Schwankung der Eingangsspannung beim Starten eines DC-Bürstenmotors

Ich arbeite an einer Schaltung, die eine H-Brücke für einen Gleichstrom-Bürstenmotor enthält. Ich habe ein Problem, wenn das System für kurze Zeit (5 Sekunden) läuft, bevor der Mikrocontroller nicht mehr reagiert. Ich vermute, dass das Geräusch des Motors die Beschädigung der I2C-Leitung oder den Spannungsabfall aufgrund von Spannungsschwankungen verursacht. Bei näherer Betrachtung kann ich sehen, dass die Schwingung in der 12-V-Schiene in allen 3-V- und 5-V-Schienen angezeigt wird. Ich weiß nicht warum und wie würde ich diese Schwingung nur auf die 12-V-Schiene isolieren oder die Schwingung Spitze-Spitze reduzieren?

Systembeschreibung:

  • Single GND, gesamte Stromversorgung von einer 12-V-Batterie, die 10-A-Spitze verarbeiten kann
  • 12 V -> 5 V Abwärtsregler (47 uF Ausgangskappe) zum Heruntersetzen der Spannung für Mikrocontrollerplatine Vin
  • 5 V -> 3,3 V (unsicherer Wert der Ausgangskappe) Linearregler für uC IC
  • 470-uF-Bulk-Kappe + 0,1-uF-Keramikkappe neben dem H-Brückentreiber, es gibt 3 weitere 470-uF-Kappen in weiterer Entfernung
  • Gleichstrommotor mit geringer Leistung (1 A im Normalbetrieb, ~3,6 A beim Starten)
  • Die H-Brückensteuerung ist nur ein/aus, kein PWMMotor eingestellt

GND des Oszilloskops ist am gemeinsamen GND-Punkt (wo die Batterie eingesteckt ist)

Beim Messen der Spannung am Schenkel des H-Brücken-Kondensators wird beim Einschalten des Motors die 12-V-Spannung über und unter 12 V schwingen. Spannung über der 12V-KappeSpannung über der 12V-Kappe

Spannung bei 3,3 V linearem AusgangSpannung bei 3,3 V linearem Ausgang

Spannung am 5-V-Buck-AusgangSpannung am 5-V-Buck-Ausgang

Sie haben einen sehr schlechten Abwärtswandler. Zuerst müssen Sie die Kappe am Motor entfernen oder zusätzliche Reihendrosseln an den Anschlussdrähten hinzufügen.
Das deutet möglicherweise auf eine schlechte Erdungspraxis hin. Verwenden Sie die 12-V-Batterie -ve (oder ein kurzes dickes Kabel von der H-Brücke dorthin) als Sternerdungspunkt.
Ich habe versucht, GND auf Sternkonfiguration sowie auf T-Konfiguration zu ändern, wie Andy vorgeschlagen hat. Beides geht nicht. Also habe ich versucht, eine Diode am 5-V-Eingang hinzuzufügen, funktioniert nicht, Rauschen ging durch 5 V und 3,3 V. Also suche ich herum und füge x2 0,1-uF-Kappen zwischen den Motorklemmen zum Gehäuse hinzu, das Rauschen bei 12 V fällt von 10% pk-pk auf 1% pk-pk. Dadurch fällt das Rauschen unter meinen Oszilloskop-Trigger für 5 V und 3,3 V. Alle Sensoren und uC funktionieren jetzt wie erwartet!
Den Motor 3 Stunden lang laufen zu lassen, um die Bürsten neu zu formen, hilft auch sehr bei dem Geräusch.

Antworten (1)

Versuchen Sie, den Spannungseingang zu Ihrem Abwärtsregler mit dieser Methode "hochzuhalten" und sehen Sie, ob es die Dinge verbessert: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Versuchen Sie auch, 1-kOhm-Widerstände in Reihe mit den Steuerleitungen zu schalten, die die H-Brücke speisen.

Stellen Sie außerdem sicher, dass die einzige Verbindung zum Minuspol Ihrer Batterie direkt zum 0-Volt-Anschluss der H-Brücke führt. Der Rest Ihres Steuerkreises und der Regler schlagen ihre Masse von der 0-Volt-Verbindung der H-Brücke ab, die die Batterie speist. Dies vermeidet Bodenprellen.

Ich habe es versucht, aber nur die Diode ändert die Spitze-Spitze ein wenig. Es stellt sich heraus, dass das Hinzufügen einer 0,1-uF-Kappe zwischen dem Motorgehäuse und der Motorklemme am besten funktioniert. Danke
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