Это случай контура заземления?

Я пытаюсь запитать двигатель постоянного тока 24 В, используя 2 батареи по 12 В, Arduino и драйвер двигателя Cytron MD10C. Я следовал описанию на веб-сайте Cytron о том, как подключить Arduino и двигатель к плате драйвера. 2 батареи подключены последовательно, чтобы обеспечить 24 В, а затем к входам питания платы водителя.

При первом тесте с этой схемой было несколько проблем, самая важная из которых — сгорел провод GND между Arduino и платой драйвера, и на плате драйвера появилось несколько искр, когда двигатель запускался с помощью сигнала Arduino. У Arduino также были некоторые проблемы, и она продолжала перезагружаться.

Мне было интересно, если это случай контура заземления? Если да, то как секция данных платы Arduino/драйвера должна быть изолирована от сильного тока?

Одна из батарей также подключена к Arduino для обеспечения входного тока 12 В (теперь я знаю, что это плохая практика, но оставил ее на схеме на случай, если она может сыграть роль). В будущем Arduino будет питаться от импульсного стабилизатора постоянного тока от тех же кабелей 24 В, которые идут к драйверу двигателя.

Как ни странно, схема прекрасно работает, когда Arduino питается от USB (от ПК), а плата драйвера — от настенного преобразователя 120 В/5 В переменного тока. Драйвер двигателя также имеет кнопки тестирования, которые позволяют тестировать плату и питание двигателя без необходимости использования внешнего микроконтроллера. При использовании этих кнопок нет ни искр, ни перегоревших проводов.

В техническом описании Cytron не указано, изолирована ли плата драйвера, поэтому я подумал, что ток двигателя может проходить через нее, затем к Arduino, а затем обратно к батарее.

Двигатель представляет собой двигатель постоянного тока 24 В (потребляет менее 10 ампер), аналогичный двигателю стеклоочистителя. Аккумуляторы автомобильные на 12В.

Arduino - Драйвер двигателя - Схема двигателя постоянного тока

ОБНОВИТЬ:

Спасибо за ваши ответы. Ниже приведена предлагаемая схема с использованием понижающего регулятора постоянного/постоянного тока для подачи 12 В на Arduino. Я также добавил предохранители последовательно с аккумуляторной батареей. Я предполагаю, что общая земля устранит возможность короткого замыкания?

Схема Arduino — драйвер двигателя — двигатель постоянного тока (ОБНОВЛЕНО)

Я не знаю внутренностей MD10C, но PWR, вероятно, более или менее напрямую подключен к GND. Итак, у вас есть короткое замыкание или, по крайней мере, путь с очень низким импедансом между GND и PWR Arduino с разностью потенциалов 12 В.
Почему бы просто не заземлить и не вывести среднюю точку 12 В из ваших последовательно подключенных аккумуляторов к вашему Arduino? Несбалансированная нагрузка должна быть очень маленькой.
Ваше первое предложение говорит «двигатель на 12 вольт», но в другом месте вы говорите «двигатель на 24 вольта» — что это?
Небольшой вопрос о преобразователе постоянного тока, соединяются ли клеммы -ve внутри преобразователя?
@OliverBroad Мне не удалось найти для него спецификацию, и в описании не говорится, что он изолирован, поэтому я предполагаю, что он действительно подключается.

Ответы (2)

Не контур заземления. Но короткое замыкание :введите описание изображения здесь

Всегда используйте предохранители с батареями.

Вместо этого вы можете сделать это так, чтобы общая точка была только одна:введите описание изображения здесь

Недостатком является несбалансированная нагрузка на батарею. Это означает, что левая батарея разряжается быстрее, что может привести к ее повреждению при глубокой разрядке устройства. Вместо этого я рекомендую балансировщик батарей или источник питания 24–12 В.

Вопрос новичка: моя первоначальная мысль о решении проблемы OP запускала отдельный заземление от двигателя к опорному напряжению 0 В между батареями. Глядя на ваше решение, у меня возникает непреодолимое чувство, что это не очень хорошая идея. Будет ли это?
Или преобразователь 24 В в 5 В для питания терминала VCC на Aduino.
@StianYttervik У вас все равно будет короткое замыкание через новый провод вместо платы Arduino. Напряжения относительны, это полностью зависит от вас, что вы называете 0 В, и в этом случае имеет смысл пометить крайний левый вывод как 0 В, средние выводы аккумулятора как 12 В и крайний правый как 24 В. Важно не подключать источник напряжения между GND и PWR-.
@patstew Насколько я понимаю, полюс GND на двигателе предназначен для опорного заземления (и заземления прибора, для ШИМ и сигналов), а вовсе не для запуска двигателя. Это не так?
Думаю несбалансированный от ардуино на автомобильном аккумуляторе будет казаться карликом по току от мотора на 10 А, так что в зависимости от того как часто работает мотор, недостаток наверное не такой уж существенный.
@StianYttervik На снимке у двигателя только 2 полюса, и ни один из них не является «GND», поскольку контроллер позволяет менять полярность.
GND контроллера мотора не зависит от PWR-, и вы не можете установить для них разные напряжения, если только у вас нет контроллера мотора, который специально описан как «изолированный». Причина использования отдельных соединений состоит в том, чтобы упростить подключение эталонного заземления, когда каждая цепь имеет разные источники питания, и предотвратить появление помех в линиях управления.

Почти наверняка есть короткое замыкание на левом аккумуляторе.

Драйвер двигателя описывается как «H-мост», что означает, что он переключает обе клеммы двигателя, поэтому он не использует разделенное положительное и отрицательное питание, чтобы позволить ему реверсировать двигатель, вместо этого он направляет положительный на отрицательную клемму двигателя и отрицательную. к положительной клемме двигателя.

Быстрая проверка с помощью тестера непрерывности должна подтвердить, что аккумулятор -ve соединяется с заземлением логического входа на контроллере мотора.

Я бы предложил следующее:

  1. Используйте плату двигателя для заземления Arduino (если не используется изолированный преобразователь постоянного тока) .
  2. Добавьте последовательный резистор в плюс Arduino (если не используется DC-DC conv.)

Если вы можете подтвердить, что Arduino заземлен через драйвер двигателя, не делайте второе заземление батареи. Отключение этого параметра предотвращает ситуацию, когда сильное заземление от батареи прерывается, и ток двигателя течет через более легкий соединительный провод и заземляющую пластину Arduino. Потребление тока Arduino должно быть достаточно низким, чтобы легко проходить через легкое заземление управляющего провода.

Если не использовать преобразователь постоянного тока, я бы предложил добавить последовательный резистор в соединение от батареи к Arduino (не забывая брать 12 В от средней точки, а не 24 В). Вы, вероятно, можете «позволить себе» 10-100 Ом в зависимости от того, сколько светодиодов используется, и это будет действовать как дешевый барьер, предотвращающий попадание коммутационного шума от драйвера двигателя на Arduino. Я предполагаю, что вы можете сбросить 5 В и при этом выполнить требование 7 В.

При использовании изолированного преобразователя постоянного тока все становится проще, так как теперь единственная точка соприкосновения между драйвером двигателя и Arduino проходит через разъем управления. Это означает, что ошибки постоянного тока на стороне двигателя не должны передаваться обратно на Arduino.

Я также немного обеспокоен тем, что батарея «12 В» может на самом деле быть ближе к 14 В без нагрузки и может превышать заявленное максимальное входное напряжение Arduino, но если используется DC-DC с подходящим номиналом, это не имеет значения.

Это случай контура заземления?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v