기술 지원
게시됨 2026-04-04
모터와서보 기구동일한 시스템에서 작동하는 경우 간섭은 일반적이지만 해결 가능한 문제입니다. 이 기사에서는 모터가 중단되는 이유를 정확하게 설명합니다.서보 기구브랜드 이름 없이 일반 원칙과 실제 사례만 적용하여 즉시 적용할 수 있는 단계별 현장 테스트 솔루션을 제공합니다.
모터와 서보 사이의 모든 간섭은 세 가지 물리적 현상으로 귀결됩니다. 이를 이해하는 것이 영구적인 문제 해결을 위한 첫 번째 단계입니다.
모터는 특히 시동, 정지 또는 급격한 방향 변경 중에 변동하는 큰 전류를 끌어옵니다. 이로 인해 공통 전원 공급 장치 전압이 떨어지거나 급상승합니다. 서보에는 안정적인 전압(일반적으로 4.8~6.0V 또는 5V 로직)을 기대하는 민감한 제어 회로가 포함되어 있습니다. 0.5V 강하라도 서보가 지터링되거나 위치를 잃거나 재설정될 수 있습니다.
실제 사례:애호가는 단일 7.4V 배터리 팩을 사용하여 5V 레귤레이터를 통해 2A 브러시 DC 모터와 표준 서보에 전원을 공급합니다. 모터가 시작되면 배터리 전압이 7.4V에서 5.8V로 떨어지며, 이로 인해 5V 레귤레이터는 4.2V만 출력하게 됩니다. 즉, 서보가 제어할 수 없게 떨립니다.
모터는 유도성 부하입니다. 브러시형 DC 모터는 브러시 아크로 인해 큰 전압 스파이크(역 EMF)와 광대역 전자기 잡음을 생성합니다. 브러시리스 모터는 전자 속도 컨트롤러(ESC)에서 고주파 스위칭 소음을 발생시킵니다. 이 노이즈는 다음을 통해 서보의 신호 및 전원 와이어에 결합됩니다.
전도 경로:소음은 공유 전원 또는 접지선을 따라 이동합니다.
방사 경로:소음은 공기 중으로 방출되며 긴 서보 리드에 의해 포착됩니다.
서보 제어 신호(일반적으로 PWM)는 저전압(3.3V 또는 5V) 및 저전류입니다. 신호 라인에 중첩된 노이즈는 잘못된 트리거링을 유발합니다. 즉, 서보는 무작위 펄스를 위치 명령으로 해석하여 불규칙한 움직임이나 진동을 초래합니다.
실제 사례:로봇 팔은 서보에서 15cm 떨어진 12V 브러시 모터를 사용합니다. 모터는 30초 동안 작동하며 새로운 명령이 전송되지 않아도 서보가 격렬하게 진동하기 시작합니다. 모터를 제거하면 진동이 중지됩니다. 방사 소음 커플링이 제거됩니다.
모터와 서보가 공통 접지선을 공유할 때 모터의 높은 전류는 해당 전선을 따라 작은 전압 차이를 생성합니다(옴의 법칙: V = I × R). 이 전압 오프셋은 서보의 신호 기준 레벨을 이동시킵니다. 서보 컨트롤러는 접지가 신호 소스에 비해 더 이상 실제 0V가 아니기 때문에 손상된 신호를 확인합니다.
실제 사례:모바일 로봇에는 마이크로 컨트롤러, 서보 및 모터 드라이버가 모두 데이지 체인으로 연결된 단일 가는 와이어를 통해 접지되어 있습니다. 모터 부하가 있는 경우 서보의 접지는 마이크로컨트롤러의 접지보다 0.3V까지 상승합니다. 이제 PWM 신호(공칭 5V)가 서보에 4.7V로만 나타나서 간헐적인 위치 손실이 발생합니다.
가장 효과적이고 간단한 솔루션부터 시작하세요. 아래 순서대로 구현해 보세요.
해결책:모터와 서보에 완전히 별도의 전원을 사용하십시오.
모터 전용 배터리(필요에 따라 고전류, 전압).
서보용 별도의 배터리 또는 조정된 공급 장치(정격 범위 내에서 깨끗하고 안정적인 전압).
하나의 전원만 가능한 경우:전용 DC-DC 변환기 또는 고품질 전압 조정기를 사용하십시오.독점적으로서보의 경우 가능한 한 서보에 가깝게 배치하십시오. 모터는 메인 배터리에 직접 연결되어야 합니다.
작동 이유:물리적 분리는 서보 공급 장치에 도달하는 모터의 전력 저하 및 전도성 소음을 제거합니다.
해결책:마이크로컨트롤러의 PWM 출력과 서보의 신호 입력 사이에 광절연체(예: 4N35, PC817)를 삽입합니다.
마이크로 컨트롤러와 서보는 전기 연결을 공유하지 않습니다. 신호는 빛을 통해 전송됩니다.
광절연체의 서보 측 전원은 절연된 서보 전원 공급 장치에서 나옵니다.
작동 이유:완전한 갈바닉 절연은 모든 접지 루프를 차단하고 전도성 노이즈를 차단합니다. 이는 산업 시스템의 표준입니다.
해결책:전원을 분리하는 경우에도 이러한 구성 요소를 설치하십시오.
모터에서:모터 단자 전체에 세라믹 커패시터(0.1μF 및 0.01μF 병렬)를 직접 납땜합니다. 브러시 모터의 경우 각 단자의 커패시터 2개를 모터 케이스(금속인 경우)에 추가합니다. 이렇게 하면 소스에서 브러시 아크 노이즈가 억제됩니다.
서보 전력선에서:서보의 전원 입력 핀 가까이에 대형 전해 커패시터(470μF ~ 1000μF, 최소 2× 서보 전압 정격)를 배치합니다. 0.1μF 세라믹 커패시터를 병렬로 추가합니다. 이는 전압 강하를 흡수하고 고주파 잡음을 분류합니다.
서보 신호 라인에서:PWM 신호와 직렬로 연결된 100Ω ~ 220Ω 저항과 신호가 없을 때 라인을 알려진 상태로 유지하기 위한 10kΩ 풀업 또는 풀다운 저항(컨트롤러에 따라 다름).
실제 효율성:한 테스트에서는 소형 브러시 모터 전체에 0.1μF 캡만 추가하면 전도 노이즈가 200mV 피크 간에서 20mV 미만으로 감소했습니다.
해결책:모든 접지 연결 경로를 단일 지점("스타 지점"), 일반적으로 주 배터리 음극 단자로 다시 지정합니다.
모터 접지 → 스타 포인트로 직접 연결.
서보 접지 → 스타 포인트에 직접 연결(데이지 체인이 아닌 별도의 와이어 사용).
마이크로컨트롤러 접지 → 스타 포인트에 직접 연결.
서보 신호 접지 귀환을 모터 접지 귀환과 별도로 유지하십시오.
작동 이유:공유된 접지 전류 경로가 없다는 것은 서보의 기준에 전압 오프셋이 없음을 의미합니다.
해결책:
기계적 설계가 허용하는 한 모터를 서보에서 최대한 멀리 장착하십시오(최소 5~10cm, 많을수록 좋음).
서보의 전원선과 접지선을 함께 꼬아주십시오. 모터의 전원선을 함께 꼬아줍니다. 비틀면 자기장이 상쇄됩니다.
서보의 신호선에는 차폐 케이블을 사용하십시오. 차폐를 마이크로컨트롤러의 접지에 연결하십시오.한쪽 끝만(그라운드 루프를 피하기 위해).
스타 포인트에 접지된 금속 인클로저(예: 알루미늄 프로젝트 상자) 내부에 모터 드라이버/ESC를 배치합니다.
이미 간섭이 있는 경우 이 진단 순서를 따르십시오. 추측하는 시간을 절약할 수 있습니다.
1. 모터를 기계적으로 분리하십시오.(프로펠러, 휠 또는 벨트 제거). 모터에만 전원을 공급하십시오. 서보가 여전히 작동합니까?
그렇다면 → 문제는 전기적 소음이나 전력 저하입니다.
문제가 없다면 → 문제는 기계적 진동이나 모터 부하로 인한 역기전력입니다(드물지만 모터 베어링을 확인하십시오).
2. 서보 공급 전압을 측정하는 동안 무부하로 모터를 구동하십시오.멀티미터로.
전압 강하 >0.3V → 전원 공급 장치 절연 필요(섹션 2.1)
전압 안정 → 소음 테스트로 이동합니다.
3. 별도의 배터리에서 일시적으로 서보에 전원을 공급합니다.(4.8V NiMH 팩 또는 두 개의 새로운 알카라인 AA 셀도 가능). 간섭이 사라지면 근본 원인은 전원과 관련된 것입니다.
4. 별도의 전원으로 문제의 90%가 해결되는 경우, 필터링(섹션 2.3) 및 별 접지(섹션 2.4)를 추가합니다. 나머지 10%의 지터는 광절연기를 사용하면 종종 사라집니다(섹션 2.2).
5. 모터가 작동 중일 때만 지속적인 고주파 지터의 경우(시작/중지 시가 아님), 방사 소음에 중점을 둡니다. 서보 와이어를 짧게 하고, 서보 및 모터 케이블에 페라이트 비드(클램프 온 유형)를 추가하고 서보를 모터에서 물리적으로 멀리 이동시킵니다.
실수 1:모터에 더 두꺼운 게이지 와이어를 사용하지만 여전히 접지를 공유합니다. 와이어가 두꺼울수록 저항은 줄어들지만 접지 루프가 제거되지는 않습니다. 별도의 와이어가 필수입니다.
실수 2:모터에만 대형 커패시터를 추가하고 서보 디커플링은 무시합니다. 양쪽 끝 모두 필터링이 필요합니다.
실수 3:장거리(>10cm)의 경우 서보 신호선을 모터 전원선과 평행하게 배선합니다. 항상 90도 각도로 교차하거나 5cm 간격을 유지하세요.
실수 4:"디지털 서보"는 간섭을 받지 않는다고 믿습니다. 디지털 서보는 내부 마이크로프로세서가 전압 강하 시 재설정되기 때문에 더 취약합니다.
> 먼저 전원을 분리한 다음 접지하고 필터링합니다. 물리적 분리와 차폐는 첫 번째 방어선이 아니라 마지막 방어선입니다.
이 세 가지 규칙은 소형 로봇부터 CNC 기계까지 모든 모터-서보 시스템에 적용됩니다.
모터와 서보 사이에 전압 조정기를 공유하지 마십시오.
데이지 체인 방식으로 접지하지 마십시오.
완전히 절연할 수 없는 브러시 모터 전체에 항상 0.1μF 커패시터를 추가하십시오.
시스템이 현재 모터-서보 간섭을 겪고 있는 경우 다음 15분 체크리스트를 따르십시오.
1. 별도의 배터리를 챙기세요– 모든 4.8V~6V 배터리(또는 USB-서보 케이블이 포함된 5V USB 보조 배터리). 서보에만 연결하십시오. 원래 공급 장치에서 모터를 작동하십시오. 문제가 사라지나요?
예→ 귀하의 솔루션은 전용 서보 전원입니다. 소형 5V 레귤레이터 모듈이나 보조 배터리를 주문하세요.
아니요→ 2단계로 진행합니다.
2. 커패시터 2개 추가– 모터 단자에 직접 0.1μF 세라믹 커패시터를 납땜합니다. 서보의 전원 입력(양극 및 접지) 전체에 470μF 전해 커패시터를 추가합니다. 다시 테스트하세요.
3. 지상 경로 변경– 기존 접지선을 모두 분리합니다. 모터 접지 단자의 새 전선을 배터리 음극에 연결합니다. 서보의 접지 단자에서 별도의 새로운 전선을 서보의 접지 단자에 연결하십시오.똑같다배터리 음극 나사. 마이크로 컨트롤러 접지의 세 번째 와이어를 동일한 나사에 연결하십시오.
4. 더미 서보 신호로 테스트– 서보에서 마이크로컨트롤러의 PWM 와이어를 분리합니다. 대신, 1kΩ 저항을 통해 서보의 신호선을 +5V(완전 시계 방향) 또는 접지(완전 시계 반대 방향)에 연결하십시오. 모터를 작동시키세요. 서보는 흔들리지 않게 위치를 유지해야 합니다. 그래도 움직이면 광절연체가 필요합니다.
최종 확인:최소한 처음 세 가지 작업(별도 전원, 스타 접지, 모터 커패시터)을 구현한 후 모든 간섭 사례의 95% 이상이 완전히 해결됩니다. 나머지 5%에는 광절연기가 필요합니다. 이는 모든 전기 커플링 제거를 보장하는 2달러짜리 부품입니다.
경련, 재설정 또는 지터를 정상적으로 받아들이지 마십시오. 위의 솔루션을 사용하면 최대 부하로 작동하는 고전류 모터에서도 깨끗하고 안정적인 서보 작동을 달성할 수 있습니다.
업데이트 시간：2026-04-04
