Снижение электрического шума, создаваемого небольшим электрическим вентилятором постоянного тока.

Каков канонический метод уменьшения/устранения электрического шума, создаваемого АЦП от небольшого бесщеточного вентилятора постоянного тока? Для справки ниже, я также использую эту настенную бородавку и этот линейный регулятор 5V.

Моя базовая система выглядит так:

введите описание изображения здесь

У меня есть несколько вариантов в голове, и мне интересно, какой из них может быть лучшим.

Моя первая идея такова [ВАРИАНТ A]:

введите описание изображения здесь

Моя вторая идея такова [ВАРИАНТ B]:

введите описание изображения здесь

Моя третья идея такова [ВАРИАНТ C]:

введите описание изображения здесь

Вероятно, есть и другие варианты, о которых я не подумал, а также перестановки и комбинации этих вариантов. Каковы достоинства и недостатки этих вариантов? Какой вариант вы бы выбрали и почему?

Все ваши изображения выглядят прекрасными решениями, НО вы почти всегда столкнетесь с проблемой, если не реализуете правильную практику печатной платы или проводки. Вы должны спросить себя, почему вы получаете шум и как он попадает туда, где он есть. Эти картинки никому не помогут ответить. Самое главное, что вы не упомянули, это то, как вы доказали, что шум АЦП исходит от вентилятора - это жизненно важно для поиска достойного решения.
@Andyaka Этот пост в блоге blog.wickeddevice.com/?p=423 подробно описывает, как я определил, что вентилятор вызывает проблему в моей системе. Я тоже знаю, что маршрутизация имеет значение, не стесняйтесь говорить об этом в ответе!
Я не думаю, что вы должны ожидать лучших ответов, не предоставив эту информацию непосредственно в вопросе.
Я бы также попробовал подключить небольшой керамический конденсатор к клеммам двигателя как можно ближе к двигателю.
@Andyaka У меня был смешанный опыт, когда я слишком подробно задавал вопрос, давайте посмотрим, как все пойдет.
Вы уже сделали это, потому что все ваши изображения являются потенциальными рабочими системами, НО вы не рассмотрели жизненно важный вопрос доказательства того, является ли помеха воздушной или передается через вашу схему. Ваши фотографии, кажется, предполагают, что вмешательство было проведено, и это только половина потенциальной истории.
@Andyaka, разве вы не согласны с тем, что сообщение в блоге, на которое я ссылаюсь в комментариях, адекватно устанавливает, что проблема не связана с воздухом?
Нет, я бы не согласился
Если это одноразовое выключение вентилятора во время АЦП, то все в порядке. Если это производственный проект, вы также столкнетесь с проблемой сертификации.

Ответы (2)

Вам нужно решить, как помехи попадают на вход вашего АЦП. Лучший способ справиться с проблемой – найти источник проблемы. Проблема может быть: -

  1. излучаемые ЭМ излучения от вентилятора - попробуйте переместить его ближе или дальше
  2. излучаемые ЭМ излучения от проводки к вентилятору - попробуйте переместить провода ближе или дальше
  3. кондуктивное излучение от вентилятора/проводки, вызывающее проблемы с электропитанием, такие как нарушение опорного напряжения АЦП
  4. Плохая практика размещения печатной платы, такой как заземление и токи питания вентилятора, а также совместное использование меди с чувствительными входами.

Это лишь некоторые из них, и пока вы не решите, что и где не так, просить канонических решений преждевременно.

Может быть несколько решений, каждое из которых будет работать с любым изображением в вашем вопросе, и они могут включать: -

  1. Переделка разводки печатной платы, чтобы избежать совместного использования медных проводов для питания и сигнала.
  2. Добавление развязывающих колпачков в разные места
  3. Использование балансных методов измерения на АЦП
  4. Улучшение проводки и добавление экранов
  5. Ферритовые кольца и зажимы.

Сначала определите, что вызывает проблему и почему.

Обычно шум вентилятора довольно низкочастотный, поэтому ферритовая бусина в варианте B не будет работать очень хорошо. Я предпочитаю использовать предохранитель PTC с большим конденсатором (100 мкФ+) для заземления со стороны вентилятора и керамический конденсатор с другой стороны. PTC удобен, потому что это резистор, который также обеспечивает защиту от короткого замыкания, но иногда вам нужно использовать обычный резистор, чтобы получить достаточную фильтрацию. Вы можете оптимизировать значения, посмотрев на шину питания с помощью прицела.