Czy to przypadek pętli uziemienia?

Próbuję zasilić silnik 24 V DC za pomocą 2x baterii 12V, Arduino i sterownika silnika Cytron MD10C. Postępowałem zgodnie z opisem na stronie internetowej Cytron, aby dowiedzieć się, jak podłączyć Arduino i silnik do płyty sterownika. 2 akumulatory są podłączone szeregowo, aby zapewnić napięcie 24 V, a następnie zasilanie wejściowe na płycie sterownika.

W pierwszym teście z tym schematem pojawiło się kilka problemów, przede wszystkim spalony drut GND między Arduino a płytą sterownika, a na płycie sterownika pojawiły się iskry, gdy silnik uruchomiono za pomocą sygnału Arduino. Arduino również miało pewne trudności i ciągle uruchamiał się ponownie.

Zastanawiałem się, czy jest to przypadek pętli uziemienia? Jeśli tak, w jaki sposób sekcję danych Arduino / karty sterownika należy odizolować od wysokiego prądu?

Jedna z baterii jest również podłączona do Arduino, aby zapewnić prąd wejściowy 12 V (teraz wiem, że to zła praktyka, ale zostawiłem ją na schemacie na wypadek, gdyby mógł odegrać pewną rolę). W przyszłości Arduino będzie zasilane regulatorem przełączającym DC / DC z tych samych kabli 24 V prowadzących do sterownika silnika.

Co dziwne, schemat działa idealnie, gdy Arduino jest zasilany przez USB (z komputera), a płyta sterownika za pomocą konwertera ściennego 120 V / 5 V AC. Sterownik silnika ma również przyciski testowe, które pozwalają przetestować płytkę i zasilać silnik bez potrzeby zewnętrznego MCU. Podczas używania tych przycisków nie ma iskier ani przypalonych drutów.

Arkusz danych Cytron nie wskazuje, czy płyta sterownika jest izolowana, więc pomyślałem, że prąd silnika może przez nią przepłynąć, następnie do Arduino, a następnie z powrotem do akumulatora.

Silnik jest silnikiem 24 V DC (pobiera poniżej 10 A), podobnie jak silnik wycieraczki przedniej szyby. Akumulatory to akumulatory samochodowe 12V.

AKTUALIZACJA:

Dziękuję za odpowiedzi. Poniżej znajduje się sugerowany schemat z wykorzystaniem regulatora obniżającego napięcie DC / DC w celu dostarczenia 12 V do Arduino. Dodałem także bezpieczniki szeregowo z zestawem akumulatorów. Zakładam, że wspólne uziemienie wyeliminowałoby możliwość zwarcia?

To nie jest pętla uziemienia. Ale zwarcie :

Zawsze używaj bezpieczników z bateriami.

Zamiast tego możesz to zrobić tak, aby istniała tylko jedna wspólna płaszczyzna:

Wadą jest niezrównoważone obciążenie akumulatora. Oznacza to, że lewa bateria wyczerpuje się szybciej, co może spowodować jej uszkodzenie, gdy zestaw zostanie głęboko rozładowany. Zamiast tego polecam stabilizator baterii lub zasilacz 24V-12V.

Prawie na pewno występuje zwarcie w lewej baterii.

Sterownik silnika jest opisany jako „mostek H”, co oznacza, że ​​przełącza oba zaciski silnika, więc nie wykorzystuje rozdzielonego zasilania dodatniego i ujemnego, aby umożliwić odwrócenie silnika, zamiast tego kieruje dodatnie do ujemnego bieguna silnika i ujemnego do dodatniego bieguna silnika.

Szybka kontrola za pomocą testera ciągłości powinna potwierdzić, że bateria -ve łączy się z logiczną masą wejściową w sterowniku silnika.

Sugerowałbym następujące:

1. Użyj płytki silnika do uziemienia Arduino (chyba że używasz izolowanego przetwornika DC-DC)
2. Dodaj rezystor szeregowy w dodatnim Arduino (chyba że używasz konwektora DC-DC)

Jeśli możesz potwierdzić, że Arduino jest uziemiony przez sterownik silnika, nie wykonuj drugiego połączenia uziemienia z akumulatorem. Pozostawienie tego wyłączonego zapobiega sytuacji, w której ciężkie uziemienie z akumulatora zostaje przerwane, a prąd silnika przepływa przez lżejszy przewód przyłączeniowy i płaszczyznę uziemienia Arduino. Pobór prądu przez Arduino powinien być wystarczająco niski, aby łatwo przejść przez lekką masę sterowniczą.

Jeśli nie korzystam z konwertera DC-DC, sugerowałbym dodanie rezystora szeregowego w połączeniu z akumulatora do arduino (pamiętając o pobraniu 12 V z punktu środkowego NIE 24 V). Prawdopodobnie możesz sobie pozwolić na 10-100 omów w zależności od liczby używanych diod LED, a to będzie działać jako tania bariera, aby zapobiec przełączaniu hałasu z silnika docierającego do Arduino. Zakładam, że możesz upuścić 5 V i nadal spełniać wymagania 7 V.

Podczas korzystania z izolowanego przetwornika DC-DC wszystko staje się prostsze, ponieważ teraz jedyne wspólne uziemienie między sterownikiem silnika a Arduino znajduje się za pośrednictwem złącza sterującego. Oznacza to, że awarie prądu stałego po stronie silnika nie powinny być w stanie wrócić do Arduino.

Obawiam się również trochę, że bateria „12V” może faktycznie być bliższa 14 V, gdy nie jest obciążona, i może przekroczyć podane maksymalne napięcie wejściowe Arduino, ale jeśli zostanie użyta odpowiednio dobrana wartość DC-DC, nie będzie to miało znaczenia.