Servomotor-Ansteuerung entstören

[Jens (Gast)]

Hallo Leute,

ich habe ein Problem betreffend der Entstörung einer Schaltung mit 
Servos.

Zum Hintergrund: ich bastle gerade für eine Freundin ein kleines 
Bagger-Modell, im Anhang eine Skizze. Höhe ist ca. 15cm.  Es soll nicht 
fahrbar sein, aber die Kabine soll drehbar sein, und der Bagger-Arm soll 
voll funktionsfähig sein.

Die Servos 1,2 sind Typ G03A, und Servos 3,4 sind vom Typ G09AP, siehe 
[1]. Die Arme sind sehr leichte Plastik-Kabelschächte, das Gewicht ist 
kein Problem. Angesteuert werden die Servos von einem PIC16F716, das 
Signal von 1..2ms wird zuverlässig über das Compare-Modul (ECCP) 
erzeugt, mit dem Oszilloskop habe ich das getestet.

Nun das Problem: die Servos muss ich mit der gleichen Betriebsspannung 
wie des PICs versorgen, da nur eine externe Versorgung zur Verfügung 
steht (am besten per USB-Stecker, dann kann der Bagger auf dem Tisch 
neben dem Computer stehen). Allerdings erzeugen die Servos einigen 
Ripple auf der Versorgungsspannung. Unmittelbar am Servo-Anschluss habe 
ich daher 100nF und 1uF Entstörkondensatoren angebracht, aber das 
reduziert die Ripples nicht erheblich.

Daher meine Frage: gibt es noch andere einfache Möglichkeiten, die 
Schaltung zu entstören? Ich meine mal irgendwo was über Dioden gelesen 
zu haben, anber so genau erinnere ich mich nicht mehr.

Ich bin für jegliche Hinweise dankbar.

Viele Grüße & gute Nacht
Jens

[1] http://amaxrc.de/images/AMAXRC/Servos/AMAX_Servos1.jpg

[Helge A. (besupreme)]

1100nF insgesamt dämpft nit viel. Ohne jetzt irgendwas elektrisches von 
deinen Servos zu wissen - versuchs mal mit 100uF dazu.

BOD kannst du auf 2.5V einstellen und den Pic an 3-3,5V betreiben. 
Notfalls die Betriebsspannung durch Widerstand plus eine weiße oder 
blaue LED stabilisieren. Das funktioniert gut. Servos kommen mit 3V 
Ansteuerung zurecht.

[Jens (Gast)]

Danke für deine Tips - ich werde mal einen größeren Elko verbauen, den 
BOD ändern, und die Betriebsspannung des PICs auf 3V setzen. Die Servos 
weiterhin an 5V.

Wie meinst du das, die Betriebsspannung mit einer LED zu stabilisieren? 
Wie funktioniert das Prinzip? Ich wollte einen 3.3V Low-Drop-Regler 
verwenden um die 5V für den PIC herunterzuregeln.

Gruß
Jens

[Helge A. (besupreme)]

Die billigstmögliche Versorgung für nen kleinen uC. Der Bagger hat doch 
bestimt eine Arbeitsleuchte, oder?

[Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)]

R1 könnte man noch um eine Shottky-Diode ergänzen, damit die Servos mit 
ihrem Stromhunger nicht die Versorgung des PICs auslutschen (wer kommt 
auf die Idee, das an USB anzuschließen???) und evtl. sind 1k etwas 
"grenzwertig", aber ... Versuch macht kluch !!!

[philipp (Gast)]

Du kannst auch einen isolierten DC/DC Wandler von 5V nach 5V nutzen um 
dir eine separate Spannungsquelle für die Servos erzeugen.

Zum Beispiel sowas:

http://de.farnell.com/murata-power-solutions/mee3s0505sc/dc-dc-wandler-3w-single-o-p/dp/2083738

[-- (Gast)]

Die 500mA deines USB Anschlusses werden für die Servos kaum reichen.
Billige 9g Servos langen beim Strom ordentlich zu - 1.5A 
Blockier-/Anfahrstrom sind da keine Seltenheit.

Wie bereits geschrieben musst du die Betrriebsspannung für den µC 
unbedingt entkoppeln.
Wenn du bei der USB Versorgung bleibst, solltest du einen ordentlichen 
Bufferelko z.B. 4700µF vorsehen. Allerdings sollte da dann auch eine 
Ladestrombegrenzung angedacht werden...

[Jens (Gast)]

Hallo Leute, danke für eure Hinweise. Ich werde aus Testzwecken mal 
Controller und Servos aus unterschiedlichen Quellen speisen und euch 
berichten.

Über die Stromaufnahme hatte ich mir noch gar nicht detailliert Gedanken 
gemacht, da ich bis jetzt nur vom Labornetzteil betrieben hatte. Dass 
selbst die kleinen 3.7g-Servos so viel Strom ziehen war mir nicht 
bewusst.

Um nachher die Versorgungen zu entkoppeln: Warum nicht einen 
5V5V-DCDC-Converter nutzen und damit den PIC versorgen, und die Servos 
an die Gesamt-Eingansspannung? Dann muss der DCDC-Converter auch nicht 
so viel Strom liefern müssen.

Beste Grüße
Jens

[Helge A. (besupreme)]

Jens schrieb:
> einen 5V5V-DCDC-Converter nutzen

halte ich für etwas übertrieben: Die kleinen PICs, mit denen ich bis 
jetzt zu tun hatte, waren mit <0.5mA zufrieden. Dazu kommt noch die 
Summe der Ausgangsströme, bei dir ja nur bissel TTL allerhöchstens..??

[Jens (Gast)]

Ja, aber es geht doch um die Entstörung.

[Test (Gast)]

Zwischen pic und servo Versorgung eine schottky Diode und gut ist..

[Helge A. (besupreme)]

Jens schrieb:
> Ja, aber es geht doch um die Entstörung.

Das ist mir klar. Die Schaltung oben läuft in einer Modellbahn-Lok ab 
ca. 3V AC bis zu 15V(mit Brückengleichrichter davor). Wenn BOD auf 2,5V 
eingestellt ist, werden ca. 3V ausm USB-Stecker zum Betrieb des Pic 
ausreichen. Das ist eine Spannung, die höchstens bei Überlastung des 
Ports auftritt. Transienten (Störungen) fängt der 100uF parallel zur LED 
weg.

Für deine Anwendung am USB-Anschluß kannst du auch die Elkos größer 
machen und den Widerstand auf ca. 220 Ohm reduzieren. Dann fließen ca. 
10mA durch die Arbeitsleuchte des Baggers, sieht schöner aus :)

Oder probierst einfach mal beide Varianten aus, was besser geht!