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電源供應器錯誤

當設備表現奇怪時，電源供應器是要檢查的第一件事。

弱電源供應器、薄電線或不佳的端子可能看起來像韌體、Wi-Fi、感應器或控制器問題。

症狀

典型的電源供應器問題跡象：

  • 控制器重新啟動；
  • 屏幕閃爍；
  • ESP32 上的 Wi-Fi 掉線；
  • 風扇啟動和停止；
  • 伺服抖動；
  • 加熱器加熱效果差；
  • 打開負載時 USB 消失；
  • MOSFET、端子或電線加熱；
  • 感應器顯示不穩定值；
  • 設備無負載工作但連接加熱器或馬達時出錯。

如果症狀恰好在負載打開時出現，幾乎總是需要檢查電源供應器和配線。

無邊距的電源供應器

您無法選擇完全符合負載功率的電源供應器。

如果負載消耗 100W，一個 100W 電源供應器將在其極限上工作。它可能過熱、下垂電壓，並且難以處理浪湧電流。

本節的實用規則：

最小電源邊距為 50%，除非特定組件的文檔另有要求。

例子：

加熱器：24V 120W
電流：120W / 24V = 5A
最小 50% 邊距：7.5A

因此電源供應器最好選擇至少 24V 7.5A，實踐中經常更大，如果有風扇、控制器、照明和其他負載。

未計算總電流

您必須計算的不是一個組件，而是整個設備。

例如：

  • 加熱器；
  • 風扇；
  • 伺服；
  • LED 燈帶；
  • 控制器；
  • 顯示；
  • 感應器；
  • DC-DC 轉換器。

電流相加。浪湧電流和簡短峰值也需要考慮。

伺服或風扇可能在正常模式下短暫吸取更多電流。如果邊距很小，正是這一刻會導致控制器重新啟動。

混淆 12V 和 24V

最簡單和最危險的錯誤：

  • 12V 風扇插入 24V；
  • 5V 模塊插入 12V；
  • 24V 加熱器預期從 12V 正常工作；
  • 3.3V 模塊從 5V 供電而不檢查。

連接前驗證：

  • 負載額定值；
  • 電源供應器額定值；
  • 用萬用表測量電壓；
  • 連接圖；
  • 控制器和模塊電壓額定值。

不要僅依賴電線顏色或類似連接器類型。

電線上的電壓降

電線有電阻。

電線越長，電流越大，電壓降越大，加熱越多。

症狀：

  • 電源供應器輸出 24V，但負載獲得更少；
  • 加熱器加熱效果比預期差；
  • 風扇啟動效果差；
  • 伺服抖動；
  • 電線明顯溫暖；
  • 端子加熱。

驗證電壓不僅在電源供應器輸出，還要在運行期間在負載本身。

如果電壓在負載下明顯下降，問題可能在電線、端子、連接器、電源供應器或負載太大。

沒有共同接地

如果控制器驅動外部模塊或負載，通常需要共同接地。

例如：

  • 控制器驅動 MOSFET 模塊；
  • 控制器為 4 腳風扇設置 PWM；
  • 控制器驅動帶有單獨電源的伺服；
  • HX711、RFID 或其他模塊單獨供電。

沒有共同 GND 信號可能沒有正確的電位。設備可能無法工作或隨機工作。

共同接地並不意味著整個負載必須通過控制器供電。它只是信號的共同參考電位。

控制器從嘈雜線供電

馬達、風扇、伺服、加熱器和 LED 燈帶可能造成電壓下垂和噪聲。

如果控制器從同一條線供電而沒有適當的 DC-DC、過濾和邊距，它可能重新啟動。

常見解決方案：

  • 為控制器分離合適的 DC-DC；
  • 短控制器電源電線；
  • 在清晰的點有共同 GND；
  • 如果合適，在負載附近有電容器；
  • 電源和邏輯配線分離；
  • 適當的電源供應器與邊距。

用萬用表檢查什麼

最低限度：

  1. 無負載的電源供應器電壓。
  2. 有負載的電源供應器電壓。
  3. 有負載的負載端子上的電壓。
  4. 極性。
  5. 共同接地的存在。
  6. 簡短測試後電線和端子加熱。

如果設備僅無負載工作，在負載下測量。無負載電壓可能看起來正常。

不能做什麼

您無法：

  • 使用「極限」的電源供應器；
  • 增加保險絲額定值因為它跳閘；
  • 為電源負載使用薄 Dupont 電線；
  • 不用合適端子扭轉電源電線；
  • 通過弱連接器為加熱器供電；
  • 將負載直接連接到 GPIO；
  • 如果電線或端子加熱則重複打開設備。

如果有東西在加熱，首先關閉電源並找到原因。

典型錯誤

  • 未計算負載電流；
  • 選擇無邊距的電源供應器；
  • 忘記風扇或伺服的浪湧電流；
  • 混淆 12V 和 24V；
  • 從不穩定線為 5V 控制器供電；
  • 沒有共同 GND；
  • 電線太薄；
  • 電線對於電流太長；
  • 端子未緊固；
  • 負載工作但電壓下降明顯。

要點

  • 電源供應器首先被檢查。
  • 計算所有負載的電流，不僅是一個零件。
  • 需要至少 50% 的電源邊距。
  • 電壓必須在負載下測量。
  • 共同 GND 對於控制外部模塊通常是強制的。
  • 薄或長電線可能導致電壓降和加熱。

參考資源