Automotive ground shift shift fenomen

Mitt spørsmål er dette: er dette fenomenet noe som virkelig eksisterer, eller er det rett og slett en intern «gammel kones fortelling» med lite eller ingen grunnlag?

Vel, gjør matte. Hvis du senker la oss si 100 A i en stålleder med la oss si 50 mm² diameter, hva er spenningen over 10 cm av den lederen på grunn av ohmsk motstand?

Så ja, Ohm har rett, og hvis du putter mye strøm gjennom alt som ikke er en superleder, vil det være en potensiell forskjell.

Hva er de grunnleggende elektriske prinsippene som spilles her?

Ohms lov

Videre vil din ABS-eksempel fremhever et annet aspekt: Hvis du har noe som er koblet last, legger du ikke DC-belastning på bakken, men (også) AC-belastning.

Motstanden for AC er ikke det samme som for DC – for eksempel har en ideell spole 0 Ω motstand for DC, men for AC har den \ $ j \ omega L \ $ Ω – det vil si jo høyere frekvens, jo høyere er effektiv motstand.

Slike reaktive egenskaper avhenger av den geometriske formen på lederen din – du kan til og med ha uflaks, og på grunn av elegant treff på en resonansfrekvens på hele batteriet – forsyningskabel – last – chassisretursystem, får du en spenning ekstrem med nøyaktig den frekvensen ABS fungerer på.

Kommentarer

• Takk for innspillet! Dette gir mye mening, og er langt enklere enn jeg forventet. Hvor ville kapasitansen være modellert i dette?

Det du beskriver, som jeg forstår, virker helt rimelig. Jordreferanser kan ofte endres på grunn av betydelig strømgjennomstrømning og endelig motstand fra lederne som er i bruk. Dette skyldes ganske enkelt Ohms lov.

Hvis du kan trekke en analogi mellom forskjellige deler på bilens chassis til forskjellige poeng på en lengde på PCB-spor, kan vi sammenligne dette med jordingsteknikker som brukes i PCB-design og layout. Du kan studere dette videre ved å se på forskjellige jordingskjemaer som brukes i PCB-design. Tenk på en stjernebasert jordet ordning som brukes for å unngå nøyaktig det du beskriver, om enn i mye mindre skala.

Hvis du bakker alle punktene i denne konfigurasjonen, gjeldende flyt på grunn av en av disse forbindelsene kan «løfte» den skinnen med et beløp som er lik Iin * Rconductor, men da alle andre forbindelser på den noden ser den samme endringen, er det kanskje ikke så ille, i det minste når det gjelder relative målinger . Imidlertid kan en plutselig svingning i skinnene fremdeles forårsake instrumenteringsproblemer, dvs.en vanlig parameter i enheter som opamps og ADC er det såkalte avvisningsforhold for strømforsyning , spesifisert for å ta hensyn til disse forekomster .

EDIT 1:

Her er et annet bilde som illustrerer poenget. De nøyaktige enhetene på bildet kan ignoreres og betraktes som alt du liker:

Kommentarer

• Merk at eksempelet ditt på » riktig jording » er helt uegnet for biler: du vil ikke ‘ t vil ha sensitiv elektronikk som skal dele den nåværende banen med dynamoen.
• @Henry, I ‘ Bet mange » rare » auto elektriske problemer har blitt løst ganske enkelt ved å identifisere chassisjord punkter, og deretter rengjøring og stramming. Etter 100 år forventer jeg ‘ at -ve returveier til batteri er nøye utarbeidet. Jeg ‘ ønsker ikke å designe en bil ‘ bakkesti fra bunnen av.
• Avtalt. Dette var ikke ment som en veiledning om ideelle bilkabler. Snarere forklarer bildet hvordan strømmen kan føre til at enheter på samme buss har forskjellige referanser …
• Selv i » riktig jording » eksempel, følsomme enheter vil se jordforskyvning som et resultat av høy strøm gjennom den delte jordlinjen. En bedre måte å redusere bakkeforskyvning (forutsatt at du ‘ sitter fast med en gitt ledningsmåler) er faktisk å plassere de mest følsomme enhetene nærmest strømkilden – for å minimere lengden på delt jordledningen mellom den følsomme enheten og strømkilden. Til syvende og sist er den beste løsningen å velge ledningsmålere som støtter strømmen du har tenkt å passere gjennom dem.
• Vennligst les svaret mitt. Jeg sier akkurat det. Enheter viser fremdeles et bakkeskifte i stjernejording, men det er lik for alle enheter når de deler en lengde på bakken.

Dette er veldokumentert>» historien om gamle koner? IKKE. Alt du alltid ønsket å vite om …. Ledningsnett for kjøretøy, men var redd for å spørre … …….

Problemet er skalerbart fra spor med nanostørrelse til motordrevne kjøretøyer. For å forbedre immuniteten bruker man ofte vridd differensialforsyning av kraft, noe som betyr separate retur til batteriet og for sensing bruker balanserte vridne differensialinnganger. Problemet i gjeldende sløyfe er å koble til ubalanserte innganger, oversetter vanlig modusstøy (CM) til et differensialmodus (DM) -signal. Valget om å bruke et jordplan som bilchassis eller separate ledninger avhenger i stor grad av banelengde, strømnivå og interferens.

De fleste bilbatterier er for eksempel i nærheten av starteren, men i mange tyske kjøretøyer (GLK350) er b Atteri er plassert under bakgulvet, men motoren stopper og starter ved hvert rødt lys. Så hvilken grunn antar du at de pleide å bytte flere hundre ampere?

Flere tekniske detaljer på IC-nivå gjelder også.

• Jeff Barrow, «» [ http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/41-06/ground_bounce.pdf Redusere bakkestopp] «», (2007), analoge enheter
• Vikas Kumar, «» [ http://www.eetimes.com/electronics-news/4196917/Ground-Bounce-Primer Ground Bounce Primer] «», (2005), TechOnLine (nå EETimes).
• «» [ http://www.pericom.com/assets/App-Note-Files/AN005.pdf Bakgrunnsprett i 8-bits høyhastighetslogikk] «», Pericom-applikasjon Merk.
• «» [ http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-640.pdf AN-640 Forståelse og minimering av bakkesting] » «, (2003) Fairchild Semiconductor, applikasjonsnotat 640.
• » «[ http://www.altera.com/literature/wp/wp_grndbnce.pdf Minimizing Ground Bounce & VCC Sag] «», White Paper, (2001) Altera Corporation.
• «» [ http://www.ultracad.com/articles/g_bounce.pdf Ground Bounce del-1 og del 2 av Douglas Brooks] «», Artikler, Ultra Cad Design.

Samme gremlin gyte, annet navn

«Jordskift» fenomenet du refererer til er ganske enkelt en annen manifestasjon av at ledere har en ikke-null impedans, så når to strømmer deler en returvei, vil spenningsfallet over den returen banen er (Ibigload + Isensitive) * Rcomgnd. EEer som arbeider i mindre skalaer, kjenner denne gremlin-gyteren som «vanlig impedanskobling», men det er egentlig det samme, som vist i skjematisk nedenfor.

^{simulere denne kretsen – Skjematisk opprettet ved hjelp av CircuitLab}

Merk at noden som heter GND er en full volt vekk fra batteriets negative! Dette er tydeligvis ikke bra hvis vår følsomme krets til venstre ikke tåler forskyvningen, eller verre, hvis Ibigload virkelig er en tidsvarierende belastning, så vår følsomme del ser en GND som varierer mellom nær det faktiske 0V-punktet, dvs. batteriets negative og en full volt vekk fra det!

Løsningen i et lavfrekvent miljø er å stjernejord følsomme kretser tilbake til et enkelt, forhåndsdefinert 0V-punkt med sitt eget ledning eller spor som vist nedenfor, slik at høye strømmer som strømmer i andre deler av jordingssystemet ikke kan forstyrre driften av den følsomme kretsen. Dessverre er dette ikke praktisk for hver krets i et helt kjøretøy av mekaniske årsaker og kobberkostnader, slik at bilelektronikkdesignere jobber rundt det best de kan ved å designe robuste strøminngangskretser og bære signalreferanser med følsomme signaler i stedet å stole på chassisets retur for dem.

^{simuler denne kretsen}

Du har de samme risikoene på et PCB. Standard tykkelse kobberfolie (1 unse / fot ^ 2), som er 35 mikron eller 1,4 mils tykk, har motstand på 0,0005 ohm, eller 500 mikro ohm, per kvadrat. Enhver størrelse kvadrat. Målt fra motsatte sider av torget, og berører langs sidene .

Dermed er en Amp, gjennom 1 kvadrat med folie, 500 mikrovolt. Eller 0,5 uV for 1mA.

Imidlertid, en milliamp, som flyter fra side til side av en firkantet PCB, møter mye mer enn 500 mikro ohm, fordi strømmen må spredt ut fra det første inngangspunktet på 1 mm, og konsentrer deg igjen for å gå ut av et utgangspunkt på 1 mm.

Få en kvadrillpute, angi en firkant i midten som «gjeldende inngangspunkt», og skiss hvordan strømmen sprer seg, inn i de ÅTTE rutene som omgir inngangsplassen. Og hvordan 5 * 5-rutenettet, som omgir 3 * 3, gir enda mindre motstand, men fortsatt er motstandsdyktig, ved 500 mikroOhm / kvadrat.

^{simulere denne kretsen – Skjematisk opprettet ved hjelp av CircuitLab}

Hvilken spenning ut av OA2?

Modell modell den kanten spenningen som $$ 1.25mV / (20Sqr + 10sqr + 15sqr ) $$ $$ = 1.25mV / 45sqr = 30uV / sqr $$ og våre OA2-sondetips er 1 cm (1sqr) fra hverandre. Forvent 30uV * 1000x = 30 milliVolt ut av OA2.