¿Son necesarios grandes condensadores electrolíticos en un servosistema que no necesita ser preciso?

Tengo dos servos en un velero autónomo. Uno controla el timón, el otro el cabrestante. Trato de usar ambos con moderación para minimizar el consumo de energía, por lo que desconecto cada servo no utilizado a través de un n-MOSFET y, además, cuando ninguno está en uso, pongo el regulador de potencia en reposo. Aquí está el diagrama del circuito:

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Agregué las mayúsculas grandes según las recomendaciones de las redes para reducir la "inestabilidad", pero dado que mantener una posición fija no es realmente importante aquí, ¿las mayúsculas están haciendo algo además de desperdiciar energía? Lo que veo cuando examino el sistema es que cuando apago el regulador, las tapas se descargan en unos segundos, lo que significa que la energía se desperdicia en alguna parte.

Cualquier servosistema necesita integradores para tener en cuenta la inercia en el sistema físico que está controlando.
@EJP, ¿puede explicar qué quiere decir con "integrador" en este contexto? un poco de búsqueda en Google habla sobre circuitos similares a lo que sugiere el nombre: algún tipo de mecanismo de medición.
En un circuito electrónico, será un condensador integrador como los que está preguntando. La idea básica es que el servo actúa más lento que lo que está controlando. De lo contrario, el sistema puede oscilar. En, por ejemplo, un gobernador para una máquina de vapor será un poco de peso.

Respuestas (2)

Por lo general, cualquier sistema de retroalimentación requiere condensadores, de modo que las pequeñas fluctuaciones en la fuente de alimentación debido al movimiento de los motores no creen otra ruta de retroalimentación no intencional. En este caso, la carga perdida en 1 ciclo de descarga de dos condensadores de 250uF es minúscula en comparación con la capacidad de su batería: 250 uF * 5 V es aproximadamente 1,25 mC, en comparación, 1 mAh (donde la mayoría de las baterías son del orden de miles de mAh) es 3600 mC. Por lo tanto, una batería típica de 1000 mAh teóricamente puede soportar muchos millones de ciclos de carga y descarga de sus tapas.

No tener condensadores puede muy bien reducir la vida útil de la batería, si las pequeñas fluctuaciones en la fuente de alimentación causan ruido en las lecturas de retroalimentación de su servo y, por lo tanto, hacen que los motores se muevan innecesariamente. Es probable que encender el motor (incluso durante un par de milisegundos) desperdicie mucha más energía que cargar y descargar las tapas.

Los condensadores no consumen energía significativa (solo una pequeña fuga).

A medida que las baterías se descargan, su resistencia interna aumenta, por lo que los circuitos conectados a ellas que no consumen corriente constante pueden funcionar mal mientras aún queda mucha energía en la batería. Los condensadores pueden contrarrestar eso si son lo suficientemente grandes (250uF no es muy grande) en relación con la corriente consumida y las escalas de tiempo involucradas.

Realmente no hay inconveniente en tenerlos allí, y es probable que tengan un efecto muy positivo.

Esto es un poco tangente, pero ¿cómo haría para dimensionarlos correctamente para la aplicación?
Suspiro, eso es un poco más difícil sin saber mucho sobre la carga. Sin involucrar a la batería en absoluto, una tapa podría dimensionarse como C = I*t/delta-V, por lo que si la carga es de 1 A durante 1 mseg y el voltaje puede cambiar 1 V, entonces C = 1 mF = 1000 uF.
¿Son necesarios grandes condensadores electrolíticos en un servosistema que no necesita ser preciso?
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