Питание подсистем робота от одной батареи

Я делаю робота для проекта, и у меня есть быстрый вопрос о системе питания для моего робота. Мне нужно запитать микроконтроллер AVR (5 В), 6 сервоприводов (также 5 В), 4 двигателя постоянного тока (12 В) и камеру (9 В). Я действительно хочу использовать только одну батарею для всего робота. Я думал об использовании 4 стабилизаторов напряжения (т.е. LM780*s), чтобы обеспечить правильное напряжение для каждой подсистемы от батареи LiPo (каждый параллельно с батареей). Будет ли это работать так, как мне нужно?

Если да, то какие вещи мне нужно рассмотреть. Например, будут ли сервоприводы создавать много шума в линии питания микроконтроллера, или они будут полностью отдельными, несмотря на то, что подключены к одной батарее?

По сути, я хотел бы знать, каков идеальный и/или широко используемый метод питания различных компонентов от одного источника питания.

Ответы (1)

Проблема с использованием линейных регуляторов (LM78xx) заключается в том, что каждый регулятор рассеивает в виде тепла мощность, представленную current to the load x Voltage dropped by regulator.

По крайней мере, для упомянутых серводвигателей это будет существенным: 6 x Servo Current x (12 - 5). Во-первых, для этого потребуется хороший радиатор на LM7805, во-вторых, батарея будет быстро разряжаться, так как большая часть энергии просто тратится впустую в виде тепла.

Схема, которая может работать, заключается в использовании понижающих стабилизаторов постоянного тока с питанием от 12-вольтовой батареи для 9-вольтовой камеры и 5-вольтовых серводвигателей, а также ( опционально , если необходимо) линейного регулятора вместо понижающего регулятора, от 9 -вольтовой батареи. Вольтовая направляющая камеры, для чистого питания 5 Вольт к микроконтроллеру.

Кроме того, можно было бы использовать отдельные 5-вольтовые регуляторы для шины питания микроконтроллера и шины питания сервопривода, чтобы избежать электромагнитных помех от серводвигателей, воздействующих на микроконтроллер.

Понижающие или импульсные стабилизаторы не тратят впустую столько энергии и не выделяют столько тепла, как линейные регуляторы, их эффективность находится в диапазоне от 80% до 92%. Таким образом, батареи будут работать дольше.

В качестве замены для серии 78xx доступны встроенные понижающие регуляторы. См. серию Murata OKI-78SR как один из вариантов, есть и другие:

Понижающий регулятор OKI-78SR

Большое спасибо! Просто чтобы расширить комментарий EMI, мне было интересно, есть ли у меня, скажем, источник 12 В. Я подключаю к нему параллельно 5 разных компонентов, два из которых генерируют много электромагнитных помех. Тот факт, что 5 компонентов, соединенных параллельно, полностью изолирует каждый из них от любых потенциальных помех, или их параллельное подключение к источнику питания не имеет такого эффекта? Спасибо.
@capcom Если какой-либо компонент на рельсе генерирует электромагнитные помехи, другие чувствуют результат. Развязка сильно улучшает ситуацию.
Что такое «рельс»? Считаются ли компоненты, подключенные к источнику питания параллельно, находящимися на одной шине?
@capcom Да. Google дает это для «Что такое шина напряжения?»: Шина питания или шина напряжения относится к одной линии напряжения, обеспечиваемой блоком питания (PSU).
Питание подсистем робота от одной батареи
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v