Protección contra sobretensiones para mini-computadoras

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Estoy trabajando en un robot móvil y he dañado 2 RPis como resultado de lo que parece ser una situación transitoria de sobretensión. Por favor vea el dibujo adjunto de la configuración básica. El fallo no es repetible, por lo que es difícil averiguar qué es exactamente lo que lo está causando (después del primer fallo, cambié el convertidor DC-DC). ¿Hay algo que parece faltar? La única acción común entre los dos fallos que puedo recordar es que se utiliza el botón e-stop. El controlador del motor de Roboteq (FBL2360) permite la regeneración, pero ha sido bloqueado a 35 V, lo que el convertidor DC-DC puede manejar. Estas situaciones de sobretensión también dañan los dispositivos USB conectados a los RPis y hay algunos componentes costosos, ¿alguna recomendación para protegerlos aún más? Aquí está el convertidor DC-DC

    
pregunta bosst

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Supongamos que el relé interrumpe la corriente del motor, 20 amperios, en 20 nanosegundos.

Supongamos que hay un cable que va desde el relé al controlador del motor, y que el cable se acopla a la potencia regulada RPi; El cableado entre el regulador y el RPI forma un bucle con VDD y RTN. < - EDITAR

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Supongamos que la distancia del cable al bucle es de 1 cm. Supongamos que el área del bucle es de 1 cm por 10 cm (4 "). ¿Qué voltaje se induce, encima del VDD RPi regulado?

$$ Vinduce = [MU0 * MUr * Área / (2 * pi * Distancia)] / dI / dT $$

¿Qué es el voltaje inducido? cualquier cosa por encima de 1 voltio transitorio es una mala noticia. Ahora inserte el valor para MU0 de 4 * pi * 1e-7

Vinduce = 2e-7 * area / distance * dI / dT

Vinduce = 2e-7 * 1cm * 10cm / 1cm * 1 amp / nanosegundo

Vinduce = 2e-7 * 10cm * 10 ^ + 9 amp / segundo = 2e-7 * 0.1 * 1e + 9

Vinduce = 2e + 1 = 20 voltios inducidos

Para evitar esto (por ejemplo, reducir el voltaje inducido de 20 voltios a 0,2 voltios),

(1) mantenga el PCB MCU a un metro de distancia de los cables del motor de desconexión rápida de alta corriente (cables calientes y de retorno).

(2) coloque una placa de acero adyacente a la PCB MCU, aislada para evitar cortocircuitos; haga que la placa sea más grande que la PCB MCU

(3) inserte un filtro PI (C-L-C) en la PCB de la MCU, como se muestra

simular este circuito

El inductor de un Ohm es para amortiguar. Rdampen = sqrt (L / C) = sqrt (1mh / 0.1mF) = sqrt (100 = 3,16 ohmios ideal. El 1 ohmio está sobre la amortiguación.

    
respondido por el analogsystemsrf

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