Плавающее питание и заземление USB

У меня есть несколько сложная схема, управляемая Arduino, которая питается от USB-концентратора с автономным питанием ( заземленное питание 5 В). Часть схемы должна питаться от 12-20В постоянного тока.

Когда я подключаю заземленный источник питания, чтобы обеспечить 12 + В, все работает, как и ожидалось. Когда я вместо этого подаю 12 + В через плавающий источник питания, а затем подключаю USB-порт Arduino к концентратору, иногда концентратор «зависает», и мне приходится отключать и снова подключать его, чтобы он снова заработал.

Земля Arduino (следовательно, земля концентратора) и земля другого источника питания соединены в одной точке заземления. Я абсолютно уверен, что не превышаю номинальные токи Arduino/блоков питания/хаба.

Итак, мой вопрос: возможно ли, что подключение плавающего источника к заземленной цепи, когда первая уже включена, может вызвать скачок / дисбаланс напряжения или нанести ущерб всей цепи?

PS Сверхупрощенная схема, чтобы показать ситуацию:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Можете ли вы добавить небольшую схему соединений, которые вы делаете?
У меня система, которую вы описали, довольно регулярно. Несколько раз USB-сторона кричала на меня (OS X отключала USB-порт и заставляла вас снова подключаться) из-за того, что я где-то вызвал короткое замыкание.
@kolosy Когда это случилось впервые, я сразу подумал о короткометражке. Но потом, после проверки соединений и отключения/переподключения хаба, снова воткнул usb и все заработало, без изменений. Может быть, что-то связано с тем, как я подключаю разъем usb? Однако это звучит странно, поскольку первый контакт для подключения должен быть заземлен.
Я видел сообщения журнала ядра, указывающие на то, что USB-концентратор отключил порт из-за электрических помех, подобных электромагнитным, поэтому я верю, что это возможно. Прежде чем подключать USB-кабель, попробуйте найти общий язык, но в целом будьте очень осторожны при использовании USB между питаемым экспериментальным оборудованием . Если у вас по-прежнему возникают проблемы, вы можете подумать о переходе на оптоизолированный последовательный порт или изолированный Ethernet или Wi-Fi.

Ответы (2)

Из моих знаний:

Плавающие источники питания можно измерить мультиметром в режиме переменного тока относительно земли, в моем случае — плагином axp power wall. Он будет измерять 130 В переменного тока, он выдаст 12 В постоянного тока, но помните, что это не совсем так. Вместо этого вы увидите синусоидальный сигнал как на выходе +, так и на выходе. Это совершенно нормально, так как вы помещаете минус на землю печатной платы, а плюс на ваш Vcc, поэтому напряжение между этими двумя всегда будет составлять 12 В постоянного тока. Теперь, что произойдет, если внешнее заземленное устройство, как обычно USB, вступит в игру.

Вы подключите реальный 0V GND к 130Vac gnd вашей печатной платы, теперь, если вы нажмете нулевой переход, конечно, ничего не произойдет. Если вы достигнете точки 130 В, вы фактически сократите 130 В до земли, поскольку за этими 130 В не так много энергии. Большую часть времени он просто переключается на 0 В без ничего, но иногда USB будет переподключен или микроконтроллеры перезагрузятся или или или...

Поэтому мне также любопытно, как другие инженеры нашли решение этой проблемы, поскольку я постоянно борюсь с этим.

Я не могу притворяться, что это настоящий ответ, поэтому, пожалуйста, не ставьте мне отрицательный голос, если это бесполезно. У меня была аналогичная ситуация с устройством Wixel (Pololu corp). Конечно, в моем случае было еще больше «заземлений», потому что мой MCU (wixel) управлял некоторыми цифровыми потенциометрами, которые, в свою очередь, контролировали некоторые уровни звука, а между подключенными усилителями и источниками пути заземления были немного беспорядочными, когда Я бы подключил USB к wixel. Когда я это делал, иногда он перезагружался, иногда просто распознавал USB, как и предполагалось. Ну, dmm показал небольшое количество переменного тока между землей моего устройства на базе wixel и 0 В, подаваемым на порт USB. Поэтому я соединил их вместе с помощью тестового провода и, получив плохие результаты, приступил к подключению USB-порта к wixel. Теперь он стабильно работал без сбоев. Так что, возможно, вам поможет и отдельная наземная связь.

Что ж, @Randy, кажется, у тебя точно такая же проблема. Это подтверждает мое подозрение: как разумное, подключение заземления перед подачей других напряжений можно было бы считать «хорошей практикой», но, похоже, это несколько упускается из виду или воспринимается как должное.
Корпус/экран usb-порта, они не были привязаны к земле?
@Passerby Конечно, корпус USB-порта подключен к земле. И, очевидно, рамка USB-разъема подключена к земле Arduino. Таким образом, заземление должно быть соединено вместе до того, как «появятся» другие сигналы.
Плавающее питание и заземление USB
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v