[Icezum Alhambra 2]-Opciones de alimentación

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Julián Caro Linares

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Aug 29, 2018, 4:47:21 PM8/29/18
to FPGAwars: explorando el lado libre
Buenas, o escribo para preguntaros sobre las principales diferencias de alimentación de la nueva Icezum ALhambra respecto a la versión 1.

Me explico, quiero alimentar un robot que usa la Icezum Alhambra II mediante baterias lipo, observando los pinouts hay varias novedades:

- El conector de barrilete ha desaparecido a favot de un micro usb de alimentación.

- El rango de tensión de entrada para alimentar la placa es mucho más restrictivo, entre 3.3 y 5.5 V.

- No veo que haya ningun pin VIN en la nueva placa, ¿por lo que es imposible alimentarla mediante pines? Ando pez a este respecto.

Entiendo que la idea del micro usb es para alimentar la placa mediante power bank, sin embargo es una opción que me gustaría evitar ya que las powerbank son muy pesadas para lo que yo estoy buscando.

¿Alguna idea para alimentar medianate lipos de 1C 3.7 V la fpga? Lo único que se me ocurre es apañar un cable micro USB para conectarlo a las baterias y conectarlas en serie a 3.7 V y capacidad la que toque usando el puerto usb de energía para ello.


¡Un saludo!

Julián Caro Linares

unread,
Aug 29, 2018, 4:51:15 PM8/29/18
to FPGAwars: explorando el lado libre
CORRECIÓN: Conectar las baterias en paralelo, no en serie.

Eladio Delgado

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Aug 29, 2018, 6:52:14 PM8/29/18
to FPGAwars: explorando el lado libre
Hola Julián,

Si los powerbank no te valen para tu aplicación, tienes dos opciones para usar lipos:

A) Alimentar por los puertos USB (se pueden usar los dos a la vez) utilizando un elevador de 1S a 5V o un reductor a 5V si usas 2S o más. Esta opción tiene el inconviente de añadir el convertidor externo de tensión pero por todo lo demás no hay que preocuparse de nada porque la placa se está usando según las condiciones del diseño.

B) Conectar una lipo 1S directamente a la placa (nunca 2S o más, el voltaje máximo es 5.5V). En este caso habría 2 opciones:
B.1) La que tú has dicho, hacerse un cable lipo a micro USB. Inconvenientes:
  • En caso de cortocircuito entre las tiras rojas y negras (eso sería cortocircuitar la lipo), si el cable es muy corto (menos de medio metro) podría alcanzarse una corriente de cortocircuito muy alta y romper en MOSFET que hay en la placa.
  • No se puede conectar simultáneamente el otro puerto al PC o a otra fuente de 5V (Los pines de 5V de ambos conectores micro USB está unidos)
B.2) Conectar la lipo directamente a la tiras de pines. Inconvenientes:
  • No hay protección de inversión de polaridad para lo que tengas conectardo en las tiras de pines, la placa sí estaría protegida
  • El switch de power debe estar en ON y la placa siempre estaría encendida (el switch electrónico no funciona en esta situación)
  • No se pueden conectar simultáneamente los puertos USB al PC o a otra fuente de 5V (Los pines de 5V de ambos conectores micro USB está unidos)
Espero que alguna opción sea viable. Nos hubiera gustado añadir el conector lipo pero sólo tenía sentido si era para potencia y en ese caso no había espacio para que electrónica que se requiere.

Un saludo,
Eladio

El mié., 29 ago. 2018 a las 22:51, Julián Caro Linares (<jcarol...@gmail.com>) escribió:
CORRECIÓN: Conectar las baterias en paralelo, no en serie.

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Julián Caro Linares

unread,
Aug 30, 2018, 4:21:19 AM8/30/18
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
Hola Eladio, muchas gracias por tan excelente respuesta, así da gusto, me será de gran utilidad :)

Viendo las posibilidades, parece que tendré que tirar por la racional del convertidor externo, tendré que mirar uno que no me limite seriamente la corriente, sin embargo, dado que va a ser necesario conectar la fpga y una raspberry pi a traves del usb de datos, parece la opción más correcta y segura.

Un saludo y muchas gracias por tu ayuda ^^

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Julián Caro Linares


vila...@gmail.com

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Sep 5, 2018, 3:03:53 PM9/5/18
to FPGAwars: explorando el lado libre
  Hola a todos

 Supongo que tener el convertidor externo de conversión no es ningún peligro ni problema; existen unos convertidores llamados "UBEC", que en aeromodelismo los utilizamos con dos elemento de lipo para alimentar el receptor; la salida es a 5 o 6 Voltios y los hay de distintos Amperajes. Creo que es una buena opción para alimentar la placa por la conexión USB "grande", con dos elementos de Lipo de 1.000 - 1.500 mA. Os dejo el sitio por si queréis echar un vistazo: https://hobbyking.com/es_es/power-systems/power-distribution/vr-ube-bec-sbec.html

       Un saludo.

Julián Caro Linares

unread,
Sep 5, 2018, 4:07:24 PM9/5/18
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
Hola

Precisamente pretendo alimentar los servomotores independientemente de la fpga mediante un BEC, ya que la cantidad de servomotores va a ser interesante...

En cuando a la FPGA, pretendo alimentarla mediante 2S y un reductor a 5 V.

Muchas gracias por la recomendación y los links^^

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jordon...@gmail.com

unread,
Nov 2, 2018, 7:50:58 AM11/2/18
to FPGAwars: explorando el lado libre
Buenos días, 

para mis aplicaciones estoy utilizando un batería de 1S como bien ha dicho el gran Eladio y por ahora me funciona perfectamente. Tuve que comprar el conector hembra de ese tipo de baterías y cable usb normal, lo corte e hice la conexión. 

Por ahora va de lujo¡¡ 

Saludos a todos¡


El miércoles, 29 de agosto de 2018, 22:47:21 (UTC+2), Julián Caro Linares escribió:

vas...@gmail.com

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Mar 12, 2019, 10:11:36 AM3/12/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
Hola, buenos días a todos, tengo un proyecto que estoy haciendo con la placa alhambra 2, es un robot cuadrupedo con 8 servos towerpro 9g.

El problema surge con la alimentación del robot, de los servos...
Analizando las formas que propuso Eladio probé lo siguiente:
- Alimentar con un powerbank de 5v - 5200 mah a traves del puerto micro usb de alimentación, no me funciona, no prende los servos, el led indicador del switch electrónico que corta la corriente queda parpadeando.
- Alimentar con 3 pilas AA, por puerto micro usb o directamente en la tira de pines, me sucede lo mismo que el caso anterior.
- Alimentar con un cargador de celular 5v 2a - Funciona
- Alimentar directamente la placa por el puerto usb (puerto de programación) - Funciona.

En los casos 3 y 4, funciona bien el robot, pero bueno, mi idea es que sea independiente la alimentación, que funcione con baterias.

Estoy estancado, espero me puedan dar una idea, y disculpen la ignoracia, soy solo un aficionado.

Desde ya gracias,

Diego.


El miércoles, 29 de agosto de 2018, 19:52:14 (UTC-3), Eladio Delgado escribió:
Hola Julián,

Si los powerbank no te valen para tu aplicación, tienes dos opciones para usar lipos:

A) Alimentar por los puertos USB (se pueden usar los dos a la vez) utilizando un elevador de 1S a 5V o un reductor a 5V si usas 2S o más. Esta opción tiene el inconviente de añadir el convertidor externo de tensión pero por todo lo demás no hay que preocuparse de nada porque la placa se está usando según las condiciones del diseño.

B) Conectar una lipo 1S directamente a la placa (nunca 2S o más, el voltaje máximo es 5.5V). En este caso habría 2 opciones:
B.1) La que tú has dicho, hacerse un cable lipo a micro USB. Inconvenientes:
  • En caso de cortocircuito entre las tiras rojas y negras (eso sería cortocircuitar la lipo), si el cable es muy corto (menos de medio metro) podría alcanzarse una corriente de cortocircuito muy alta y romper en MOSFET que hay en la placa.
  • No se puede conectar simultáneamente el otro puerto al PC o a otra fuente de 5V (Los pines de 5V de ambos conectores micro USB está unidos)
B.2) Conectar la lipo directamente a la tiras de pines. Inconvenientes:
  • No hay protección de inversión de polaridad para lo que tengas conectardo en las tiras de pines, la placa sí estaría protegida
  • El switch de power debe estar en ON y la placa siempre estaría encendida (el switch electrónico no funciona en esta situación)
  • No se pueden conectar simultáneamente los puertos USB al PC o a otra fuente de 5V (Los pines de 5V de ambos conectores micro USB está unidos)
Espero que alguna opción sea viable. Nos hubiera gustado añadir el conector lipo pero sólo tenía sentido si era para potencia y en ese caso no había espacio para que electrónica que se requiere.

Un saludo,
Eladio

El mié., 29 ago. 2018 a las 22:51, Julián Caro Linares (<jcarol...@gmail.com>) escribió:
CORRECIÓN: Conectar las baterias en paralelo, no en serie.

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Foxy CTG21

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Mar 12, 2019, 10:55:24 AM3/12/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
Directamente alimentar con las baterías a los servos con positivo y negativo, y después hacer una salida diferenciada entre el negativo y el pin de datos a la Alhambra 2, eso debería también funcionar, no se si lo has echo, es una forma "independiente" que usas esas baterías que mencionas.

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Cristian M. Tejada Garcia

vas...@gmail.com

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Mar 12, 2019, 3:14:53 PM3/12/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
Hola Cristian, gracias por tu respuesta.
Voy a probar alimentar aparte los servos, deberia funcionar, igualmente la Alhambra 2 fue diseñada para conectar los servos en forma directa y ademas el puerto usb de alimentacion soporta 3A, por eso es mi duda.

Saludos.
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Eladio Delgado

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Mar 12, 2019, 8:47:58 PM3/12/19
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
Hola Diego,

La corriente media que consumen los servos es unos cientos de mA pero los picos que demandan al arrancar son mucho mayores. La intensidad y duración de esos picos dependen de la electrónica de control del servo y las características del motor. En general cuanto más rápido es el servo mayores son los picos de corriente que demanda, aunque sea un servo pequeño. No recuerdo el caso del servo que comentas pero su corriente de pico puede ser unos 2 a 3A.

Las corrientes que aparecen marcadas en el PCB de la Alhambra II, 4.8A entre los dos conectores microUSB, se refieren a corrientes constantes. Los picos que soporta la placa son mucho mayores.

Lo que limita es la fuente que usemos. Siempre se especifica la corriente sostenida que dan (por ej. los 2A del cargador que mencionas) pero no los picos que pueden suministrar, entre otras cosas porque es complicado darlo de una forma que sea práctica por las infinitas combinaciones de amplitud y duranción... espero tener tiempo algún día y hacer un video para explicar todo esto :-)

El resultado es que una fuente especificada para 2A puede que dé picos mayores que otra de 3A. No queda otra que probar para saberlo.

En tu caso, ya que has hecho el cable para las pilas AA, prueba con pilas recargables NiMH de buena calidad. Estas pilas tienen una baja resistencia interna y debería funcionarte.


Ya nos cuentas qué tal :)

Un saludo,
Eladio


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Cristian M. Tejada Garcia

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charli va

unread,
Mar 13, 2019, 3:48:13 AM3/13/19
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
Buenas por si puede ayudarte alineado con lo que dice Eladio, en un proyecto de un robot bastante grande en el que estuve involucrado que tenía más de 70 motores lo que hacíamos para superar el pico inicial de arranque fue montar un circuito que iba abriendo la alimentación para cada motor secuencialmente de forma que solo hubiera un pico de arranque en curso.

Saludos!
Charli

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Eladio Delgado

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Mar 13, 2019, 6:05:01 AM3/13/19
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
Hola Charli,

Al leer tu post me he dado cuenta de que me he expresado mal. "Arrancar" normalmente ser refiere a lo que tú has entendido pero me refería al motor, cada vez que pasa de estar parado a iniciar el movimiento (estando ya alimentado el servo).

El arranque de la alimentación de los servos a la que tú te refieres, se puede hacer secuenciado como has comentado, es lo lógico en un caso así. La Alhambra (tanto la I como la II) lo controla mediante un switch electrónico con control de rampa. Puede arrancar con una carga capacitiva de 2200 uF más una resistiva de 6R, sin superar los 3A. Si la corriente de arranque supera la que puede proporcionar la fuente, arranca en varias fases.

Pongo una captura de las pruebas de verificación que pasamos a la Alhambra II con la carga que he comentado:

41-004 Pwr SW OFF to ON, Max Load- 5V, 5V_P, I_USB, Q1_PWR, Load 6R+2200uF.png
CH1: tensión de alimentación de la placa (5V)
CH2: tensión de alimentación de los periféricos (5V_P)
CH4: corriente absorbida de la alimentación de la placa
M4: potencia instantánea disipada en el MOSFET

Un saludo,
Eladio


Charli

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charli va

unread,
Mar 13, 2019, 6:29:18 AM3/13/19
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
Que pasada Eladio! No sabía esto cada vez estoy más enamorado de esta criatura llamada Alhambra-ii!

Yo de electrónica tengo mucho que aprender y vuestros mails son una pasada! 

Gracias!!
Charli

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vas...@gmail.com

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Mar 13, 2019, 9:06:35 AM3/13/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
Hola Eladio, Cristian, antes que nada muchas gracias por su respuesta.

Perdón mi ignoracia, hay algo que no me queda del todo claro, yo tengo los 8 servos conectados, y en la sintetización de la placa están todos los servos parados (señal 0 - sin consumo), ahora bien, al alimentar la placa y encender el switch solo alimento los servos ¿también se producen picos de consumo en ese momento?.

Espero se entienda el punto. (Me he metido en un lío con esto de los servos)

Saludos.
              Diego

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Eladio Delgado

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Mar 18, 2019, 9:09:39 PM3/18/19
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Hola Diego,

Como dices, al encender el switch se alimentan los servos. Ahí no hay problema ya que la placa controla el pico de corriente de encendido (es la captura de osciloscopio que puse antes). Pero generalmente los servos hacen un movimiento al encenderlos, justo cuando ha terminado el pico de corriente de encendido y ese pico demandado por todos a la vez, sí puede superar la corriente máxima que dé la alimentación.

Prueba lo que te comentaba de las pilas de NiMH y a ver qué tal.

Un saludo,
Eladio

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Eladio Delgado

unread,
Mar 18, 2019, 9:11:11 PM3/18/19
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
Gracias Charli!! Igual me pasa a mí con los aportes que hacéis por aquí en software y síntesis de HW!!

Un saludo,
Eladio

Gracias!!
Charli

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Cristian M. Tejada Garcia

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vas...@gmail.com

unread,
Mar 24, 2019, 2:18:52 PM3/24/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
Hola Eladio!!, muchas gracias!, aclaradas las dudas!. Voy a probar con las pilas NiMH, comentare que sucede.

Nuevamente gracias!!.

Saludos!.
               Diego



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Aritz Olarte

unread,
Jun 26, 2019, 9:41:24 AM6/26/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
Buenas!

¿Alguien sabe cuanta corriente puede proporcionar cada pin I/O del Alhambra II? ¿Y entre todos los pines I/O?

Gracias!


El miércoles, 29 de agosto de 2018, 22:47:21 (UTC+2), Julián Caro Linares escribió:

Foxy CTG

unread,
Jun 26, 2019, 9:43:10 AM6/26/19
to fpga-wars-explora...@googlegroups.com
El voltaje que proporcionan es de 3V si recuerdo mal. Y como mucho, 1 amperio

From: fpga-wars-explora...@googlegroups.com <fpga-wars-explora...@googlegroups.com> on behalf of Aritz Olarte <a.ol...@lasalleberrozpe.eus>
Sent: Wednesday, June 26, 2019 3:32:16 PM
To: FPGAwars: explorando el lado libre
Subject: Re: [Icezum Alhambra 2]-Opciones de alimentación
 
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Demócrito

unread,
Jun 27, 2019, 4:20:26 AM6/27/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
Todos los pines  I/O tiene una resistencia de 200 ohmios en serie a dichos pines. Esa resistencia está para que en modo entrada pueda ser compatible con lógica de 5 voltios (en realidad es de lógica 3.3V); y como salida siempre dará 3.3V y puede conectar directamente un led (se puede conectar el diodo directamente sin necesidad de resistencia, aunque si se le pone, pues mejor).



Parece ser que la máxima corriente que puede entregar es de 22.3 mA. Luego has de tener presente que hay una resistencia de 200 ohmios en serie.

Las I/O de las FPGAs en general (no sólo el chip de las Alhambras) entregan muy poca corriente pero esto es completamente normal, y es común a la mayoría de las FPGAs.

Y si te refieres a poder alimentar servos y cosas así, la Alhambra II te permite un consumo máximo de 4.8 amperios (si el USB de alimentación [el USB gordote] lo alimentas con esa potencia), pero esto no tiene nada que ver con la corriente que entregan los pines I/O de la FPGA.

Saludos.

Demócrito

unread,
Jun 27, 2019, 4:37:03 AM6/27/19
to FPGAwars: explorando el lado libre
He tomado la calculadora:

3.3v/200 ohmios = 16,5 mA

Esa es la corriente máxima que te puede dar cada pin como salida. (En teoría)
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