Easyelectronics.ru

Электроника для всех
Текущее время: 24 сен 2018, 19:11

Часовой пояс: UTC + 5 часов



    • JLCPCB - Прототипы 10 PCBs всего за 2$ (100*100mm, 2-layer)
    • Как мы делаем платы, смотрите на YouTube
    • Крупнейшая китайская фабрика прототипов. 300000+ заказчиков и 10000+ заказов в день!
    • LCSC - Крупнейший китайский онлайн магазин комплектующих.

Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 45 ]  На страницу 1, 2  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 06:16 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 14 авг 2015, 01:51
Сообщения: 81
Здравствуйте. Столкнулся с проблемой, которую пока нормально решить не могу. Суть проблему вот в чем. Раньше делал устройства в которых выбросы от индуктивной нагрузки были небольшими (маленькие электромоторчики, реле ит.д). Всегда хватало диода параллельно полевику. Но вот пришлось столкнуться с выбросами от индуктивной нагрузки омощнее. Нагрузка - электромагнит. Сопротивление катушки - 3 Ома. Частота ШИМ 1000Гц (может уменьшить до 500?). Устройство на STM32. Управление - по массе (N-канальный полевик IRFZ44N), параллельно ему диод MBR20100CT. Вобщем - пока ШИМ примерно до 40-50% - всё ок, в программе я вижу что все данные нормально считываются и тд. НО стоит ШИМ увеличиться до 70-90% - МК слетает с катушек, то есть начинает неправильно считать периоды сигналов и тд. Связь с STLink моментально обрывается. Добавил по питанию дополнительный конденсатор 220uFx50V на входе, стало чуть лучше, но всё же пробиваются скорее всего помехи.
Подскажите - как правильно организовать выходную силовую цепочку, которая будет убирать все выбросы. Можно ли поставить на выход силового полевика мощный конденсатор например на 1000uF-50V ?? между питанием и выходом n-канальника. Это же по идее должно сгладить ШИМ сигнал, но при этом не будет ли какх то вредных последствий?. Как вариант рассматриваю ещё установку супрессора 1.5KE18A между выходом n-канальника и +12В питанием. Может это всё нужно запаралелить и с выше описанным конденсатором?

Земли развёл - силовую и сигнальную., но в плате потом обнаружил точку где я их соединил. Постараюсь убрать вообще все соединения между силовой и сигнальной землёй в устройстве. Но помеха пробирается скорее всего через цепь питания, так как Питание силовое и питание всей платы берется с одной точки (не разделять же ещё питание отдельно?)


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 08:35 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 17 апр 2010, 08:38
Сообщения: 4847
Откуда: Усинск, республика Коми
ukr823f писал(а):
Но помеха пробирается скорее всего через цепь питания, так как Питание силовое и питание всей платы берется с одной точки (не разделять же ещё питание отдельно?)

Напрашиваются диоды для отвязки питания

_________________
хаос это непознанный порядок


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 08:36 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 20 апр 2010, 17:59
Сообщения: 1052
Откуда: Челябинск
Так и не понял из текста, у вас диод MBR20100CT параллельно транзистору? Или всё же параллельно электромагниту?
Лепить "мощный конденсатор" не следует. Лучше почитайте про "снабберы", что они такое и как применяются.
Из практики работы с промоборудованием, для мощных электромагнитов используют ШИМ 100-200 Гц.

_________________
"Жизнь - театр, мы в нем актеры"© У. Шекспир.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 09:12 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 19 дек 2017, 08:12
Сообщения: 135
Откуда: SPb
Цитата:
НО стоит ШИМ увеличиться до 70-90% - МК слетает с катушек, то есть начинает неправильно считать периоды сигналов и тд.

Подозреваю, что Вы банально перегружаете источник - садится напряжение. Посмотрите осциллографом.

Цитата:
Всегда хватало диода параллельно полевику.

Их ферштее нихт. Диод обычно параллельно индуктивной нагрухке. А тот что параллельно полевику - он получается просто для мебели. Как Вы себе мыслите он "работает" ?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 12:15 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 14 авг 2015, 01:51
Сообщения: 81
Цитата:
Подозреваю, что Вы банально перегружаете источник - садится напряжение. Посмотрите осциллографом.

Питание - от АКБ автомобиля. ДУмаю просадить питание от 3 Ом электромагнита точно не выйдет:) Все питающие проваода - 1,5кавадрата провод

Цитата:
Их ферштее нихт. Диод обычно параллельно индуктивной нагрухке. А тот что параллельно полевику - он получается просто для мебели. Как Вы себе мыслите он "работает" ?

Диод стоит так - Катод на +12В (от это же линии идёт и питание электромагнита), Анод - на выход N-канального полевого транзистора. . То есть диод стоит между выходом и +12В


Вложения:
2018-03-01_101638.jpg
2018-03-01_101638.jpg [ 37.91 Кб | Просмотров: 1089 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 15:47 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 4822
Если есть проблемы с ШИМ, то не надо их (проблемы) плодить. А именно, сделайте StepDown.
1. всё остается так, как нарисовано
2. между +12В и gnd ставится конденсаторы 470uF 16V и керамический 2.2uF 16-25В 1206 (1210, 1812...). В-принципе, это и так у вас должно быть уже.
3. нагрузку подключить к стоку через дроссель (на +12В). Повысьте частоту ШИМ до 50-200 кГц.
4. параллельно нагрузке (реле) поставьте конденсатор типа 470uF 16-25V.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 16:10 
Старожил

Зарегистрирован: 23 дек 2012, 16:46
Сообщения: 310
Откуда: Новый Уренгой
Параллельно полевику диод ставить не надо. Внутри полевика уже стоит очень мощный и быстрый диод.
Ставьте диод параллельно нагрузке.

_________________
vk.com/casusnur


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 17:00 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 мар 2015, 04:10
Сообщения: 1729
Откуда: Харьков
У меня тоже беда с коллекторным мотором. Правда моторчик у меня мелкий, на 6В 0.3А.
На МК шум такой:
Вложение:
2018-03-01_1337.png
2018-03-01_1337.png [ 28.43 Кб | Просмотров: 1004 ]

Стоит индуктивность между полевиком и нагрузкой. Так же снаббером шунтирую контакты моторчика, правда не на самом моторе а на плате т.к. мотор подключен двухметровым проводом.
И особо никакого результата...
Правда я брал все детали что были под рукой, но как рассчитать я не знаю.
Схема подключения мотора:
Вложение:
2018-03-01_1359.png
2018-03-01_1359.png [ 5.98 Кб | Просмотров: 1004 ]

Номиналы как на схеме.
ШИМа нет, просто вкл/выкл.
МК в принципе не перезагружается, и работает стабильно, весь обвешан керамикой 1u, 0.1u 0.01u на каждой паре питания.
Перед мотором стоит электролит на 470u


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 17:10 
Старожил

Зарегистрирован: 23 дек 2012, 16:46
Сообщения: 310
Откуда: Новый Уренгой
alexsam писал(а):
У меня тоже беда с коллекторным мотором. Правда моторчик у меня мелкий, на 6В 0.3А.
На МК шум такой

Если этот шум на питании, то проблема в питании и нагрузка тут не при чём.

Одной керамики мало, на выходе питания должен быть или электролит или пленочный кондер. А лучше в паре.

_________________
vk.com/casusnur


Последний раз редактировалось casus 01 мар 2018, 17:15, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 17:12 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 мар 2015, 04:10
Сообщения: 1729
Откуда: Харьков
casus писал(а):
alexsam писал(а):
У меня тоже беда с коллекторным мотором. Правда моторчик у меня мелкий, на 6В 0.3А.
На МК шум такой:
Вложение:
2018-03-01_1337.png


Если этот шум на питании, то проблема в питании и нагрузка тут не при чём.

Этот шум на паре ног МК которые висят уже за куче конденсаторов.
Вся конструкция питается от 2х Li-Po общим напряжением 7+В


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 17:20 
Супермодератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 янв 2010, 07:40
Сообщения: 4994
Откуда: Новосибирск
Чотт никто дросселя для фильтрации не юзает никогда.

_________________
Ищу работу.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 17:22 
Старожил

Зарегистрирован: 23 дек 2012, 16:46
Сообщения: 310
Откуда: Новый Уренгой
Поставте пленочный кондер на эту пару ног и померьте еще раз.
Кратко о кондерах:
Керамика эффективна только на вч, и плоха на нч, поэтому малоэфективна для импульсных помех с большим током.
Керамический кондер по сути пьезоизлучатель, запасает энергию в механическом напряжении.
Электролит имеет большую емкость, но медленный, так как заряд/разряд это химическая реакция, которой надо время.
Пленочные кондеры хоть и имеют плохую изоляцию, зато отлично поглощают вч с большим током. Оно вам и надо.
Бывают еще куча других кондеров с разными характеристиками.
Например тантал обладает преимуществом пленочных и электролитов, имеет хорошую изоляцию, но дорогой.

_________________
vk.com/casusnur


Последний раз редактировалось casus 01 мар 2018, 17:49, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 17:23 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 мар 2015, 04:10
Сообщения: 1729
Откуда: Харьков
Melted Metal писал(а):
Чотт никто дросселя для фильтрации не юзает никогда.

Да вот нужно в лабаз поехать, но как рассчитать дроссель и какой купить?

Если увеличить шум с осцила: (одно деление 1ms)
Вложение:
2018-03-01_1420.png
2018-03-01_1420.png [ 2.8 Кб | Просмотров: 995 ]

Еще ближе: (деление 10us)
Вложение:
2018-03-01_1423.png
2018-03-01_1423.png [ 5.99 Кб | Просмотров: 995 ]


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 17:39 
Старожил

Зарегистрирован: 23 дек 2012, 16:46
Сообщения: 310
Откуда: Новый Уренгой
Это норма на нагрузке. Девиация 1.4в
+0.7 и -0.7в какраз падение на диодах. Если отделить нагрузку от МК правильным дросселем то и девиация уменьшится.
100мкГн ставте. Это примерно 20 витков вокруг желтого кольца из компьютерного БП. Или на индуктивности 101 будет написано.
Катушкой вы ослабите ток ВЧ, амплитуда при этом останется. Дальше амплитуду нужно гасить кондерами.

_________________
vk.com/casusnur


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 18:08 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 мар 2015, 04:10
Сообщения: 1729
Откуда: Харьков
Дроссель именно на колечке нужен? У меня стоит по земле на сердечнике 330. Правда это я землю для ADC отделял. Но и там тоже помехи такие же.
Поставил кондер пленочный на 0.01u другого не было, картина не изменилась, наверное нужно завтра ехать в магаз, а то так не пойдет )
Есть смысл ставить дроссель на + и GND? Типа такого: http://www.kosmodrom.com.ua/el.php?name=DLD-202U-2A


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 18:13 
Старожил

Зарегистрирован: 23 дек 2012, 16:46
Сообщения: 310
Откуда: Новый Уренгой
Нет пленочного ставте тантал. Зачем отделять земли? Достаточно питания. По ссылке немного не то, там дроссель подавления синфазных помех.

_________________
vk.com/casusnur


Последний раз редактировалось casus 01 мар 2018, 18:21, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 18:21 
Старожил
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 мар 2015, 04:10
Сообщения: 1729
Откуда: Харьков
casus писал(а):
Зачем отделять земли?

Да эксперименты ставил, вообще вроде же советуют для аналоговой части и АЦП отдельно питание или земли отделить.
Так что на счет дросселя? Общий на VDD + GND есть смысл поставить или он только для входных фильтров переменки в БП работает?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 18:25 
Супермодератор
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 27 янв 2010, 07:40
Сообщения: 4994
Откуда: Новосибирск
Возьмите пакет дросселей на Али, 6 номиналов по 10 шт, будет счастие.

_________________
Ищу работу.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 18:34 
Старожил

Зарегистрирован: 23 дек 2012, 16:46
Сообщения: 310
Откуда: Новый Уренгой
Фильтр синфазных помех вам не подойдёт, так как мотор вращаясь по инерции превращается в генератор то помехи будут ещё и противофазными. Толку от такого будет мало.

_________________
vk.com/casusnur


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 18:56 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 14 авг 2015, 01:51
Сообщения: 81
u37 писал(а):
Если есть проблемы с ШИМ, то не надо их (проблемы) плодить. А именно, сделайте StepDown.
1. всё остается так, как нарисовано
2. между +12В и gnd ставится конденсаторы 470uF 16V и керамический 2.2uF 16-25В 1206 (1210, 1812...). В-принципе, это и так у вас должно быть уже.
3. нагрузку подключить к стоку через дроссель (на +12В). Повысьте частоту ШИМ до 50-200 кГц.
4. параллельно нагрузке (реле) поставьте конденсатор типа 470uF 16-25V.


2) - по питанию - стоит и 2 конденсатора 220uf x 63V, далее тантал, далее естественно идёт дроссель CDRH74 (на 470мкГн), ну на самом входе супрессор стоит на 18в (однонаправленный ) SMBJ18A. Впринципе питание вроде как нормально выполнено
3)дроссель как такой подобрать? - это нихилая катушка будет чтобы тянуть допустим до 6А
4)Если поставить электролит 470uF 16-25V - не будет ли это негативно влиять на открытие закрытие силового транзистора??? Понятное дело что чигнал жуе будет не прямоугольной а иметь заваленый вид, если кондёр поставить.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 19:57 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 14 авг 2015, 01:51
Сообщения: 81
По проблеме - я заметил что возникает проблема именно на частотных входах устройства (тахометр и спидометр). Получается что я при разводке по невнимательности, на npn транзистор который коммутирует сигнал (bc817) на эммитер (и соответственно на pull down резистор от базы) дорожки завёл с силовой массы устройства (которая идёт как раз на исток полевого транзистора). А там же скорее всего то и гуляет помехи.. То есть контроллер работает нормально, не перезагружается, но вот чем выше процент заполнения ШИМ тем чаще обороты и скорость считываются неверно.. Вернее вот стоить показывает 800 оборотов, всё красиво и точно, а раз в 2-3 секунды моментально прыгают показания в 1500 об\мин и потом сразу же опять 800, то же самое и с скорость. Если же ШИМ отключить - то никаких таких проблем нет.
Обороты и скорость я считаю по периоду между импульсами. Вот думаю - может усреднять как то 10ток значений периода и только потом производить вычисления (так сказать программно сгладить помеху). Или всё же отрезать дорожки от силовой массы, и кинуть тонким проводом от "чистой" массы чтобы никаким образом не пролетала помеха. Или может что то можно добавить в схему акуратно чтобы попробовать убрать возможные помехи.. Или может я вообще не туда копаю???

И ещё, чем выше частота ШИМ, тем более тяжко же будет работать полевику (в плане нагрев из за более частого режим открытие-закрытие)?


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 20:03 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 4822
Скорее всего, проблема не в схеме, а в подключении элементов этой схемы.
Нарисуйте три точки (в виде треугольника). Обозначим их А-Б-В. К точке (ТОЧКЕ!) "А" подключен исток транзистора и "-" конденсатора (220,0х63). К точке Б (повторяю ТОЧКЕ) подключен сток транзистора, диод MBR20100CT и один вывод катушки. К точке (...) подключен MBR20100CT, второй вывод катушки и "+" конденсатора (220,0х63). Второй конденсатор д.б. близко к первому.
Под "точкой" понимается именно ".". Все озвученные элементы должны соединяться в этом геометрическом объекте.
Пересоберите схему по вышеописанным требованиям (на весу, если потребуется) и попробуйте ваш тест с изменением скважности. Требования выполняйте строго - соединения элементов только в точке, не более 5*5мм.
Если устойчивость будет достигнута, надо будет убрать петли на плате.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 20:06 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 4822
Там есть горб эффективности. Чем выше частота, тем меньше потери в транзисторе. Но, выше некоторой частоты растут временные и емкостные потери.
Кстати, IRFZ44N от STM32 управлять нельзя, нужен драйвер.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 20:22 
Заглядывает иногда

Зарегистрирован: 14 авг 2015, 01:51
Сообщения: 81
u37 писал(а):
Там есть горб эффективности. Чем выше частота, тем меньше потери в транзисторе. Но, выше некоторой частоты растут временные и емкостные потери.
Кстати, IRFZ44N от STM32 управлять нельзя, нужен драйвер.


у меня он управляесть через TC4427 драйвер

на всякий случай добавлю картинку как расположены силовые элементы...


Вложения:
2018-03-01_182516.jpg
2018-03-01_182516.jpg [ 143.94 Кб | Просмотров: 904 ]
Вернуться к началу
 Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Правильная защита от выбросов индуктивной нагрузки
СообщениеДобавлено: 01 мар 2018, 21:06 
Старожил

Зарегистрирован: 10 окт 2014, 00:48
Сообщения: 4822
Для теста - припаяйте электролит 470-1000uF 16-25V параллельно выводам SMD конденсатора около надписи "катод". Выводы должны быть не слишком длинными. А вообще, конденсатор желательно взять бОльшей емкости и напряжением именно 16-25. Идея в том, что с повышением напряжения серьезно портятся параметры конденсатора. Если 25-35В еще сносно, то 50 уже плохо, а 63В и подавно. Конденсатор должен быть большой =геометрически=. Чем больше, тем лучше. Апосля уменьшить не проблема.


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 45 ]  На страницу 1, 2  След.

Часовой пояс: UTC + 5 часов


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Katz


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB