DC 모터 노이즈 감소


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DC 모터 12V DC 가역 기어 헤드 모터-70RPM 및 MCU 및 LASER를 포함한 다른 모든 회로를 설계하고 있습니다 . 모두 12V 소스에서 구동되며 모터에서 발생하는 큰 HF 노이즈 리플이 걱정됩니다. 그러나 둘 다를 줄이는 데 아무런 해가 없습니다).

나는 이전에 모터를 많이 사용하지는 않았지만이 커뮤니티의 기사와 인터넷의 다른 곳을 검색 하여이 소음을 처리하는 몇 가지 기술이있는 것으로 보이며 교육받은 반응을 얻을 수 있는지 궁금합니다. 내가 만난 몇 가지 기술의 유효성과 단점에 대해

  1. 소형 커패시터 (1 또는 10nF)는 Vcc / Gnd 사이, 2 개는 Vcc / Gnd 사이, 중간이 케이스 외부에 연결된 상태 및 위 두 가지의 조합을 포함하여 다양한 조합으로 단자에 걸쳐 연결됩니다. 모터가 양방향으로 작동해야하는 경우 비극성입니다.

  2. 모터 케이스를 직접 접지하십시오.

  3. 모터의 Vcc와 직렬로 인덕터를 초크하십시오.

  4. 모터에 더 복잡한 필터링 토폴로지를 사용합니다.

  5. 모터 케이블을 비틀고 차폐하고 나머지 회로와 물리적으로 분리합니다.

  6. 모터의 접지를 나머지 회로의 접지와 분리하고 접지 루프 문제를 피하기 위해 가능하면 (또는 가능하지 않은 경우 가능한 한 가깝게) 모터를 전원의 단자에 직접 연결하십시오 (스타 접지?)

  7. 금속 케이스 안에 모터를 물리적으로 둘러싸고 (케이스를 접지).

  8. Vcc와 Gnd (Anode to Vcc, Cathode to Gnd) 사이의 다른 민감한 장비에 최대한 가깝게 연결된 대형 (1000uF +)의 저 ESR 전해 커패시터를 사용하거나 이러한 대형 커패시터를 모든 전원 라인의 전원 자체 옆에 배치 선도.

  9. 선형 레귤레이터를 통해 다른 장비 일부 작동

  10. 다른 시스템으로 연결되는 다른 라인의 전원 옆에 다이오드를 배치합니다.

위의 기술의 효과와 DC 모터 노이즈로부터의 보호에 관한 일반적인 대답을 찾고 있습니다. 프로젝트가 실제로 끝나기 때문에 해당 모터에 특정한 것이 아니라 지금은 궁금합니다.이 정보를 얻는 것이 도움이 될 것이라고 생각합니다. 미래의 프로젝트와 다른 관심있는 사람들을 위해 한곳에서 사용할 수 있습니다.


모터에는 어떤 전압과 전류가 필요합니까?
Dwayne Reid

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이것은 좋은 목록입니다. # 8주의 : Vcc의 캐패시턴스가 너무 많으면 회로에서 전원을 제거한 후에도 오랫동안 마이크로 컨트롤러에 전원을 공급할 수 있습니다. 제품 전원을 껐다 켜려고 할 때 특히 문제가됩니다. 전원을 끄고 몇 초 정도 기다렸다가 다시 켜십시오. 그러나 마이크로 컨트롤러는 실제로 재설정되지 않습니다.
bitsmack

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관심사가 HF 노이즈 인 경우 커패시터가 클 필요는 없습니다. 그것들은 그들이 보호하고있는 장치에 최대한 실용적이어야한다 (DIP가 지배 될 때, 패키지에 전력과 접지가 일관되게있는 특정 제품군에 커패시터가 내장 된 소켓이 있었다) 0.1uF는 전형적인 값이었다 IIRC. 큰 커패시터를 사용하는 경우 주 전원 공급 장치가 더 적합하며 전원 공급 장치의 표시기 LED가 @bitsmack
Ecnerwal

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큰 커패시터도 실제로 HF를 통과하지 못할 수 있습니다. 전통은 더 높은 선로 경로를 위해 더 큰 캡과 더 작은 캡 (10 년 이상)을 병렬 처리합니다.
XTL

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또 다른 요점은 모터가 온 / 오프되거나 PWM을 사용하는 경우입니다. 스위치 타임에서 모터 및 브리지 부하에 대한 필터의 영향을 고려해야합니다. 대부분의 필터는 무해하지만 모터 양단의 캡이 큰 문제 일 수 있습니다.
XTL

답변:


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브러시 아크는 다른 장비 (예 : AM 라디오)를 방해 할 수있는 rf 노이즈를 생성하므로 회로에 영향을 미치지 않더라도 항상 모터 단자에 커패시터를 배치해야합니다. 일반적인 권장 사항은 각 모터 단자에서 케이스에 연결된 2 개의 0.1uF 세라믹 커패시터를 설치하는 것입니다. 이것은 노출 된 DC 연결의 위험없이 케이스를 rf로 '접지'합니다.

리플은 전원 공급이 거부되는 민감한 장비의 경우 문제가 될 수 있지만 일반적인 필터 커패시터와 레귤레이터는 일반적으로이를 제거합니다. 또 다른 문제는 모터를 시작할 때 발생하는 전류 스파이크 및 전압 강하입니다. 이 모터의 스톨 전류는 390mA에 불과하므로 12V 전원 공급 장치를 사용하면 걱정할 필요가 없습니다. 모터와 제어 회로가 전원에 직접 연결되어 있는지 확인하고 다른 장치에 별도의 배선을 연결하십시오.


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소음을 줄이기위한 요점 :

  1. 소형 커패시터 (1 또는 10nF)

커패시터 극성에 대한 언급을 제외하고는 정확합니다. 어쨌든 커패시터는 세라믹이어야하며 모터가 한 방향으로 만 작동하더라도 전해 또는 종이가 아닌 고주파에서 작동하도록 설계되어야합니다. PWM 커패시터를 사용하는 경우이 커패시터를 모터와 모터 드라이버에 최대한 가깝게 배치하십시오.

Vcc와 Gnd (Anode to Vcc, Cathode to Gnd) 사이의 다른 민감한 장비에 최대한 가깝게 연결된 대형 (1000uF +)의 저 ESR 전해 커패시터를 사용하거나 이러한 대형 커패시터를 모든 전원 라인의 전원 자체 옆에 배치 최고의 ..

대부분 큰 커패시터를 사용하는 것은 주로 모터의 시작 / 정지 / 역전 동안 부분적으로 만 효과적입니다. 더 나은 노이즈 보호는 동일한 12V가 필요한 경우에도 전원 회로와 제어 부품을위한 별도의 전원 공급 장치를 만드는 것입니다. 당신의 p.9는 이것에 관한 것입니다.

모터 케이블을 비틀고 차폐하고 나머지 회로와 물리적으로 분리합니다.

모터 (케이블 및 공기를 통한)의 소음 전달의 주요 원인은 브러시의 점화입니다. 모터가 신품이 아닌 경우 브러시와 커넥터 상태를 확인하고 필요한 경우 커넥터를 연마하십시오.

또한 와이어 토폴로지를 광선 (구성표의 일부)이있는 별 (중앙에 전원 공급 장치가있는)으로 계획하고 소비자로 구성된 체인을 만드는 것을 피하십시오.

별:

소비자 2 <--- 와이어 ---> POWERSUPPLY <--- 전선 -> 소비자 1

체인:

전원 공급 장치 <--- 와이어-> 소비자 1 <--- 와이어 ---> 소비자 2


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모터의 전류가 상대적으로 낮으므로 모터 모델이 우수하지 않으면 가장 좋은 방법은 실험적입니다.

초크 인덕터를위한 공간을 보드에 남겨 두십시오. 소형 커패시터를 모터 단자에 직접 납땜하십시오. 모터 드라이버를 공급하는 전원 라인에 충분한 디커플링이 있어야합니다.

그런 다음 커패시터와 초크 인덕터에 몇 가지 값을 사용하여 스코프 (또는 스펙트럼 분석기가있는 경우 스펙트럼 분석기)를 사용하여 공급 장치의 노이즈를 측정하십시오.


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어떻게 든 아직 언급되지 않은 몇 가지 요점.

  1. 브리지에서 모터까지의 전체 전원 경로는주의해서 보호해야합니다. 가능하면 쉴드를 모터 인클로저에 연결해야합니다. 보드 쪽에서 차폐는 커패시터를 통해 접지에 연결되어야하며 시스템 어딘가에는 접지에 직접 연결해야합니다.
  2. 브리지 근처에는 스위칭 중에 전원을 공급하기 위해 입력 커패시터가 있어야합니다. 작은 캡은 빠르게 반응하고, 여러 개의 큰 캡은 링 전류 피크 동안에도 전압을 유지하기에 충분한 에너지를 갖습니다. 일반적으로 수백 개의 마이크로 패럿입니다.
  3. 전력선에 더 잘 준비된 필터의 공통 모드 초크를 사용하여 거의 DC 전류 만 허용하십시오. 모든 스위칭 효과는 모터를 향한 브리지 및 케이블로 제한되어야합니다.
  4. 물론 좋은 레이아웃이 매우 중요합니다. 항상 전류가 어디로 가는지, 자속을 감소 시키십시오. 스위칭 시스템에서는 스위칭되는 모터 전류가 아니라 브리지 트랜지스터 게이트, 부스트 커패시터 및 때로는 다른 것들입니다.

케이블 주위의 페라이트도 좋습니다.

행운을 빕니다!



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여기서도 저렴한 드론이 실제로 나쁘다 는 것을 알았 습니다. 일반적으로 범인은 하나의 모터입니다. 정말 이상한 점은 일반적으로 나머지 것보다 약하지 않지만 세라믹 커패시터를 추가하면 많은 도움이된다는 것입니다. 물리적으로 더 큰 부품이 더 신뢰할 수 있고 구형 평면 LED 백라이트 PCB의 부품을 사용하는 것으로 나타났습니다.

이와 관련하여 이는 일반적으로 RF 간섭 문제인 "매드 드론 질환"에 도움이됩니다.

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