Produktbeschreibung: Shunt-Spannungsregler 13,2 V, 1,33 Ω, 9 W - Pololu 3770
Ein Shunt-Regler kann Stromversorgungen vor Spannungsspitzen schützen, die von den daran angeschlossenen Motorsteuerungen erzeugt werden. Diese Version hat einen konstanten Wert von 13,2 V , einen Shunt-Widerstand von 1,33 Ω und 12 SMT-Shunt-Widerstände auf einer Seite der Leiterplatte. Über ein externes Potentiometer kann die Spannung eingestellt werden .
Für einen ordnungsgemäßen Betrieb sollte der Regler parallel zur Stromversorgung installiert werden. Die Versorgungsspannung sollte niedriger als die Reglerspannung sein und der Regler sollte nur einen Ruhestrom von weniger als 0,5 mA ziehen. Jede Spannungsspitze über dem Sollwert führt dazu, dass der Regler erheblich mehr Strom zieht, Energie verbraucht und den Bereich der Spannungsänderung begrenzt.
Anschlussplan des Shunt-Reglers zwischen der Stromversorgung und der Motorsteuerung.
Diagramm eines Shunt-Reglers
Daneben befindet sich ein vereinfachtes Diagramm des Shunt-Reglers. Die Schaltung überwacht die Spannung und steuert den MOSFET , der den Strom durch den Shunt-Widerstand fließen lässt, der den maximalen Strom festlegt, den das Gerät aufnehmen kann.
Ein vereinfachtes Diagramm eines Shunt-Reglers.
Alle Pololu-Shunt-Regler unterscheiden sich nur in Spannung und Widerstand. Die verfügbaren Versionen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
| Spannung | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 13,2 V | 26,4 V | 33,0 V | LV-Feineinstellung | HV-Feineinstellung | ||||
| Leistung: | 3 W. | |||||||
| 9 W. | ||||||||
| 15 W. | ||||||||
Links die untere Ansicht des 3-W- und 9-W-Reglers und rechts 13 V, 1,50 Ω, 15 W.
Warnung!
Die Leistung soll in erster Linie den relativen durchschnittlichen Stromverbrauch für maximal wenige Sekunden anzeigen. Die Platten sind so ausgelegt, dass sie gelegentliche, kurze Impulse klemmen. Längeres Anlegen einer Spannung über dem Sollwert zerstört den Regler fast sofort (in weniger als einer Sekunde).
Regelung der Sollspannung
Der Shunt-Regler ist in zwei einstellbaren Versionen mit Mehrgang-Potentiometern erhältlich. Alle DC-Versionen können auch durch Hinzufügen eines Potentiometers auf der Platine eingestellt werden.
Die beiden einstellbaren Varianten unterscheiden sich lediglich im Shunt-Widerstand und der Mapping-Optimierung des Potentiometers zur Spannungseinstellung.
Auf der linken Seite der Ausgang für den Konstantspannungsregler, auf der rechten Seite der Ausgang für den Regler mit einstellbarer Spannung.
Diagramme der eingestellten Spannung in Abhängigkeit vom eingestellten Potentiometer:
auf der linken Seite der LV-Kurve: 1,50 Ω, 15 W. Auf der rechten Seite der HV-Kurve: 4,10 Ω, 15 W.
Diagramme der eingestellten Spannung relativ zum eingestellten Potentiometer
Die HV-Kurve wurde mit einem 200- kΩ- Potentiometer mit einer 33,0-V-Platine erhalten, die Verwendung eines 200-kΩ-Potentiometers mit Niederspannungs-Konstantwertplatten verzerrt die Abbildung, die wie eine LV-Kurve aussieht. (Potentiometer mit 100 kΩ oder niedrigeren Werten können auf Kosten eines höheren Ruhestroms verwendet werden, da die volle Versorgungsspannung durch dieses Potentiometer geführt wird).
Wenn Sie die Spannung mit einem Potentiometer einstellen oder die genaue Spannung eines Shunt-Reglers überprüfen, schließen Sie eine höhere Spannung mit einem Strombegrenzungswiderstand von mindestens einigen hundert Ω an und messen Sie die Spannung über dem Regler. (Ohne den Strombegrenzungswiderstand würde der Regler nicht funktionieren, wenn er höher als die Testversorgungsspannung eingestellt wäre, und Rauch würde austreten, wenn er unter Ihrer Versorgungsspannung eingestellt wäre!) Normalerweise sollten Sie den Regler auf etwa 10 % über der einstellen Versorgungsspannung.
Spezifikation des Shunt-Spannungsreglers Pololu 3770
- Ausgangsspannung: 13,2 V
- Shunt-Widerstand: 1,33 Ω
- Leistung: 9 W
- Maximaler Ruhestrom: 0,5 mA
- Abmessungen: 28,5 x 20,3 x 7,6 mm
- Gewicht: 2,8 g
Das Funktionsprinzip eines Shunt-Spannungsreglers
Neben linearen Spannungsstabilisatoren und Impulsreglern sind Shunt-Spannungsregler eine der häufigsten Konstruktionen in elektronischen Geräten und Steuerungssystemen. Einfach ausgedrückt funktioniert ein Shunt-Regler, indem er einen Teil des Stroms, der von der Stromquelle gezogen wird, auf die Masse des Stromkreises umleitet. Bei typischen Konstruktionen ist das Regelelement ein Spannungsteiler aus einer Zenerdiode, deren Anode mit Masse verbunden ist, und einem Widerstand. Es werden auch Bipolartransistoren verwendet, bei denen der Wert des Emitterstroms, der den Strom von der Stromquelle zur Masse führt (durch den Widerstand, der den Stromfluss begrenzt), proportional zu dem Strom ist, der die Basis des Transistors steuert.
Überspannungsphänomene in elektrischen Motorsteuerungen
Elektromotorische Steuerungen ermöglichen eine stufenlose Anpassung der Drehzahl und Änderung der Drehrichtung. Leider stellt sich heraus, dass beim Umschalten schwere Schäden an der Steuerung und der Motorstromversorgung entstehen können. Grund sind die Überspannungsimpulse, die durch eine plötzliche Stromunterbrechung im Stromkreis und damit die Entladung zuvor im Magnetfeld des Magnetkerns des Motors gespeicherter Energie entstehen. Die Einbeziehung des Nebenschlussreglers Pololu 3770 in die Schaltung löst dieses Problem einwandfrei und ermöglicht einen störungsfreien Betrieb des Motors sowie des Steuer- und Stromversorgungssystems.
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