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将电源极性反转到 RAMPS 板上有多严重?

如果我不小心将电源极性接反了 RAMPS 板,究竟会损坏什么?

会不会伤害我的:

  • 坡道;
  • Arduino Mega;
  • 步进电机和/或驱动器,或;
  • 任何其他电子部件?

它们会全部或部分永久损坏吗?

编辑并重新打开。这是正题吗?如果在组装过程中没有采取适当的措施,这似乎是一种可能的情况。只是保险丝熔断,在斜坡板上,就这样吗?
@Greenonline 我不小心在 RUMBA 板上做了两次......仍然有效。但这并不能保证 RAMPS 板。

2个回答

坡道上的多熔丝

在聚熔断器中,火灾似乎是当前的问题。

来自Reddit:极性反转,RAMPS 着火

Sooo 我犯了一个愚蠢的错误,将我的 psu 的极性反转到 RAMPS 1.4 中。正如警告的那样,坡道不喜欢这样,烟雾开始从板上升起。我很确定我只看到两个 ptc 保险丝(大而扁平的黄色保险丝)冒烟。

更换多晶保险丝

注意:较旧的 RAMPS 1.4 具有易于更换的大型多晶保险丝,而 RAMPS 1.5/1.6 使用 SMD 多晶保险丝,请参阅 0scar 对RAMPS 1.4、1.5或 1.6的回答


阿杜诺

根据该用户的说法,MOSFETArduino Mega 的稳压器也可以炸:

它很可能炸毁了保险丝旁边的 mosfets,也可能炸毁了 arduino 上的电压调节器。

但是,如果通过电源插座或 VIN(RAMPS 板用于为 Arduino Mega 供电)供电,油炸调节器只会影响 Arduino 的操作。但是,通过 USB 它应该仍然可以工作。看到这个帖子,在同一线程上:

仅当您通过 Vin 引脚或单独的电源适配器为 arduino 供电时才需要稳压器。 RAMPS 板确实为 Vin 引脚提供 12V 电压。

因此,您可能不得不依赖通过 USB 而不是 RAMPS 为 Arduino 供电

关于 Arduino,在 Arduino.SE 上,有许多用户以这种方式炸毁了他们的 Arduino,他们中的许多人遭受了略有不同的失败,尽管大多数都以调节器为中心。我记得的一个案例是电容器烧毁,请参阅我的 Arduino 死了吗? - 尽管用例不同。 Arduino.SE 上还有许多其他案例。


保护二极管

根据RepRap - Reverse Polarity上的 这篇文章应该有一个反极性保护二极管(尽管在上面的例子中它似乎没有工作):

如果是斜坡,则在输入端有一个反向保护二极管,在此类事件发生后通常需要更换


步进驱动器/电机

步进电机本身应该可以生存,步进驱动器也应该可以。

但是,每种情况都可能不同,这取决于电路板的质量(它是廉价的克隆还是品牌?),以及所用组件的质量/容差 - 这些因素将决定模块链中的故障位置发生。显然,故障在链中的位置越早越好。


MKS 基础 v1.2

顺便说一句,该用户通过反转极性在 MKS Base v1.2(不是 RAMPS)上炸了他们的稳压器(保险丝很好),这导致步进驱动器出现故障。但是,更换调节器修复了它,请参阅 此帖子

更换稳压芯片确实修复了电路板。

相当有用的是,同一用户发布了维修指南: MKS Base 反极性修复


RAMPSXB

RAMPXB 上没有保护二极管。从RAMPSXB

不要在输入引脚上颠倒极性,因为没有保护二极管。反转极性不仅会炸毁您的步进器和 FET,甚至可能损坏您的 Arduino,甚至可能损坏您的计算机。三重检查以确保电源输入的极性 100% 正确!


另见

该用户在Arduino 论坛#5帖子:检查 RAMPS 1.4确实设法炸毁了他们的步进驱动器,但不是由于极性相反,通过松散的电线:

我没有反接电源,但要么是我的 Mega2560 克隆有缺陷,要么是一些杂散的电线以某种方式短路了某些东西,然后 Mega2560 真的冒烟了(几乎着火了!)

每个步进驱动器都被毁坏了,但功率 FET 和其他组件幸免于难

假设(最常见和标准的)RAMPS 1.4 板,电源输入部分如下所示:

RAMPS 1.4 原理图——电源输入部分

有两个 12V 输入部分:一个用于加热床(带有 11A 保险丝),另一个用于其余部分(带有 5A 保险丝)。如果只有一个部分的极性相反(而另一个部分连接正确),则电源(假设使用单电源)直接通过电路板短路(没有任何保险丝或任何其他保护)。这原则上不会损坏板上的任何组件,但可能会损坏电源或熔化电线。在下文中,我假设两个部分的极性始终颠倒(或其中一个部分根本没有连接)。

床位输入部分基本没有保护。如果床的极性反转,床 MOSFET 的体二极管将导通 - 基本上通过保险丝使输入短路。最初将流动的电流仅受电源供应电流能力的限制。最终保险丝会跳闸,但这些多晶保险丝很慢,同时床 MOSFET 可能会损坏(这可能会导致它永久导通,即床可能始终处于开启状态,或者 MOSFET 可能会短路电路并短路电源,即使极性已纠正)。

5A部分在保护方面有点多。保险丝后有一个二极管 (D2),如果极性接反,它将使电源短路。这类似于床 MOSFET 中的二极管如何短路,但在这种情况下,二极管专用于此功能。二极管的正向电压相对较低,低于加热器的 MOSFET 的正向电压,因此原则上这些组件将受到保护。然而,二极管的额定电流实际上并不适合在这种情况下流动的电流类型,因此加热器/风扇 MOSFET 和步进驱动器等组件可能会暴露在反向电压下(尽管最多约为 -2V)。他们可能会活下来。

在加热床的情况下,二极管 D2 可能会损坏 - 它可能最终短路,因此需要在电路板之前更换(或至少移除,但这是不可取的,因为它是极性保护所必需的)再次发挥作用。

Arduino Mega 12V 输入通过阻塞二极管 (D1) 进行保护,这将完全保护它。该二极管不会损坏,因为它在短路情况下不会传导任何电流。

在极性相反的情况下,使用二极管故意短路输入似乎有点奇怪,您可能会问为什么设计不简单地使用二极管来阻止电流的反向流动(就像 Arduino 所做的那样) )。这样做的原因是所有二极管都有一个相关的压降,这会导致大量的功率损耗(特别是对于加热床),需要一个带有散热器的大二极管。二极管的放置方式(即,在极性相反的情况下使电源轨短路)避免了这种损失,并且仍然在一定程度上保护了下游的电子设备(即使保险丝/二极管被烧断)。请注意,这仍然是一个不太理想的解决方案,如果您正在尝试设计自己的反极性保护解决方案,那么我建议您使用基于MOSFET 的解决方案

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