Tại sao mạch LM2576 của chúng tôi đột nhiên cắt điện?


7

Tôi có một mạch LM2576 cộng với một bộ điều chỉnh để điều chỉnh điện áp đầu ra, để điều khiển tốc độ động cơ trong một robot theo dõi dòng. Mạch hoạt động tuyệt vời khi được điều chỉnh để phát ra điện áp thấp, nhưng khi tôi điều chỉnh nó thành điện áp cao hơn để động cơ của tôi chạy nhanh hơn, nó hoạt động tuyệt vời trong 1-2 phút, sau đó đột nhiên cắt điện và động cơ bắt đầu chạy rất chậm.

Ngay cả khi tôi giảm hoặc tăng điện áp đầu ra, nó sẽ không phản hồi cho đến khi tôi tắt nguồn và bật lại. Có một điều được đề cập trong bảng dữ liệu LM2576 rằng nếu chúng ta quá tải IC, nó sẽ cắt điện cho đến khi tải xuống thấp hơn, vì vậy tôi nghĩ đó có thể là một vấn đề với điều đó.

Vì vấn đề này đã khiến chúng tôi mất các cuộc thi với hơn 5 đội, tôi muốn giải quyết nó cho cuộc thi tiếp theo, vậy tại sao mạch LM2576 của chúng tôi đột nhiên giảm sức mạnh?


3
Tôi giả sử bạn đang yêu cầu xác nhận giả thuyết của bạn. Tuy nhiên nó sẽ có ích nếu bạn hỏi một câu rõ ràng.
DaemonMaker

Câu trả lời:


11

Nếu tôi là bạn, trước tiên tôi sẽ (1) đọc biểu dữ liệu LM2576 . Tôi giả sử bạn đang sử dụng một mạch tương tự như sơ đồ và sơ đồ PCB trên trang 23 của biểu dữ liệu LM2576. Tôi đoán bạn đã điều chỉnh mạch một chút, thay thế nồi vận hành thủ công được hiển thị trên sơ đồ cho R2, thay thế bằng một số loại điều khiển vi xử lý thường xuyên thay đổi điện trở hiệu quả của nó để làm cho động cơ quay nhanh hơn hoặc chậm hơn.

Sau đó, tôi sẽ (2) đặt ngón tay của tôi trên chip. Nếu cảm thấy nóng đến mức tôi không thể giữ ngón tay của mình trên đó, tôi sẽ nghi ngờ

  • tắt máy nhiệt.

georgebrindeiro bao gồm điều này. Bạn cũng sẽ muốn đọc p. 18 của biểu dữ liệu, phần "Phân tích và thiết kế nhiệt": "Phải thực hiện quy trình sau đây để xác định xem có cần tản nhiệt hay không. ...". Giải pháp điển hình là thêm một bộ tản nhiệt lớn cho chip. Bạn có thấy kích thước của tản nhiệt trên bố trí PCB trên trang 23 của biểu dữ liệu không?

Tiếp theo tôi sẽ (3) lấy một vạn năng giá rẻ, chuyển nó sang chế độ "Ampe" và kết nối nó với các dây dẫn động cơ.

Khi điện áp đầu ra giảm (mà tôi đo bằng đồng hồ vạn năng đắt tiền hơn của tôi), và tôi nghe và thấy các động cơ chậm lại, đồng hồ vạn năng giá rẻ nói gì?

Đồng hồ vạn năng giá rẻ có được giữ ở mức cao trên 3 A không (bảng dữ liệu cho biết giới hạn bên trong sẽ nằm trong khoảng từ 3,5 A đến 7,5 A)? Nếu vậy, thì chúng ta gần như chắc chắn có:

  • giới hạn hiện tại. Các cơ quan quản lý đang làm việc như thiết kế.

Giải pháp điển hình là tìm ra cái gì đang kéo quá nhiều dòng điện, và bằng cách nào đó thay thế nó bằng thứ gì đó kéo ít dòng điện hơn. Có lẽ robot đã chạy vào tường hoặc bị mắc kẹt trong đường ray, và các động cơ đã bị đình trệ. Sau đó, có lẽ bộ điều khiển cần phải cảm nhận được tình trạng này, dừng những nỗ lực vô ích của nó để đấm xuyên tường và hướng ngược lại.

Đôi khi chúng ta thực sự cần nhiều hơn một bộ điều chỉnh có thể cung cấp. Sau đó, chúng ta phải thay thế bộ điều chỉnh đó bằng nhiều bộ điều chỉnh hoặc bộ điều chỉnh dòng cao hơn hoặc cả hai. (Nhưng không quá nhiều đến nỗi nó làm tan chảy ngay lập tức các dây trong động cơ).

Mặt khác, nếu điện áp đầu ra dòng điện đầu ra giảm, thì tôi sẽ (4) kết nối đồng hồ vạn năng đắt tiền hơn của tôi với các chân đầu vào nguồn của bộ điều chỉnh. Nếu đó là thấp hơn nhiều so với tôi mong đợi, thì có lẽ:

  • Điện áp đầu vào thấp hơn tôi mong đợi.

Khi bạn cung cấp cho động cơ với điện áp cao hơn, chúng sẽ tiêu hao pin nhanh hơn nhiều. Pin cạn một phần có điện áp không tải thấp hơn mức bạn mong đợi từ điện áp "danh nghĩa" được in trên pin và pin được nạp có điện áp thậm chí còn thấp hơn. Tôi nghi ngờ đây là vấn đề của bạn, vì bạn ngụ ý rằng nếu bạn ngắt kết nối pin và kết nối lại cùng một pin, nó dường như bắt đầu hoạt động trở lại. Giải pháp điển hình là đặt nhiều pin nối tiếp để tăng điện áp làm việc thực tế.

Tiếp theo, tôi sẽ (5) thử ngắt kết nối pin và cấp nguồn cho mọi thứ từ một "nguồn cung cấp năng lượng" được cung cấp điện lưới cao đến các điện áp đầu ra thích hợp. Nếu nó dường như chạy tốt nguồn cung cấp năng lượng đó, nhưng không phải từ pin, tôi sẽ nghi ngờ:

Khi bạn cung cấp cho động cơ với điện áp cao hơn, chúng sẽ kéo dòng điện cao hơn. Đáng ngạc nhiên là, tổng trở kháng tại các chân nguồn đầu vào của bộ điều chỉnh chuyển mạch rất cao (xấu) đến mức khi bộ điều chỉnh bật công tắc nguồn bên trong, điện áp ở chân nguồn đầu vào của nó giảm xuống thấp đến mức không thể kéo dòng điện mong muốn từ pin đó. Một phần nghìn giây sau, khi tắt công tắc, pin kéo điện áp trở lại một số điện áp hợp lý - vì vậy vấn đề này rất khó để gỡ lỗi với một vạn năng tiêu chuẩn, nhưng rõ ràng khi bạn có các chân nguồn đầu vào được kết nối với máy hiện sóng.

Cách chữa trị hoàn toàn duy nhất là bằng cách nào đó giảm tổng trở kháng đầu vào tại các chân nguồn đầu vào. Thỉnh thoảng, tất cả những gì bạn cần làm là giảm trở kháng dây - rút ngắn dây (giảm điện trở) hoặc xích lại gần dây PWR và GND (giảm độ tự cảm) hoặc cả hai. Đôi khi, tất cả những gì bạn cần làm là đặt nhiều điện dung hơn trên các chân đầu vào nguồn của bộ điều chỉnh. Khi pin cạn kiệt, sức đề kháng hàng loạt hiệu quả của nó tăng lên. Về lý thuyết, bạn luôn có thể khắc phục điều này bằng cách đặt song song nhiều pin hơn để giảm ESR ròng của tất cả các pin song song.

Một số người muốn có một robot rất nhẹ và vì vậy họ không thể lắp thêm pin, vì vậy họ không thể khắc phục hoàn toàn vấn đề. Đôi khi, họ có thể nhận được hiệu suất đầy đủ từ robot bằng cách sử dụng các kỹ thuật "khởi động mềm" hoặc "giảm tải" khác nhau. Thay vì cố gắng lấy nhiều năng lượng từ pin để tăng tốc nhanh - nhiều năng lượng hơn pin có thể cung cấp, và do đó kích hoạt chốt không mong muốn này - chúng tôi rút ít năng lượng hơn từ pin, từ từ tăng tốc tốc độ và áp dụng các kỹ thuật "chế độ khập khiễng" và "chế độ mệt mỏi" khác nhau để giữ cho tổng công suất ở bất kỳ mức nào đủ thấp để pin có thể cung cấp cho nó. (Bạn có thể quan tâm Cách tốt nhất để cung cấp năng lượng cho một số lượng lớn (27) động cơ ở 5 V là gì? ).


1
+1 Xuất sắc. Bạn thực sự đã nói tất cả mọi thứ (và hơn thế nữa) mà tôi sắp viết ... ;-)
DrFriedParts

Nhiều hơn tôi mong đợi như một câu trả lời :) thx ..
Miro Markaravanes

Và điều tôi muốn nói thêm là, tôi sử dụng mạch giống như bảng dữ liệu và với cái nồi thủ công đó và tôi không sử dụng pin .. động cơ của tôi chỉ có dòng điện 2A, vì vậy tôi không nghĩ nó sẽ là một vấn đề giới hạn hiện tại. Những gì tôi nghĩ là nó có thể là một vấn đề tắt máy nhiệt như bạn đã đề cập. Dù sao, tôi đặt một số mũ 4700uF giữa các chân đầu vào và dường như nó đã giải quyết được một phần vấn đề.
Miro Markaravanes

1
LM2576 có thể nóng đến mức nào trước khi tắt máy nhiệt? Có thể đó là cảm giác gần gũi với nó hơn là chạm vào nó trong trường hợp đầu tiên?
Gian hàng Mark

Tôi muốn xem chẩn đoán cuối cùng được liệt kê ở đây trong các bình luận (nếu nó thực sự liên quan đến tắt máy nhiệt) cũng như các sửa đổi đã khắc phục vấn đề. Những vấn đề như thế này là vô cùng khó chịu, vì vậy hy vọng nó sẽ cứu ai đó một số rắc rối xuống đường. Hoặc ít nhất, hãy kết thúc một tìm kiếm google điên cuồng.
Ian

5

Theo bảng dữ liệu , có ba khả năng: tắt máy TTL, tắt máy nhiệt và giới hạn dòng điện.

Từ những gì tôi nhìn lên, tắt máy TTL có nghĩa đơn giản là bạn có một pin mà bạn có thể sử dụng để cắt dòng đầu ra của bộ điều chỉnh. Tôi đoán là nó là pin 5 và bạn chỉ cần căn cứ vào nó, như đã thấy trong mạch ứng dụng thông thường, do đó khả năng đó có thể được loại bỏ.

Vì mạch hoạt động tuyệt vời trong 1-2 phút và sau đó tắt, tôi đoán là bạn không tản nhiệt đúng cách và bộ điều chỉnh đang trải qua quá trình tắt nhiệt.

Tuy nhiên, nếu IC không đủ nóng, thì có lẽ bạn có thể giả sử giới hạn hiện tại. Trong trường hợp đó, bạn phải điều tra lý do tại sao mạch của bạn đòi hỏi quá nhiều hiện tại (có thể là một thiết kế thiếu sót).

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.