Fenomenul de schimbare a solului pentru automobile

Întrebarea mea este aceasta: este acest fenomen ceva care într-adevăr există, sau este pur și simplu o „poveste a soțiilor vechi” interne, cu puține sau deloc temei?

Ei bine, faceți calculele. Dacă vă scufundați să spunem 100 A într-un conductor de oțel cu diametrul de 50 mm², care este tensiunea peste 10 cm a conductorului respectiv datorită rezistenței ohmice?

Așa că da, Ohm este corect și dacă puneți mult curent prin orice nu este un superconductor, va exista o diferență de potențial.

Care sunt principiile electrice fundamentale care se joacă aici?

Legea lui Ohm

Mai mult, Exemplul ABS evidențiază un alt aspect: dacă „aveți ceva care este o sarcină comutată, nu puneți o sarcină DC pe conductorul de masă, ci (de asemenea) o sarcină alternativă.

Rezistența pentru AC nu este inerent la fel ca pentru DC – de exemplu, o bobină ideală are o rezistență de 0 Ω pentru DC, dar pentru AC, are \ $ j \ omega L \ $ Ω – adică, cu cât frecvența este mai mare, cu atât este mai mare efectul rezistenţă.

Astfel de proprietăți reactive depind de forma geometrică a conductorului dvs. – s-ar putea să aveți chiar ghinion și, datorită lovirii elegante a unei frecvențe rezonante a întregii baterii – cablu de alimentare – încărcare – sistem de returnare a șasiului, veți obține un extrem de tensiune la frecvența exactă la care funcționează ABS-ul dvs.

Comentarii

• Vă mulțumim pentru intrare! Acest lucru are mult sens și este mult mai simplu decât mă așteptam. Unde ar fi modelată capacitatea în acest sens?

Ceea ce descrieți, după cum înțeleg, pare complet rezonabil. Referințele la sol se pot schimba adesea datorită unor fluxuri de curent substanțiale și rezistențelor finite ale conductoarelor utilizate. Acest lucru se datorează pur și simplu legii Ohms.

Dacă puteți desena o analogie între diferite părți de pe șasiul mașinilor dvs. la diferite puncte pe o lungime a urmelor PCB putem compara acest lucru cu tehnicile de împământare utilizate în proiectarea și aspectul PCB-urilor. Puteți studia acest lucru în continuare examinând diferite scheme de împământare utilizate în proiectarea PCB. Luați în considerare o schemă bazată pe stele folosită pentru a evita exact ceea ce descrieți, deși la o scară mult mai mică.

Dacă puneți la punct toate punctele din această configurație, fluxul datorat uneia dintre aceste conexiuni poate „ridica” acea șină cu o cantitate egală cu Iin * Rconductor, dar, deoarece toate celelalte conexiuni de pe acel nod văd aceeași schimbare, lucrurile s-ar putea să nu fie atât de rele, cel puțin în ceea ce privește măsurătorile relative . Cu toate acestea, o fluctuație bruscă a șinelor poate provoca în continuare probleme de instrumentare, i.Un parametru comun în dispozitive precum opamps și ADC este așa-numitul raport de respingere a sursei de alimentare , specificat pentru a lua în considerare aceste instanțe .

EDITARE 1:

Iată o altă fotografie, care ilustrează punctul. Dispozitivele exacte din imagine pot fi ignorate și gândite la orice vă place cu adevărat:

Comentarii

• Rețineți că exemplul dvs. de ” împământare adecvată ” este complet nepotrivit pentru mașini: nu ‘ nu doriți nicio electronică sensibilă pentru a partaja calea curentă cu alternatorul.
• @Henry, eu ‘ pariez că multe ” ciudate ” problemele electrice auto au fost rezolvate prin simpla identificare a solului șasiului puncte, apoi curățare și strângere din nou. După 100 de ani, mă ‘ mă aștept ca căile de întoarcere -ve la baterie să fi fost elaborate cu atenție. Nu ‘ nu aș dori să proiectez de la zero o cale de sol a unei mașini ‘.
• De acord. Acesta nu a fost destinat să fie un tutorial despre cablarea ideală pentru automobile. Mai degrabă, imaginea explică modul în care fluxul de curent poate duce la dispozitivele din aceeași magistrală care au referințe diferite …
• Chiar și în ” împământare adecvată , dispozitivele sensibile vor vedea deplasarea la sol ca urmare a curentului ridicat prin linia de masă partajată. O modalitate mai bună de a atenua deplasarea la sol (presupunând că ‘ sunteți blocat cu un indicator de sârmă dat) este de fapt plasarea celor mai sensibile dispozitive cele mai apropiate de sursa de alimentare – pentru a minimiza lungimea partajată fir de masă între dispozitivul sensibil și sursa de alimentare. În cele din urmă, cea mai bună soluție este să alegeți indicatori de sârmă care să susțină cantitatea de curent pe care intenționați să o treceți.
• Vă rugăm să citiți răspunsul meu. Spun exact asta. Dispozitivele încă experimentează o schimbare a solului la împământarea în stea, dar este egală pentru toate dispozitivele, întrucât au o lungime a liniei de sol.

Acest lucru este bine documentat>” povestea soțiilor vechi? NU. Tot ce v-ați dorit întotdeauna să știți despre …. Cablajul vehiculului, dar vă era frică să întrebați … …….

Problema este scalabilă de la piste nano-dimensionate la vehicule cu motor. Pentru a îmbunătăți imunitatea, se folosește adesea o sursă diferențială de energie răsucită, ceea ce înseamnă că revine separat la baterie și pentru detectare utilizează intrări diferențiale răsucite echilibrate. Problema din bucla curentă este cuplarea în intrări neechilibrate traduce zgomotul de mod comun (CM) într-un semnal de mod diferențial (DM). depinde foarte mult de lungimea traseului, de nivelul curentului și de interferențe.

De exemplu, majoritatea bateriilor auto sunt aproape de starter, dar în multe vehicule germane (GLK350), b attery este amplasat sub podeaua din spate, dar motorul se oprește și pornește la fiecare lumină roșie. Deci, ce teren credeți că au folosit pentru a comuta câteva sute de amplificatori?

Se aplică și mai multe detalii tehnice la nivel de IC.

• Jeff Barrow, „” [ http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/41-06/ground_bounce.pdf Reducerea rebotului la sol] „”, (2007), Dispozitive analogice
• Vikas Kumar, „” [ http://www.eetimes.com/electronics-news/4196917/Ground-Bounce-Primer Ground Bounce Primer] „”, (2005), TechOnLine (acum EETimes).
• „” [ http://www.pericom.com/assets/App-Note-Files/AN005.pdf Ground Bounce în 8-Bit High-Speed Logic] „”, aplicație Pericom Notă.
• „” [ http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-640.pdf AN-640 Înțelegerea și minimizarea rebotului la sol] ” „, (2003) Fairchild Semiconductor, Notă de aplicație 640.
• ” „[ http://www.altera.com/literature/wp/wp_grndbnce.pdf Minimizarea reîncărcării la sol & VCC Sag] „”, Cartea albă, (2001) Altera Corporation.
• „” [ http://www.ultracad.com/articles/g_bounce.pdf Ground Bounce partea 1 și partea 2 de Douglas Brooks] „”, articole, Ultra Cad Design.

Același gremlin spawner, nume diferit

Fenomenul „deplasare la sol” la care faceți referire este pur și simplu o altă manifestare a faptului că conductorii au o impedanță diferită de zero, deci atunci când doi curenți împărtășesc o cale de întoarcere, căderea de tensiune peste acea întoarcere calea este (Ibigload + Isensitive) * Rcomgnd. EE care lucrează la scări mai mici cunosc acest gremlin-spawner ca „cuplare de impedanță comună”, dar este cu adevărat același lucru, așa cum se arată în schema de mai jos.

^{simula acest circuit – Schema creată utilizând CircuitLab}

Rețineți că nodul numit GND este un volt complet departe de negativul bateriei! În mod clar, acest lucru nu este bun dacă circuitele noastre sensibile din stânga nu pot tolera compensarea sau, mai rău, dacă Ibigload este într-adevăr o sarcină care variază în timp, astfel încât partea noastră sensibilă vede un GND care variază între aproape de punctul actual de 0V, adică bateria este negativă și o tensiune completă!

Soluția într-un mediu cu frecvență joasă este de a împământare stea circuite sensibile înapoi la un singur punct 0V predesemnat cu propriile lor sârmă sau urmă după cum este descris mai jos, astfel încât orice curenți mari care curg în alte părți ale sistemului de împământare să nu poată interfera cu funcționarea circuitului sensibil. Din păcate, acest lucru nu este practic pentru fiecare circuit dintr-un vehicul întreg din motive mecanice și de cost al cuprului, astfel încât proiectanții de electronice auto lucrează în jurul său cât mai bine, proiectând circuite robuste de intrare a puterii și purtând în schimb referințe de semnal cu semnale sensibile. a se baza pe revenirea șasiului pentru ei.

^{simulați acest circuit}

Aveți aceleași riscuri pe un PCB. Grosime standard folia de cupru (1 uncie / picior ^ 2), având o grosime de 35 micron sau 1,4 mils, are rezistență de 0,0005 ohmi sau 500 micro ohmi pe pătrat. Orice dimensiune pătrată. Măsurată din părțile opuse ale pătratului, contactând de-a lungul laturilor .

Astfel, un amplificator, prin 1 pătrat de folie, este de 500 microVolți. Sau 0,5 uV pentru 1mA.

Cu toate acestea, un miliamp, care curge dintr-o parte în alta a unui PCB pătrat, întâlnește mult mai mult de 500 de micro ohmi, deoarece curentul trebuie întindeți-vă de la punctul inițial de intrare de 1 mm, apoi concentrați-vă din nou pentru a ieși dintr-un punct de ieșire de 1 mm.

Obțineți un tampon de cvadrilă, desemnați un pătrat în mijloc ca „punct de intrare curent” și schițați cum se răspândește curentul, în cele opt pătrate care înconjoară pătratul de intrare. Și cum rețeaua 5 * 5, care înconjoară 3 * 3, oferă și mai puțină rezistență, dar totuși este rezistivă, la 500 microohmi / pătrat.

^{simulează acest circuit – Schemă creată utilizând CircuitLab}

Ce tensiune din OA2?

Modelează grosolan tensiunea de margine ca $$ 1,25mV / (20Sqr + 10sqr + 15sqr ) $$ $$ = 1,25mV / 45sqr = 30uV / sqr $$ și sfaturile noastre pentru sondă OA2 sunt la o distanță de 1cm (1sqr). Așteptați 30uV * 1.000x = 30 milliVolți din OA2.