Regulador LDO 6V para motor pico 6A

Estoy buscando un regulador de 6V ajustable o fijo, que realice una corriente máxima de hasta 6A. El consumo continuo será mucho menor. Tiene que ser un regulador LDO, ya que alimentaré el regulador con una batería LiPo 2S (7,4 V nominal). La caída tendría que ser de aproximadamente 1V o menos.

¿Podría usar un regulador de conmutación para este tipo de cosas? Tengo miedo del ruido en el riel de alimentación que sería malo para los motores y haría más difícil controlarlos. Se usarán en un robot para el rescate de robocup B. Estoy usando un motor de motorreductor de metal 9.7: 1 con un controlador de motor DRV8432 .

Conduciré 4 motores, por lo que probablemente obtenga un regulador separado para cada uno.

¿Realmente necesita agregar un regulador de 6v? Para citar las especificaciones de sus motores (mi énfasis): "Estos motores están diseñados para usarse a 6 V. En general, este tipo de motores pueden funcionar a voltajes por encima y por debajo de este voltaje nominal, por lo que deberían funcionar cómodamente en los 3 – Rango de 9 V , aunque pueden comenzar a girar a voltajes tan bajos como 1 V". Parece que estarán muy contentos con el 7.4V.
@JImDaerden: Creo que podrías publicar eso como respuesta.
me suena a respuesta

Respuestas (2)

Permítanme comenzar diciendo que la respuesta de @JImDearden es la correcta. No necesita un regulador para este motor. La respuesta que voy a dar asume que usted, por alguna razón, aún necesita un regulador. Si bien esto no se aplica directamente a esta pregunta, plantea algunas cosas a considerar que vale la pena conocer.

No use un regulador lineal:

Pasar de 7,4 V a 6 V requerirá una caída de tensión de 1,4 voltios. Con seis amperios, eso equivale a 8,4 vatios. Esto significa que su regulador lineal emitirá 8,4 vatios de calor. Puede que no parezca mucho, pero cuando se concentra en un área pequeña es suficiente para romper cosas. Ciertamente necesitarías un disipador de calor razonable en esto, solo para deshacerte del calor. Pero lo que es más importante, se desperdiciarán 8,4 vatios de potencia y, dado que funciona con baterías, esto no es bueno.

Podría usar un regulador de conmutación, pero:

Un regulador de conmutación puede manejar fácilmente la salida de 6 amperios que necesita. Sin embargo, querrás diseñarlo cuidadosamente para lograr la máxima eficiencia. Si no tiene cuidado al diseñarlo, sería aproximadamente un 80% eficiente. Con 36 vatios de salida, un regulador de conmutación con una eficiencia del 80 % desperdiciaría 7,2 vatios, no significativamente mejor que el regulador lineal. Con cuidado, un regulador de conmutación puede tener una eficiencia del 90 al 95 % y solo desperdiciar de 1,8 a 3,6 vatios.

Los reguladores de conmutación también son complejos y están más allá de la mayoría de los EE de nivel aficionado. Pero comprar un módulo conmutador es una manera fácil de hacerlo, sin la parte difícil de diseñar una placa de circuito impreso adecuada.

Pero PWM o Current Limiting es una buena alternativa:

Los motores rara vez se preocupan mucho por el voltaje, es la potencia total (y por lo tanto, el calor) lo que les importa. (Hay algunas advertencias importantes que cubriré más adelante). Es posible, y común, hacer funcionar los motores a un voltaje más alto que para el que están clasificados. Dos formas de lograr esto es usando PWM o limitando la corriente dentro de la potencia nominal.

Digamos que hace funcionar el motor aproximadamente al doble del voltaje nominal. En ese caso, puede hacer funcionar el motor con un ciclo de trabajo del 50 %. La potencia total es esencialmente la misma que si lo hiciera funcionar con el voltaje nominal pero con un ciclo de trabajo del 100 %.

Alternativamente, puede ignorar un poco el voltaje pero hacer funcionar el motor a la corriente nominal. Muchos chips de controlador de motor pueden medir y limitar automáticamente la corriente al motor solo para este propósito.

Advertencias: por supuesto, las cosas rara vez son tan fáciles y hay muchos factores a considerar. Acabo de dar una descripción general súper rápida. Aquí hay algunas cosas que debe tener en cuenta... Los motores de CC sin escobillas (como los ventiladores para panecillos) tienen circuitos integrados que a menudo no pueden manejar voltajes que son demasiado altos. Los motores de CC con escobillas pueden desgastarse antes debido al aumento de la formación de arcos en las escobillas a voltajes más altos. Un voltaje muy alto podría causar que el aislamiento se rompa, así que no haga funcionar un motor de 6v con 100 voltios. Los motores son altamente inductivos, lo que podría ayudarlo o perjudicarlo al usar PWM. Y el control motor es un tema complejo, y puedes hacerlo tan simple o tan difícil como quieras. Pero cuanto más cerca del borde empujas tus motores, más atención tienes que prestar a los detalles.

¡Muchas gracias por tu profunda explicación! Pero tengo otra pregunta, si no te importa. En la placa de evaluación del drv8432 ti.com/tool/drv8432evm hoja de datos página 6, conectaron los canales del motor a través de 2 inductores de 4,7 uH. ¿Por qué es eso bueno?
@Domen El inductor más las tapas forman un filtro de paso bajo (un filtro LC, en lugar de un filtro RC). En algunas aplicaciones, esto puede ser necesario para suavizar la rotación del motor o para reducir la EMI. Las probabilidades de que no necesites esto son altas.

¿Realmente necesita agregar un regulador de 6v? Para citar las especificaciones de sus motores (mi énfasis): "Estos motores están diseñados para usarse a 6 V. En general, este tipo de motores pueden funcionar a voltajes por encima y por debajo de este voltaje nominal, por lo que deberían funcionar cómodamente en los 3 – Rango de 9 V, aunque pueden comenzar a girar a voltajes tan bajos como 1 V". Parece que estarán muy contentos con el 7.4V

¿Pero tal vez tendría problemas para sintonizar el PID? Creo que sería más fácil controlarlos si estuvieran a un voltaje constante ... Gracias por la respuesta.
@Domen No realmente: el motor tiene un codificador de cuadratura incorporado para que pueda controlar la velocidad y ajustarla en consecuencia. Además, el motor no morirá repentinamente si el voltaje de la batería cae por debajo de 6 V + caída, por lo que, a medida que la batería se descarga, seguirá moviéndose.
La "suavidad" de @Domen Power probablemente no sea un problema principal para usted. Hay muchos otros problemas que pueden afectar su PID que son más importantes o más significativos que la energía.