Schutz vor Gegen-EMF

Ich versuche, ein Zündunterbrechungsmodul mit einem Arduino als Teil eines DIY-Quickshifters auf einem Motorrad zu bauen. Ich habe die unten gezeigte Schaltung aufgebaut.

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Die Punkte A und B des Stromkreises passen zwischen den Stromkreis des Motorrads, der den Primärkreis der Zündspulen versorgt. Die Skizze auf dem Arduino ist so konfiguriert, dass, wenn Pin D2 auf Low geht (wenn der Sensor auslöst), ein HIGH-Signal von Pin D11 gesendet wird, dieses High-Signal etwa 60 ms dauert und den p-Kanal-MOSFET mit dieser Menge ausschaltet von Zeit. Dies hat zur Folge, dass der Funke am Motorrad für ca. 60ms unterbrochen wird.

Die Schaltung funktioniert gut, wenn sie an eine 12-V-Glühlampe angeschlossen ist. Wenn ich jedoch die Zündschaltung anschließe, beginnen seltsame Dinge zu passieren, das Arduino verhält sich so, als würde der Sensor ausgelöst, wenn es offen bleibt. Ich glaube, dies liegt an der hinteren EMF, wenn die Stromversorgung des Primärkreises der Zündspule unterbrochen wird. Diese werden regelmäßig von der ECU geschnitten, um den Funken zu erzeugen, und nicht nur von meiner Schaltung geschnitten.

Meine Frage ist, wie kann ich verhindern, dass die Gegen-EMK-Spitzen meinen Stromkreis stören? Aus meiner Recherche scheint eine Flyback-Diode für die induktive Last erforderlich zu sein. Dies ist nicht wirklich eine Option, da sich die Spulen an anderer Stelle am Motorrad befinden und versiegelte Einheiten sind, sie werden nur durch Drähte gespeist.

BEARBEITEN: Hier ist ein Diagramm, das erklärt, wo die Schaltung in Bezug auf das Zündsystem passt.

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Leider kann ich keine weiteren Links hinzufügen, aber ich kann Ihnen die Teilenummer des MOSFET geben: Infineon Ipp80P03P4L-04

Der MOSFET muss ständig geöffnet sein, er sorgt dafür, dass der Motor läuft, wenn der MOSFET geschlossen ist, funken die Zündkerzen nicht. Aus diesem Grund befindet sich am MOSFET-Gate ein Pulldown-Widerstand, sodass bei einem Problem mit meiner Schaltung der MOSFET ausgeschaltet sein sollte und die Spulen immer noch zünden. Ich habe überlegt, einen MOSFET im Verarmungsmodus zu verwenden, aber sie scheinen überraschenderweise viel schwieriger zu bekommen zu sein.

Tipp: Platzieren Sie immer einen Widerstand (z. B. 10k) zwischen Gate und Source eines P-Ch-MOSFET. Wo ist der Punkt A verbunden? Batterie? oder wo? Und hast du die Spannung am Punkt A gemessen? Ich frage dies, denn wenn der Low-State-Ausgang des Treiber-ICs niedriger als die Spannung am Punkt A ist, versucht Ihr MOSFET, sich einzuschalten. Und letzte Frage: Welche Marke und welches Modell MOSFET verwenden Sie?
Ich habe ein weiteres Diagramm hinzugefügt, das zeigt, wie sich diese Schaltung in das Motorrad integriert.
Also sollte ich einen 10k-Widerstand zwischen Gate und Source hinzufügen? Dadurch wird das Gate jedoch auf 12 V gezogen? MOSFET ausschalten? Ich brauche, dass der MOSFET standardmäßig eingeschaltet ist, wie in der Bearbeitung erwähnt.
Induktive Spikes koppeln an alle nahegelegenen Kabel. Um die Kopplungsimpedanz zu erhöhen und das Rauschen zu überbrücken, sollten Sie verdrillte Paare mit einer Ferrithülse (auch bekannt als CM-Drossel) und einer HF-Keramikkappe über empfindlichen Eingängen in Betracht ziehen.
Wie bestimme ich, welchen Wert der Keramikkondensator(en) verwenden soll?
Wahrscheinlich koppelt Rauschen an Pin D2 und bewirkt, dass es niedrig wird. Setzen Sie einen Kondensator von Pin D2 auf GND. Widerstände in Reihe schalten, wobei beide Leitungen zum Sensor führen (wenn möglich). Wenn der Sensor massegeerdet ist, so dass es nicht möglich ist, einen Widerstand zwischen Sensor und GND einzubauen, verwenden Sie einfach einen Vorwiderstand auf der anderen Seite. Software-Entprellen und Verdrillen von Drähten können ebenfalls hilfreich sein.
Wenn Sie die Spitze bei D2 mit einem Oszilloskop erfassen können, können wir den benötigten Kondensator (und Widerstand) abschätzen. Aber wenn nicht, musst du einfach experimentieren. Versuchen Sie es mit 22 pF und 470 Ohm (bei zwei Widerständen) oder 1 k (bei einem Widerstand), und wenn das nicht funktioniert, nehmen Sie eine größere Kappe. Gehen Sie nicht über 1k Gesamtwiderstand, es sei denn, Sie verwenden einen größeren Pullup für R1. Sie möchten, dass R1 das 10-fache des Vorwiderstands ist.
Wenn ich keine Ahnung habe, wie die Kappengröße sein sollte, verdopple ich sie normalerweise bei jedem Schritt, um den Bereich schnell einzugrenzen.
Sollte ich diesen Kondensator so nah wie möglich an Pin D2 platzieren? Ich habe die 470-uF-Elektrolytkappe auf der 5-V-Leitung unter Beratung in einem anderen Forum hinzugefügt.
An den 470uF ist nichts auszusetzen, solange der Einschaltstrom dem Regler keine Probleme bereitet. Ja, setzen Sie die Kappe ziemlich nahe an Pin D2.
Ich habe einen Kondensator zwischen Pin D2 und GND hinzugefügt, es hat keinen Unterschied gemacht. Kann ich noch etwas hinzufügen?

Antworten (1)

Elektrisches Rauschen an Fahrzeugen (Auto oder Motorrad) ist grauenhaft. Es gibt ein paar Dinge, die Sie tun können, um dies zu mildern.

Harte Klimmzüge oder Klimmzüge. Wenn Sie einen 10k-Klimmzug verwenden wollten, verwenden Sie stattdessen einen 5k oder 1k. Achten Sie darauf, die Laufwerksfähigkeit von allem auf dieser Linie im Auge zu behalten, damit Sie nichts verbrennen.

Isolieren Sie Ihren Stromkreis von allem. Verwenden Sie einen isolierten Abwärtswandler. Verwenden Sie Optokoppler am Ausgang. Verhindern Sie, dass der Lärm eindringt.

Alles entkoppeln. Fügen Sie alle Kondensatoren hinzu. Verwenden Sie Kondensatoren, um Tiefpassfilter an Eingängen zu bilden.

Entprellen Sie die Taste in der Software. Lesen Sie den Button nicht nur einmal und gehen Sie davon aus, dass er hoch oder niedrig ist. Lesen Sie die Schaltfläche einmal pro Millisekunde. Wenn die Taste länger als 50 ms in einem stabilen Zustand geblieben ist, ändern Sie den Zustand.

Verwenden Sie ein Metallgehäuse.

Ich denke, Sie haben die Zündereignisse um den Faktor 60 überschätzt. 2000 U / min sind 33 Umdrehungen pro Sekunde. 4-Takt also 16 Zündungen pro Sekunde. Dieses Verfahren wird von einer Vielzahl handelsüblicher Schaltautomaten verwendet.
Ich habe versucht, das Sensorkabel stärker hochzuziehen, ging auf 1k zurück und es wurde immer noch falsch erkannt. Ich habe Entprellen in der Arduino-Skizze. Die Entkopplung von Drain und Source des MOSFET klingt interessant. Woher weiß ich, welchen Wert der Kondensatoren ich verwenden soll? Ich nahm an, dass es die hinteren EMF-Spitzen waren, die dieses Problem verursachten, als ob ich die Platine an das Fahrrad anschließe, aber eine 12-V-Glühlampe über den MOSFET-Drain und die Quelle schließe, es funktioniert wie erwartet, also nahm ich an, dass es der primäre Spulenkreis war, der Störungen verursachte.
@Rickerman Ich stehe korrigiert, ich habe die Zündereignisse überschätzt. Zündunterbrechungen geben mir nur die Heebie Jeebies. Ich werde meine Antwort ändern.
@Rickerman Eine Kondensatorquelle zum Ablassen des Mosfet ist ein Dämpfer. Der Wert wird eher als Trial-and-Error gewählt. Es gibt auch RC-Snubber, die Sie sich ansehen könnten. Wenn Sie Zugang zu einem Oszilloskop haben, wäre es eine gute Idee, alle Eingänge, Ausgänge und Schienen zu betrachten, um die Art und den Ort des Rauschens zu quantifizieren.
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