważ, że powszechnie praktykowana, także przez producentów ESC i SBEC-ów skuteczna metoda, powszechnie znana, polegająca na 3...4-ro krotnym owinięciu całego kabla trzyprzewodowego do serwa lub odbiornika na toroidalnym rdzeniu ferrytowym obejmuje przecież także i przewód sygnałowy. Więc co, sami idioci ?

Co to są Twoim zdaniem "minimalne czasy" zboczy ? Sprawdzałś, jakie są jeszcze akceptowalne od góry i od dołu ? Rozbierałeś jakikolwiek odbiornik albo serwo ? Jeśli nie, to weż jakiś odbiornik i zobacz, co tam siedzi na wyjściach sygnałowych, potem może dopiero ewentualne uwagi ad personam, ok. ?

 

A o wpływie indukcyjności silnika także dowiesz się pewnych szczegółów, obejrzawszy serwo od wewnątrz. Nie sądzisz, że 250V przepięcia (albo i więcej) z uzwojenia silnika nie dałoby szans na przeżycie mosfetom ? Zmierz tę łysą indukcyjność i policz, ile tam mogłoby być tego przepięcia gdyby nie drobny szczegół. Diody rewersyjne na cewkach przekażników to pewnie widziałeś nie raz...

[Tomasz D.]

Szanowny kolego, mam nadzieję, że nie odebrałeś mojego postu osobiście - nie taką miałem intencję. Pierścień ferrytowy na tasiemce do serwa ma za zadanie bardziej ograniczyć emisję EMI z tego przewodu, niż uchronić go od zakłóceń. Jeden (trzy, cztery) zwój na pierścieniu o stałej Al rzędu 500 do 1000 nH. Jego indukcyjność zaczyna wykazywać znaczącą reaktancję dopiero na częstotliwościach rzędu nośnej nadajnika. PWM to 50 Hz (tradycyjnie) lub 150 (nowocześnie - "cyfrowo")

[AMC]

 Jeden (trzy, cztery) zwój na pierścieniu o stałej Al rzędu 500 do 1000 nH.

Dla ścisłości - AL jest liczbą niemianowaną, to nie są nanohenry. Dopiero pomnożony przez Z do kwadratu da indukcyjność, już w nanohenrach wtedy.

 

 

Pierścień ferrytowy na tasiemce do serwa ma za zadanie bardziej ograniczyć emisję EMI z tego przewodu, niż uchronić go od zakłóceń.

Zgadza się - ale ten sygnałowy przewód też jest objęty tym wtrąceniem indukcyjności i wcale mu to nie przeszkadza.

 

 

 Jego indukcyjność zaczyna wykazywać znaczącą reaktancję dopiero na częstotliwościach rzędu nośnej nadajnika.

Otóż to - bo o to właśnie chodzi, żeby nie niżej. Sam sobie dopowiedziałeś poniekąd - ta indukcyjność nie może być zbyt duża, jeżeli to nie jest pełny filtr pi. Goła zbyt duża indukcyjność w przewodzie zasilania serwa może nieżle narozrabiać.

 

 

 PWM to 50 Hz (tradycyjnie) lub 150 (nowocześnie - "cyfrowo")

A tu znowu się nie zgodzę - przebiegu niesinusoidalnego nie można rozpatrywać jako jednej częstotliwości, o prostokątnym nawet nie mówiąc. Nie patrz na te hertze tylko jak na hertze, lecz jak na szybkość zmian napięcia/prądu, bo to ten czynnik generuje przepięcia. Przy prostokącie składowe na narożach to mogą być dziesiątki i setki MHz.

[Tomasz D.]

Andrzeju, czy Ty mnie próbujesz na czymś przyłapać? Al nie jest liczbą niemianowaną. Użyłem pewnego uproszczenia, to fakt, ale po to, aby nie gmatwać. Chcesz ściśle, to proszę: współczynnik Al dla materiałów ferromagnetycznych podaje się w nanohenrach na zwoje do kwadratu. Wtrącenie reaktancji indukcyjnej istotnej dla częstotliwości rzędu gigaherców jest "przezroczyste" dla przewodu sygnałowego. Jeśli chodzi o harmoniczne sygnału prostokątnego (transformata Fouriera) to oczywiście masz rację, ale dławikami szeregowymi w przewodach zasilających (oczywiście skuteczniejszymi w układzie filtru typu "pi") nie walczymy z zakłóceniami EMI tylko z ewentualnymi szpilkami mogącymi zakłócić działanie serwa.

[AMC]

Andrzeju, czy Ty mnie próbujesz na czymś przyłapać?

Nie.

Ale myślę, że dopiero teraz Nasza rozmowa wnosi jasno coś dla potomnych i nie-elektroników  .

Jak się nawet nawzajem połapiemy na nieścisłościach, to tylko z pożytkiem dla Kogoś, a bez szkody dla Nas .

Gdybym napisał wprost np. "Fourier - ?" - to Ty wiedziałbyś od razu, o co mi chodzi, ale inni Koledzy niekoniecznie.

 

Jak policzyć tę reaktancję indukcyjną (X_L) dla czterech zwojów na rdzeniu o AL= 1000, to wychodzi 16000 nH, czyli 16uH. Już dla 1 MHz wychodzi 100,5 oma. Trochę sporo, ten rdzeń chyba ma mniejszy współczynnik AL, ale przy impedancji wejściowej serwa 10k omów zaokrąglenie naroży prostokąta sygnału byłoby już wyrażne. Co wcale nie musi przeszkadzać, większość obwodów wejściowych elektroniki serwa zaczyna się od standaryzatora sygnału w postaci przerzutnika progowego Schmitta. Można to poznać po stabilnej pracy na sygnale nieprostokątnym - sinus, piła o właściwej częstotliwości i amplitudzie. Amplitudą przebiegu trójkątnego lub piłokształtnego także da się sterować takim serwem, co niekiedy może być praktycznie przydatne.

[pawel4090]

Że, tak pozwole się wtrącić, super wiedzę posiadacie, ja można tak powiedzieć coś tam wiem z tej całej elektryki elektroniki modelu, lecz biorąc to pod uwagę, byłbym się modelem latać. Jednak dziękuję za garść informacji, nie przestraszmy młodych adeptów,

Pozdrawiam Paweł

[Tomasz D.]

...Jak policzyć tę reaktancję indukcyjną (X_L) dla czterech zwojów na rdzeniu o AL= 1000, to wychodzi 16000 nH, czyli 16uH. Już dla 1 MHz wychodzi 100,5 oma...

Obliczenia poprawne z tym, że Al rzędu 1000 podałem jako górny pułap dla rdzeni z ferrytu NiZn. W praktyce około 800 mają duże i ciężkie rdzenie o średnicy zewnętrznej 20 i więcej milimetrów a więc mało przydatne w modelarstwie.

 

Proponuję odrobinę uporządkować te dywagacje.

Inny rodzaj problemu stanowi jakość sygnału sterującego, którego odkształcenia od "idealnego" prostokąta o modulowanej szerokości (czasie trwania) są skutecznie niwelowane przez przerzutniki Schmitta. Tutaj zakłócenia indukowane w tym przewodzie, czyli zakłócenia zewnętrzne od pola elektromagnetycznego nadajników (kamery, telemetria) lub szpilek napięcia wytwarzanych przez inne urządzenia zainstalowane w modelu mają raczej małe szanse by zakłócić działanie serwa. Indukcyjność szeregowa, o ile nie odkształca sygnału na tyle, że naruszy informację o szerokości impulsu nie ma wpływu na działanie serwa. Cztery zwoje na pierścieniu ferrytowym nie stanowią dla tego przewodu żadnej przeszkody.

Problem główny dotyczy szpilek w przewodach zasilających, które w tanich serwach mogą być generowane przez te serwa. Jak sam pisałeś, widziałeś egzemplarze całkowicie pozbawione elementów przeciw zakłóceniowych w tym diody gaszącej szpilki samoindukcji. Kondensator zapięty pomiędzy przewód zasilający i masę jest skuteczny pod warunkiem, że jego reaktancja pojemnościowa jest dla szpilek znikoma. To wyklucza zastosowanie w tym celu "elektrolitów" z uwagi na ich olbrzymi ESR w porównaniu z ceramicznymi. Jeszcze lepsze były by kondensatory z dielektrykiem mikowym, ale chyba nie występują w technologii SMD. Dużo skuteczniejsze jest gaszenie tych szpilek dławikiem wpiętym w szereg z przewodem zasilającym. Dodatkowo można dać taki dławik w szereg z przewodem masy. Kondensatora na tym przewodzie nie da się wpiąć, bo jak? Między masę a masę? Jeszcze skuteczniejszy był by filtr typu "pi" ale tu znów można go wpiąć jedynie na przewód "plusowy". W celu uchronienia np. sieci energetycznej przed takimi zakłóceniami stosuje się filtry symetryczne z dławikiem skompensowanym prądowo.