Модем глушит MeanWell-овский источник, При работе GSM модема отключается блок питания Опции

[insasch]

Нарисовалась интересная проблемка. В силовом питающем устройстве GSM модем расположен рядом с блоком питания MDR-40-12 (12В, 40Вт). Питается модем от него.
При работе модема на передачу излучением антенны питатель выводится в режим аварийного отключения по перенапряжению (+17В!).
По схемотехнике: источник - классический обратноход на NCP1200D6, стабилизация напряжения и ограничение тока- на сдвоенном ОУ с опорой +2.5В AP4310.
Почему-то глючит этот операционник. При возрастании выходного напряжения более 12В, потенциал делителя на инвертирующем входе переваливает опорный уровень +2.5В и доходит до 3...3,5В.
Выход(pin 1) при этом должен наглухо обнулиться(режим компаратора), но этого не происходит, операционник выдает пачки импульсов, еще больше раскачивая ШИМ по обратной связи через оптрон до срабатывания защиты по перенапряжению.
Кольцевая экранировка блока питания не помогает. Металлическая коробка не устраивает, нужен доступ к клеммам + вентиляция.
Какова причина такого поведения ОУ? Какие могут быть предложены варианты доработок, кроме замены блока питания?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[ViKo]

Фильм "Матрица" помните? Там такое было.

Не хотите экранировать весть источник питания (зря, по моему), экранируйте ОУ.

[Aner]

У модема антенна и цепи его питания разведены, подключены с проблемой. Мощность от несогласования прёт во все окружающее по граунду вот и весь фокус.
Засадить в ближнюю зону антенны импульсный болк питания и гробить его наводкой мудости не нужно. Если GSM модем расположен рядом с блоком питания ТО КРОМЕ ЭКРАНИРОВКИ нужно обеспокоится согласованием с антенной и обеспокоится ее расположением.

[twix]

Как вариант предлагаю провести тесты:
1. Запитать модем от другого источника не меняя всего остального
2. Вынести антенну на 5 метров от модема через коаксиальный кабель.

К временное решение, повесьте фильтры на входные выводы ОУ, чтобы они резали все что за пределами диапазона частот регулирования.

Сообщение отредактировал twix - Mar 22 2018, 14:27

[dac]

рядом это как 1см или 10см, это все раядом? только gsm модуль или антенна? где установлены - в шкафу, на панели? опять телепаты нужны? хоть нарисуйте взаимное расположение, тогда можно будет о чем-то говорить
PS: используем кучу разных модемом с бп meanwell, проблем нет что я делаю не так?

[saab]

рядом это как 1см или 10см, это все раядом? только gsm модуль или антенна? где установлены - в шкафу, на панели? опять телепаты нужны? хоть нарисуйте взаимное расположение, тогда можно будет о чем-то говорить
PS: используем кучу разных модемом с бп meanwell, проблем нет что я делаю не так?

Вместо антенны резистивную СВЧ нагрузку.

[insasch]

Ящик - металлический, антенна модема в 5 см снизу от блока питания. При работе модема на 1800 МГц-нормально, при 900 Мгц - озвученная проблема. Отключение случайное. В штатном состоянии -1...2 раза в неделю, при приближении антенны непосредственно к БП, практически, регулярно в момент опроса (для 900 МГц станций).
Наружная антенна - отпадает. Перенос/удаление блоков на 20-30 см возможен, но учитывая наличие проводников и металлического корпуса, 100% результата, считаю, не даст.
Другие БП(2 шт. -бытовые адаптеры от аппаратуры) работают. Пульсации тоже есть, но не столь значительные с просадкой выхода, а не с разгоном.
Есть н-количество изделий, доработка схемотехники блоков питания - как крайний вариант, очень нежелательный.
Лично я склоняюсь к тому, что дело именно в кривой (чувствительной к радиоизлучению) микросхеме AP4310. Другие меанвеллы - другая схемотехника, конструкция, поэтому и работают.
Замена типа микросхемы=замена источника питания.





Временное решение - дополнительная нагрузка 0,5А(резистор).
Отключений при этом нет, но общая тенденция к разгону остается, просто до порога защиты (17В) не дотягивает.

[MikeSchir]

А источник то исправен? На картинке в интервале без внешнего воздействия на pin 1 усилителя какой-то забор размахом больше 6 вольт ? В нормальном источнике такого не должно быть, д.б. постоянный уровень с пульсацией, но не такой (ИМХО). Или для менвелов это нормально?

[perfect]

Замена типа микросхемы

[ikm]

А почему у вас антенна в металлическом ящике, это не самое удачное решение. Сделайте для нее хотя бы пластиковую вставку, чтобы было куда излучать, а то там переотражений много.
Если боитесь наводок по проводам, то либо пропускайте через ферриты или проходные дроссели.
Ну или хотя бы вставить стальной лист между блоком питания и антенной уже поможет. Он может быть перфорирован.

[dac]

для интереса попробуйте повертеть антенну, но это так, просто для общего развития, судя по картинке повлиять не должно.
по делу - вытаскивайте антенну из ящика. Потому что в ящике уровень слабый, модем что бы достучаться до соты естественно задирает мощность до максимума. Даже если сейчас как-то заработает, в других условиях/месте вылезет снова или будет неустойчивая связь. Если там еще аналог есть, может и на показания датчиков влиять, на кабели как нефиг делать наведет.

[insasch]

Поворот, удаление антенны, экранировка - это все влияет, ситуация улучшается, но это на "рабочем столе", в конкретном месте.
Реально, модем с ящиком будет х/з где, неизвестно с каким оператором и на каких расстояниях до станции.
Поэтому полумеры могут не сработать...
Меня удивляет поведение микросхемы. Неужели радиочастота может так влиять на ее работу?
Если к антенне просто подносить другой блок питания (такой же меанвелл на хх-без нагрузки), то он тоже затыкается.

Сообщение отредактировал insasch - Mar 23 2018, 09:23

[ikm]

Это не полумеры, это комплекс действий, которые надо было учитывать до проектирования. Ну учли, теперь извращайтесь. Антенну не обязательно выносить физически, можно электрически. Как я уже писал, делать пластиковые вставки (окна) там где расположена она. Так же необходимо делать внутренний отсек для нее из стали, чтобы она не излучала во внутрь. И защиту на провода в виде экранов (плетенка) и ферритов на концах.

[insasch]

Что-то в этом есть, почти как у китайской зарядки для мобилы...
Связь с выходами оу, наверное, можно не рвать, чтобы сохранить функции ограничения тока.

[ViKo]

Меня удивляет поведение микросхемы. Неужели радиочастота может так влиять на ее работу?

Никогда не слышали, что ли, как работающий смартфон "звучит" в активных аудиоколонках? ВЧ сигналы детектируются "схемными" и "технологическими" полупроводниками, которыми кишмя кишат микросхемы.

[insasch]

Это не полумеры, это комплекс действий, которые надо было учитывать до проектирования. Ну учли, теперь извращайтесь. Антенну не обязательно выносить физически, можно электрически. Как я уже писал, делать пластиковые вставки (окна) там где расположена она. Так же необходимо делать внутренний отсек для нее из стали, чтобы она не излучала во внутрь. И защиту на провода в виде экранов (плетенка) и ферритов на концах.

Измерения я провожу с открытым кожухом, поэтому пластиковые вставки - бесполезны.
Реальную ситуацию я смоделировать никак не смогу, об этом уже писал выше.
Просто подношу антенну вплотную к блоку и смотрю, что получается.
Попробую задавить разгон стабилитроном в ОС.

Никогда не слышали, что ли, как работающий смартфон "звучит" в активных аудиоколонках?

Именно так я и рассуждал,но думал что проблемы в обвеске микросхем по входам и ОС, а получается, что не обвеска, а кристалл сбоит.

[ViKo]

а получается, что не обвеска, а кристалл сбоит.

Я бы не исключал такого феномена.

[ikm]

Измерения я провожу с открытым кожухом, поэтому пластиковые вставки - бесполезны.

Просто подношу антенну вплотную к блоку и смотрю, что получается.

А чего сразу гвоздь не засунуть внутрь БП, эффект будет тот же.
Я вот тоже у себя на столе подношу рацию (На частотах 400+МГц) к устройству которое питается от БП RS-25-24 , при активной нагрузке, он тоже уходит в защиту и перезапускается.
Повторяю тоже самое поднося рацию к МК в плотную, она тоже перезапускается БП нет.
Подношу в плотную к проводам питания, то же перезапускается БП.
Отношу рацию на 5 см,эффекта нет.
Мощность рации 5 Вт.
Совпадение? Не думаю.

[Aner]

Очередная проблема отсутствия компетенции. При таком расположении 2W излучается в ящик в диапазоне 900Мгц, в диапазоне 1800Мгц 0.25W это все в стандарте описано.
Это макс мощность, должно быть аттеньюирование мощности, но зависит от уровня приема. У вас все в ящике, заэкранировано, излучение через цели ящика происходит. А в ящике на все наводится ненужная мощность, из-за расположения всего окружения в ближней зоне антенны. Антенна должна быть вынесена за пределы ящика, на внешнюю сторону. Тогда все проблемы уйдут.

Наводка электромагнитная, экранирование даст малый эффект из-за мощной магнитной составляющей отпереотражения от метал стенок. Операционники широкополосные, с большим коэфф усиления вот ловят помеху на вч детектируют и затыкаются.

Надо не симптомы "затыкать"фильтрами, экранами а "болезнь" лечить.

[insasch]

Очередная проблема отсутствия компетенции.

... и опыта в области радиочастот. Профиль бывает не только широким... Поэтому и пристаю с расспросами.

Антенна должна быть вынесена за пределы ящика, на внешнюю сторону. Тогда все проблемы уйдут.

Это крайне не желательное решение. Разве что какая-нибудь плоская под пластиковым кожухом/нашлепкой.

[ViKo]

Это крайне не желательное решение. Разве что какая-нибудь плоская под пластиковым кожухом/нашлепкой.

На то она и антенна. Куда смотрели ваши конструкторы, когда прятали антенну в металлический ящик..?

[Baser]

Антенна должна быть вынесена за пределы ящика, на внешнюю сторону. Тогда все проблемы уйдут.

Это крайне не желательное решение. Разве что какая-нибудь плоская под пластиковым кожухом/нашлепкой.

Есть спец.защищенные внешние антенны в виде полусферы, но там цены не совсем гуманные.

Подешевле будет, как уже советовали. В знакомой фирме на уличных железных щитах/коробках делали вырез, куда вставляли заподлицо пластиковую вставку. Под ней находилась антенна. Ящик красили целиком, и место вставки было незаметно.

[insasch]

А источник то исправен? На картинке в интервале без внешнего воздействия на pin 1 усилителя какой-то забор размахом больше 6 вольт ? В нормальном источнике такого не должно быть, д.б. постоянный уровень с пульсацией, но не такой (ИМХО). Или для менвелов это нормально?

Сплошной забор появился после попыток корректировки ОС. В исходном состоянии на 1 выв. - постоянка, а забор дает только работа модема.

Подешевле будет, как уже советовали. В знакомой фирме на уличных железных щитах/коробках делали вырез, куда вставляли заподлицо пластиковую вставку. Под ней находилась антенна. Ящик красили целиком, и место вставки было незаметно.

Спасибо, возможно, проработаем на будущее подобный вариант.

Стабилитрон помогает, также как и доп. нагрузка- напряжение растет, но ниже 15В. Защита не срабатывает.
12В-вых и выв.1 оу


Сообщение отредактировал insasch - Mar 23 2018, 13:07

[MikeSchir]

Сплошной забор появился после попыток корректировки ОС. В исходном состоянии на 1 выв. - постоянка, а забор дает только работа модема.

Чем корректировали? и что было до? ёмкость и сопротивление?

[insasch]

Чем корректировали? и что было до? ёмкость и сопротивление?

Самая первая осциллограмма в начале темы - в блоке питания мною добавлен конденсатор 0.47мкФ с 3 выв. ОУ на GND, поэтому на выходе (выв.1) появилась непрерывная последовательность импульсов.
Пустая позиция для установки конденсатора в этом месте была предусмотрена.
Пробовал изменять номиналы RC в обратной связи (pin 1-3) - это тоже не помогало от отключений.
На предпоследней осциллограмме также зафиксирован процесс разгона и отключения питания, но схема исходная, без доработок.
На последней (светлый фон) - проведена доработка только по установке стабилитрона 12В от оптрона на общий. Бок питания не отключается, хотя видно, что режим его работы не совсем нормальный.
Такая же картинка получается, если без допайки стабилитрона просто нагрузить блок на 0,4...0,5А. Это решение принято для доработки задела.
Спасибо участникам за ликбез в области антенного хозяйства.