Reduzierung des von einem kleinen Gleichstromlüfter verursachten elektrischen Rauschens

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Was ist eine kanonische Methode zur Reduzierung / Beseitigung von elektrischem Rauschen, das im ADC von einem kleinen bürstenlosen Gleichstromlüfter verursacht wird ? Als Referenz unten verwende ich auch diese Wandwarze und diesen 5-V-Linearregler.

Mein Basissystem sieht folgendermaßen aus:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich habe einige Optionen im Kopf und frage mich, was die beste sein könnte.

Meine erste Idee ist diese [OPTION A]:

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Meine zweite Idee ist diese [OPTION B]:

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Meine dritte Idee ist diese [OPTION C]:

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Es gibt wahrscheinlich andere Optionen, an die ich nicht gedacht habe, sowie Permutationen und Kombinationen dieser Optionen. Was sind die Vor- und Nachteile dieser Optionen? Welche Option würden Sie wählen und warum?

microcontroller adc noise fan vicatcu
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Alle Ihre Bilder sehen gut aus, ABER Sie werden fast immer ein Problem bekommen, wenn Sie nicht die richtigen Leiterplatten- oder Verdrahtungspraktiken implementieren. Sie müssen sich fragen, warum Sie Lärm bekommen und wie er dahin kommt, wo er ist. Diese Bilder helfen niemandem zu antworten. Das Wichtigste, was Sie nicht erwähnt haben, ist, wie Sie bewiesen haben, dass das ADC-Geräusch vom Lüfter stammt - dies ist entscheidend, um eine anständige Lösung zu finden.
Andy aka
@Andyaka Dieser Blog-Beitrag blog.wickeddevice.com/?p=423 dokumentiert detailliert, wie ich festgestellt habe, dass der Lüfter ein Problem in meinem System verursacht hat. Ich weiß, dass Routing auch wichtig ist. Sie können gerne in einer Antwort darüber sprechen!
Vicatcu
Ich denke nicht, dass Sie die besten Antworten erwarten sollten, ohne diese Informationen direkt in die Frage einzutragen.
Andy aka
Ich würde auch versuchen, einen kleinen Keramikkondensator so nah wie möglich am Motor über die Klemmen des Motors zu legen.
m.Alin
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Sie haben dies bereits getan, weil alle Ihre Bilder potenzielle Arbeitssysteme sind, ABER Sie haben sich nicht mit dem entscheidenden Problem befasst, zu beweisen, ob die Störung luftgebunden ist oder durch Ihren Stromkreis geleitet wird. Ihre Bilder scheinen davon auszugehen, dass die Interferenz durchgeführt wird, und dies ist nur die Hälfte der potenziellen Geschichte.
Andy aka

Antworten:

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Sie müssen entscheiden, wie die Interferenz an Ihren ADC-Eingang gelangt. Der beste Weg, um mit dem Problem umzugehen, liegt an der Ursache des Problems. Das Problem könnte sein:

  1. vom Lüfter abgestrahlte EM-Emissionen - versuchen Sie, ihn näher oder weiter weg zu bewegen
  2. strahlte EM-Emissionen von der Verkabelung zum Lüfter ab - versuchen Sie, die Kabel näher oder weiter weg zu bewegen
  3. Durchgeführte Emissionen vom Lüfter / der Verkabelung verursachen Probleme bei der Stromversorgung, z. B. das Aufregen der Spannungsreferenz des ADC
  4. Schlechte Vorgehensweise beim Auslegen der Leiterplatte wie Erdungs- und Stromströme zum Lüfter, wobei auch Kupfer mit empfindlichen Eingängen geteilt wird.

Dies sind nur einige Beispiele. Bis Sie feststellen, was falsch ist und wo es falsch ist, ist es verfrüht, nach kanonischen Lösungen zu fragen.

Es kann verschiedene Lösungen geben, die alle mit den Bildern in Ihrer Frage funktionieren. Dazu gehören: -

  1. Wiederherstellen des PCB-Layouts, um gemeinsames Kupfer für Strom und Signal zu vermeiden
  2. Hinzufügen von Entkopplungskappen an verschiedenen Stellen
  3. Verwendung ausgewogener Messtechniken am ADC
  4. Verbesserung der Verkabelung und Hinzufügen von Abschirmungen
  5. Ferritperlen und Klammern.

Finden Sie zuerst heraus, was das Problem verursacht und warum.

Andy aka
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Normalerweise ist das Lüftergeräusch ziemlich niederfrequent, so dass die Ferritperle in Option B nicht sehr gut funktioniert. Ich neige dazu, ein PTC-Sicherungselement mit einem größeren Kondensator (100uF +) zur Erdung auf der Lüfterseite und einem Keramikkondensator auf der anderen Seite zu verwenden. Der PTC ist schön, weil er ein Widerstand ist und auch einen Kurzstromschutz bietet. Manchmal muss jedoch ein normaler Widerstand verwendet werden, um eine ausreichende Filterung zu erzielen. Sie können die Werte optimieren, indem Sie die Stromschiene mit einem Bereich betrachten.

user29642
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