Проблемы с ADE7754 Опции

[vilich]

Всем привет. Имеется трехфазный счетчик, реализованный на ADE7754. Напряжение снимается с резистивных делителей, ток через токовые трансформаторы. ADE7754 опрашивается AT90CAN32 по прерываниям. Прерывания настроены на пересечение нуля. По прерыванию из ADE7754 считываются значения напряжения и тока. Все бы хорошо, но одно но: при подаче напряжения 220 происходит сброс регистра маски прерывания, т.е похоже от скачков напряжения ADE7754 сбрасывается. Микроконтроллер AT90CAN32 при этом работает нормально и связь по CAN не прерывается. А бывает так, что при подаче напряжения 220 потребление счетчика подскакивает в два раза и ADE7754 начинает греться, при этом при опросе начинает слать всякую ересь: показывает напряжение, где его нет и т.д. Напряжение на вход ADE7754 подается через ферритовые бусины - BLM41PG181SN1 потом на делитель и затем на входы ADE7754. В общем схема типовая. Схему подключения ADE7754 прилагаю. Если кто-то сталкивался с подобной проблемой или подскажит куда копать буду признателен.

Схема подключения ADE7754


Сообщение отредактировал vilich - Mar 23 2011, 09:49

[ZVA]

......
А бывает так, что при подаче напряжения 220 потребление счетчика подскакивает в два раза и ADE7754 начинает греться, при этом при опросе начинает слать всякую ересь: показывает напряжение, где его нет и т.д. .....
В общем схема типовая. Схему подключения ADE7754 прилагаю. Если кто-то сталкивался с подобной проблемой или подскажит куда копать буду признателен.

С подобным сталкивался, но с другими АЦП и кодеками от аналоговых девиц. Проблема с разводкой платы(ИМХО), а именно с цифровой и аналоговыми землями и их обьединением. Для пробы можно выбросить L3, вместо неё перемычку,как можно короче. И посмотреть на результат.

Сообщение отредактировал ZVA - Mar 23 2011, 20:07

[vilich]

Да разводка вроде нормальная, аналоговая часть экраном залита. Я понимаю, если объединение земель влияет на точность измерения, но почему потребление подскакивает в два раза и АЦП начинает греться. Хотя этот эффект плавающий и проявляется при подаче 220 на входы микросхемы. На днях попробую убрать дроссель по земле. Посмотрим что получиться. Скорей всего придется попробовать с другой АЦП, думаю поставить ADE7758, она по ногам почти совпадает и релиз у нее поновее.

[ZVA]

Да разводка вроде нормальная, аналоговая часть экраном залита. Я понимаю, если объединение земель влияет на точность измерения, но почему потребление подскакивает в два раза и АЦП начинает греться. Хотя этот эффект плавающий и проявляется при подаче 220 на входы микросхемы. На днях попробую убрать дроссель по земле. Посмотрим что получиться. Скорей всего придется попробовать с другой АЦП, думаю поставить ADE7758, она по ногам почти совпадает и релиз у нее поновее.

У меня этот эффект наблюдался у AD73311 и у AD7730. Это называется тиристорный эффект, и причины его появления описаны для примера http://www.analog.com/static/imported-file...99190AN-397.pdf см. стр. 4.
Эффект лечится. Разводко, удача, немного шаманства. У меня в обеих случаях пациенты выздоровели.

Сообщение отредактировал ZVA - Mar 24 2011, 17:50

[vilich]

Тут один нюанс интересный вылез - у меня микросхема 2004 года выпуска. Узнавали у поставщиков есть ли у них поновей, оказывается они как закупили партию в 2004 году так она у них и лежит, т.е их никто не берет. А вот ADE7758 берут и они поддерживают постоянно их в наличии. Еще один странный нюанс - микросхема выпущена в 2003 году и после этого не было ни одного нового обновления datasheet. А вот для ADE7758 сейчас ревизия D. ADE7758 от ADE7754 отличается только интегратором для поддержки катушек Роговского и все.
Если Вас не затруднит можете посмотреть схему и разводку, может ошибки какие-нибудь увидите. Но скорей всего перейду на ADE7758, уже заказали.

[vilich]

Вот схема


Разводка
 PowerCounter.pcb ( 304.77 килобайт ) Кол-во скачиваний: 247

[ZVA]

Поспешил я хвастаться . Сегодня пришел на работу и обнаружил в ящике плату с АДЕ7753, проект 2006 года. Вспомнил с ней была таже история, нужно было обязательно подать сначала напряжение 220В на измерительные цепи, а потом питание на цифровую часть. Причем, в отличии от вашего случая, была гальваническая развязка на ADUMе между ADE и AVR.
По поводу разводки. Лучше всего ориентироваться на http://www.analog.com/static/imported-file...4_EvalBoard.pdf.

[vilich]

Поспешил я хвастаться . Сегодня пришел на работу и обнаружил в ящике плату с АДЕ7753, проект 2006 года. Вспомнил с ней была таже история, нужно было обязательно подать сначала напряжение 220В на измерительные цепи, а потом питание на цифровую часть. Причем, в отличии от вашего случая, была гальваническая развязка на ADUMе между ADE и AVR.
По поводу разводки. Лучше всего ориентироваться на http://www.analog.com/static/imported-file...4_EvalBoard.pdf.

Т.е. проблему решили последовательностью включения питания цифровой части и подачи 220 вольт. В принципе так и получается, если счетчик питается от сети 220 вольт, то при подаче 220 на счетчик сначала питание подается на измерительные цепи, а потом с небольшой задержкой на цифровую, и все помехи от включения не влияют на настройки ADE, так как она еще не настроена.
Цифровая часть от чего питалась?
Помехи в сети 220 вольт влияли на работу ADE? У меня сбросы ADE наблюдались при коммутации нагрузки, я подключал нагреватель и менял режимы нагрева и в момент переключения наблюдал сброс настроек в ADE. Помеха от коммутации нагрузки по сети 220 вольт пролезала через все фильтры и даже через импульсный блок питания 12->5 от которого питается цифровая часть.

[ZVA]

Цифровая часть от чего питалась?

Весь модуль питался от DC/DC 24В/5В/5В все с гальванической развязкой. Одни 5В использовались для ADE, а вторые для AVRки, между ними ADUM.

Помехи в сети 220 вольт влияли на работу ADE? У меня сбросы ADE наблюдались при коммутации нагрузки, я подключал нагреватель и менял режимы нагрева и в момент переключения наблюдал сброс настроек в ADE. Помеха от коммутации нагрузки по сети 220 вольт пролезала через все фильтры и даже через импульсный блок питания 12->5 от которого питается цифровая часть.

Сбросов настроек от помех я не помню. Но все равно, проект так и небыл закончен и в реале не использовался.
Измерения сделали по другому.

[НЕХ]

развязка DC/DC может не давать желаемой пользы, так как некоторые преобразователь имеют катастрофически большую ёмкость между обмотками (до сотен пикофарад)
и прикиньте ток через проходную ёмкость ADUM ( 3 пф, допустим) при разрешённой скорости нарастания напряжения ( 25 В/нс) - будете, наверно, удивлены...

[vilich]

развязка DC/DC может не давать желаемой пользы, так как некоторые преобразователь имеют катастрофически большую ёмкость между обмотками (до сотен пикофарад)
и прикиньте ток через проходную ёмкость ADUM ( 3 пф, допустим) при разрешённой скорости нарастания напряжения ( 25 В/нс) - будете, наверно, удивлены...

это я знаю, что через паразитные емкости сетевая помеха насквозь проходит через DC/DC преобразователи. Вопрос в том как заставить ADE нормально работать в сети 220 вольт. Сегодня придут ADE7758, буду пробовать, о результатах отпишусь.
Кстати, разговаривал тут с представителями аналога в России: спрашиваю - "К Вам обращались с такой проблемой как у меня?", ответ - "Нет, но я Вам не советую делать новый прибор на ADE7754, лучше переходите на новую серию ADE7878". Т.е. проблем нет, но лучше делайте на другой микросхеме.
И что делать - доставать бубен и плясать вокруг нее до посинения???

[Herz]

И что делать - доставать бубен и плясать вокруг нее до посинения???

Так Вы же сами вроде уже решили на новую переходить?

[vilich]

ADE7758 является расширенной версией ADE7754, т.е. начинка у них примерно одинаковая, поэтому что-то я сомневаюсь, что она будет лучше работать, правда у ADE7758 ревизия поновей. Бубен понадобиться в любом случае.

[vilich]

Привет. Попробовали новую ADE7758. Эффекты сброса значений регистров и тиристорный эффект повторились. Ну в принципе оно и понятно, внутренняя структура микросхемы такая-же как у ADE7754, такого эффекта и следовало ожидать. Придется мудрить с входными фильтрами. Может есть у кого идеи какие поставить входные фильтры? Сейчас на плате стоят фильтры как рекомендовано в application. Может проблема, что цифровая часть питается от DC/DC преобразователя?

[ZVA]

Может есть у кого идеи какие поставить входные фильтры? Сейчас на плате стоят фильтры как рекомендовано в application.

Я не знаю как рекомендовано в апликейшенах, но на Вашей схеме неправильно подключена нейтраль.
И как работают в ней С22 и R21 мне непонятно.
Включение должно быть по моему мнению таким:


Может в этом причина?

[vilich]

Я не знаю как рекомендовано в апликейшенах, но на Вашей схеме неправильно подключена нейтраль.
И как работают в ней С22 и R21 мне непонятно.
Включение должно быть по моему мнению таким:


Может в этом причина?

С22 и R21 фильтр нейтрали. Вот схема счетчика на ADE7756 - http://www.analog.com/static/imported-file...notes/an564.pdf - страница 12. Здесь он есть.
В некоторых схемах он есть в других нет. В принципе он ничему не мешает и каких-то проблем создавать не должен.
Пробовал заместо BLM41PG181SN1 (L1, L2, L4, L5 на схеме, входные фильтры) ставить дроссели 16 мкГн. Стало немного получше - реже сбрасываются регистры, но проблема остается.

[ZVA]

С22 и R21 фильтр нейтрали. Вот схема счетчика на ADE7756 - http://www.analog.com/static/imported-file...notes/an564.pdf - страница 12. Здесь он есть.
В некоторых схемах он есть в других нет. В принципе он ничему не мешает и каких-то проблем создавать не должен.
Пробовал заместо BLM41PG181SN1 (L1, L2, L4, L5 на схеме, входные фильтры) ставить дроссели 16 мкГн. Стало немного получше - реже сбрасываются регистры, но проблема остается.

На странице 12 нет фильтра в нейтрали. И фильтры там включены правильно. И их работа понятна и вопросов не вызывает (стандартный низкочастотный RC фильтр). А вот в вашей схеме... это не фильтр, это недоразумение.
Вы что, дествительно не видите разницы?

[vilich]

Да я сам до конца не понимаю как он работает, но этот "хитрый" фильтр стоит во многих схемах на счетчики, которые я нашел на сайте AD.
На схеме это компоненты R9 и С7 страница 12.

[ZVA]

Уважаемый vilich, Вы слишком верите всему что там написано. Это по молодости. Для примера рисунок блока питания с той же 12 стр.

Попробуйте обьяснить как он будет работать, если подключен к одной линии (Вы же так подключать трансформатор не станете? Верно?). И заодно обратите внимание что силовая линия подключена уже к цифровой земле, в противовес к рисунку 10. где нарисовано подключение к аналоговой. Ошибок и противоречий достаточно.
Вы же вроде пытаетесь сделать 3х фазный счетчик. Смотрите дайташиты на них. Доверяйте здравому смыслу и экспериментально проверяйте.

Вдогонку. Я понимаю, что на эвалюшен боард см.рис.

джампер JP28 указан как замкнутый, но для того чтобы R40 и C1 стали работать как фильтр его нужно разомкнуть. ИМХО.

[vilich]

Согласен противоречий много. Но с этим фильтром или без него все равно счетчик устойчиво работать не хочет.
Да какая разница однофазный или трехфазный. Принцип построения входных цепей один и тот же.
Вопросик - Вы когда делали счетчик использовали резистивные входные делители или трансформаторы напряжения?
Я использую выводные резисторы С2-29В для входных делителей 220В. У меня подозрение, что они вносят большие паразитные емкости и индуктивности.
Скорей всего придется переходит на SMD и переразводить плату.

Вот кстати похожие проблемы - http://www.microchip.su/showthread.php?t=4...ghlight=ADE7758

[ZVA]

vilich, приношу извинения, я ошибался. Посмотрел повнимательнее, ваше включение правильное.
Использовал резистивный делитель, резисторы выводные.

Сообщение отредактировал ZVA - Apr 7 2011, 11:43

[vilich]

джампер JP28 размыкать нельзя, т.к. тогда на AGND микросхемы ADE7754/ADE7758 не будет подаваться нейтраль.
ADE напряжение меряет относительно нейтрали.

[ZVA]

Еще один вопрос. Конденсаторы 10н С14,С19 и С21 на вашей схеме стояли сразу или вы их добавили в процессе борьбы со сбоями?

[vilich]

Сразу стояли, но видимо они не помогают.
Использую пленочные полиэстеровые металлизированные класса X2. Тип - B32921-C3103-M.

[Ruslan1]

С подобным сталкивался, но с другими АЦП и кодеками от аналоговых девиц.

Ага, и у меня тоже такое было на AD7792 сбрасывался регистр конфигурации. Случайным образом, зависимость не выявлена (плата групповая, много корпусов АЦП). Грешу на помехи. поставил заплатку в виде постоянного мониторинга регистров и реконфигурирования в случае улета. Но это с задачей повезло, снаружи не заметны мои манипуляции.

[vilich]

Ага, и у меня тоже такое было на AD7792 сбрасывался регистр конфигурации. Случайным образом, зависимость не выявлена (плата групповая, много корпусов АЦП). Грешу на помехи. поставил заплатку в виде постоянного мониторинга регистров и реконфигурирования в случае улета. Но это с задачей повезло, снаружи не заметны мои манипуляции.

У меня то же стоит такая заплатка по обновлению регистров в случае их сброса. Но это не выход. А если на объекте вздумается другому регистру сброситься, то че делать, а еще хуже ADE защелкниться.

[ZVA]

Сразу стояли, но видимо они не помогают.
Использую пленочные полиэстеровые металлизированные класса X2. Тип - B32921-C3103-M.

Попробуйте пожалуйста для эксперимента их временно убрать. Есть вероятность, что из за них проходят токи по аналоговой земле в переходных режимах.

[vilich]

Попробуйте пожалуйста для эксперимента их временно убрать. Есть вероятность, что из за них проходят токи по аналоговой земле в переходных режимах.

Убрал конденсаторы. Ничего не изменилось.
Есть еще какие-нибудь мысли?

Относительно фильтра по нейтрали:
Этот хитрый фильтр по нейтрали во всех datesheet есть. Скорей всего резистор задает смещение для внутреннего операционника, а конденсатор это фильтр.

[ZVA]

Убрал конденсаторы. Ничего не изменилось.
Есть еще какие-нибудь мысли?

Относительно фильтра по нейтрали:
Этот хитрый фильтр по нейтрали во всех datesheet есть. Скорей всего резистор задает смещение для внутреннего операционника, а конденсатор это фильтр.

М...да... Пока виден один положительный эфект, конденсаторы не нужны. а это экономия места на плате.

Тогда...
1). попробуйте закоротить индуктивности в нейтрали и та которая между аналоговой и цифровой землей(просто перемычки сверху). Результат?

2). Запитать цифру не от DC/DC(может действительно емкость вход/выход у него большая), а от батареи+ ЕНка. и посмотреть на результат.

[vilich]

М...да... Пока виден один положительный эфект, конденсаторы не нужны. а это экономия места на плате.

Тогда...
1). попробуйте закоротить индуктивности в нейтрали и та которая между аналоговой и цифровой землей(просто перемычки сверху). Результат?

2). Запитать цифру не от DC/DC(может действительно емкость вход/выход у него большая), а от батареи+ ЕНка. и посмотреть на результат.

Закоротил индуктивности, которые Вы рекомендовали, запитал от аккумулятора 12V через DC/DC. Стало еще хуже.
Потом вернул индуктивности в схему, запитал также от аккумулятора. На мой взгляд стало чуть получше, регистры сбрасываются пореже.

Похоже помехи идут и по питанию, и по измерительным цепям. Питание от аккумулятора убрало часть помех через питание, поэтому сбрасывается реже.

[vilich]

Хочу попробовать использовать бифилярные дроссели для входных цепей. Может посоветуете какой взять?

[ZVA]

... запитал также от аккумулятора. На мой взгляд стало чуть получше, регистры сбрасываются пореже.

Был уверен что батарейное питание поможет. В прошлом году делал измерения отключений токов КЗ быстодействующими выключателями постоянного тока. Токи до 10кА, напряжение на расходящихся контактах выключателя до 10 кВ, измерение тока шунты,измерение напряжения делители. измерительные модули питались от батарей, лежали прямо на шинах по которым протекали измеряемые токи, и ни каких проблем с ними небыло.
Ну ладно это лирика.

К сожалению Ваша схема видна плохо и понять чем Вы развязались с КАНом нельзя.
Попробуйте еще на момент подачи 220В отсоединить КАН, потом снова подключить и проверить работу.

Еще, возможно помехи получаются не по земле, а по питанию. Попробуйте закоротить резистор R6.

Озвучте Вашу версию. Чем помогут бифилярные дроссели?

Например, когда я Вам советовал закоротить индуктивность между аналоговой и цифровой землей, я предполагал что при протекании по ней тока в переходных режимах на ней появляется повышенная разность напряжений которая и вызывает защелкивание и сбои.

[vilich]

К сожалению Ваша схема видна плохо и понять чем Вы развязались с КАНом нельзя.
Попробуйте еще на момент подачи 220В отсоединить КАН, потом снова подключить и проверить работу.

По CAN стоит ISO1050DUB. У меня то же были подозрение по CAN. Пробовал и с CAN и без него результат один и тот же.
Отключал CAN, подавал 220 В и смотрел осциллографом наличие прерываний. При коммутации нагрузки в цепи 220В прерывания пропадали, т.е. сбрасывался регистр маски прерываний.

Еще, возможно помехи получаются не по земле, а по питанию. Попробуйте закоротить резистор R6.

Смотрел осциллографом питание - помехи проходят и со стороны питания через DC/DC преобразователь, и через измерительные цепи.
Пробовал закоротить резистор R6. Не помогает.

Озвучте Вашу версию. Чем помогут бифилярные дроссели?

Например, когда я Вам советовал закоротить индуктивность между аналоговой и цифровой землей, я предполагал что при протекании по ней тока в переходных режимах на ней появляется повышенная разность напряжений которая и вызывает защелкивание и сбои.

Сейчас в схеме для подавления помех используются ферритовые бусины. По постоянке они имеют нулевое сопротивление, а с ростом частоты сопротивление их возрастает. Они имеют небольшую индуктивность и поэтому скорей всего задерживают только часть помех, идущих из сети.
Пробовал заменить ферритовые бусины обычными дросселями, но не помогает.
Дроссели установлены последовательно и поэтому убирают только дифференциальную составляющую помехи.
Если поставить бифиляные дроссели, то они уберут синфазную составляющую помехи.
У Murata есть гибридные фильтры - сочетают в себе бифилярный дроссель и последовательно еще стоят по дросселю в каждой цепи.

В прошлом году делал измерения отключений токов КЗ быстодействующими выключателями постоянного тока. Токи до 10кА, напряжение на расходящихся контактах выключателя до 10 кВ, измерение тока шунты,измерение напряжения делители. измерительные модули питались от батарей, лежали прямо на шинах по которым протекали измеряемые токи, и ни каких проблем с ними небыло.

Если не секрет, можете выложить часть схемы. которая подключалась к высоковольтной части. Интересно какие входные фильтры Вы использовали.

[ZVA]

Есть еше мысль. Может это у вас подрабатывает супервизор. Попробуйте прямо на ножки питания D3 подключить конденсатор 0,1 мкф, благо они рядом.

[vilich]

Есть еше мысль. Может это у вас подрабатывает супервизор. Попробуйте прямо на ножки питания D3 подключить конденсатор 0,1 мкф, благо они рядом.

Насчет супервизора то же были мысли. Сначала пытались зашунтировать емкостями, потом просто вешали на питание, но желаемого эффекта не принесло.
У ADE7758 нет ресета, он был у ADE7754. Сейчас мучаю ADE7758. По ножкам она совпадает, кроме ножки ресет, на этой ножки у нее счетный выход.
Сейчас эта ножка висит в воздухе.

[ZVA]

Насчет супервизора то же были мысли. Сначала пытались зашунтировать емкостями, потом просто вешали на питание, но желаемого эффекта не принесло.
У ADE7758 нет ресета, он был у ADE7754. Сейчас мучаю ADE7758. По ножкам она совпадает, кроме ножки ресет, на этой ножки у нее счетный выход.
Сейчас эта ножка висит в воздухе.

Да... так скоро все идеи закончатся.

Ну... еще одну, на проверку. Несколько раз было что АЦП и кодеки именно Аналог Дивайс работали неустойчиво по последовательному интерфейсу, пока в разрыв линий данных и тактирования не ставили резисторы 20...47 Ом. Хотя... к чему это в нашем случае? но все же.

Напряжение 220В подаете сразу все три фазы и ноль? Раздельно пробовали? Отдельно только ноль, одну из фаз?

По поводу "Если не секрет, можете выложить часть схемы. которая подключалась к высоковольтной части. Интересно какие входные фильтры Вы использовали.", конечно не секрет выложу, но там не было фильтров по входу только простейший RC антиалиасный перед АЦП.

В Вашем случае LC фильтр по входу малоэффективен, и Вы сами в этом убедились. Основной фильтр образован резисторами входного делителя и конденсаторами 33нФ, он обеспечивает затухание на ВЧ начиная с единиц килогерц.

[vilich]

Напряжение 220В подаете сразу все три фазы и ноль? Раздельно пробовали? Отдельно только ноль, одну из фаз?

Напряжение подаю только на одну фазу. Все три фазы пока не пробовал.

Ну... еще одну, на проверку. Несколько раз было что АЦП и кодеки именно Аналог Дивайс работали неустойчиво по последовательному интерфейсу, пока в разрыв линий данных и тактирования не ставили резисторы 20...47 Ом. Хотя... к чему это в нашем случае? но все же.

Я так понимаю эти резисторы ставят для уменьшения цифровых шумов в линиях связи между АЦП и внешним микроконтроллером.
Надо попробовать.

[trifsa]

Прочитал тему и хочу предложить еще одну бредовую идею: отцепить выход REF от внешнего источника и оставить только конденсатор на землю (причем этот конденсатор должен быть подключен к аналоговой земле, как в даташит). А по поводу разводки платы смотрите как разведена Evalution Board.

[vilich]

Прочитал тему и хочу предложить еще одну бредовую идею: отцепить выход REF от внешнего источника и оставить только конденсатор на землю (причем этот конденсатор должен быть подключен к аналоговой земле, как в даташит). А по поводу разводки платы смотрите как разведена Evalution Board.

Привет. Идея REF точно скорей всего не поможет.
Тут по совету представителей Analog Device перешли на новую серию ADE7858 (скорей всего этот совет связан с продвижением новой линейки микросхем). Развел по новой плату, получили микрухи (правда пришла 2 ревизия, а последняя 4), поставили и бац чуда не произошло. ADE по прежнему слетает, но правда по другому. В отличии от ADE7754 защелкивания микросхемы не происходит, регистры сбрасываются и все. Решили эту проблему контролем за содержанием регистров. Задали вопрос Analog по поводу слета, они говорят, что вроде есть такая проблема, попробуйте 4 ревизию. Вот теперь опять жду микросхемы. Замучился уже. Есть у кого-нибудь соображения что делать дальше.

[Dikoy]

Есть успехи с 4 ревизией?