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Change parameters and verify
Open the panel, then press Run to load Python. You can stop execution and reset parameters. Results are computed on this device. No Python installation is required.
Local execution steps below are optional for reproducing the source results; they are not required for the browser experiment.
The experiment controls are in English.
Compare voltage drops in your browser
The panel above contains two independent arithmetic exercises, with synthetic curves and A/B comparison. No equipment or local Python installation is required. The original measurement procedure below remains optional; these curves do not diagnose a particular robot.
Supply path: an ideal source feeds battery resistance, then shared wiring/contact resistance, then an imposed total current. Shared resistance includes the outgoing and return paths. Battery-terminal voltage is Vs − I Rbattery; converter-input voltage is Vs − I (Rbattery + Rshared). The imposed current starts at 2 A, rises by the selected extra current at 0 ms, and returns at 100 ms. Repeated time coordinates show the left and right limits of the ideal steps. This is an algebraic resistance model, with no inductance, battery chemistry, charge state, current limiting or motor dynamics. Converter output, computer voltage and reset thresholds are not modeled. The current is prescribed, not calculated from a regulated constant-power load.
The defaults split the article's assumed 0.12 Ω into 0.04 Ω battery and 0.08 Ω shared resistance. An extra 5 A therefore adds 0.6 V of converter-input drop. Baseline resistance losses remain present: the 7 A plateau gives 11.72 V at the battery terminals and 11.16 V at the converter input from a 12 V ideal source. Move the resistance between the two segments while keeping the total fixed: the same downstream dip can have different battery-terminal evidence. This demonstrates measurement-point dependence, not a unique real fault diagnosis.
Separate capacitor exercise: a hypothetical capacitor alone supplies a constant missing current for the selected duration. Charge-related droop is I × t / C; terminal droop during discharge is I × ESR + I × t / C. Capacitance is entered in mF (50 mF = 0.05 F = 50,000 µF), time in ms. Time zero on this plot means just after discharge begins, so nonzero ESR gives an immediate drop. The plot stops just before the current ends: recharge and the end-of-discharge ESR recovery are not simulated. Initial capacitor voltage is unspecified; the graph shows voltage change, not a remaining supply voltage. It does not assert that any selected droop is physically usable with a particular starting voltage or load.
The default 1 A, 10 ms, 50 mF and zero ESR reproduce the article's ideal 0.2 V example. Halving capacitance doubles only the charge term; adding ESR adds its own step. The capacitor is not connected to the supply-path model. Changing capacitor settings cannot improve the upper curve. No converter-loop response, ESL, inrush, ripple rating, temperature, tolerance, stability or component recommendation is included. Slider bounds are teaching choices, not equipment ratings.
The data table includes both sides of supply steps and every capacitor sample. A/B uses common axes within each panel; the panels describe different experiments and time intervals. All outputs are synthetic calculations, not measurements or successful-start evidence. Use actual component documentation and the original measurement procedure for real fault isolation.
References: Analog Devices: real-source resistance model and TI: capacitance, ESR and transient behavior, reviewed 2026-09-20. This Lab applies Ohm's law and the constant-current capacitor relation under the assumptions above; it does not reproduce either source's hardware experiment or converter design. For energy sampling, see the separate power-measurement Lab.
Si l'ordinateur se réinitialise au démarrage d'un moteur, vérifiez le circuit d'alimentation ainsi que les journaux logiciels. Une tension nominale de batterie adéquate ne garantit pas une tension transitoire suffisante au niveau du convertisseur ou de l'ordinateur. Cette procédure concerne les robots mobiles CC basse tension, et non les systèmes de traction secteur ou haute tension.
Schéma du circuit d'alimentation
Repérez la batterie, les protections, les connecteurs, le câblage, le convertisseur CC-CC et l'ordinateur. Indiquez les sections alimentant à la fois le moteur et l'ordinateur, y compris les conducteurs de retour. La compréhension séparée des batteries, des actionneurs et des convertisseurs CC-CC ne remplace pas la vérification de l'impédance partagée.
La tension nominale diffère de la tension en charge
Considérez une résistance totale de la batterie, du câblage et des contacts de 0,12 Ω et un courant supplémentaire de 5 A au démarrage. La chute de tension résistive supplémentaire est de \Delta V=\Delta I R=0.6 V. Il s'agit d'un exemple hypothétique, et non d'une résistance mesurée pour un robot particulier. L'inductance du câblage et le temps de réponse du convertisseur ajoutent des effets dépendants du temps.
Mesurer uniquement au niveau de la batterie peut masquer les pertes dans le câblage en aval. Vérifiez la tension d'entrée minimale et les conditions d'alimentation du modèle ; la documentation Raspberry Pi (https://www.raspberrypi.com/documentation/computers/raspberry-pi.html#power-supply), par exemple, précise les exigences spécifiques à chaque modèle.
Localiser la chute de tension sur une chronologie
Fixez l'événement de charge, le niveau de charge de la batterie, le câblage et les versions de l'équipement. Observez simultanément les bornes de la batterie, l'entrée et la sortie du convertisseur, ainsi que les bornes de l'ordinateur, si possible. Un multimètre à moyenne peut ne pas détecter les chutes de tension brèves.
À l'aide d'un oscilloscope, vérifiez les caractéristiques des sondes et la mise à la terre afin d'éviter tout court-circuit. Ne sondez pas un circuit dont la mise à la terre est incertaine ; choisissez une méthode de mesure différentielle appropriée. Effectuez les mesures côté basse tension CC et ne désactivez pas les circuits de protection.
Utilisez les observations pour choisir la prochaine vérification
| Observation | Causes potentielles | Prochaine vérification |
|---|---|---|
| Chutes de tension de la batterie | Résistance interne, limites de charge ou de courant | Comparer les conditions de charge aux spécifications |
| Batterie stable, chutes de tension à l'entrée du convertisseur | Câblage ou contacts | Chute de tension sur chaque segment |
| Entrée stable, chutes de tension à la sortie du convertisseur | Protection contre les surintensités, réponse transitoire ou limites d'entrée | Fiche technique et variation de charge |
| Sortie du convertisseur stable, chutes de tension à l'entrée de l'ordinateur | Câble ou connecteur final | Tension aux bornes de la charge |
Ce tableau permet de restreindre le nombre d'hypothèses ; une seule forme d'onde ne suffit pas à établir une cause unique. Si la tension d'alimentation reste valide, vérifiez la communication, les signaux de réinitialisation, la température et le logiciel.
Un condensateur n'est pas la solution miracle
En utilisant la relation de décharge idéale C=I\Delta t/\Delta V, fournir 1 A supplémentaire pendant 10 ms avec une chute de tension de 0,2 V nécessite C=0.05 F, soit 50 000 µF. Ceci suppose que le condensateur fournisse tout le courant manquant et ne constitue pas une recommandation pour l'installation de cette valeur. L'ESR, le courant d'appel et la stabilité du convertisseur sont également importants.
Avant d'ajouter des composants, vérifiez la résistance des câbles partagés, les contacts et les limites de fonctionnement du convertisseur. Consultez des ressources telles que la documentation de gestion de l'alimentation de TI pour trouver la fiche technique et les spécifications transitoires des composants concernés.
Répétez l'opération dans des conditions identiques
Enregistrez la modification, la tension minimale de démarrage, les réinitialisations, le nombre d'essais et l'état de la batterie. Un essai réussi ne garantit pas le bon fonctionnement pour tous les états de charge et les charges simultanées.
Utilisez une ligne par essai afin qu'un démarrage réussi ne masque pas une réinitialisation intermittente. Enregistrez les tensions minimales pendant le même intervalle de démarrage. Si les canaux ont été mesurés lors d'essais distincts, veuillez les indiquer comme des mesures séparées plutôt que comme une forme d'onde simultanée.
| Essai / modification | État de la batterie / charges simultanées | Tension minimale de la batterie (V) | Tension minimale d'entrée/sortie du convertisseur (V) | Tension minimale de l'ordinateur (V) | Réinitialisation / observation | | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | | Avant modification / essai 1 | Enregistrement des conditions | Valeur mesurée | Valeurs mesurées | Valeur mesurée | Oui / non ; durée | | Après modification / essai 1 | Conditions identiques à celles ci-dessus | Valeur mesurée | Valeurs mesurées | Valeur mesurée | Oui / non ; durée |
Conservez les points de mesure, les paramètres de l'instrument et les fichiers de formes d'onde à côté du tableau. Comparez les limites de tension avec la documentation de l'équipement ; ces champs vides servent de modèle d'enregistrement et ne représentent pas des résultats expérimentaux.
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