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Topic: Spannungszusammenbruch mit 7805 ICs (Read 2 times) previous topic - next topic

flomei

Hallo!
Ich arbeite gerade am elektrischen Teil eines Projektes (dazu hoffentlich bald mehr) und da tun sich jetzt Probleme auf, die ich mal hier beschreiben möchte. Vielleicht fällt einem ja eine Lösung dafür ein...

Das Projekt verfügt über ein Display zur Anzeige verschiedener Daten und muss zwei größere Servos steuern (Leerlauf etwa 600 mA Stromaufnahme, unter Last vielleicht das Doppelte). Natürlich gehört dazu auch ein Arduino zur Steuerung und Datenverarbeitung/-ausgabe. Genau genommen soll am Ende der ATMEGA-Chip natürlich alleine auf der Platine ruhen, ohne das Arduino-Board drumherum.

Die Spannung für dieses System stelle ich über 6 Stück AA Akkus/Batterien zur Verfügung. Das sind dann 7,2 oder 9 Volt. Ich nutze Spannungwandler vom Typ 7805 (für den ATMEGA), zwei 78S05 (liefern max. 2 A - für die Servos) und einen LD1117V33 (Display) um entsprechende Spannungen und Ströme zur Verfügung zu stellen.
Die Spannungswandler sind entsprechend ihrer Datenblätter beschaltet und haben zudem noch ein- und ausgangsseitig 10 µF ELKOs zur Stabilisierung bzw. gegen Schwingungen des Systems bekommen.

Zum Testen habe ich nun meinen Arduino mit dem 7805 über Vin verbunden (Korrektur: Habe den Arduino direkt mit der Spannungsquelle verbunden, weil sonst die Eingangsspannung zu niedrig ist, klar) und so mit Strom versorgt. Einer der Servos ist angeschlossen und bewegt sich im 2,5 Sekunden Takt von 20° nach 120° und zurück. Das Display ist angeschlossen, wird aber nicht angesteuert sondern nur hintergrundbeleuchtet.

Messungen am Ausgang der 7805er-ICs zeigen, dass dort die Spannung enorm zusammenbricht, sobald der Arduino sein Steuersignal sendet und der Servo sich bewegt. Wenn nun der Arduino dort hinge, dann würde das System wohl "kollabieren". Interessanterweise bleibt die Spannung am LD1117V33 stabil, vermutlich weil die Spannung des Akkupaketes noch ausreichend hoch ist und deutlich über der Schwellenspannung liegt.

Ich schiebe das Problem gerade auf die nicht ganz vollen Akkus, die ich in diesem Moment ins Ladegerät geschickt habe. Mir ist auch bewusst, dass diese großen Servos im Hinblick auf ihren Energieverbrauch ein echtes Problem darstellen. Das lässt sich vielleicht zu einem späteren Zeitpunkt mal durch einen größeren Akku oder eine Stromversorgung über ein Netzteil lösen, für den Moment soll es allerdings so funktionieren.

Fallen jemandem Möglichkeiten ein, den Stromverbrauch zu reduzieren und das Ganze effizienter zu machen? Sind schwache Akkus überhaupt das Problem oder sind die Akkus zu "träge" für diesen spontanen Energieverbrauch?

DANKE!
Beste Grüße
Florian

http://www.flomei.de

madworm

Im datenblatt steht was von einer dropout-voltage von ca 2.2V bei ca. 2A. Da sind die 7.2V von den batterien schon aeusserst knapp bemessen. Und wenn dann die akkus noch asthmatisch sind ist es aus.

Ich wuerde da einen buck regler verwenden. Gibt es bei ebay fuer < 4€ inkl. versand. Einstellbar und bis zu 3A.
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joh371

Hi

Ich denke das Du Deinen IC 7505 überlastest. Normal liefert der 1A und in der Spitze max 2,2A. Ich vermute auch das Du Deinen Spitzen-Strom nicht genau kennst wenn Du schreibst das Du ca. 0,6A event das doppelte. Du bist bei 1,2 A schon in der Überlastung jetzt kommts drauf an wie lange bzw wie oft Du diesen höheren Strom benötigst. Dein Problem ist das der IC abschaltet und auf 2,2V runterregelt, durch die integrierte Temperaturregelung. Meist hilft das anbringen eines Kühlkörpers schon recht viel. Auch solltest Du eine höhere Eingangsspannung zur Verfügung stellen um die benötigte Leistung auch zur Verfügung zu stellen.
Die Kondensatoren denke ich sind auch zu groß und belasten im Ladezustand mit Ihrem dann hohem Strombedarf dann Dein Systen auch noch.
Versuchs doch mal wie im Datenblatt mit mind. 10V am Eingang und 0,33µF und 0,1µF am Ausgang und einem Kühlkörper. Wenn das nicht hilft dann anderer IC wie vor benannt...

Welche Servos verwendest Du?

Grüße Jörg


Fat D

Wenn der ATmega nicht hinterm Spannungsregler hängt und ständig Brownouts kriegt, dann wird es wohl nicht am Spannungsregler liegen. Ich denke auch, dass AA-Batterien nicht gerade die Spannungsquelle sind, aus denen man ohne weiteres 2A rausziehen kann.

uwefed

einige Grundsatzerklärungen.
L78xx sind keine "Spannungswandler" sondern Spannungstabilisatoren, Längsregler oder Spannungsregler. Sie regeln den Widerstenad zwischen Eingang und Ausgang so, daß die erwünschte Spannung herauskommt. Unter Spannungswandler versteht man Schaltkreise die die Eingangsspannung mit ilfe einer Spule/Trafos in eine andere (höhere oder tiefere) Spannung wandlen (DC/DC Wandler, Switchingnetzteile, Schaltnetzteile).

In Deinem Fall tippe ich daß die Batterie nicht den nötigen Strom für die Servos liefern kann und somit die Spannung zusammenbricht. Du kannst das einfach durch messen der Batteriespannug verifizieren.
Grüße Uwe

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