Ruido inducido por tierra entre dos tarjetas conectadas

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Tengo un sistema CNC que consiste en un controlador CNC conectado a una PC a través de USB. El controlador a su vez está conectado a una placa de controlador de motor paso a paso. Mi problema es que, en algún momento, el encendido / apagado de la fuente de alimentación del motor de pasos incrementó los picos en la distribución de potencia del controlador CNC, algunas veces hasta el punto de reiniciar el sistema.

Cuando las unidades están encendidas, incluso puede ver la frecuencia PWM de 20 khz de los controladores que se encienden y apagan en la distribución de energía de los controladores CNC como picos de voltaje delgado. Si la placa de controladores está desconectada de la placa del controlador, no hay interferencia.

Supongo que dado que ambas placas están conectadas con una base común, esta es la causa principal de los picos inducidos. Además, la interfaz CNC a controlador se realiza a través de aisladores digitales, por lo que, de hecho, la placa CNC y las placas conductoras están aisladas eléctricamente.

Me gustaría saber qué podría hacer para minimizar este problema. Cualquier sugerencia es muy apreciada.

El controlador utiliza la fuente de alimentación USB y está aislado de los controladores. Pero solo cuando los controladores están conectados al controlador, veo un ruido inyectado en la fuente de alimentación de los controles (usb).

Un diagrama para ilustrar la arquitectura:

    
pregunta Alfredo

2 respuestas

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Mi primera reacción instintiva es que la conexión a tierra entre el controlador y el motor no pertenece allí. Tienes un bloque aislador, lo cual tiene sentido, pero luego derrotas el aislamiento uniendo los terrenos.

¿Cuál es la naturaleza de las líneas STEP y DIR al controlador del motor, y qué es exactamente el bloque aislador ? Lo más probable es que los aisladores sean optoacopladores. En su forma más simple, tienen salidas de colector y transistor NPN flotantes. Si el controlador del motor ha levantado pasivamente las entradas, ate los transistores de salida del aislador entre la conexión a tierra del controlador del motor y estas líneas. También hay otras formas en las que se pueden conectar, pero tiene sentido entrar en eso después de explicar la interfaz eléctrica al controlador del motor y qué son exactamente estos aisladores.

En ningún caso debe haber una conexión a través del aislamiento.

    
respondido por el Olin Lathrop
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Para resolver este problema de manera sistemática, necesitamos determinar la cantidad de emisiones conducidas (CE) de las emisiones irradiadas (RE).

Debe tomar algunas medidas de ruido diferencial utilizando dos sondas combinadas con clips de tierra muy cortos para que cuando invierta y agregue el canal B para A-B, los datos del cable USB sean nulos. Si esto no es posible, entonces tiene un grave ruido irradiado.

Obviamente, la conexión a tierra reduce el ruido CE en modo común (CM) pero también induce ruido en modo diferencial conducido (DM) a través de la ruta a tierra.

1) Mida dos ruidos de tierra de la PC al CNC y luego al Controlador usando un cable coaxial para el cable de tierra conectado a tierra en la PC y el conductor central al CNC y luego al Controlador. Busque < 100mVpp 2) Mida el ruido de ingreso del USB del controlador con respecto a la conexión a tierra de la PC. Busque < 100mVpp. 3) Mida el ruido radiado con una sonda de conexión a tierra con cortocircuito con una pinza de conexión a tierra en una antena de 12 "de diámetro. Debe estar a < 50mV en los picos.

Si el ruido conducido supera este nivel, debe aislar los motivos. Un gran estrangulador de ferrita funcionará en serie. Si esto es imposible porque el controlador está conectado a la red eléctrica a una PSU que está conectada a tierra en el chasis, necesita filtrar esto.

Sin duda, el ruido del CM irradiado va a ser un problema ... Debe usar un estrangulador de CM alrededor de todos los pares de cables de la salida del controlador. Estos pueden ser costosos y grandes como los de su cable de video. Es posible que también necesite utilizar cables de altavoz trenzados para los cables del conductor (18AWG según la corriente del motor)

Todo el CNC, equipos de selección y colocación, etc., he visto estos métodos.

Un último punto ... Tu aislamiento está en el lugar equivocado. Debe estar en la carga para que el conductor tenga un alto rechazo de CM. Debido a que su aislamiento Opto está muy lejos, hace que su trabajo sea más difícil y puede ser necesario proteger los cables, así como los choques de ferrita CM.

Buen ruck.

    
respondido por el user11355

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