5V Versorgung über Batterie

[Bellerophon]

Hallo zusammen,

ich habe hier eine ferngesteuerte Modelllock laufen und hab folgendes Problem: Bisher lief der Empfänger der Lock über einen 78L05-Spannungsregler auf der Motortreiberplatine, aber das Problem ist dass bei hohen Geschwindigkeitsstufen durch den hohen Motorstrom wohl die Spannung einbricht, so dass es zu Empfangsstörungen (sprich Verzögerungen bei der Befehlsausführung) kommt.

Der maximale Versorgungsspannungsbereicht des Empfängers liegt bei 4,75V-5,25V und ich dachte an eine 5V-Versorgung über Batterie. Leider bekommt man das bei dem geringen Toleranzbereich mit 1,5V Einteilung ja schlecht hin. Hat jemand eine Idee?

/edit: Der Empfänger zieht laut Datenblatt 6,5mA

Grüße

Andreas

[Tippfix]

Hi

eine einfache Lösung ist ein 9V Block und dahinter einen 7805 als 5V -festregler zu schalten.

Gruß
Tippfix

[Bellerophon]

Hm.. zieht denn so ein Spannungsregler immer Strom? Das System wird nämlich wohl ziemlich lange Lagerzeiten haben und eher selten zum Einsatz kommen.
Ein 9V-Block wäre allerdings zu groß für die kleine Lock, vielleicht Lithiumbatterien...

[Rudo]

hallo,
versuchs mal e. lowdrop Regler (LP2950ACZ-5,0 oder TS2950CT5,0...)

[peter2]

Hallo,
wie wäre es denn mit nen Goldcap hinter dem Spannungsregler?
Gruß
Peter

[Bellerophon]

was ist denn ein Goldcap und was soll er bewirken?

Grüße

Andreas

[ch.ruder]

http://de.wikipedia.org/wiki/Doppelschicht-Kondensator

[buz11]

...
Der maximale Versorgungsspannungsbereicht des Empfängers liegt bei 4,75V-5,25V
...
AndreasGlaube ich nicht.
Meine Empfänger (Futaba, Multiplex, und sonstige)
funktionieren mit 4 NiCd / NiMH / Zink-Kohle / Alkali-Mangan Zellen einwandfrei.

Man nimmt heutzutage auch schon mal 5 NiCd / NiMH Zellen
für mehr power und speed am Servo.

[Winne]

Goldcap hinter 7805 ist eher nicht so gut.

:alertred: Rücksspannungsgefahr: Bei Unterbrechung der Versorungsspannung könnte der 7805 am Ausgang eine höhere Spannung halten, als am Eingang anliegt.

Das sollen sie nicht lieben und vor Gram zum Sterben neigen. :(

besser:

Fahrspannung --> Diode--> Goldcap --> 7805--> Empfänger

[Bellerophon]

@buzz11:
Es handelt sich hier nicht um eine konventionelle Fernsteueranlage, sondern um eine Datenübertragung auf 433Mhz.

@all: Was soll denn der Goldcap-Kondensator bewirken? Meint ihr das quasi als Alternative zur Versorgung über Batterie um das einbrechen der Spannung zu verhindern?

[Mirko]

besser:

Fahrspannung --> Diode--> Goldcap --> 7805--> Empfänger

Ich setze mal ein noch besser drauf:

Fahrspannung -> 7805 mit Diode an Masse (+0,6V=5,6V) -> Diode (-0,6V =5,0V) -> Goldcap -> Empfänger

Die Fahrspannung ist ja meistens höher als die handelsüblichen 5V Goldcaps.
Außerdem wird so der Empfänger auch bei etwas längerem Stromausfall noch versorgt.

[edgar]

Hi Beller...


hast du die Spannung am Empfaenger gemessen oder hast du nur Vermutungen?
Sicher kommt es auf eine gute Entkopplung Empfaenger -- Motorkreis an....
Bist du sicher dass der Motor bei hoeherer Drehzahl nicht 'funkt' und dem Empfaenger das Leben schwer macht.
Goldcap finde ich einen 'Schmarrn' (bayrisch?) ...und zusaetzlich Dioden einzufuegen bringt noch mehr (ungewuenschten) Spannungsabfall was die Stoeranfaelligkeit noch erhoeht!

Von welcher Gleichspannung wurde/wird der 78L05 versorgt ?
Rudos Vorschlag, falls die Ursache wirklich Spannungseinbrueche sind, einen Low Drop Regler zu verwenden finde ich die sinnvollste Loesung:)

Hat der Motor ein Filter?

[Bellerophon]

Denkt ihr das reicht um den Empfänger auch bei längerer Vollgasfahrt noch sicher zu versorgen? Welche Kapazität würdet ihr denn da empfehlen? (hab gesehen die meisten goldcaps sind 5,5V)

[heli]

Wie hoch ist eigentlich die Spannung VOR dem78l05?
Bei Vollast(Volllast)...??

[Anatec]

Wie hoch ist eigentlich die Spannung VOR dem78l05?
Bei Vollast(Volllast)...??
genau, es klingt mir alles sehr nach Vermutung. Nix Genaues weis man nicht. Wo bekommt denn die Lock ihre Spannung überhaupt her? Schiene, Akku? Erst wenn der Fehler abgeklärt ist kann man was vernünftiges zur Beseitigung überdenken.

73 Gerd H

Nachtrag, sollte es sich um die AUREL Funkmodule handeln, die funktionieren im Bereich 4,5V - 5,5V sicher und mit 4V kommt der Empfänger auch klar. Lediglich der TTL Pegel weicht dann ab. Kann es nicht eher sein, das die Lock Störungen erzeugt, die den Empfänger durcheinander bringen?

[edgar]

Hallo Gerd,

wir sind mal wieder exakt gleicher Meinung ... gelle

ciao CIAO

[Bellerophon]

Also hier nochmal Infos zur Anlage und zu meinem Problem, inzwischen hab ich nämlich weitere Tests durchgeführt und mein Problem hat sich quasi weiterenwickelt :(:

Erstmal Grundsätzliches zur Lock:
Die Lock bekommt die Versorgungsspannung von 14V über die Schienen. Im ganzen gibts 4 Geschwindigkeitsstufen Null bis Vollgas, das alles wird über eine Pulsweitenmodulation mit einem Timerbaustein NE555 realisiert (arbeitet bei 6Khz). Den Empfänger (ist ein Aurel Modul, wo im Datenblatt ein Betriebsbereich von 4,75 - 5,25V angegeben ist) habe ich an einen 78L05 angeschlossen der Gleichzeitig noch den NE555 und die Motor-H-Brücke (L6202) versorgt.

Bisher waren die Gleise an einem billigen Fleischmann-Trafo angeschlossen und da wars so dass es auf der ersten Geschwindigkeitsstufe nie Probleme gab aber ab der zweiten und besonders bei der dritten reagierte der Zug auf Geschwindigkeitsänderungen bzw. Stopp erst sehr spät bzw. in Extremfällen gar nicht mehr und fuhr weiter bis der Strom abgestellt wurde. Also meinte der Projektleiter es läge wohl daran dass bei Vollgas die Spannung am Empfänger einbricht so dass er nicht mehr empfangen kann und ich mich deswegen um eine alternative Stromversorgung kümmern soll.

Als ich dann die Gleise versuchsweise an ein Labornetzteil angeschlossen habe gab es tatsächlich viel weniger Störungen, aber auf der höchsten Geschwindigkeitsstufe traten eben weiter sporadisch Verzögerungen auf (wenn auch nur noch kurze) was aber im fertigen System nicht passieren sollte (Realzeitsystem).

Und das ist meiner Meinung nach widersprüchlich weil es ja dann an der Versorgungsspannung alleine schlecht liegen kann...

Hilft euch das weiter?

[edgar]

14V...ein 78L05 (kann 100mA?) und daran haengen Driver, Motor UND Empfaenger.

Lasse dich mal ueber Entkopplung aufklaeren :D

[Winne]

Mal abgesehen von möglichen Spannungseinbrüchen, dürften die Oberwellen der PWM mit ziemlicher Sicheheit mit zunehmender Power den Empfänger zuschmatzen bis ihm die Ohren/Antenne weh tut.

Immerhin verbrät die PWM Watts. Da dürften die Nanowatts bis Milliwats der Oberwellen noch locker reichen besonders bei Stromversorgung über Superantenne Schienen und gemeinsamer Stromversorgung (Treiberstufe schmatz da genug).

Schon mal EMV untersucht? Da brauchts bestimmt noch nicht mal die direkte Einkopplung um das 433MHz-Feld des Senders so zusammenzuschlagen, das kein Empfänger im Raum mehr was lesen Kann.


-Mein Tip Empfänger mal raus aus der Lock
-an Batterie drann
-und Lock mit festverdrahtere Fahrstufe über PWM durch die gegend brausen lassen.
-Empfänger HF(ZF)- und NF- seitig mal ans Oszi hängen und den QRM bestaunen
- und sehen was du dem Decoder zumutest :D.

[Bellerophon]

@edgar: Sorry ich hab dein posting von letzter Seite grad erst gelesen, hatte ich übersehen. Für den Fall dass ich mich etwas unklar ausgedrückt habe: Der Motor hängt natürlich nicht an dem Wandler der auch den Empfänger versorgt. Nur die Versorgungsspannung des ICs auf dem die H-Brücke untergebracht ist. Denkst du es könnte trotzdem was bringen den Empfänger an einen eigenen Spannungswandler zu hängen?

@ Winne: Ich kenne mich Hochfrequenztechnisch zwar schlecht aus, aber es klingt einleuchtend dass die PWM mit höherer Leistung mehr Störungen verursacht. Denkst du es könnte was bringen die Höchstgeschwindigkeit und somit die PWM-Leistung zu begrenzen?

Wie gesagt treten diese Störungen mit einer stabilen Schienenspannungsquelle nur noch sehr sporadisch und nur auf der höchsten Geschwindigkeitsstufe auf.

An einem Oszi hatte ich den Empfänger noch nicht hängen...

[Anatec]

Auszug aus der pdf des 4SF Empfängers.
Other components:

1. Keep the receiver separate from all other components of the circuit (more than 5 mm).


2. Keep particularly far away and shielded all microprocessors and their clock circuits.



3. Do not fit components around the 50 Ohm line. At least keep them at 5 mm distance.


If the Antenna Connection is directly used for a radiating whip connection, keep at least a 5cm radius free area. In case of coaxial cable connection 5 mm radius will suffice.
HF Schaltungen niemals auf den gleichen SiebC mit einer Digitalschaltung legen. Entweder gegeneinander hoch verblocken, oder besser, eigener Stabi pro Baueinheit mit allem was dazu gehört. Bei HF- Baugruppen gehört neben den obligaten Elko immer noch ein MP- Kondensator der die HF- Spikes wegfängt. Der Empfänger hat zwar einen integrierten Eingangsfilter, aber er ist nicht voll geschirmt. Die beste und sicherste Lösung wäre, den Empfänger und seine Stromversorgung in ein eigenes Schirmgehäuse und Ub über einen DurchführungsC. Bei offener Montage ist entsprechender Abstand und eine Drossel in Ub das mindeste. Es gibt weitere Tricks, zB. die Koaxzuleitung Antenne Empfänger Lambda/2 auszuführen. So erhält man einen zusätzlichen Bandpass für die Nutzfrequenz mit einer hervorragenden Weitabselektion. Aber das nur nebenbei. In den Digitalausgang des Empfängers kann man ruhig eine Schottky Diode schalten. Man verliert zwar 0,2V aber sie verhindert recht gut rücklaufende Impulse in den Empfängerausgang und deren Verbreitung auf der Empfängerplatine. und und und
erst mal die Stromversorgung dicht machen und Einstreuungen verhindern.

73 Gerd H

[Rudo]

Nabend Gerd,
Deinen Vorschlaegen kann ich zu 100% zustimmen - nur das generelle Problem dabei ist: Sobald oder solange die Sache auch ohne spezielle Abschirm- / Entstoermassnahmen laeuft, steht man dann gleich als Angstmacher oder bestenfalls Wichtigtuer da - deshalb lohnt sich ein Engagement oft gar nicht.

[edgar]

.:d.

[Anatec]

Nabend ihr Beiden,
solange sie läuft, is richtig.
Im Moment hat unser Freund Bellerophon Probleme und da dachte ich mir, mal etwas drastisch rangehen und die Zange ansetzen. Weglassen kann er ja immer noch. Ich stelle mir das gerade bildlich vor, auf der Versuchsplatte haut endlich alles wunderbar hin und dann kommt doch so ein fanatischer Modellbauer auf die geniale Idee die Modellanlage mit Tunnels, Brücken und Häusern zu bestücken. Bastelt doch dieser Trottel Metallteile auf die Platte. Ergebniss, immer in der dritten Kurve links, am großen Viadukt setzt doch glatt die Steuerung aus. Was muß das Zeugs auch so dicht an den Gleisen stehen. An der Elektronik liegts auf jeden Fall nicht. Das Zubehör ist einfach nicht EMV gerecht. :D

[edgar]

Gerd,
gehnmr schloofn
mehhr looohnt nich
gelle
:D

[Anatec]

jo mochmeer, is e weng schbäät ;) bis morchne

[Arne]

Hallo Zusammen,

@Andreas
ich hätte da nochmal eine grundlegende Frage, die Gerd auch schon andeutete:
Warum ausgerechnet Funk? Lock-Decoder, Encoder, Booster und alles was das Modellbauherz begehrt gibt es doch schon in zig erprobten und einsatztauglichen Varianten!?! Ein sicherer Real-Time-Betrieb wird kaum "lückenlos" zu schaffen sein.

Mal im Ernst, so 'ne "Funk-Lock" macht doch eigentlich nur auf digitalen Fremd-Strecken Sinn. Dafür braucht diese Idee nach den Stromabnehmern erstmal einen Gleichrichter... .

Also bitte einmal Vor- und Nachteile für dieses Rad, das neue erfunden werden soll.

Irritiert und Kopfkratzend,
Arne

[edgar]

Also meinte der Projektleiter es läge wohl daran dass bei Vollgas die Spannung am Empfänger einbricht so dass er nicht mehr empfangen kann und ich mich deswegen um eine alternative Stromversorgung kümmern soll.

hat der -ProjektLeiter- keine Messgeraete fuer DICH?


ps: Vollgas in der Elektrotechnik ? wo gibt's denn das ? :D Explosionsgefahr !

[Bellerophon]

@edgar: Ich drücke mich oft ein wenig salopp aus. Ich kann meine Ausdrucksweise gerne ändern falls es erwünscht ist, sah aber bisher keinen Grund darin solange der Sinn klar bleibt :)

Mal Grundlegendes zum Projekt:
Die Idee mit der Funkübertragung ist nicht auf meinem Mist gewachsen sondern war Vorgabe des Professors. Ich studiere Elektrotechnik und arbeite als Hiwi an einem Lehrstuhl. Meine Aufgabe da ist, eine halbfertige Versuchsanlage fertigzustellen und Alltagstauglich zu machen so dass später Studenten im Rahmen eines Praktikums daran die Grundlagen der SPS-Programmierung lernen können. Dabei dient die Gleisanlage dazu ein Realzeitsystem anschaulich darzustellen, was natürlich viel mehr bringt als eine bloße Simulation am PC. Die Gefahr dass sich ein fanatischer Modellbauer daran austobt besteht also schonmal nicht :p

Ich werde das Ganze sobald ich dazu komme auf jedenfall nochmal mit einem extra Spannungswandler versuchen, vielleicht reicht das ja schon, wenn nicht muss ich eben schwerere Geschütze auffahren...

[edgar]

keine Sorge...sind nur Wortspielereien :) auch ein Wissenschaftler darf sich hier austoben wie er will.


Viel Erfolg .....und fuer die naechsten StudentenGenerationen eine 'bombensichere' Funktion der Anlage !

[Anatec]

und die wirkliche Ursache würde uns zum Schluß auch interessieren. So kann man durch Fehlschläge anderer auch dazulernen. :)


73 Gerd H

[edgar]

stx

Gerd,

wenn, wie es scheint , an der Uni immer noch vermutet wird , Wochen vergehen und womoeglich Messgeraete verstauben......dann kannste lange warten.

Dass da in der Bude wenig Begeisterung uebriggeblieben ist...kann ich aus der Ferne riechen. Hauptsache es werden Buerokraten daraus....die wir gerne mit unseren Steuermitteln unterstuetzen....fuer die ''glaenzende'' Zukunft Europas.

wake up :D
reveillez vous
svegliatevi
woch uff

eot

[Bellerophon]

Werde natürlich informieren sobald ich weiß worans gelegen hat, dummerweise hab ich gerade das Problem dass meine neu aufgebaute Senderschaltung nicht funktioniert, drum kann ich nicht Weitertesten :mad: irgendwo hängts immer....

Hey und nicht so pessimistisch. Gibt immer noch genug fähige Leute hier, die haben nur besseres zu tun als Praktikumsanlagen aufzubaun...

[edgar]

...na dann koennen wir ja gelassen aufatmen .:D.

PS: schon wieder ein Fall der ''schon'' zu 20% erledigt ist!

[Bellerophon]

Hallo zusammen,

wie versprochen Berichte ich über meine Fortschritte ;). Ich habe das Problem jetzt gelöst denk ich. Nachdem ich mir endlich nen Oszi besorgt hatte habe ich gesehen dass in der Datenleitung des Empfängers bei hohen Frequenzen der PWM lauter kleine Peaks enstehen die den HT12 Decoder dann wohl am korrekten decodieren gehindert haben. Auch bei ner externen Spannungsversorgung waren diese Störungen da. Also hab ich mehrere Kondensatoren in der Datenleitung getestet und habe dann bei 10nH eine starke Verbesserung festgestellt. Die Verzögerungen kommen jetzt so gut wie nicht mehr vor.
Falls ich nochmal Probleme bekommen sollte weiß ich ja schonmal wo ich Fragen kann :D

[elmar]

Hi,

bei vollgasfahrt wird der Kontakt auf den Schinen schlechter, die Spannung bricht bei jedem Funken kurz ein und erzeugt starke Funkstörungen (Daher auch der Name FUNKgerät, weil die ersten sender einfach Funkenstrecken waren).

Den Stabi hilft man mit einem möglichst "dicken" Elko VOR dem Regler. Moderne Bauteile sind recht klein, so kann man auch ziemlich große Spannungs- und Kapazitätswerte auch mit konventionellen Elkos auf kleinen Raum hinkriegen.

Problem ist weiterhin die Funkenbildung an den Stromabnehmern, die ja HF-Störungen machen und den Empfang der Steuerbefehle beeinträchtigen. Diese kann man nur reduzieren, indem man parallel zu den Abnehmern viele kleine Keramikkondensatoren schaltet. Wird der Kontakt unterbrochen, so hält der Kondensator die Spannung auf den Abhnehmern ähnlich zu der Spannung auf dem Gleis, es bildet sich keine oder nur sehr kleine Funken wenn die Kontaktflächen auseinandergehen. Die Spannung bricht nach wie vor ein, aber die Funken werden stark unterdrückt.

Weiterer Quell von Funkstörungen ist das Kollektorfeuer im Motor. Das lässt sich nicht verhindern, aber die Abstrahlung aus dem Motor heraus lässt sich kurzschließen, indem man auch hier Keramikkondensatoren anbringt. Z.B. 3x 33pF o.ä. Einen zwischen den beiden Motoranschlüssen und je einen zwischen Motoranschluß und dessen Gehäuse.


Gruß
Elmar

[Bellerophon]

Hallo Elmar,

vielen Dank für deine Ausführungen! Ich muss nur anmerken dass ich auch Versuche durchgeführt habe bei denen die Lock direkt am Netzgerät hing und da hatte ich dieselben Störungen. Deswegen bin ich mir ziemlich sicher dass die PWM der Hauptgrund ist und da habe ich ja bereits Verbesserungen erreicht. Sollte das nicht reichen weiß ich allerdings was ich zu tun habe :).

Grüße

Andreas

P.S.: Der Motor war schon im Lieferzustand entstört und die Schaltung hängt über eine Spule (auch Lieferzustand) am Stromabnehmer.