当使用开发板、核心板,连接电机驱动板,控制电机的转动,会很容易烧芯片。

极少数是通电就烧坏,有些是调试了一段时间才烧,也有些是稳定运行好些日子突然烧了......

不管是用哪家的开发板(没有带针对性保护的),都会发生这种情况。

百度搜索一下:“STM32 电机 烧坏”,就可以看到一堆堆带眼泪的文章。

从多年的咨询中收集了大量反馈,最基本的原因:

电机驱动板,与开发板之间,没有做电源隔离、信号隔离。

一、电机的反电动势

电机在运行过程中会产生反电动势,这是一种重要的物理现象。

当电机转动时,由于导体在磁场中运动,根据法拉第电磁感应定律,会在导体两端产生电动势,这个电动势的方向与电机输入电源电动势的方向相反,因此称为反电动势。

即使是小电机,在电机快速停止或反转时,反电动势也可能会瞬间窜升至几十伏,对电路造成冲击。

如果没有在驱动电路上做好续流、过流、过压和隔离等保护措施,反电动势很容易损坏设备。

二、开发板,没有针对电机驱动进行预先设计保护措施

目前市面上绝大部分的开发板,芯片的引脚,都是直接连接到排针,

没有针对电机的使用作设计保护、隔离。

这并非开发板的设计有啥问题,也并非板商们刻意节约成本。

因为这是“开发板”!每一个引脚,都可能被用于实现各种功能。

如引脚-PA10,能作电平输出、能作电平输入,还可以作为USART1_RX、TIM1_CH3......。

每个用户,对每个引脚的使用需求,也不尽相同。

设计时,无法预料每一个引脚将被用于什么功能,就无法预先针对性地设计需要的隔离和保护。

芯片引脚直接“赤裸裸”地引出至排针:

  • 好处:引脚的功能可以灵活地使用。
  • 坏处:很容易因各种原因导致芯片被烧坏,如电机驱动时缺失保护。

因此,用开发板玩电机控制,没有做好外部保护措施,反烧芯片就是大概率的事了。

特别是使用一些低端低价的电机驱动板,如L298N等,5元包邮,反烧芯片是很普遍的。

三、如何有效地防止烧芯片

1、关于供电

电机驱动器与开发板,各自使用独立的电源,不能使用同一个电源供电,更不能从电机驱动器上供电给开发板,如L298N有5V供电引脚,有很多玩家为图方便,从L298N取电连接到开发板作供电,不能这样操作!

2、关于信号线

一定要隔离,使用光耦模块,如PC817等。如果 PC817达不到预期的速度,可以使用高速光耦 ,如6N137模块等。

3、关于自己画电机驱动电路

  • 电机驱动电路,必须配置续流装置。就算成本和空间有限,也得上一个大电流的反向二极管。 
  • Vin端,配置大电容,且按照设计要求配置。
  • 控制芯片,单独占用一个隔离电源!
  • 控制地和驱动地连接要符合单点连接的原则,杜绝多点接地 。

四、电源隔离模块,参考:

(不上链接了,怕被误判为广告,自行淘宝)

     

五、光耦隔离模块,参考:

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