Hallo Ich habe für mein Teleskop eine Box gebaut die beinhaltet: -Schrittmotorsteuerung mit zwei Schrittmotoren -ein Relais das sofort zu geht wenn die Box eingeschaltet wird -Raspberry Pi2 - drei Step Down Converter Die Box wird später an einem 12V Blei-Vließ Akku betrieben und im Moment an einem Labornetzteil (max. 5A). Da ich für die gesamte Box nicht mit mehr als 2A Dauer-Spitzenlast rechne habe ich eine Träge 3A Sicherung für die Hauptstromleitung verwendet. Das Labornetzteil habe ich auf 3A Strom begrenzt. Wenn ich nun die Box einschalte und warte bis der Raspberry Pi gebootet hat und dann den Schalter für die Schrittmotorensteuerung zuschalte rebootet der Raspberry Pi, vermutlich weil die Spannung eingebrochen ist. Danach läuft er aber stabil weiter. Nebenbei sieht man die Strombegrenzung am Netzteil ganz kurz aufleuchten, die 3A Sicherung bleibt heil. Deshalb habe ich mal mein Pseudooszilloskop an die 12V gehangen und gemessen das beim zuschalten der Schrittmotoren die Spannung um mehr als 5V abfällt und nach ~100ms sich wieder stabilisiert. Noch zwei Sachen. Wenn ich die Schrittmotoren gleich mit der Box einschalte scheint das dem Raspberry nix auszumachen, der booted dann ohne Probleme. Wenn ich die 3A Begrenzung am Labornetzteil auf 5A stelle kann ich die Schrittmotoren auch so zuschalten ohne das der Raspberry neustartet. Ich weiß jetzt noch nicht wie sich das dann später direkt am Akku verhalten wird da der ja ziemlich viel mehr Strom liefert als mein Labornetzteil. Dann wird das ganze vermutlich auch nicht so wichtig sein. Aber meine Frage ist letztendlich, kann man solche Spannungseinbrüche einfach durch einen Kondensator überbrücken?
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Paul G. schrieb: > Aber meine Frage ist letztendlich, kann man solche Spannungseinbrüche > einfach durch einen Kondensator überbrücken? ja, wenn sie groß genug sind. Aber sinnvoller ist es, die Kondensatoren (die die Ursache für das Problem sind) einfach langsamer aufzuladen. Du könnte also einfach einen Widerstand von z.b. 1 Ohm einschleifen und diesen nach 1-2 Sekunden mit einem Relais brücken.
Peter II schrieb: > ja, wenn sie groß genug sind. Die Einbrüche oder Kondensatoren? > Aber sinnvoller ist es, die Kondensatoren (die die Ursache für das > Problem sind) einfach langsamer aufzuladen. Verstehe ich nicht, ich war der Überzeugung das die Induktiven Lasten in meiner Box die Spannungseinbrüche verursachen. Ich wüsste jetzt nicht welche Kondensatoren du meinst > Du könnte also einfach einen Widerstand von z.b. 1 Ohm einschleifen und > diesen nach 1-2 Sekunden mit einem Relais brücken. Verstehe ich auch nicht :)
Paul G. schrieb: > Verstehe ich nicht, ich war der Überzeugung das die Induktiven Lasten in > meiner Box die Spannungseinbrüche verursachen. bei einer Induktivität steigt der Strom langsam an - das kann es also nicht sein. > Ich wüsste jetzt nicht > welche Kondensatoren du meinst die auf der Schrittmotorsteuerung - dort werden irgendwo große Kondensatoren sein, diesen werden geladen wenn die Schaltung "Strom" bekommt. Diese verhalten sich im ersten Moment wie ein Kurzschluss.
1.Maßnahme andre Leitungsführung: getrennte Zuleitungen für Steuerung und Raspberry ab den Anschlusspunkten des Akku. 2. Maßnahme am Raspberry direkt einen Stützelko anbringen. 3.Maßnahme Eine Induktivität vor den Stützelko des Rasp legen, die den von der Steuerung erzeugten Einbruch vom Elko des Rasp fernhält. usw.
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Paul G. schrieb: > und dann den Schalter für die Schrittmotorensteuerung zuschalte rebootet > der Raspberry Pi, vermutlich weil die Spannung eingebrochen ist Wie schon gesagt wurde hat diese Steuerung sicherlich irgendwo relativ dicke Kondensatoren sitzen (ist normal ;)), beim Zuschalten werden diese geladen. Du hast nun zwei Möglichkeiten: 1. Du überlegst die eine kniffige Filterung sodass der Spannungseinbruch nicht mehr an den Rasberry ran kommt. 2. Du schaltest erst die Steuerung ein, dann den Rasberry Ich habe noch nicht so recht verstanden was gegen Möglichkeit 2 spricht... Mit einem Kondensator das ganze Puffern wird in deinem Fall ja nicht helfen sondern nur das "Problem" verschieben. Da müsstest du dir schon eine Einschaltprozedure überlegen, die nach geraumer Zeit umschaltet. Für Labornetzteile mit einer Leistung über 100W gibt es sowas z.B. Da werden die 230V über 10 Ohm Hochlastwiderstände an den Trafo gelegt. Ein Relais überbrückt die Hochlastwiderstände nach einer gewissen Zeit sodass dann die volle Leistung zur Verfügung steht. So etwas würde auch bei dir helfen. Als Idee: Du schaltest den Rasberry ein und gleichzeitig schaltest du die Motorsteuerung via 10 Ohm Hochlastwiderstand hinzu. Nach einer Sekunde (oder so ähnlich) aktiviert der Rasberry ein Relais oder ähnliches, dass den Hochlastwiderstand überbrückt.
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Ok, ich hab es näherungsweise Verstanden. Auf der Schrittmotorsteuerung ist in der Tat ein dicker Kondensator drauf. Ich warte mal ab wie sich das ganze verhält wenn ich den 20Ah Akku gekauft habe. Wie gesagt der Raspberry bootet ohne Probleme wenn ich die Strombegrenzung am Netzteil auf 5A stelle und der Schrittmotor lässt sich auch im nachhinein noch zuschalten. Bevor ich jetzt anfange auf der teuren Motorsteuerung Platine rumzulöten baue ich lieber noch ein extra Schalter für den Raspberry ein damit ich den nach dem Schrittmotor zuschalten kann falls das nötig wird. Was ich nicht verstehe Peter R. (pnu) erster Punkt. >1.Maßnahme >andre Leitungsführung: getrennte Zuleitungen für Steuerung und Raspberry >ab den Anschlusspunkten des Akku. Ich habe einfach ein Kabel vom Akku (Labornetzteil) das geht in die Box und an dem hängt ein Step Down Konverter der mir für den RPi 5V aus den 12V macht und dann halt noch die Platine für die Schrittmotoren die einfach nur 12V braucht. Ich kann mir irgendwie nicht vorstellen wie ich die zuleitung trennen soll, vor allem von was trennen? Ich hab mal ganz grob ein Bild gemalt wie es bei mir aussieht. Ganz konkret sieht das ganze bei mir so aus wie in dem Beitrag, nur das die Schrittmotorplatine hier noch nicht eingezeichnet ist: Beitrag "Raspberry Pi 2 Batteriewächter MCP3002"
Paul G. schrieb: > Auf der Schrittmotorsteuerung > ist in der Tat ein dicker Kondensator drauf. Genau der verursacht beim Zuschalten den Spannungseinbruch. Ein leerer Kondensator wirkt im ersten Moment fast wie ein Kurzschluss. > Ich warte mal ab wie sich > das ganze verhält wenn ich den 20Ah Akku gekauft habe. Damit wird es auf jeden Fall gut aussehen. Ein Akku liefert den Spitzenstrom zur Ladung des dicken Kondensators problemlos. Mit einem Labornetzteil lässt sich das dynamische Verhalten eines Akkus nur schwer nachbilden. Wenn es gut gebaut ist, dann geht es sehr schnell in die Strombegrenzung, was ja für übliche Anwendungen auch erwünscht ist. Man könnte aber einen wirklich großen Elko direkt an die Ausgangsbuchsen des Labornetzteils hängen - so 10fach dessen, was auf deiner Stepperplatine verbaut ist. Dann übernimmt der den Anfangsladestrom und die Spannung bricht nur noch um 10% ein. Damit sollte der Step-Down dann noch klar kommen. Auch ein L direkt an der Plusleitung der Stepperplatine und/oder eine LC-Kombination direkt am Eingang des Step-Down würde helfen.
Danke, das Bild von Hildek hilft prima zur Erläuterung von "Was ich nicht verstehe Peter R. (pnu) erster Punkt." in der Schaltung ist der Akku eine sehr niederohmige Quelle, der Ladestromstoß wird kaum einen Spannungseinbruch daran erzeugen. Aber schon auf dem Leitungsstück zwischen Akku und Lötpunkten des Steppers erzeugt der Ladestromstoß einen Einbruch. wenn man die Leitungen für den stepdowm nicht an die Lötpunkte führt sondern weiterhin getrennt bis an den Akku, hat man eine geringere Kopplung zwischen stepper und stepdown. Wenn anstatt des Akku ein Netzteil verwendet wird, wäre dann als C am Netzteil ein fetter Elko ganz gut.
Peter R. schrieb: > Danke, das Bild von Hildek hilft prima zur Erläuterung von Bitte gerne! Was mir noch eingefallen ist: eine Diode vor dem Step-Down an Stelle der Spule und ein Elko danach würde den Einbruch vom RaspPi fernhalten, solange der Elko ohne großen Einbruch den Strom für den Pi übernehmen kann. Das wäre die einfachste Lösung ...
Das Problem ist doch der dicke Stützelko der Stepper-Platine. Einfach eine Strombegrenzung für 2A oder 3A aufbauen und vor den Eingang der Stepper-Platine schalten. Solch ein Stromstoß ist schlecht für die Hohlbuchse und für sämtliche Schalter über die der unbegrenzte Einschaltstrom (Füllung der Kondensatoren) fließt, also füge dort eine Strombegrenzung hinzu. Du könntest zusätzlich eine Diode vor dem 5V Stepdown-Regler und dem Eingangskondensator des 5V Reglers einsetzen, dann kann die Spannung aus dem Eingangskondensator des 5V-Regers nicht zurück fließen (zu dem Stepper-Eingangskondensator) und der RaspberryPi merkt nichts (oder nicht viel) vom Spannungseinbruch.
Danke euch erstmal für die Erleuchtung, wie gesagt ich überlege mir weitere Schritte wenn der Akku in einem Monat da ist, mal sehen wie sich das ganze dann verhält.
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