Reducción del ruido del motor de CC

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Estoy diseñando un circuito con un motor de CC Motores de cabeza de engranajes reversibles de 12 VCC - 70 RPM y algunas otras cosas, incluyendo una MCU y un LÁSER, todas controladas desde una sola fuente de 12 V Motor (eléctrico en lugar de radiativo, pero no perjudica la reducción de ambos).

No he trabajado mucho con motores mucho antes, sin embargo, al leer los artículos en esta comunidad y algunos buscar en otra parte en Internet, parece que hay algunas técnicas para lidiar con este ruido y me preguntaba si podría obtener Alguna respuesta informada sobre la validez y los inconvenientes de algunas de las técnicas que he encontrado.

  1. Pequeños condensadores (1 o 10nF) conectados a través de los terminales en una variedad de combinaciones que incluyen entre Vcc / Gnd, dos entre Vcc / Gnd con el centro conectado al exterior de la caja y una combinación de los dos anteriores. No polarizado si el motor necesita funcionar en ambos sentidos.

  2. Puesta a tierra directa de la carcasa del motor.

  3. Inductor de estrangulamiento en serie con el Vcc del motor.

  4. Empleando una topología de filtrado más compleja cerca del motor.

  5. Retorciendo y blindando los cables del motor y aislándolos físicamente del resto del circuito.

  6. Mantener la conexión a tierra del motor separada de la conexión a tierra del resto del circuito y conectarla directamente a los terminales de la fuente de alimentación si es posible (o lo más cerca posible si no) para evitar problemas de bucle a tierra ( puesta a tierra de estrellas?)

  7. Encerrar el motor físicamente dentro de una caja de metal (y conectar a tierra esa caja).

  8. Usando condensadores electrolíticos de ESR grandes (1000uF +) conectados lo más cerca posible de otros equipos sensibles entre sus Vcc y Gnd (Ánodo a Vcc, Cátodo a Gnd), o colocando estos grandes condensadores junto a la fuente de alimentación en todas las líneas que salen.

  9. Ejecutar algunos de los otros equipos a través de un regulador lineal (no estoy seguro si estos son particularmente buenos para rechazar el ruido de HF)

  10. Colocar diodos junto a la fuente de alimentación para diferentes líneas que conducen a diferentes sistemas.

Buscando una respuesta genérica con respecto a la efectividad de las técnicas anteriores y tal vez más con respecto a la protección contra el ruido del motor de CC, no es algo específico de ese motor, ya que ese proyecto ya terminó, ahora tengo curiosidad y creo que sería útil Tenga esta información disponible en un lugar para futuros proyectos y otras personas interesadas.

    
pregunta ElecEnthusiast

6 respuestas

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Siempre debe colocar un condensador en los terminales del motor, incluso si su circuito no está afectado, porque el arco eléctrico del cepillo crea un ruido de RF que puede interferir con otros equipos (por ejemplo, radios de AM). La recomendación habitual es instalar dos condensadores cerámicos de 0.1uF, uno conectado desde cada terminal del motor a la caja. Esto 'conecta' el caso a rf sin el peligro de tener una conexión de CC expuesta.

La ondulación puede ser un problema para los equipos sensibles que tienen un pobre rechazo de la fuente de alimentación, pero los condensadores y reguladores normales del filtro generalmente lo eliminarán. Otra preocupación es el pico de corriente y la caída de voltaje que se produce al arrancar el motor. Este motor tiene una corriente de bloqueo de solo 390 mA, por lo que siempre que su fuente de alimentación de 12 V pueda manejarse, no debería preocuparse por eso. Solo asegúrese de que el motor y su circuito de control estén cableados directamente a la fuente de alimentación y conecte cables separados a los otros dispositivos.

    
respondido por el Bruce Abbott
4

Respecto a tus puntos para reducir el ruido:

  
  1. Condensadores pequeños (1 o 10nF)
  2.   

Eso es correcto, excepto por la mención de la polaridad del capacitor: de todos modos, los capacitores deben ser cerámicos, diseñados para funcionar en alta frecuencia, no electrolíticos ni de papel, incluso si el motor funciona solo en una dirección. Coloque estos condensadores lo más cerca posible del motor y del controlador del motor si está utilizando un controlador PWM.

  

Utilizando condensadores electrolíticos grandes (1000uF +) y de baja ESR conectados lo más cerca posible a otros equipos sensibles entre sus Vcc y Gnd (Ánodo a Vcc, Cátodo a Gnd), o colocando estos grandes condensadores junto a la fuente de alimentación en todos de las líneas que salen ...

Lo más probable es que el uso de condensadores grandes solo sea parcialmente efectivo, principalmente durante el arranque / parada / retroceso del motor. Una mejor protección contra el ruido es: hacer fuentes de alimentación separadas para el circuito de alimentación y para la parte de control, incluso si ambas requieren el mismo 12V. Tu p.9 es exactamente sobre esto.

  

Torcer y proteger los cables del motor y aislarlos físicamente del resto del circuito.

La causa principal de la transmisión de ruido por motor (a través de cables y por aire) es el encendido de los cepillos. Por lo tanto, si su motor no es nuevo, verifique las condiciones de los cepillos y conectores, y muele el conector si es necesario.

También planifique su topología de cable como una estrella (con la fuente de alimentación en el centro) con rayos (partes de su esquema) e intente evitar la fabricación de la cadena contenida en los consumidores.

Estrella:

consumidor 2 < --- alambres --- > Suministro de energía < --- cables - > consumidor 1

Cadena:

PowerSupply < --- cables - > consumidor 1 < --- alambres --- > consumidor 2

    
respondido por el Maksym Shysha
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Su motor tiene una corriente relativamente baja, por lo que, a menos que tenga un buen modelo de motor, el mejor enfoque es experimental.

Deje espacio en su tablero para inductor de estrangulamiento. Tenga un pequeño condensador soldado directamente en el terminal del motor. Tenga suficiente desacoplamiento en las líneas de alimentación que alimentan el motor.

Luego intente con algunos valores para los condensadores y para el inductor de estrangulación y mida el ruido en los suministros con un alcance (o un analizador de espectro si tiene uno).

    
respondido por el MAC
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Varios puntos que de alguna manera aún no fueron mencionados.

  1. La ruta de alimentación completa desde su puente hasta el motor debe estar cuidadosamente protegida. El blindaje, si es posible, debe estar conectado a la caja del motor. En el lado de la placa, el blindaje debe conectarse a través de condensadores a tierra, y en algún lugar del sistema debe conectarse a tierra directamente.
  2. Cerca del puente debe tener capacitores de entrada para proporcionar energía durante la conmutación. Me refiero a las tapas pequeñas para reaccionar rápidamente y varias tapas grandes que tendrán suficiente energía para mantener el voltaje incluso durante los picos de la corriente ling. Normalmente son cientos de microfaradios.
  3. Use chokes de modo común de filtros mejor preparados en su línea eléctrica para permitir solo virtualmente la corriente continua. Todos los efectos de conmutación deben limitarse al puente y al cable hacia el motor.
  4. Por supuesto, un buen diseño es muy importante. Siempre piense dónde va la corriente, reduzca el flujo magnético, recuerde que en el sistema de conmutación no solo se conmuta la corriente del motor, sino también las puertas de los transistores de puente, los condensadores de refuerzo y, a veces, otras cosas.

También las ferritas alrededor del cable son una buena idea.

¡Buena suerte!

    
respondido por el Gregory Kornblum
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actualmente los Arduninos son muy sensibles a este tipo de ruido, los lcd son mucho más ... La solución principal para este tipo de situaciones es a; amortiguador, se recomienda su uso en conjunto con cargas de inductancia como motores.

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respondido por el Alejandro Santiago
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Igual aquí, encontré que los drones baratos son realmente malos y normalmente es un motor el culpable. Lo realmente extraño es que, por lo general, no es más débil que el resto, pero agregar condensadores de cerámica ayuda mucho. Encontré que una parte físicamente más grande parece más confiable, terminé usando las PCB de retroiluminación LED de pantalla plana.

También es relevante, esto ayuda con la "enfermedad del drone loco", que normalmente es el problema de interferencia de RF.

    
respondido por el Andre

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