Problema de extinción en la Raspberry Pi sobre el cable de alimentación eléctrico

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Estoy en medio de hacer mi propio ROV con seis motores de CC como los propulsores.

El controlador principal dentro del ROV es un microcontrolador que está conectado a Raspberry Pi que puede enviar y recibir comandos de control a través de TCP. La alimentación y el control desde y hacia la superficie se establecen mediante un cable de sujeción que consta de un cable de alimentación y un cable Cat-5 para la conexión a Ethernet. La potencia transmitida es de 36V con una corriente nominal máxima de 20A. Dentro del ROV, el voltaje de transmisión se convierte a 12V para uso del motor y 5V para otros dispositivos electrónicos (microcontroladores, Raspberry Pi, otros sensores).

El problema es que cada vez que arranco el motor, la Raspberry Pi parece estar apagándose (el indicador de encendido parpadea) y luego se apaga. He intentado usar una fuente separada (por ejemplo, una batería) para los dispositivos de 5V y funciona perfectamente.

¿Ustedes tienen alguna solución para esto? He pensado en utilizar el optoacoplador, pero de nuevo la energía proviene de la misma fuente (cable de sujeción), así que pensé que resultaría de la misma manera. Lo mejor que puedo pensar ahora mismo es encontrar un convertidor DC-DC aislado para la Raspberry Pi.

¡Gracias!

Editar: Hice mi propio controlador, que consiste en un solo transistor NPN (TIP142) que actúa como interruptor. El motor dibujará alrededor de 7A. Para convertir 36V a 12V, uso este enlace . En cuanto al convertidor de 12V a 5V, estoy usando Turnigy UBEC 5A

    

3 respuestas

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El problema que está experimentando se debe a la resistencia de su umbilical. Tienes una línea de transmisión. Las pérdidas \ $ I ^ 2 R_ {Cable} \ $ están consumiendo tu poder.

Mida el voltaje y la corriente en los terminales de su motor. A medida que aumente, \ $ V_ {Cargar} \ $ disminuirá.

Es posible que haya suficiente voltaje para comenzar sin carga (especialmente si la rov está fuera del agua - empujando el aire) pero a medida que aumenta la corriente, la caída de voltaje en el cable aumenta, lo que explica sus características observadas.

La solución sería enviar una corriente alterna a un voltaje mayor a rov, reducirlo en la rov y los motores de accionamiento.

Editar ... O aumente el ancho de su cable del alimentador de energía como lo sugiere: Tether - Ejemplos de caída de potencia y voltaje .

Realmente depende de tu corriente. 6 motores pueden dibujar mucho, especialmente desde el rotor bloqueado hasta la velocidad máxima. 20A es mucho dependiendo de la longitud de su umbilical.

Busque la resistencia del cable de AWG (American Wire Gage). Tienen R / 100ft. Multiplícalo por tu longitud de cuerda * 2/100 pies.

El 2 se debe a que debe actualizarse para cargar y volver. Piense en el número de pines en una lámpara.

O también puedes calcular la resistencia. $$ R_ {Cable} = \ frac {ρ l} {A} $$ ρ = 10.37 Ω CM / ft, l = 2 * longitud de su umbilical, A en CM desde AWG.

$$ V_ {DROP} = I R_ {Cable} $$

Componentes de un sistema ROV

    
respondido por el StainlessSteelRat
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La forma más fácil de solucionar este problema es agregar una batería interna para alimentar la Pi y cualquier otra cosa que pueda verse afectada por una caída de tensión. Asegúrese de que los cables de tierra estén conectados correctamente.

En otras palabras, simplemente mueva el cable + DC que alimenta al Pi y otras cosas de la fuente de alimentación de su cable y conéctelo a una batería con el voltaje adecuado.

Luego puede solucionar el problema, buscar problemas relacionados con la conexión a tierra (rebote de tierra), la caída de voltaje de la fuente de alimentación de la correa, etc.

Querrás usar un DSO para capturar cualquier hundimiento.

    
respondido por el Dwayne Reid
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El convertidor DC-DC, especialmente si es un tipo de aceleración, parece una buena idea. Si su conexión a tierra interna tiene la forma adecuada de "estrella", no esperaría demasiados problemas con la corriente de retorno y, por lo tanto, puede que no sea necesario aislarla.

Puede probar las soluciones de EMC habituales: Pi en una caja de metal, chokes de ferrita en su alimentación y cables de datos.

También puede agregar más condensadores a la fuente de alimentación Pi para solucionar fallos.

Si tiene un sistema interno de registro de datos / telemetría para cosas como la temperatura del sistema, agregue un "voltaje de amarre" para que pueda evaluar el impacto de hacer funcionar el motor.

    
respondido por el pjc50

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