为什么要连接两个电源地?

电器工程 地面
2022-01-11 19:53:16

示意图

我正在阅读一个教程,它展示了如何使用 Arduino 板的微控制器控制直流电机。直流电机由 9V 电池供电,晶体管控制 PWM,如我上传的图所示。

但文中也提到将 Arduino 板的接地和 9V DC 连接在一起。为什么会被推荐?似乎 Arduino 的 5v 和 9V 电池都是浮动电源。有什么想法为什么它们应该放在一起?文中说是为了获得一个共同的参考。但是,如果我们不将它们连接在一起,因为它们都是零伏(接地),会发生什么?

4个回答

电压不是绝对值。说它们是理由并因此是相同的毫无意义。这就像建议我离纽约五英里,而你离纽约九英里,因此我只需要步行四英里就可以到你身边。但更糟糕的是,因为这是一个参考点,这更像是说我离目的地五英里,而你离目的地九英里。我们离得很近吗?我们不知道,除非我们的目的地是同一个地方。地面只是您任意参考点的名称。

对于您的电压,您所拥有的只是对不同点的引用。相对于您要称为接地的任何其他事物,接地本身并不意味着 0V。打电话给你的左手拇指,这是一件非常有效的事情,看看这对你是否有意义。

因此,如果参考彼此或不同点,电池上的接地和 Arduino 上的接地可能会完全不同。唯一可以确定系统具有 5V 和 9V 电源的方法是它们是否具有共同的参考点。

从技术上讲,电池具有正极和负极。实际上没有接地端子。电池两端的电位是您将看到的电压。如果正极 (+) 引线连接到 +4.5V 电源轨,而负极 (-) 引线连接到 -4.5V 引线,则 9V 电池可以像 ±4.5V 电池一样轻松使用。我实际上已经看到为音频放大器电路完成此操作,但我不记得确切的位置。(对不起,缺乏采购)。

抛开语义不谈,让我们考虑一下为什么要连接这些理由。我能想到的主要原因实际上是产生了更明确的电位差。那是您的 5V 将正确读取(在仪表上)为 5V,而您的 9V 将读取为 9V。否则,您有两个不同的参考点(来自两个理由中的每一个)。

另一个好处是避免了“接地回路”。当接地不在同一电位水平时,您显然有电位差。因此,您有电流从电路中的一个点(电机/Arduion 的接地)流向另一点。它在这些点之间形成了一个回路。那只是浪费力量。

电压是两点之间的差值。Arduino 电源比 Arduino 接地高 5 伏,电机电源比电机接地高 9 伏。除非你把他们联系在一起,否则你不能谈论他们之间的关系。最坏的情况是它们恰好足够接近您的测试的相同潜力并且相距足够远以至于在该领域失败。

考虑原理图中显示的接地。如果恰好高于 Arduino 地线太远,晶体管可能无法打开,因为引脚与地线的相对电压太低如果该接地恰好低于 Arduino 接地,则晶体管可能会拉出更多的电流,而不是它可以处理的电流或 Arduino I/O 可以提供的电流。

如果源的电位没有公共参考,则没有电流从一个电路流到另一个电路。很容易理解,拿一个电压表,取两个不同伏特的电池,不以任何方式连接,例如,一个 1,5V 和一个 9 V。尝试测量 1.5V 电池正极之间的伏特和9V的电池正极。你的电压表显示什么?0Volts,无 + 或 - 7,5V。为什么会发生这种情况?很容易理解,它们是电路,它们之间没有参考,所以没有电流可以从一个到另一个,没有电流,没有电压,欧姆定律。所以如果你不做一个共同的参考,你的电路将无法工作。我的意思是,现在加入每个电池的负极部分并再次进行测量。现在您将拥有 + o - 7,5V。为什么因为有一个由电压计闭合的电路,所以电流可以从一个电池传递到另一个电池,因为它们在一个点上连接在一起,而电压计闭合电路,因此电流可以通过电路循环。很简单,开路没有,电流,闭路电流,电压。如果您没有在 arduino 电路中将两个电池的接地连接在一起,则它们之间将没有电流,因为您有一个开路。所以它不会起作用。你不会在它们之间有电流,因为你有一个开路。所以它不会起作用。你不会在它们之间有电流,因为你有一个开路。所以它不会起作用。