¿El motor paso a paso causa Arduino Brownout?

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Estoy intentando construir lo que equivale a una máquina CNC de un solo eje que funciona con un sistema eléctrico de tipo automotriz de 12 voltios. Aquí hay una descripción básica de la construcción:

  • Arduino Uno
  • Sólo para pruebas, estoy usando una fuente de alimentación conmutada regulada de 12v dc 30A conectada a 110v ac.
  • También solo para pruebas, estoy usando un Nema 24 paso a paso de 426 oz-in. Stepper real será más grande. Este es 2.8A cableado en paralelo.
  • convertidor de refuerzo de 600 vatios para aumentar 12v a 36v para entrada en el controlador del motor.
  • Módulo de fuente de alimentación de 9 V entre 12 V y Arduino.
  • Controlador del motor Geckodrive G201x configurado en 3A.

La máquina funciona bien cuando enciendo mi Arduino con una fuente separada del motor paso a paso. Pero parece que se desvanece cuando todos están conectados a la misma fuente de alimentación. Desafortunadamente, solo tengo una fuente de poder.

Originalmente pensé que estaba recibiendo algún tipo de pico de voltaje. El sistema automotriz podría producir esto (y yo estaba probando ese sistema en ese momento). Por eso pensé poner el módulo 9v allí. Creo que lo necesito independientemente, pero no parece haber solucionado este problema.

Luego me dieron una sugerencia para aislar el motor. Lo mejor que pude ver, necesitaba colocar el optoaislador entre el Arduino y el controlador. Puse uno entre el paso / dir y los pines apropiados en el Arduino y encendí el aislador con una fuente de alimentación de 5v. Eso tampoco funciona.

Si desconecto el motor, pero dejo el suministro de 600 vatios y el controlador del motor conectados, no veo las caídas de tensión. Mi instinto me dice que el motor paso a paso está extrayendo demasiada potencia y causando un apagón. Según tengo entendido, podría colocar un diodo y un condensador entre el Arduino y la fuente de alimentación. ¿Pero no es mi fuente de alimentación lo suficientemente potente como para no necesitar esto? ¿Debería estar usando aproximadamente 100w de potencia correcta? Como lo entiendo, el motor puede usar más que esto al arrancar, pero ¿realmente usaría mucho más?

Editar:

Intenté usar el esquema del condensador 47uF y .1uF aquí entre mi 9v La oferta y el arduino. No parecía ayudar. Puse mi multímetro en las entradas en el Arduino y jugué un poco con el sistema hasta que hizo algunas cosas locas (por lo general, intercalará la salida en una pantalla LCD que he conectado). No noté ningún cambio en el voltaje, aunque supongo que podría ser solo un pequeño pico que el medidor no detectó.

Creo que ayudaría si dibujara un esquema del sistema. Tal vez entonces alguien puede señalar algo?

Editar: Aquí hay un esquema. Perdón por la mala calidad. Esperemos que sea legible. Intenté incluir todo en mi proyecto, pero asumo que los botones, el interruptor de palanca, el codificador rotatorio y el lcd no son la causa.

    
pregunta Dan

2 respuestas

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Existe una gran variabilidad cuando se observan cambios de alta velocidad en el consumo de energía. No es tan fácil como pensar en lo que podría pasar en DC. Algunos de los problemas pueden basarse en la longitud y el tamaño de los cables conductores, así como en la configuración del enrutamiento de la alimentación. Esto se aplica tanto al cableado como al enrutamiento de PCB de un sistema de energía.

Es posible tener un pulso de demanda de potencia lo suficientemente rápido como para pensar en el bus de alimentación como una línea de transmisión, en lugar de un elemento de circuito concentrado. La inductancia de su cable de alimentación eléctrica resistirá el flujo de corriente lo suficiente como para disminuir el voltaje en una cantidad significativa al final de la línea de transmisión. Por lo tanto, en esta situación, un diodo y un condensador pueden resolver el problema al mantener el voltaje de Arduino alto hasta que la corriente pueda bajar el cable para satisfacer la necesidad.

Es una buena idea aislar los circuitos de variación de control y alta demanda de potencia. Esto no tiene que ser tanto como una fuente de alimentación separada, sino que podría significar que no se comparten largos tramos de cableado de la fuente de alimentación, antes de desconectarse entre sí.

    
respondido por el Joe
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Su mitigación dependerá de la causa real, que probablemente sea una de las siguientes:

  • La caída del suministro en el 12 como resultado del sorteo del motor, causando que su suministro de arduino caiga por debajo de un nivel aceptable
  • Los picos en el 12 se deben a un retroceso que lo hace aguas arriba del controlador del motor, lo que hace que la salida del regulador cheapo 12- > 9 se comporte mal
  • Los picos en la red de GND (nuevamente como resultado del retorno del motor) causan uno de los problemas anteriores

Debes confirmar la causa real de tu problema con un osciloscopio antes de implementar una solución.

Soluciones que puedes probar:

  • Más capacitancia de entrada en su convertidor 12- > 9 (esto puede ayudar si se cae en el 12)
  • Más capacidad de entrada en su arduino (esto puede ayudar si se cae en el 12, o si el regulador se está volviendo inestable debido a una perturbación en la entrada de 12V)
  • Use un diodo TVS en la entrada de su regulador para eliminar las perturbaciones en la 12V
  • Apague el regulador por uno que proporcione aislamiento, o un regulador lineal, que responda mejor a las perturbaciones en la entrada, siempre que sea estable y tenga suficiente capacidad de entrada / salida.
respondido por el Ryan

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