Spannungsversorgung instabil?

Ich betreibe ein paar Relais mit einem Arduino Mega, der von zwei Autobatterien (24V) gespeist wird. Dazwischen habe ich einen Step-Down mit 2A geschaltet, der ca. 10V liefert. Wenn ich die Autobatterie duch einen Gleichstrommotor, ähnlich einem starken Anlassermotor belaste , schaltet sich der Arduino irgendwie aus und die Relais nicht mehr. Wenn ich den Arduino mit dem PC über USB (oder vielleicht eine separate Batterie) separat versorge, passiert das nicht. Ich denke, der Step-Down liefert keine konstante Spannung beim Einschalten des Gleichstrommotors.
Ich verstehe von Elektrotechnik zu wenig, aber kann es sein, dass ich zwischen Step-Down und Arduino einen Kondensator schalten sollte und wenn ja, wie geht das?

Gruß
Joachim

Schaltplan, Bilder, Links zu den Artikeln hier zur Verfügung stellen.

Ich nehme mal an daß die Autobatterien nicht neu sind sondern etwas älter.

Ich glaube durch die Belastung mit dem Motor bricht die Batteriespannung zusammen.

Grüße Uwe

Es kann sein, dass die Spannung zusammenbricht, wie Uwe ja schon geschrieben hat, es kann aber auch sein, dass der Motor beim Einschalten störungen aussendet, die über die Versorgungsleitung auf den Arduino durchschlagen.

oberjo:
.. aber kann es sein, dass ich zwischen Step-Down und Arduino einen Kondensator schalten sollte und wenn ja, wie geht das?

Das könnte helfen.
Besorge dir einen Elko. Ich empfehle 1000µF oder größer, und 35V oder mehr, z.B. sowas: Elektrolyt-Kondensator 4700 µF 35 V.
Den schaltest du zwischen die 10V aus dem Step-Down und GND. Parallel dazu vielleicht noch einen Keramischen Kondensator 100nF, das kann auch noch was bringen.

guntherb:
Es kann sein, dass die Spannung zusammenbricht, wie Uwe ja schon geschrieben hat, es kann aber auch sein, dass der Motor beim Einschalten störungen aussendet, die über die Versorgungsleitung auf den Arduino durchschlagen.
Das könnte helfen.
Besorge dir einen Elko. Ich empfehle 1000µF oder größer, und 35V oder mehr, z.B. sowas: Elektrolyt-Kondensator 4700 µF 35 V.
Den schaltest du zwischen die 10V aus dem Step-Down und GND. Parallel dazu vielleicht noch einen Keramischen Kondensator 100nF, das kann auch noch was bringen.

Und achte auf die Polung des Elkos.... :slight_smile:

Falls Du ein Oszi hast, dann schau Dir mal die Spannung an sobald der Motor läuft. Du musst die Störungen irgendwie wegbekommen. Im Internet kannst Du nach "dealing with motor noise" suchen, da findest Du jede Menge Treffer.

Danke! Ich werde zunächst versuchen, einen Kondensator einzusetzen. Ich habe in einem alten Elektorgerät einen mit 3300uF gefunden, 25 V, so kann ich es an einem der nächsten Tage ausprobieren. Also einfach + an + und - an - vor dem Arduino reinlöten, wenn ich das richtig verstanden habe. Vielleicht noch eine Diode zwischen Kondensator und Batterie? Ich habe hier auch etwas von einer Z-Diode gelesen.
Die Batterien sind schon noch in Ordnung, da bin ich sicher. Oszilloskop habe ich nicht.

Gruß
Joachim

Zener Dioden (Z-Dioden) werden in Sperrrichtung betrieben und parallel zu deinem Verbraucher geschaltet. In deinem Fall wäre eine 5.1er sinnvoll, du musst aber davor eine knapp bemessene flinke Sicherung einbauen. Erreicht deine Spannung durch Impulse und Störungen trotz Stepdown die 5,1V wird diese schlagartig leitend und fabriziert einen Kurzschluss der deine Spannungsspitze ableiten/abschneiden soll. Ist die Spannungsspitze etwas heftiger löst dann deine Vorsicherung aus.

Schau das du deinen Motor entstört bekommst und/oder falls dein Motor nicht ständig läuft versorge den Arduino mit einem kleinen extra Akku den du von der Autobatterie aus lädst wenn der Motor mal nicht läuft. Falls du die Störungen nicht in den Griff bekommen solltest.

Gruß

oberjo:
Vielleicht noch eine Diode zwischen Kondensator und Batterie?

Ich dachte, du versorgst den Arduino über einen Wandler mit 10V?
Dann den Elko an 10V, nicht an die Batterie!

oberjo:
Ich habe in einem alten Elektorgerät einen mit 3300uF gefunden, 25 V, so kann ich es an einem der nächsten Tage ausprobieren.

25V sind etwas knapp. Volle Autobatterien haben bis 14,2V, so dass du bei 28,4V landen kannst. Eine einfache Diode ist bestimmt keine schlechte Idee um den Elko beim Einbrechen der Versorgungsspannung zu entkoppeln. Ein zweiter Elko nach dem Spannungswandler hilft auch..

Theseus:
25V sind etwas knapp. Volle Autobatterien haben bis 14,2V, so dass du bei 28,4V landen kannst. Eine einfache Diode ist bestimmt keine schlechte Idee um den Elko beim Einbrechen der Versorgungsspannung zu entkoppeln. Ein zweiter Elko nach dem Spannungswandler hilft auch..

Ein Elko parallel zur Autobatterie ist wie ein Tropfen Wasser in eine Badewanne. Das macht man höchstens um Leitungsinduktivitäten auszugleichen.

Bitte schliess den Elko nach dem DCDC Wandler an die 10V an.

Mit dem Elko an dem Spannungswandler und der Diode habe ich die Stromversorgung wohl soweit stabilisiert: Der Arduino kann nun die Relais schalten auch während der 24V Motor läuft. Danke also für die Hilfe.

Das mit der Stromversorgung ist überhaupt etwas undurchsichtig für mich: Ich habe z.B. festgestellt, dass ein Hall-Sensor, den ich ebenfalls zusammen mit dem Relaisshield und dem Arduino am Spannungswandler hängen habe, immer dann, wenn ich via Arduino ein Relais schalte um ca. 30 von 1023 weniger am Analog-In-Port anzeigt. Das mach die Sache wirklich langsam kompliziert. Ich nehme an, die innere Spannung des Arduino geht beim Schalten des Relais minimal zurück oder der Hall-Sensor bekommt wegen der Konkurrenz des Relais weniger Spannung (eher wohl letzteres, da der gemessene Wert niedriger wird). Mit dem Analog-In-Messwert hatte ich in der Vergangenheit auch schon meine Schwierigkeiten bei einem Max6675-Temperaturwandler, der immer wieder Hausnummern gegeben hat. Soll ich jetzt den Hall-Sensor auch noch separat "ernähren"??

Mit Gruß
Joachim

Wie werden denn die Relais versorgt?

Die werden direkt vom Step-down versorgt, so wie der Hall-Sensor und der Arduino.
Falsch, der Arduino bekommt den Strom natürlich noch vom Kondensator stabilisiert.
Gruß
Joachim

oberjo:
Mit dem Elko an dem Spannungswandler und der Diode habe ich die Stromversorgung wohl soweit stabilisiert: Der Arduino kann nun die Relais schalten auch während der 24V Motor läuft. Danke also für die Hilfe.

Das mit der Stromversorgung ist überhaupt etwas undurchsichtig für mich:

Für uns mittlerweile auch, kommt ja immer wieder was dazu. Skizziere oder zeichne mal einen Plan was du genau wo und wie verdrahtet hast.

Gruß

Nachdem ich mir beim letzten Posting selber gesagt habe, dass der Arduino noch vom Elko versorgt wird, habe ich daran gedacht, die Diode so zu verlegen, dass auch die andere Peripherie (also jene, die am Arduino hängen) vom Elko gespeist werden. Damit funktioniert es jetzt viel besser: Die Abweichung beträgt nur noch wenige Punkte was akzeptabel ist. Wahrscheinlich war die unterschiedliche Veränderung der Spannung nach dem Schaltvorgang störend. ich habe vorher halt bemerkt, dass ich bei jeder Änderung der Stromversorgung (nur über Step-Down, zusätzlich über USB, zusätzlich über den Netzversorgungsstecker) des Arduinos total abweichende Messdaten erhalten habe.
Wenn nun noch die Entfernungsmessung mit der automatischen Lenkkorrektur funktioniert, dann habe ich meinen Erntewagen schon ein gutes Stück weit automatisiert.

Anbei noch ein (positiv ausgedrückt niedliches) Bild, in welcher Reihenfolge ich das jetzt angeschlossen habe.

Mit Gruß
Joachim

Nach deiner Skizze würden alle Elektronikteile direkt von 10V versorgt werden?
Ich vermute mal, zumindest Display, US-Sensor und keyboard werden mit 5V versorgt, oder?

Mit anderen Worten: Deine Skizze ist falsch.

Ich finde, ein bisschen mehr Mühe solltest du dir schon geben, wenn du hier Hilfe suchst.

Du hast recht, was den Display anbelangt und auch das Keyboard wird gar nicht an die Spannungsversorgung, sondern nur an die Pins des Arduino angehängt. Nach deinem Hinweis habe ich die Stormzufuhr über den Step-Down heruntergeschraubt auf 7,5 V. Wahrscheinlich hatte ich Glück, dass der Hall-Sensor nicht durchgebrannt ist.
Die Skizze ist auch nur schnell am Papier entstanden, um zu zeigen, wie ich die Diode verlegt habe. Das andere erschien mir unrelevant. Tut mir leid, wenn ich damit oberflächlich erscheine, war nicht meine Absicht. Vielleicht werde ich mir für die Zukunft das mit dem Fritzing anschauen.

Gruß
Joachim

Den Motor an ein dickes Kabel direkt an die Batterie. An den Klemmen dann mit dünneren Kabeln zur Steuerung. Nennt sich sternförmige Verkabelung. Zusätzlich kannst du dem Motor auch noch einen Pi oder T-Filter spendieren. Gibt es fertig in einer Blechbox mit Klemmterminals für verschiedene Leistungen.