Hallo, ich möchte ein eigenes PCB erstellen auf dem ein Arduino sowie 4 DRV8871 Motortreiber sitzen. Dabei habe ich allerdings ein Platzproblem, da ich die Platine eigentlich nur 44x28mm groß machen möchte. Konkret würde ich mit meinem Platz hinkommen wenn ich nicht 4 47uf Kondensatoren benötigen würde. Ich hätte da jetzt mit so Elektrolyt Kondensatoren gearbeitet wie sie auch auf den Breakout Boards verwendet werden. Ich habe zwar ein gewisses technisches Verständnis, aber wozu die genau sind weiß ich nicht. Da er in Kombination mit einem 0.1uf Kondensator direkt an VCC sitzt gehe ich mal davon aus das dieser zum entstören da ist? Da wären jetzt die Fragen: Kann ich die 4 durch einen größeren ersetzen? Oder gibt es kleinere Bauformen? Oder hat wer andere Lösungsvorschläge? Für alle die mein Gesamtproblem verstehen möchten: In der Klemmbaustein (Lego) Technik Welt gibt es diverse Motor-Systeme, bei Lego Power Functions. Mit Akku haben die alle gemein das es billige LiPo 2S 500mAh Akkus sind. So, wenn ich jetzt ein 4kg schweres Modell habe mit 4 Antriebsmotoren, da ist der Akku einfach am Ende. Da die Motoren eigentlich 12V Motoren sind, haben wir da Spielraum. Ich habe das ganze mit L298N auch schonmal erfolgreich geprototyped und einen 3S 2000mAh 30C Akku da dran gehangen (Und das bewegt sich dann deutlich deutlich agiler). Aber der Voltage Drop ist mir zu groß, die Dinger brauchen zu viel Kühlung und zu viel Platz. Denn aufgrund der gängigen Akkuboxen, die ich ersetzen möchte, darf ich nicht größer werden als die vorhandenen Lösungen, zumal ich irgendwo auch noch den Akku und Empfänger (Verwende eine RC Fernsteuerung) unterbringen muss. Dadurch ergibt sich die Restriktion der Größe. Vielen Dank für eure Hilfe, Carsten
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47 uF gibt es auch in 0805. Vielleicht reicht das schon.
Hi, ja das würde mein Platzproblem definitv lösen. Evtl. mache ich mir da zu viele Gedanken, aber wenn ich die Bauform ändere, ändert sich dann nicht auch teilweise die Charakteristik des Kondensators und kann somit Auswirkungen auf die Funktion haben? Viele Grüße, Carsten
Jo klar. Welche Eigenschaften muss der Kondensator denn haben? Spannungsfestigkeit, Kapazität, Dielektrikum, ESR, ...?
Also ich habe jetzt nochmal ein bisschen im Datenblatt gestöbert und da steht folgendes: "Connect a 0.1-µF bypass capacitor to ground, as well as sufficient bulk capacitance, rated for the VM voltage" Ich habe leider keine Ahnung was die genauen Anforderung an die Bulk Kapazität sind.
Naja, eben eine große Ladungsmenge vorrätig halten. Mit einem 47 uF 25 V wirst du nichts falsch machen.
Na gut, kein 0805 sondern 1206 oder 1210 gibt es für 25 V.
Die hier sind 47uF 16V im Format 3.5*2.8*2.0mm https://www.digikey.de/de/products/detail/vishay-polytech/T58BB476M016C0090/6230366 Du könntest auch einen davon nehmen: 330uF 16V 7.3mm*4.3mm*4.3mm https://www.digikey.de/de/products/detail/vishay-polytech/T59EE337M016C0025/6230373 ESR sollte in jedem Fall gut genug sein. fchk
O.k. super, vielen dank. Mit den kleinen Kondensatoren passt es jetzt.
Die Elkos sind u.a. dafür da, die Energie aufzunehmen, die der Motor im generatorischen Betrieb beim Bremsen in die Versorgung zurück speist. Außerdem verhindert man damit Spannungseinbrüche bei kurzzeitigen Änderungen des Stroms, die durch die Induktivität der Zuleitungen verursacht wird. Bricht die Spannung zu stark ein, fehlt dem Motor u.U. das entscheidende Quäntchen Drehmoment und er bleibt stehen. Steigt die Spannung beim Bremsen zu stark an, raucht im worst-case der Treiber ab. Erfahrungsgemäß sind schon die Elkos auf den Shields eher zu klein als zu groß gewählt, genauso wie die Kühlflächen im PCB. Das kann funktionieren, wenn man sich weit genug von den maximum Ratings des Treibers fernhält (gilt für Spannung und für Strom!). Mit freundlichen Grüßen Thorsten Ostermann
Also ich habe mir das Breakout-Board nochmal angeguckt, und wie prognostiziert ist der Elko da schon sehr klein, der hat nur 22uf. Die 47uf habe ich aus dem Datenblatt vom Chip, wo in der Beispielanwendung so beschrieben wird. Ich habe aber auch mal meine L298N Boards angeguckt, dort sind 220uf Kondensatoren verbaut. Am Eingang von VCC werde ich jetzt die größte SMD Bauform platzieren mit der ich gut klar komme, sodass ich da im Zweifel noch größer werden kann. Macht es dann evtl. noch sinn das ich mir auf einer Zentralen stelle noch einen größeren zentralen Kondensator setze? Bezüglich Kühlung bin ich momentan optimistisch. Von der Stromstärke werde ich relativ ans Limit gehen, aber von der Spannung sind die Chips für über 40V ausgelegt und ich werde maximal 12,6V anlegen. Sollte dies aber ein Problem werden, gibt es einfach einen kleinen Kühlkörper. Zusätzlich werde ich das ganze mal mit einer Spannungsüberwachung ausrüsten wenn ich eh schon einen Arduino drauf habe. Dann kann ich das ganze im Betrieb mal auf Spannungseinbrüche prüfen. Nochmal vielen Dank für alle Tipps und Aufklärungen :)
MLCCs kann man schön übereinander stapeln. Also einen 1210 auf den anderen draufsetzen. Und dann vielleicht noch einen oben drauf.
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