Handelt es sich um eine Erdschleife?

Ich versuche, einen 24-V-Gleichstrommotor mit 2x 12-V-Batterien, einem Arduino und einem Cytron MD10C-Motortreiber mit Strom zu versorgen. Ich folgte der Beschreibung auf der Cytron-Website, wie der Arduino und der Motor mit der Treiberplatine verbunden werden. Die 2 Batterien werden in Serie eingesteckt, um 24 V zu liefern, und dann an die Stromeingänge der Treiberplatine.

Beim ersten Test mit diesem Schema gab es mehrere Probleme, vor allem das GND-Kabel zwischen dem Arduino und der Treiberplatine brannte und einige Funken traten auf der Treiberplatine auf, als der Motor mit einem Arduino-Signal gestartet wurde. Der Arduino hatte auch einige Schwierigkeiten und startete immer wieder neu.

Ich habe mich gefragt, ob dies ein Fall von Erdschleife ist. Wenn ja, wie sollte der Datenabschnitt der Arduino- / Treiberplatine vom Hochstrom isoliert werden?

Eine der Batterien ist auch mit dem Arduino verbunden, um 12 V Eingangsstrom bereitzustellen (ich weiß jetzt, dass dies eine schlechte Praxis ist, habe sie aber im Schema belassen, falls sie eine Rolle spielen könnte). In Zukunft wird der Arduino mit einem DC / DC-Schaltregler aus denselben 24-V-Kabeln betrieben, die zum Motortreiber führen.

Seltsamerweise funktioniert das Schema perfekt, wenn der Arduino über USB (vom PC) und die Treiberplatine über einen 120-V / 5-V-Wechselstromwandler mit Strom versorgt wird. Der Motortreiber verfügt außerdem über Testtasten, mit denen die Platine getestet und der Motor ohne externe MCU mit Strom versorgt werden kann. Bei Verwendung dieser Tasten treten weder Funken noch verbrannte Drähte auf.

Das Cytron-Datenblatt zeigt nicht an, ob die Treiberplatine isoliert ist, daher dachte ich, dass der Motorstrom durch sie fließen könnte, dann zum Arduino und dann zurück zur Batterie.

Der Motor ist ein 24-V-Gleichstrommotor (Stromverbrauch unter 10 Ampere), ähnlich einem Scheibenwischermotor. Die Batterien sind 12V Autobatterien.

AKTUALISIEREN:

Danke für deine Antworten. Unten finden Sie ein empfohlenes Schema, bei dem ein DC / DC-Abwärtsregler verwendet wird, um die 12 V an den Arduino zu liefern. Ich habe auch Sicherungen in Reihe mit der Batteriebank hinzugefügt. Ich gehe davon aus, dass die gemeinsame Masse die Möglichkeit eines Kurzschlusses beseitigen würde.

Keine Erdungsschleife. Aber ein Kurzschluss :

Verwenden Sie immer Sicherungen mit Batterien.

Stattdessen können Sie es so machen, dass es nur eine Gemeinsamkeit gibt :

Nachteil ist eine unausgeglichene Belastung der Batterie. Dies bedeutet, dass die linke Batterie schneller entladen wird und möglicherweise beschädigt wird, wenn das Gerät tief entladen ist. Ich empfehle stattdessen einen Batteriebalancer oder ein 24V-12V-Netzteil.

Es gibt mit ziemlicher Sicherheit einen Kurzschluss an der linken Batterie.

Der Motortreiber wird als "H-Brücke" bezeichnet, was bedeutet, dass er beide Motorklemmen schaltet, sodass er keine geteilte positive und negative Versorgung verwendet, um den Motor umzukehren, sondern positive zum negativen und negativen Motoranschluss leitet an den Pluspol des Motors.

Eine schnelle Überprüfung mit einem Durchgangsprüfer sollte bestätigen, dass die Batterie an die Logikeingangsmasse der Motorsteuerung angeschlossen ist.

Ich würde folgendes vorschlagen:

1. Verwenden Sie die Motorplatine für die Erdung des Arduino (es sei denn, Sie verwenden einen isolierten DC-DC-Wandler).
2. Fügen Sie einen Vorwiderstand in Arduino-positiv hinzu (es sei denn, Sie verwenden eine DC-DC-Konv.)

Wenn Sie bestätigen können, dass der Arduino über den Motortreiber geerdet ist, stellen Sie keine zweite Erdungsverbindung zur Batterie her. Wenn Sie dies deaktivieren, wird verhindert, dass die schwere Masse der Batterie unterbrochen wird und der Motorstrom durch das leichtere Anschlusskabel und die Arduino-Grundplatte fließt. Der Stromverbrauch des Arduino sollte niedrig genug sein, um problemlos durch die leichte Steuerleitungsmasse zu gelangen.

Wenn Sie keinen DC-DC-Wandler verwenden, würde ich empfehlen, einen Vorwiderstand in der Verbindung von der Batterie zum Arduino hinzuzufügen (denken Sie daran, 12 V vom Mittelpunkt NICHT 24 V zu nehmen). Sie können sich wahrscheinlich 10-100 Ohm "leisten", abhängig davon, wie viele LEDs verwendet werden, und dies wird als billige Barriere dienen, um zu verhindern, dass Schaltgeräusche vom Motortreiber das Arduino erreichen. Ich gehe davon aus, dass Sie 5 V abfallen lassen und trotzdem die 7 V-Anforderung erfüllen können.

Bei Verwendung eines isolierten DC-DC-Wandlers wird es einfacher, da die einzige gemeinsame Masse zwischen dem Motortreiber und dem Arduino jetzt über den Steueranschluss besteht. Dies bedeutet, dass Gleichstromfehler auf der Motorseite nicht zum Arduino zurückkehren können sollten.

Ich bin auch ein wenig besorgt darüber, dass eine "12V" -Batterie im Leerlauf tatsächlich näher an 14V liegt und die angegebene maximale Eingangsspannung des Arduino überschreitet. Wenn jedoch ein DC-DC mit geeigneter Nennleistung verwendet wird, ist dies irrelevant.