La fuente de 24 VCA no puede conducir el servomotor

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Aquí está mi fuente de alimentación ( schematic excepto sin el transformador ya que mi fuente ya está a 24 V CA y usando un electrolítico de 100 uF como mi condensador de alisado):

Rectificador de 24 VCA - > Tapa de suavizado de 100 uF - > LM317 regulador lineal (aplicación típica en la página 10 de LM317 , funcionando a 3.3V)

Y mi servomotor es un MG90S>. Lo estoy alimentando a 5V desde un convertidor boost usando un AAT1217 .

Con el servomotor desconectado, veo el voltaje de la fuente del servomotor a 5 V y la línea de señal está dando los impulsos necesarios para impulsar el servomotor. Con el servomotor conectado, hay una caída de voltaje periódica de ~ 1V, lo que hace que mi MCU se caiga. Escucho el movimiento del servomotor, por lo que parece que el circuito está intentando.

Otras cosas que he probado:

  1. Al pasar por alto los 24 VCA y usar una fuente de alimentación de 3.3 VCC, el servo gira bien, extrayendo aproximadamente 200 mA de la fuente de alimentación.
  2. Al usar una fuente de 24 VCC, el servo gira bien
  3. Al usar un condensador de suavizado más grande (1mF) con 24 VCA, el servo aún no funciona. La caída de voltaje todavía ocurre y el LM317 se calienta mucho.

Estaba pensando que la capacitancia de suavizado no era lo suficientemente grande, por lo que no había suficiente corriente en el servo, pero (3) lo refuta. Además, utilizando cálculos de capacitancia de suavizado (C = (I * t) / dV), parece que no debería necesitar más de 100 uF. ¿Alguna idea de qué más podría estar mal?

Entonces, solo para defender un poco la elección del LM317,

  1. El servomotor está encendido no más de 10 segundos por día y no más de unos cientos de ms cada vez.
  2. Con eso, esperaba que el uso de un regulador de voltaje lineal simple estuviera bien en términos de costo y complejidad.
pregunta rith87

2 respuestas

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24 VCA cuando se rectifica y suaviza produce un nivel de CC de aproximadamente 32 V. Está utilizando el LM317 para producir 3.3V y luego parece que está aumentando esto para producir 5V para el motor. El regulador que está utilizando es capaz de producir más de 1A.

Dice que su motor paso a paso consume 200 mA y esto requerirá que el LM317 suministre aproximadamente 300 mA al impulsor.

300 mA a través del LM317, mientras que la caída de aproximadamente 29 V proporciona una disipación de energía térmica de aproximadamente 8,6 vatios y necesitará un disipador térmico o el LM317 simplemente se apagará.

Con un suministro de 24 VCC, el problema será menor, pero aún así la potencia disipada por el LM317 podría ser tan alta como 6 vatios.

    
respondido por el Andy aka
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Mire la hoja de datos de LM317 a la que se ha vinculado. En la primera página, bajo "Características", la cuarta característica es "Protección de sobrecarga térmica". Como Andy también ha señalado, el uso de 24 voltios disipa demasiado calor en el regulador. Lo que está viendo es un oscilador de relajación térmica, empeorado por el hecho de que no tiene ningún disipador de calor en su regulador. Cuando se aplica energía, el motor recibe voltaje y corriente, y comienza a moverse. Después de un poco (la primera vez, porque el regulador se está calentando desde la sala), el LM317 se sobrecalienta, la salida se apaga a 1 voltio y la MCU se apaga. Después de un bit, el IC se enfría hasta el límite inferior y la salida se vuelve a activar. El ciclo se repite.

Si te sientes curioso, obtén un disipador de calor de algún tipo (una pieza de aluminio servirá, cuanto más grande mejor) y ajústala a tu regulador. Asegúrate de que nada en tu circuito esté tocando el aluminio. Debería ver que el motor funciona durante más tiempo antes de que se apague, seguido de pausas más largas entre las contracciones. Si ahora sopla un ventilador de alta velocidad en el aluminio, debería ver un tiempo de contracción más prolongado con pausas más cortas entre las contracción.

Como debería ser obvio por todo esto, la solución simple es usar un transformador de 5-6 VCA, aunque todavía necesitará un disipador de calor en su regulador.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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