Борьба с помехами, Девайс глохнет ... Опции

[hd44780]

Сделал девайс на базе ObDev-овского PowerSwitch http://www.obdev.at/products/vusb/powerswitch.html

Заметно его переиначил: контроллер AtMega8, реле одно и т.д. Добавил светодиодики, ввёл функции включить/выключить нагрузку через указанное время.
Работает как HID (чтоб не писать кучу дров под все существующие XP-висты-семёрки). Управляющая прога на C# с промежуточной Dll на C++ для тех вещей, с которыми у .NET проблемы.
Всякие там супер-универсальные USB-Lib не использовал, не люблю их ... Код 100% мой.

"Принципиально-блок схему" прилагаю.
Собрано на одной плате, только БП обычный на LM7812 для реле сделан на другой плате.

Проблема в следующем:
Когда нагрузки нет (холостой режим) либо она копеечная (типа китайской ёлочной гирлянды), всё работает как часы.
Когда подключаю то, для чего оно и делалось - комповые маршрутизатор, гигабитный коммутатор, спутниковый ресивер, где-то на 5-10 раз при выключении нагрузки с помощью реле девайс глохнет - в диспетчере устройств он продолжает значиться, но упр. прога вопит, что девайс пропал и не может его повторно открыть. Помогает перетык USB.

Если включить в него настольную лампу (лампа дневная, U-образная) 11Вт с каким-то то ли дросселем, то ли трансом в качестве БП, но она вырубает девайс железно. Лампа видать гонит в сеть нехилые помехи - от неё всегда колонки "хрюкают".

Раньше я питал проц от того же БП (там есть ещё и LM7805, сейчас на ней один светодиодик остался), оптопару-то сделал для развязывания, думал по питанию что-то лезет - не помогло.
Пытался LC фильтр ставить - http://www.shema.ru/cgi-bin/rshema.pl?name...e=pit_rd1.shtml , только без заземления (нетути его) - по фигу.
Фильтр ставил и перед трансом БП и перед нагрузкой - до лампочки оно. Эффекта не заметил никакого.

Как можно с этим бороться? И что ещё можно сделать?

Спасибо.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[kovigor]

Как можно с этим бороться? И что ещё можно сделать?

Спасибо.

Например, при отключении трансформаторного БП от сети в эфир излучается мощная радиопомеха. Правильные БП содержат RC - снаббер, включенный параллельно первичке. Многие БП, особенно маломощные, такого снаббера не имеют. И вот результат. Подробнее см. в книге Шевкопляса "Микропроцессорные структуры".

Контакты реле зашунтируйте RC - цепочкой. Для примера см. схему любого бесперебойника ...

Вот немного про эти цепочки и их расчет:

http://homepages.which.net/~paul.hills/Emc/Snubbers.html

А еще можно спросить у Google, например, так: "RC snubber"

[hd44780]

Kovigor, спасибо за совет.
Припаял туда цепочку 45-47 Ом (2 по 90 Ом каждый 1Вт в параллель) - 0.1 мкФ. Заметно лучше стало. Лампа вырубает, но очень редко (один раз из 10-15).
Маршрутизаторы и коммутаторы пока на проверял.

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 9 2012, 18:24

[kovigor]

Kovigor, спасибо за совет.
Припаял туда цепочку 45-47 Ом (2 по 90 Ом каждый 1Вт в параллель) - 0.1 мкФ. Заметно лучше стало. Лампа вырубает, но очень редко (один раз из 10-15).
Маршрутизаторы и коммутаторы пока на проверял.

Посчитать бы параметры этой цепочки, хотя бы ориентировочно ...

Возможно, будет лучше вместо реле поставить симистор с детектором перехода через "0", вроде MOC3063, и включать/выключать нагрузку не когда попадет, а в моменты перехода питающего напряжения через "0" ...

[Timmy]

Если пин R на МК - это reset, к нему стоит прицепить конденсатор в землю порядка 1nF. А то может самосбрасываться под действием помех. И на всякий случай напомню, что C2 должен присоединяться к МК дорожками минимальной длины.

[fantex]

Как можно с этим бороться? И что ещё можно сделать?

Прилагаю файл в котором описана подобная борьба.

 Electronnye_gadisty.rar ( 50.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 257

[hd44780]

Если пин R на МК - это reset, к нему стоит прицепить конденсатор в землю порядка 1nF. А то может самосбрасываться под действием помех. И на всякий случай напомню, что C2 должен присоединяться к МК дорожками минимальной длины.

Да, это reset. Кондёр прицеплю вечером. Выходные закончились .
МК у меня DIP в колодке, С2 припаян непоср. к ногам этой колодки.

Kovigor, я её не расчитывал, взял из схемы какого-то UPSа в интернете. Плюс ещё не совсем понятно как считать. Там надо знать пиковый ток (как я понимаю имеется в виду всплеск при включении). Тормозмутым мультиметром его ж не померяешь ... Да и нагрузки могут быть разные. Взял навскидку 220в и 5А.
Длительность помехи пока не мерял....
Или я чего-то не понимаю?

fantex, занятная статейка, спасибо .

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 10 2012, 08:38

[alexvu]

Найдите статью "Помехоустойчивые устройства" Алексей Кузнецов, там всё есть.
Надо правильно делать плату, а Вы вообще её не показали. Скорее всего, там у Вас и проблема.

[hd44780]

Все платы - макетки, на проволочках .
И БП, и USB часть.

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 10 2012, 14:06

[bolden]

В своё время столкнулся с зависанием ( или пересбрасыванием) микроконтроллера (Silabs) при испытаниях на наносекундные импульсные помехи. ( прибор был чуствителен к комутации нагрузок в сети питания...) фильтры, и прочее не помогало. "наноимпульс" проходил везде и упорно сбрасывал контроллер. Пока не переразвёл плату, уделив пристальное внимание цепям Кварца, Reset.a и JTAG'a. Соглашусь с alexvu устойчивость к помехам на макетках проверять бесполезно, от платы очень многое зависит.

[hd44780]

Подключил к девайсу свои роутеры и маршрутизаторы. Увидел странную вещь - лампочки питания загораются-гаснут, загораются-гаснут, и т.д.

Что-то с этой цепочкой не то .

Найдите статью "Помехоустойчивые устройства" Алексей Кузнецов, там всё есть.

http://caxapa.ru/lib/emc_immunity.html - оно?

[hd44780]

Почитал. Довольно интересно.
Плату, хоть и макетку, придётся переделывать .
Оптопару попробую убрать, транзюк вообще на другую плату вынесу. Глядишь, чего и получится....

[Сергей Борщ]

Как у вас выполнено соединение экрана USB-кабеля с землей вашей платы?

[hd44780]

Как у вас выполнено соединение экрана USB-кабеля с землей вашей платы?

Никак
Поначалу соединял его с землёй (корпус разъёма на землю).
Разъём дико глючил (паршивые какие-то они, достали, отключался сам по себе), я его откусил кусачками, проводки USB подключаю 4-конт. разъёмчиком, штырьки как джамперы на матерях.

Вот ещё нашёл - http://easyelectronics.ru/upravlenie-moshh...ka-chast-1.html
Но делать что-то уже наверное буду на выходных....

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 11 2012, 19:31

[alexPec]

Была с авр-ми та же беда - зависали при импульсных помехах. Серьезно помогло применение 4-х слойной платы (как день и ночь) внутренние 2 слоя земля и питание, наружние - сигнальные. Слои внутренние цельные. Раз в 10-50 реже зависать стали . А кардинально помогла замена авр на проц от NEC. Ни разу не завис за 5 лет работы на многих объектах. На одном объекте девайс не ресетили и не выключали прямо таки 5 лет - работает, в условиях пром. помех, рядом с движками, контакторами на 120 кВт.

[kovigor]

Была с авр-ми та же беда - зависали при импульсных помехах. Серьезно помогло применение 4-х слойной платы (как день и ночь) внутренние 2 слоя земля и питание, наружние - сигнальные. Слои внутренние цельные. Раз в 10-50 реже зависать стали . А кардинально помогла замена авр на проц от NEC. Ни разу не завис за 5 лет работы на многих объектах. На одном объекте девайс не ресетили и не выключали прямо таки 5 лет - работает, в условиях пром. помех, рядом с движками, контакторами на 120 кВт.

Помеха у человека излучается в эфир при коммутации нагрузки, и это надо исправлять в первую очередь. Процессор можно менять, но это не выход. Бороться надо с причинами, а не со следствиями. Я предложил два решения. Второе - оптотиристор с детектором перехода через ноль вместо реле. Советую попробовать ...

[domowoj]

Помеха у человека излучается в эфир при коммутации нагрузки, и это надо исправлять в первую очередь. ......
Второе - оптотиристор с детектором перехода через ноль вместо реле. Советую попробовать ...

Дык все-таки по эфиру или по питанию?
Я б запитал устройство от аккумулятора, откинув (или нет) помеху по питанию.

[Сергей Борщ]

Никак
Поначалу соединял его с землёй (корпус разъёма на землю).
Разъём дико глючил (паршивые какие-то они, достали, отключался сам по себе), я его откусил кусачками, проводки USB подключаю 4-конт. разъёмчиком, штырьки как джамперы на матерях.

Тю...
Так у вас экран как антенна работает. Надо его по на стороне устройства на землю через конденсатор (0.1мкф достаточно). А чтобы снимать с этого конденсатора статику - параллельно ему резистор на 1 МОм.

[hd44780]

Надо его по на стороне устройства на землю через конденсатор (0.1мкф достаточно). А чтобы снимать с этого конденсатора статику - параллельно ему резистор на 1 МОм.

Попробую, спасибо.

[kovigor]

Дык все-таки по эфиру или по питанию?
Я б запитал устройство от аккумулятора, откинув (или нет) помеху по питанию.

По эфиру. Доказательство простое - устройство, которое подвисало всякий раз при коммутации нагрузки, стало подвисать один из 10-15 раз после шунтирования контактов реле RC - цепочкой. Еще один способ проверить это: стать на тот же RESET осциллографом и покоммутировать нагрузку. На экране осциллографа будут видны всплески, помехи и выбросы. А теперь нужно свить сигнальный и земляной провода щупа. Это уменьшит площадь антенны, образованной сигнальной и земляной частями щупа осциллографа. Если при этом апмлитуда выбросов на экране упадет, то эти выбросы вызваны приемом радиопомехи. Для чистоты опыта осциллограф можно запитать от отключенного от силовой цепи UPS'а ...

[hd44780]

Я б запитал устройство от аккумулятора, откинув (или нет) помеху по питанию.

Запитано от USB. и гальванически развязано от силовой цепи оптопарой.

Для чистоты опыта осциллограф можно запитать от отключенного от силовой цепи UPS'а ...

У меня осцилл вообще на батарейках.
Но я им пока никуда не тыкал.

[kovigor]

У меня осцилл вообще на батарейках.
Но я им пока никуда не тыкал.

А напрасно, напрасно ...

[hd44780]

А напрасно, напрасно ...

Да сам знаю .. Некогда пока. И сегодня вряд ли получится.
Потыкаю, отпишусь.

[hd44780]

Кондёр на сброс поставил. 1nF не нашёл, 10 поставил.
Заодно добавил в прошивку мигание светодиодиком при запуске/сбросе.
Включил, пощёлкал нагрузкой - мигает! Значит, идёт помеха по сбросу или питанию.

Сейчас ещё осциллом потыкаю. Правда, он у меня тормознутый - UNI-T UT81B. Но лучше, чем ничего

Посмотрел. На сбросе броски прокакивают... Длительностью 50-100нс. 10 nF судя по всему их не давит

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 14 2012, 15:12

[hd44780]

Та же помеха и по питанию.

[hd44780]

Пробовал разные кондёры по питанию проца, не помогает оно ....
Пришёл к выводу, что RC снаббер - самое приемлемое решение. Оптосимистора MOC3061 у меня пока нету. В магазине вроде есть, да магазин далеко ...
Как рассчитывать его, не очень понятно, взял пока 0.1мкф-90 ом (как некое "стандартное" решение, судя по ряду статей в интернете). Там правда, советуют 100 ом, но 100 ом на 1Вт у меня нет. Я нашёл у себя только 90 и 150 ом.

Приборы с транформаторным БП работают норм, а с импульсниками проблемы - аппаратура с ними вкл-выкл-вкл-выкл с периодом 1 сек .
90 ом, 150 ом - разницы не заметил... Попробую ещё их последовательно включить - 240 ом.

Придумал такое решение - вторым реле размыкать цепочку снаббера спустя 1-2 сек после размыкания первого. Включать наоборот. Но пока не реализовал.
Оптопару наверное уберу - не помогает она, только схема сложнее ....

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 15 2012, 11:06

[domowoj]

hd44780
А на ресет у вас точно 1 МОм висит, что-то многовато,
можно и кондерчик еще порядка 0,1 мкФ поставить с RES на землю.

[hd44780]

А на ресет у вас точно 1 МОм висит, что-то многовато,
можно и кондерчик еще порядка 0,1 мкФ поставить с RES на землю.

1M - то опечатка . Там 7.5 кил.
на землю кондёр стоит. 10 nF.

[hd44780]

Резистор 240 ом в снаббере не помог ...

Видимо придётся делать 2-е реле для отключения снаббера.

[kovigor]

Резистор 240 ом в снаббере не помог ...

Видимо придётся делать 2-е реле для отключения снаббера.

Это для себя в одном экземпляре или серия ? Я бы лично заказал в Имраде оптотиристор ...

www.imrad.kiev.ua

[hd44780]

Для себя .
Оптотиристор и Донецке есть - http://radiocom.dn.ua/index.php

Может и куплю его... Но вряд ли раньше пятницы.

PS. Как-то страшновато пропускать 220в через обычную DIP микросхему.

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 15 2012, 16:44

[kovigor]

PS. Как-то страшновато пропускать 220в через обычную DIP микросхему.

Так и не нужно так делать. Если ток небольшой, до ампера, хватит и одного оптотиристора. А если больше, то нужен внешний тиристор. Схема в даташите на MOC3063. Я в точности сделал так, как там нарисовано (MOC3063 + BTA16-600) ...

[hd44780]

Да, спасибо. Не доглядел.
В магазине вроде есть и MOC этот, и BTA16-600. Когда доберусь туда, куплю.

[shf_05]

а можно внешний вид платы показать

[hd44780]

а можно внешний вид платы показать

Я ж писал - обычная макетка, спаянная проволочками.

Схему на MOC-BTA спаял, только как-то она себя странно ведёт.
Между ногой проца и ногой 1 MOC резистор 680 ом. Когда я даю команду включить нагрузку, напряжение на ноге 1 MOC становится 2.5в.

Нагрузка не включается, ноль эмоций. Включил между выводов 4 и 6 MOC2063 омметр - показывает 482 ома всегда, не реагируя ни на что...

В чём я мог ошибиться?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[kovigor]

Я ж писал - обычная макетка, спаянная проволочками.

Схему на MOC-BTA спаял, только как-то она себя странно ведёт.
Между ногой проца и ногой 1 MOC резистор 680 ом. Когда я даю команду включить нагрузку, напряжение на ноге 1 MOC становится 2.5в.

Нагрузка не включается, ноль эмоций. Включил между выводов 4 и 6 MOC2063 омметр - показывает 482 ома всегда, не реагируя ни на что...

В чём я мог ошибиться?

Не знаю, у меня все заработало сходу. Может, у вас этот вывод МК настроен на ввод или отгорел попросту, а может ошибка в монтаже ...

[hd44780]

Не...
Я проц вообще не перепрошивал.
Там в схеме у меня ошибка. Когда паял, ошибся, потом отвлекли .... Так я схему и не проверил ...
Дошло, когда уже спать улёгся .
Я резюк 680 ом, который MOC включает, припаял не к ноге контроллера, а к резистору 330 Ом, который ту старую оптопару включал. Саму оптопару я убрал (она у меня DIP, в колодке), а резюк остался.
В итоге получился резистор порядка 680+330= 1010 ом. Наверное, поэтому этот MOC и не включался.
Вечером дома поправлю.

И всё же, для интереса - можно ли каким-нибудь омметром проверить, включается ли выходной симистор MOCа? Или только нагрузкой проверять?
И ещё. В даташите MOC написано, что нагрузку надо включать в цепь нулевой фазы. А если наоборот включить? Работать не будет?

Спасибо.

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 23 2012, 07:19

[kovigor]

И всё же, для интереса - можно ли каким-нибудь омметром проверить, включается ли выходной симистор MOCа? Или только нагрузкой проверять?
И ещё. В даташите MOC написано, что нагрузку надо включать в цепь нулевой фазы. А если наоборот включить? Работать не будет?

Спасибо.

Нагрузка включается между фазным и нулевым проводами. А что такое "нулевая фаза" ?

[hd44780]

А что такое "нулевая фаза" ?

Нулевой провод . Не фазный.

[Petr_I]

И всё же, для интереса - можно ли каким-нибудь омметром проверить, включается ли выходной симистор MOCа? Или только нагрузкой проверять?

Можно и нужно - осциллографом! Нагрузку заменяем резистором.

И ещё. В даташите MOC написано, что нагрузку надо включать в цепь нулевой фазы. А если наоборот включить? Работать не будет?

Будет работать. Нагрузку в 0 включают по правилам ТБ.

[hd44780]

Petr_I, спасибо.

Про ТБ я знаю . Только в быту на эти "глупости" мало кто внимания обращает....

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 23 2012, 10:00

[kovigor]

Petr_I, спасибо.

Про ТБ я знаю . Только в быту на эти "глупости" мало кто внимания обращает....

Да, не все знают, что выключатель ставится не в нулевой провод, а в фазный. Работать будет и так, и так, но первый вариант запрещается правилами ТБ ...

[hd44780]

Не клеится у меня что-то с этими новомодними прибамбасами ...

В цепочке светодиода MOC-а действительно был лишний резистор. Я его убрал.
Начал экспериментировать.

Убрал MOC (он у меня DIP, в колодке), поставил вместо его светодиода перемычку. Померял ток - 4.7mA (вроде нормально, по ДШ MOC - 5 mA). Убрал перемычку, вернул MOC на место - ток стал 3.7mA. Видимо, светодиод съел 1mA .

Экспериментирую дальше.

Подключил к выводам выходного симистора MOC омметр (без 220в и не отключая остальную схему).
Когда я выключаю светодиод (нагрузка д.б. отключена) вижу сопротивление 425 ом. Включаю - 418 Ом. Слегка шевелится, но разницы практически нет.
Может 3.7 mA ему мало?

Включил 220 в, нагрузку (лампу настольную) - она всегда включена, на команды контроллера реакции ноль . Правда, вольтметром напряжение на вых клеммах не мерял.

Впал в тоску короче .... Если так дальше пойдёт, вернусь к реле для нагрузки и 2-е реле для выкл. снаббера. Грубо и некрасиво, зато работает.

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 24 2012, 08:10

[domowoj]

Померял ток - 4.7mA (вроде нормально, по ДШ MOC - 5 mA).

Маловато будет.
А если импульсный - то еще больше.
Я отпирал МОС 10_ти мксек импульсом миллиампер 100 .

[Petr_I]

Впал в тоску короче .... Если так дальше пойдёт, вернусь к реле для нагрузки и 2-е реле для выкл. снаббера. Грубо и некрасиво, зато работает.

Не надо в тоску впадать, лучше водочки принять

Омметром симистор проверять можно только на пробой и то с известной долей погрешности.

Подключаете нагрузку - лампу или резистор подходящий (мощность и сопротивление можете сами прикинуть).
И дальше по цепочке-
1) отключаете оптрон - проверяете работу симистора.
2) подключаете оптрон отключаете контроллер - проверяете работу оптрона
3) подключаете контроллер и проверяете все вместе.

Очень рекомендовал бы проверки эти делать запитав схему не от 220 а через трансформатор вольт на 36 и предохранитель.
Меньше вероятность фейерверк устроить и врачами пообщаться.

[hd44780]

Я отпирал МОС 10_ти мксек импульсом миллиампер 100 .

попробую поиграться в этом направлении.
Вопрос по MOC. В ДШ чего-то не нашёл .
Она как работает - светодиод включил - симистор открылся, выключил - закрылся? или как?

через трансформатор вольт на 36 и предохранитель.

Где-то был такой .... В БП от старого советского монитора.
Надо в шкафу полазить....

Прикрепленные файлы

 MOC3061.pdf ( 296.49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 11

 

[kovigor]

Вопрос по MOC. В ДШ чего-то не нашёл .
Она как работает - светодиод включил - симистор открылся, выключил - закрылся? или как?

Да, но только дождавшись момента перехода сетевого напряжения через ноль

[hd44780]

Спасибо.

Ещё один ламерский вопрос (я никогда с этими тиристорами-симисторами не работал).

У BTА выводы A1 и A2 равнозначны или нет?
В смысле- упр. электрод обязательно возле ноги A1?

Я когда паял не обратил на это внимание. м.б. перевернул его вокруг горизонтальной оси по схеме на 180 градусов...
Сейчас полез про них читать, стукнуло в голову.

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 24 2012, 14:30

[domowoj]

У BTА выводы A1 и A2 равнозначны или нет?
В смысле- упр. электрод обязательно возле ноги A1?

Не совсем.
Внимательно смотрите даташит

[hd44780]

Внимательно смотрите даташит

Да я уже кажется въехал... Дома схему проверю.
Хотя, если там для MOC тока не хватает, то до него и очередь не доходит......

[xemul]

У BTА выводы A1 и A2 равнозначны или нет?

Нет, и не только у BTA.
На УГО триака управляющий электрод (обычно G) и анод (обозначают как угодно - A1, T1, MT1, ...), через который бежит ток управляющего электрода, расположены рядом.
В корпусе - как угодно. У BTA16 G рядом с A2, у BT131 G между A1 и A2. Как уже сказали, смотрите ДШ.
Пару G-A1 можно найти тестером, а A2 с другими электродами не звонится.

[hd44780]

Проверил - BTA был запаян правильно.

Поставил резистор 330 Ом ( уже был на плате, обслуживал PC817 в старой схеме). Ток светодиода MOC получился 6.3 мА.
Но нагрузка всё равно всегда включена... Блин.

Никакие лампы не включал, смотрел обычным вольтметром.

Больше ничего пока не успел.

[hd44780]

Убрал пока процессор, отлаживаю узел на MOC отдельно, включая светодиод обычным БП на 3.3в.
Нагрузка всегда включена, вне зависимости от того, включил я светодиод или нет.

Потом, ради эксперимента, выдернул MOC из колодки (естественно, отключив сперва 220в ) - схема.
Включаю 220 - о, чудо - нагрузка отключена . Лампа не горит, вольтметр показывает 1-2в.
Теперь сижу и думаю, что, у меня MOC бракованный, раз он всегда включён и выключить его непонятно как?

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 26 2012, 10:57

Эскизы прикрепленных изображений

 

[hd44780]

Собрал схему без внешнего симистора. Нагрузка - обычная лампа 40 Вт.
Светодиод MOC управляется БП 3.3в.

Поведение странное.

1. Бп отключен. Включаю лампу в сеть - не горит.
2. Включаю БП - лампа включается.
3. Выключаю БП - лампа НЕ (!) выключается. Выключится только если её выдернуть из розетки и снова включить.

Вопрос - как её всё-таки выключить?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[hd44780]

В общем всё получилось. Была ошибка с подключением внешнего симистора.

Вопрос остался только один - заметил странность:
Когда включаю первый раз в сеть - вольтметр показывает 0в. Включил-выключил MOC - вольтметр показывает 150в. Нагрузка - настольная лампа с каким-то БП.
Т.е. выключается как бы "не до конца". Почему?

[hd44780]

Да, забыл отметить. Данная особенность проявляется только с импульсниками в нагрузке.... Лампы и трансы вроде ОК.

Печально.

Сообщение отредактировал hd44780 - Jan 30 2012, 06:58

[hd44780]

В общем, вроде получилось
Поставил вместо симистора BTA16 трёхквадрантный BTA216B, остаточное напряжение пропало, запирается полностью. Остаётся порядка 6 вольт, но это мелочи, это ж не 150 ....
Проверял пока без USB (MOC включал обычным БП на 5в).