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電源供給の間違い

デバイスが異常に動作する場合、電源供給が最初に確認するべきものです。

弱い電源供給、薄い配線、または悪い端子は、ファームウェア、Wi-Fi、センサー、またはコントローラーの問題のように見えるかもしれません。

症状

電源供給の問題の典型的な兆候：

  • コントローラーが再起動する；
  • スクリーンがちらつく；
  • ESP32上のWi-Fiが切れる；
  • ファンが起動したり停止したりする；
  • サーボがジャークする；
  • ヒーターが弱く加熱する；
  • 負荷がオンになるとUSBが消える；
  • MOSFET、端子、または配線が加熱する；
  • センサーが不安定な値を表示する；
  • デバイスが負荷なしで動作するが、ヒーターまたはモーターが接続されると壊れる。

症状が負荷がオンになるときに現れる場合、ほぼ常に電源供給と配線をチェックする必要があります。

マージンのない電源供給

負荷電力と正確に一致する電源供給を選択することはできません。

負荷が100Wを消費する場合、100Wの電源供給はその限界で動作します。それは過熱、電圧の低下、および不正なインラッシュ電流処理ができます。

このセクションの実用的なルール：

最小電力マージンは50%です、特定のコンポーネントのドキュメントで異なる要件がある場合を除いて。

例：

ヒーター：24V 120W
電流：120W / 24V = 5A
最小50%マージン：7.5A

したがって、電源供給は少なくとも24V 7.5Aを選択するのが良く、実際にはファン、コントローラー、照明、その他の負荷がある場合、より大きい場合が多いです。

合計電流が計算されていない

複数のコンポーネントの電流を計算する必要があります。

例えば：

  • ヒーター；
  • ファン；
  • サーボ；
  • LEDストリップ；
  • コントローラー；
  • ディスプレイ；
  • センサー；
  • DC-DCコンバーター。

電流は加算されます。インラッシュ電流および短いピークも考慮する必要があります。

サーボまたはファンは、通常モードよりも簡潔に引き出すことができます。マージンが小さい場合、正確にこの瞬間がコントローラーの再起動を引き起こすでしょう。

12Vと24Vが混同された

最も単純で最も危険な間違い：

  • 12Vファンが24Vに接続されました；
  • 5Vモジュールが12Vに接続されました；
  • 24Vヒーターが12Vから正常に動作することが期待されています；
  • 3.3Vモジュールが5Vから確認なしで電力供給されます。

接続する前に確認してください：

  • 負荷の定格；
  • 電源供給の定格；
  • マルチメーターを使用した電圧；
  • 接続図；
  • コントローラーとモジュール電圧の定格。

配線色またはコネクタタイプのみに頼らないでください。

配線の電圧降下

配線には抵抗があります。

配線が長いほど、電流が大きいほど、電圧降下と加熱が大きくなります。

症状：

  • 電源供給が24Vを出力しますが、負荷はより少なく受け取ります；
  • ヒーターが期待より弱く加熱する；
  • ファンが不正に起動する；
  • サーボがジャークする；
  • 配線が目立ぬだけ暖かい；
  • 端子が加熱します。

電源供給出力だけでなく、動作中の負荷自体の電圧を確認してください。

電圧が負荷下で大幅に低下する場合、問題は配線、端子、コネクタ、電源供給、または負荷が大きすぎることが考えられます。

共通グラウンドがない

コントローラーが外部モジュールまたは負荷を駆動する場合、しばしば共通グラウンドが必要です。

例えば：

  • コントローラーがMOSFETモジュールを駆動する；
  • コントローラーがPWMを4ピンファンに設定する；
  • コントローラーが別の電力を持つサーボを駆動する；
  • HX711、RFID、またはその他のモジュールは別に電力供給されます。

共通GNDがないと、信号は正しいレベルを持たないかもしれません。デバイスは動作しないか、ランダムに動作します。

共通グラウンドは、全体の負荷がコントローラーを通じて電力供給されることを意味しません。これはシグナルの共通基準レベルです。

コントローラーが雑音のある線から電力を供給される

モーター、ファン、サーボ、ヒーター、LEDストリップは、電圧の低下と雑音を引き起こす可能性があります。

コントローラーが適切なDC-DC、フィルタリング、およびマージンなしで同じ線から電力供給される場合、それは再起動することができます。

一般的なソリューション：

  • コントローラー用の別の適切なDC-DC；
  • 短いコントローラー電力配線；
  • クリアポイントでの共通GND；
  • 適切な場合は、負荷の近くのコンデンサー；
  • 電源とロジック配線の分離；
  • マージンが適切な電源供給。

マルチメーターで何をチェックするか

最小限：

  1. 負荷のない電源供給電圧。
  2. 負荷下の電源供給電圧。
  3. 負荷下での負荷端子の電圧。
  4. 極性。
  5. 共通グラウンドの存在。
  6. 短時間のテスト後の配線と端子の加熱。

デバイスが負荷なしでのみ動作する場合、負荷下で測定してください。負荷なしの電圧は正常に見えるかもしれません。

やってはいけないこと

あなたはできません：

  • 電源供給を「限界」を使用する；
  • ヒューズが飛ぶためヒューズ定格を増やす；
  • 電力負荷に細いDupontワイヤーを使用する；
  • 適切な端子なしで電力配線をねじる；
  • 弱いコネクタを通じてヒーターに電力を供給する；
  • GPIOに負荷を直接接続する；
  • 配線または端子が加熱する場合、デバイスを繰り返し開く。

何かが加熱している場合は、まず電源を切り、原因を見つけてください。

典型的な間違い

  • 負荷電流を計算しませんでした；
  • マージンのない電源供給を選択しました；
  • ファンまたはサーボのインラッシュ電流を忘れました；
  • 12Vと24Vを混同しました；
  • 不安定な線から5Vコントローラーに電力を供給する；
  • 共通GNDがない；
  • 配線が薄い；
  • 電流に対して配線が長い；
  • 端子が十分に締められていない；
  • 負荷が動作しますが、電圧は大幅に低下します。

重要なポイント

  • 電源供給は最初にチェックされます。
  • 1つの部分だけでなく、すべての負荷の電流を計算します。
  • 最小50%の電力マージンが必要です。
  • 電圧は負荷下で測定する必要があります。
  • 共通GNDは、外部モジュールを制御するときに多くの場合必須です。
  • 薄い、または長い配線は、電圧降下と加熱を引き起こします。

参照