DC motor gürültüsünün azaltılması


15

DC motor 12V DC Tersinir Redüktörlü Motorlu bir devre tasarlıyorum - 70RPM ve MCU ve LASER dahil olmak üzere, hepsi tek bir 12V kaynağından tahrik edilen ve motordan büyük HF gürültü dalgalanmasıyla ilgili (radyasyon yerine elektrik) ancak her ikisini de azaltmada bir zarar yoktur).

Daha önce motorlarla çok fazla çalışmadım, ancak bu topluluktaki makaleleri okuyarak ve internette başka bir yerde arama yaparak, bu gürültü ile başa çıkmak için birkaç teknik var gibi görünüyor ve bazı eğitimli yanıt alıp alamayacağımı merak ediyordum karşılaştığım tekniklerin birkaçının geçerliliği ve sakıncaları hakkında.

  1. Küçük kapasitörler (1 veya 10nF), terminaller arasında Vcc / Gnd, ikisi Vcc / Gnd arasında, ikisi de kasanın dış kısmına bağlı ve yukarıdaki ikisinin bir kombinasyonu da dahil olmak üzere çeşitli kombinasyonlarda bağlanır. Motorun her iki yönde de çalışması gerekiyorsa polarize değildir.

  2. Motorun kasasını doğrudan topraklayın.

  3. Motorun Vcc'si ile seri olarak boğucu bobini.

  4. Motora yakın, daha karmaşık bir filtreleme topolojisi kullanmak.

  5. Motor kablolarını bükmek ve blendajlamak ve devre geri kalanından fiziksel olarak yalıtmak.

  6. Topraklama devresi problemlerini (yıldız topraklama?) Önlemek için motorun topraklamasını devrenin geri kalanının topraklamasından ayrı tutmak ve mümkünse doğrudan güç kaynağının terminallerine bağlamak (veya mümkün olduğunca yakın).

  7. Motorun fiziksel olarak metal bir kasanın içine yerleştirilmesi (ve bu kasanın topraklanması).

  8. Büyük (1000 uF +) kullanarak, Vcc ve Gnd arasındaki diğer hassas ekipmanlara mümkün olduğunca yakın bağlı düşük ESR elektrolitik kapasitörler (Anottan Vcc'ye, Katottan Gnd'ye) veya bu büyük kapasitörleri güç kaynağının yanına tüm hatlara yerleştirmek öne çıkmak.

  9. Diğer bazı ekipmanların doğrusal bir regülatörle çalıştırılması (HF gürültüsünü reddetmede bunların özellikle iyi olup olmadığından emin değilim)

  10. Farklı sistemlere giden farklı hatlar için güç kaynağının yanına diyotlar yerleştirmek.

Yukarıdaki tekniklerin etkinliği ve belki de daha fazla DC motor gürültüsünden korunma ile ilgili genel bir cevap arıyorum, bu proje bittiğinde o motora özgü bir şey değil, şimdi sadece merak ediyorum ve bu bilgiye sahip olmanın yararlı olacağını düşünüyorum gelecekteki projeler ve diğer ilgili kişiler için tek bir noktada kullanılabilir.


Motorun hangi voltaj ve akıma ihtiyacı var?
Dwayne Reid

3
Bu iyi bir liste. # 8 konusunda dikkatli olun: Vcc'deki çok fazla kapasitans, devrenizdeki gücü çıkardıktan sonra mikrodenetleyicinizi uzun süre çalıştırabilir. Bu, ürününüzü çalıştırmak istediğinizde özellikle zahmetlidir. Gücü kapatın, birkaç saniye bekleyin, tekrar açın, ancak mikrodenetleyici asla sıfırlanmaz ...
bitsmack

2
Endişe HF gürültüsü ise, kapasitörlerin büyük olması gerekmez. Korudukları cihaza pratik kadar yakın olmaları gerekir (DIP'ler yönetildiğinde, pakette sürekli olarak güç ve toprak bulunan belirli stok aileleri için yerleşik kapasitörlü soketler vardı.) 0.1 uF tipik bir değerdi. , IIRC. Büyük kapasitörler kullanılıyorsa, ana güç kaynağı daha uygundur ve güç kaynağından gelen bir gösterge LED'i, @bitsmack
Ecnerwal

1
Büyük kapasitörler aslında HF'yi geçemez. Gelenek, daha yüksek frekans yolu için daha küçük kapaklarla (on yıl veya daha fazla) daha büyük büyüklüklerle paralellik gösterir.
XTL

1
Başka bir nokta, motorun açık / kapalı çalışması veya PWM kullanmanızdır. Filtrelerin motor ve köprü yüklemesi üzerindeki etkilerini, anahtar zamanında da dikkate almanız gerekir. Çoğu filtre zararsızdır, ancak motor boyunca büyük bir kapak bir sorun olabilir.
XTL

Yanıtlar:


14

Devreniz etkilenmese bile motor terminallerine her zaman bir kondansatör yerleştirmelisiniz, çünkü fırça ark, diğer ekipmanlara (ör. AM radyoları) müdahale edebilecek bir gürültü oluşturur. Genel tavsiye, her biri motor terminalinden kasaya bağlı iki adet 0.1 uF seramik kapasitör takmaktır. Bu, açık DC bağlantısına sahip olma tehlikesi olmadan davayı 'gerekçelendirir'.

Dalgalanma, zayıf güç kaynağı reddi olan hassas ekipman için bir sorun olabilir, ancak normal filtre kapasitörleri ve regülatörleri genellikle ortadan kaldırır. Diğer bir endişe, motoru çalıştırırken meydana gelen akım yükselmesi ve voltaj düşüşüdür. Bu motorun sadece 390mA'lık bir durma akımı vardır, bu nedenle 12V kaynağınız bu konuda endişelenmenize gerek kalmayacak şekilde işleyebilir. Motorun ve kontrol devresinin doğrudan güç kaynağına bağlandığından emin olun ve diğer cihazlara ayrı kablolar geçirin.


4

Gürültüyü azaltmak için puanlarınızla ilgili olarak:

  1. Küçük kapasitörler (1 veya 10nF)

Bu, kapasitör polaritesinden bahsetmek dışında doğrudur: neyse, kapasitörler, motor sadece bir yönde çalışsa bile, elektrolitik veya kağıt değil, yüksek frekansta çalışmak için tasarlanmış seramik olmalıdır. Bu kapasitörleri motora ve PWM sürücüsü kullanıyorsanız motor sürücüsüne mümkün olduğunca yakın yerleştirin.

Büyük (1000 uF +) kullanarak, Vcc ve Gnd arasındaki diğer hassas ekipmanlara mümkün olduğunca yakın bağlı düşük ESR elektrolitik kapasitörler (Anottan Vcc'ye, Katottan Gnd'ye) veya bu büyük kapasitörleri güç kaynağının yanına tüm hatlara yerleştirmek öne çıkmak..

Büyük kapasitörlerin kullanılması büyük olasılıkla, öncelikle motorun başlatılması / durdurulması / geri çevrilmesi sırasında sadece kısmen etkili olacaktır. Daha iyi gürültü koruması - her ikisi de aynı 12V'ye ihtiyaç duysa bile, güç devresi ve kontrol parçası için ayrı güç kaynakları yapmaktır. S.9 tam olarak bununla ilgilidir.

Motor kablolarını bükmek ve blendajlamak ve devre geri kalanından fiziksel olarak yalıtmak.

Motordan (kablolar ve hava yoluyla) geçen gürültünün ana nedeni fırçaların ateşlemesidir. Motorunuz yeni değilse lütfen fırçaları ve konektör koşullarını kontrol edin ve gerekirse konektörü taşlayın.

Ayrıca tel topolojinizi ışınlarla (şemanızın parçaları) bir yıldız (merkezde güç kaynağı ile) olarak planlayın ve tüketicilerin içerdiği zincirin yapımından kaçınmaya çalışın.

Star:

tüketici 2 <---wires---> Güç Kaynağı <---wires--> tüketici 1

Zincir:

Güç Kaynağı <---wires--> tüketici 1 <---wires---> tüketici 2


3

Motorunuz nispeten düşük akımdır, bu nedenle motorunuzun iyi bir modeline sahip değilseniz, en iyi yaklaşım deneyseldir.

Jikle indüktörü için tahtanıza yer bırakın. Doğrudan motor terminaline küçük kondansatör lehimleyin. Motor sürücüsünü besleyen güç hatlarında yeterli ayrılma var.

Daha sonra kapasitörler ve jikle indüktörü için birkaç değer deneyin ve sarf malzemeleri üzerindeki gürültüyü bir kapsamla (veya varsa bir spektrum analizörünü) ölçün.


3

Henüz bir şekilde bahsedilmeyen birkaç nokta.

  1. Köprünüzden motora giden tüm güç yolu dikkatle korunmalıdır. Kalkan mümkünse motorun mahfazasına bağlanmalıdır. Kart tarafınızda kalkan kapasitörler aracılığıyla toprağa bağlanmalı ve sistemde bir yere doğrudan toprağa bağlanmalıdır.
  2. Köprünün yakınında, anahtarlama sırasında güç sağlamak için giriş kapasitörleriniz olmalıdır. Yani hızlı tepki vermek için küçük kapaklar ve ling akım tepe noktaları sırasında bile voltajı tutmak için yeterli enerjiye sahip olacak birkaç büyük kapak demek. Normalde yüzlerce mikrofarad.
  3. Sadece DC akımına neredeyse izin vermek için güç hattınızda daha iyi hazır filtrelerin ortak mod bobinlerini kullanın. Tüm anahtarlama efektleri motora doğru giden köprü ve kablo ile sınırlı olmalıdır.
  4. Tabii ki, iyi bir düzen çok önemlidir. Her zaman akımın nereye gittiğini düşünün, manyetik akıyı azaltın, anahtarlama sisteminde sadece anahtarlanan motor akımı değil, alse köprü transistör kapıları, takviye kapasitörleri ve bazen başka şeyler olduğunu unutmayın.

Kablonun etrafındaki ferritler de iyi bir fikirdir.

İyi şanslar!



0

Aynı şekilde, ucuz dronların gerçekten kötü olduğunu ve normalde suçlu olan bir motor olduğunu buldum . Gerçekten garip olan şey, tipik olarak diğerlerinden daha zayıf olmaması, ancak seramik kapasitörlerin eklenmesinin çok yardımcı olmasıdır. Fiziksel olarak daha büyük bir parçanın daha güvenilir göründüğünü, eski düz ekran LED arka ışık PCB'lerinden olanları kullandığımı gördüm.

Ayrıca, bu, normalde RF girişim problemi olan "deli drone hastalığı" na da yardımcı olur.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.