Satt och funderade över transienter från motorer som kan komma upp i rätt höga nivåer och skada komponenter.
Googlade fram en bra sida
https://electronics.stackexchange.com/q ... wer-supply
Undrar:
1. Är då rätt sätt att ta hand om spikarna i PSUn att ha "tillräckligt" stora kondensatorer alt och varistorer?
2. Använder man även zeneerdioder i PSUer för att ta hand om spikar?
3. Saknar en del PSUer skydd mot spikar?
4. Kan man se på PSUer hur mycket energi och/eller volt de klarar att absorbera?
5. Satte 16 ohm över spolarna till en motor jag drev med 12 eller 5 V, minns inte vilket, är det dumt att göra så?
Fungerade men kändes inte som något man kan göra om man behöver högre spänningar, säg 100 V när transistorerna klarar 600 V
Hantera transienter från motorer
-
OpenCopperPour
- Inlägg: 9
- Blev medlem: 12 januari 2021, 12:29:40
Re: Hantera transienter från motorer
Vad ville du uppnå med de motstånd?
Att säkra elektronik i ett fordonsmiljö är inte helt triviellt och oftast har man "bara" skydd mot de mest normala saker?
Men en keramisk konding på ingången, följd av en induktans på +12V följd av en keramisk kondensator parallellt med en elektrolyt, då är de mest högfrekventa störningar rimligt dämpade.
Sen är frågan: vad vill du skydda?
Att säkra elektronik i ett fordonsmiljö är inte helt triviellt och oftast har man "bara" skydd mot de mest normala saker?
Men en keramisk konding på ingången, följd av en induktans på +12V följd av en keramisk kondensator parallellt med en elektrolyt, då är de mest högfrekventa störningar rimligt dämpade.
Sen är frågan: vad vill du skydda?
-
OpenCopperPour
- Inlägg: 9
- Blev medlem: 12 januari 2021, 12:29:40
Re: Hantera transienter från motorer
Jag ville skydda den elektronik jag byggde och den PSU jag hade.
Mikrokontroller, logik, transistorer.
Mätte upp att mina 600 V transistorer fick erfara 2500 V från motorn när jag stängde av transistorerna, med motstånden hamnade jag på en bråkdel av detta, tror det blev 30 V i spikarna istället.
Mitt resonemang var att
@12 V och 0,75 A och 9 W
alt
@5 V och 0,31 A och 1,55 W
i förlust fick duga bara jag fick sakerna att fungera tillfälligt, tyckte det var bra att jag förstod varför det fungerade än att ta en lösning som jag inte förstod.
I resonemanget fanns tanken att ju högre spänning ju större mängd energi togs bort från spolen.
Mikrokontroller, logik, transistorer.
Mätte upp att mina 600 V transistorer fick erfara 2500 V från motorn när jag stängde av transistorerna, med motstånden hamnade jag på en bråkdel av detta, tror det blev 30 V i spikarna istället.
Mitt resonemang var att
@12 V och 0,75 A och 9 W
alt
@5 V och 0,31 A och 1,55 W
i förlust fick duga bara jag fick sakerna att fungera tillfälligt, tyckte det var bra att jag förstod varför det fungerade än att ta en lösning som jag inte förstod.
I resonemanget fanns tanken att ju högre spänning ju större mängd energi togs bort från spolen.
-
OpenCopperPour
- Inlägg: 9
- Blev medlem: 12 januari 2021, 12:29:40
Re: Hantera transienter från motorer
Nej det var en stjärnspårare, fick för mig att försöka bygga något motordrivet som låste in sig på en ljuspunkt på himlen och följde den ljuspunkten.
Motordrivningen fungerade bra till slut men programmet som spårade ljuspunkten krävde precis rätt skillnader i ljusstyrka för att kunna spåra någon stjärna, kunde inte ta vilken stjärna som helst och det fick inte vara för mörk himmel heller.
Hade nog kunnat programmerat det bättre.
Motordrivningen fungerade bra till slut men programmet som spårade ljuspunkten krävde precis rätt skillnader i ljusstyrka för att kunna spåra någon stjärna, kunde inte ta vilken stjärna som helst och det fick inte vara för mörk himmel heller.
Hade nog kunnat programmerat det bättre.
Senast redigerad av OpenCopperPour 12 januari 2021, 16:17:02, redigerad totalt 1 gång.
Re: Hantera transienter från motorer
Ett bra sätt att få elektronik att överleva i störd miljö börjar med att bygga kretskortet rätt.
Genomtänkta och skilda jordplan för kraft och signal, digital och analog, är det första och kanske svåraste om man inte sysslat med sådant innan.
Det är först när stabila jordplanen finns som man har man något att avkoppla mot, begränsa mot och mäta mot i den mån man gör det.
Utan fungerande jordplan och man får leva med osäkerhet i vad som fungerar eller blir friterat.
Fladdrar jordplan med höga strömmar och transienter så gör allt annat det också.
Många logik-kretsar har inbyggda skyddsdioder även mot för hög positiv spänning men det kan lätt bli fel-tänk: Inkommande transienter kan om de är kraftiga nog se till att en MCU får ett par hundra volt i drivspänning via dioden till Vcc och de flesta MCUer är petiga med spänningen.
Därav att zenerdioder är lämpliga att komplettera med innan överspänningar når ingångar på en MCU, om det finns risk får sådant.
Digitala inkommande signaler är enkla att avkoppla frikostigt om det inte är tidskritiska signaler.
För utgående styrsignaler får man tänka igenom hur resulterande strömslingor ser ut. Ska retur-strömmen gå tvärs genom bilen och dela väg med startmotor och annat så så blir det svårt att få stabil funktion.
Avkoppling med RC-kretsar är enkelt och billigt. Ferrit-rör är enkelt att ta udden av värsta MHz-transienterna i bägge riktningarna. Dioder och spolar efter behov.
Varistorer och andra specifika överspännings-skydd är förekommande om man t.ex. mäter direkt på tändstifts-spänniing eller stora relän.
Är man osäker på om ett skydd för en GPIO ska räcka och funktionen är absolut viktig och det är tekniskt svårt att hantera jordplanen så är optokopplare en förhållandevis enkel och välfungerande lösning. Man brukar då även förse kopplaren med en yttre seriell lysdiod så att funktion och status är lätt kontrollerade och gärna optokopplare som gammaldags DIL-kretsar som man socklar för enkelt byte om det varit svåra överspänningar. Optokopplaren måste ha helt olika jordplan på in och utsida för att skyddet ska bli bra.
Dessa olika jordplan, ska sammankopplas till en gemensam jord-potential relativt övrig elektronik i t.ex. en bil eller var nu störkällorna finns, och det på ett väldefinerat sätt. Det ska inte finnas en mängd alternativa jordslingor. En sådan punkt finns redan i de flesta moderna bilar.
För batterdrift gemensam för hela anläggningen typ en bil så kan spänningsförsörjningen vara ett problem, den varierar, kan dippa så att MCU delvis resettar, vad händer då i din design utan watchdog för matningen?
Temperatur och fukt kan också introducera liknande störningar.
Det är egentligen inget komplicerat att bygga något för hög driftsäkerhet om man bara tänker igenom designen och inte tar genvägar.
Skatbon som med nöd fungerar på labbänk fungerar inte bättre i det fria.
Liknande men lite mer utförliga råd och förklaringar: https://www.protoexpress.com/blog/7-pcb ... mc-issues/
Genomtänkta och skilda jordplan för kraft och signal, digital och analog, är det första och kanske svåraste om man inte sysslat med sådant innan.
Det är först när stabila jordplanen finns som man har man något att avkoppla mot, begränsa mot och mäta mot i den mån man gör det.
Utan fungerande jordplan och man får leva med osäkerhet i vad som fungerar eller blir friterat.
Fladdrar jordplan med höga strömmar och transienter så gör allt annat det också.
Många logik-kretsar har inbyggda skyddsdioder även mot för hög positiv spänning men det kan lätt bli fel-tänk: Inkommande transienter kan om de är kraftiga nog se till att en MCU får ett par hundra volt i drivspänning via dioden till Vcc och de flesta MCUer är petiga med spänningen.
Därav att zenerdioder är lämpliga att komplettera med innan överspänningar når ingångar på en MCU, om det finns risk får sådant.
Digitala inkommande signaler är enkla att avkoppla frikostigt om det inte är tidskritiska signaler.
För utgående styrsignaler får man tänka igenom hur resulterande strömslingor ser ut. Ska retur-strömmen gå tvärs genom bilen och dela väg med startmotor och annat så så blir det svårt att få stabil funktion.
Avkoppling med RC-kretsar är enkelt och billigt. Ferrit-rör är enkelt att ta udden av värsta MHz-transienterna i bägge riktningarna. Dioder och spolar efter behov.
Varistorer och andra specifika överspännings-skydd är förekommande om man t.ex. mäter direkt på tändstifts-spänniing eller stora relän.
Är man osäker på om ett skydd för en GPIO ska räcka och funktionen är absolut viktig och det är tekniskt svårt att hantera jordplanen så är optokopplare en förhållandevis enkel och välfungerande lösning. Man brukar då även förse kopplaren med en yttre seriell lysdiod så att funktion och status är lätt kontrollerade och gärna optokopplare som gammaldags DIL-kretsar som man socklar för enkelt byte om det varit svåra överspänningar. Optokopplaren måste ha helt olika jordplan på in och utsida för att skyddet ska bli bra.
Dessa olika jordplan, ska sammankopplas till en gemensam jord-potential relativt övrig elektronik i t.ex. en bil eller var nu störkällorna finns, och det på ett väldefinerat sätt. Det ska inte finnas en mängd alternativa jordslingor. En sådan punkt finns redan i de flesta moderna bilar.
För batterdrift gemensam för hela anläggningen typ en bil så kan spänningsförsörjningen vara ett problem, den varierar, kan dippa så att MCU delvis resettar, vad händer då i din design utan watchdog för matningen?
Temperatur och fukt kan också introducera liknande störningar.
Det är egentligen inget komplicerat att bygga något för hög driftsäkerhet om man bara tänker igenom designen och inte tar genvägar.
Skatbon som med nöd fungerar på labbänk fungerar inte bättre i det fria.
Liknande men lite mer utförliga råd och förklaringar: https://www.protoexpress.com/blog/7-pcb ... mc-issues/
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Re: Hantera transienter från motorer
Aha - det typiska problem med saknad av snubber.
Ja, en induktiv last som man slutar driva abrupt kommer att dumpa den magnetiska energi medelst en intensiv spänningsspil.
Detta är orsaken till att man monterar en snubber över den last, i detta fall motorn.
Om det är en icke-polariteteväxlande last brukar man en diod (tänk reläspole), är det en polaritetsväxlande last (tänk H-brygga eller AC) brukar man ta ett motstånd i serie med en kondensator.
Spänningsspikens toppspänning beror på belastningen och innehåller ganska höga frekvenser, därmed är kondingen en bra ledare (höga frekvenser i spiken) och motståndet tar energin från spiken.
Så en konding runt 330nF-470nF i serie med 47Ω-120Ω skulle göra mycket. Motståndsvärdet kan evt.vara lägre.
Ja, en induktiv last som man slutar driva abrupt kommer att dumpa den magnetiska energi medelst en intensiv spänningsspil.
Detta är orsaken till att man monterar en snubber över den last, i detta fall motorn.
Om det är en icke-polariteteväxlande last brukar man en diod (tänk reläspole), är det en polaritetsväxlande last (tänk H-brygga eller AC) brukar man ta ett motstånd i serie med en kondensator.
Spänningsspikens toppspänning beror på belastningen och innehåller ganska höga frekvenser, därmed är kondingen en bra ledare (höga frekvenser i spiken) och motståndet tar energin från spiken.
Så en konding runt 330nF-470nF i serie med 47Ω-120Ω skulle göra mycket. Motståndsvärdet kan evt.vara lägre.
-
OpenCopperPour
- Inlägg: 9
- Blev medlem: 12 januari 2021, 12:29:40
Re: Hantera transienter från motorer
Jahaja, så jag var bara halvt ute och cyklade då.
Att jag inte ens tänkte tanken att sätta en kondensator också.
Här är en länk för ev efterföljande om Snubber.
https://en.wikipedia.org/wiki/Snubber
Att jag inte ens tänkte tanken att sätta en kondensator också.
Här är en länk för ev efterföljande om Snubber.
https://en.wikipedia.org/wiki/Snubber
