Gleichstrommotor und geräuchertes Arduino

Die Diode auf Ihrer Platine befindet sich an der richtigen Position und sollte sich mit der Motorinduktivität sowie der direkten Verdrahtung zum Motor befassen. Es gibt jedoch nichts, was verhindert, dass die Induktivität in den Versorgungsleitungen eine Spitze in der Eingangsspannung des Reglers verursacht, wenn der MOSFET abrupt abschaltet. Sie haben keine Kapazität und keinen Weg für die in der Induktivität gespeicherte Energie und wenig Fehlerspielraum (siehe unten).

Wenn ich mir einen Klon anschaue, den ich herumtrete, ist der Regler ein AMS1117, der eine absolute maximale Eingangsspannung von 15 V hat. Ihr verwendet möglicherweise einen anderen Chip. Der MIC5205, der in einigen verwendet wird, kann 20 V standhalten (abgesehen von thermischen Erwägungen). Ein 78M05 kann einer 35-V-Spitze standhalten.

Wenn der AMS1117 oder ein ähnliches Teil verwendet wird, liegen 12 V zu nahe am absoluten Maximum, um zu erwarten, dass ein TVS usw. den Regler schützt. Sie sollten der Platine besser eine Shunt-Kapazität hinzufügen (möglicherweise einen 2,2-uF-25-V-Keramikkondensator parallel zu einem 100-uF/16-V-Elektrolytkondensator über die 12-V-Versorgung - direkt auf der Platine ) und einen Vorregler wie einen 78M08 für "Gürtel" hinzufügen und Hosenträgersicherheit.

Betrachten Sie die folgende Simulation. L1 und R2 stellen die Motorinduktivität und den Wicklungswiderstand im Ruhezustand dar (denken Sie daran, dass bei ruhendem Rotor keine Gegen-EMK vorhanden ist, sodass R2 durch den Stillstandsstrom bestimmt wird). L2/L3 stellen die Drahtinduktivität dar - sie wäre bei kurzen Drähten geringer und wenn Sie die Drähte miteinander verdrillen. Ich habe den (zufälligen) MOSFET mit einem 150-Ohm-Gate-Widerstand und einer 5-V-Quelle geschaltet. Ich würde also erwarten, dass diese Simulation Ihrer Schaltung qualitativ ähnlich ist, aber quantitativ nicht unbedingt sehr genau.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Hier ist, was die Reglerversorgungsspannung als MOSFET-Schalter sieht:

Ja, +165-V-Spitzen trotz des relativ langsamen MOSFET-Schaltens.

Dies ist ein hervorragendes Beispiel dafür, warum Sie sehr vorsichtig sein müssen, wenn große Ströme herumfließen, die relativ schnell geschaltet werden. Es braucht nicht viel parasitäre Induktivität, um zu vielen Volt zu führen, die Dinge zappen können. Sogar ein gerader Draht von wenigen mm hat eine gewisse (ziemlich messbare) Induktivität.

TL;DR: Fügen Sie einige Kappen AT THE BOARD über die Versorgung hinzu und hängen Sie einen 78M08 vor das Arduino-Board.

Meiner Meinung nach ist die Ursache der Selbstinduktionsstrom des Motors. Beim Abschalten des MOSFET erhöht sich die Spannung am Pin RAW. Die Stromversorgung erfolgt über lange Drähte. Sie müssen einen Elektrolyt-Shunt-Kondensator mit großer Kapazität verwenden (vom RAW-Pin zu GND)

Nun, zuerst dachte ich, es sah so aus, als wäre Ihre Masse zum Arduino tatsächlich mit dem TXD-Pin verbunden.

Aber dann fand ich heraus, dass Sie einen Klon mit einer anderen Pinbelegung verwenden.

(Nicht WIRKLICH ein Klon, denke ich ... eher wie ein Doppelgänger.)

Wie auch immer, alles, was übrig bleibt, ist, dass Ihre 12 V die Arduinos RAW-Pin-Spannungsgrenze überschreiten müssen.

Ich schlage vor, Sie isolieren sich ein wenig, indem Sie eine oder zwei Dioden zwischen dem 12-V-Eingang auf Ihrer Platine und dem RAW-Pin hinzufügen. Es würde auch nicht schaden, dem RAW-Pin einen Bulk-Kondensator von guter Größe hinzuzufügen.

Außerdem würde ich eine Diode in die Motorleitung einbauen. Begründung ist dies. Wenn der Motor auf Hochtouren läuft, kann die Gegen-EMK sehr nahe an 12 V liegen. Wenn Sie den FET ausschalten, springt die Oberseite des Motors aufgrund des Strompfads durch die Diode im MOSFET auf ~ 12,7 V.

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Hinweis: Die angezeigten Dioden- und Kappenwerte sind lediglich Editor-Standardwerte.