这是接地回路的情况吗?

电器工程 Arduino 电池 直流电机 H桥 接地回路
2022-02-05 21:56:23

我正在尝试使用 2x 12V 电池、Arduino 和 Cytron MD10C 电机驱动器为 24V 直流电机供电。我按照Cytron 网站上的描述了解如何将 Arduino 和电机连接到驱动板。2 节电池串联提供 24V 电压,然后提供给驱动板电源输入。

在使用此架构的第一次测试中,有几个问题,最重要的是 Arduino 和驱动板之间的 GND 线烧毁,当使用 Arduino 信号启动电机时,驱动板上出现一些火花。Arduino也遇到了一些困难并不断重启。

我想知道这是否是接地回路的情况?如果是,应如何将 Arduino/驱动板数据部分与大电流隔离?

其中一个电池也连接到 Arduino 以提供 12V 输入电流(我现在知道这是一种不好的做法,但将其留在架构上以防它可能发挥作用)。将来,Arduino 将使用 DC/DC 开关稳压器从连接电机驱动器的相同 24V 电缆供电。

奇怪的是,当 Arduino 由 USB(来自 PC)和驱动板由 120V/5V 交流壁式转换器供电时,该架构完美运行。电机驱动器还具有测试按钮,无需外部 MCU 即可测试电路板并为电机供电。使用这些按钮时,没有火花,也没有烧毁的电线。

Cytron 数据表没有说明驱动板是否被隔离,所以我认为电机电流可能会通过它,然后流向 Arduino,然后返回电池。

电机是 24V 直流电机(电流低于 10 安培),类似于挡风玻璃刮水器电机。电池是12V汽车电池。

Arduino - 电机驱动器 - 直流电机模式

更新:

感谢您的回答。以下是使用 DC/DC 降压稳压器为 Arduino 提供 12V 电压的建议架构。我还添加了与电池组串联的保险丝。我假设共享接地会消除短路的可能性?

Arduino - 电机驱动器 - 直流电机(更新)架构

2个回答

不是接地回路。但是短路在此处输入图像描述

始终使用带电池的保险丝。

相反,您可以这样做,以便只有一个共同点在此处输入图像描述


缺点是电池负载不平衡。这意味着左侧电池消耗得更快,当设备深度放电时可能会损坏它。我推荐使用电池平衡器或 24V-12V 电源。

几乎可以肯定左侧电池短路了。

电机驱动器被描述为“H 桥”,这意味着它可以切换两个电机端子,因此它不使用分离的正负电源来使其能够反转电机,而是将正极路由到电机负极端子和负极到电机正极。

使用连续性测试仪进行快速检查应确认电池 -ve 连接到电机控制器上的逻辑输入接地。

我建议如下:

  1. 将电机板用于 Arduino 的接地(除非使用隔离的 DC-DC 转换器)
  2. 在 Arduino 正极中添加一个串联电阻(除非使用 DC-DC 转换器)

如果您可以确认 Arduino 通过电机驱动器接地,则不要对电池进行第二次接地连接。将其关闭可防止电池的重接地中断并且电机电流流过较轻的连接线和 Arduino 地平面的情况。Arduino 的电流消耗应该足够低,以便轻松通过轻量级控制引线接地。

如果不使用 DC-DC 转换器,我建议在从电池到 arduino 的连接中添加一个串联电阻(记住从中点取 12V 而不是 24V)。您可能可以“负担” 10-100 欧姆,具体取决于使用的 LED 数量,这将作为一个廉价的屏障来防止来自电机驱动器的开关噪声到达 Arduino。我假设您可以降低 5V 并仍然满足 7v 的要求。

使用隔离式 DC-DC 转换器时,事情会变得更简单,因为现在电机驱动器和 Arduino 之间的唯一共同点是通过控制连接器。这意味着电机侧的直流故障不应传回 Arduino。

我也有点担心“12V”电池在卸载时实际上可能接近 14V,并且可能超过 Arduino 规定的最大输入电压,但如果使用适当额定的 DC-DC,这将是无关紧要的。