전자기 간섭으로부터 마이크로 컨트롤러를 보호하는 방법


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나는 고전압 회로 (제세 동기 커패시터 테스트를 위해 2.1 kV)로 작업하고 있으며 직렬 인터페이스를 사용하여 랩톱에서 필요한 정보를 읽으면서 arduino로 전원 공급 장치를 제어하고 있습니다. 대부분의 시간 회로는 정상적으로 작동하지만 테스트 후 커패시터 방전 중에 한 번만 작동하면 버튼을 누르지 않아도 회로가 자체적으로 트리거됩니다. 또한 때때로 직렬 모니터가 실패합니다. Linux가 USB 포트를 단기간 동안 인식하지 못하기 때문에 USB 자체가 다른 이름으로 다시 나타납니다. 방전 중에 전자기장이 회로의 전압을 유도하기 때문에 발생한다고 가정하므로 내 질문은 그러한 영향으로부터 회로를 보호하는 방법이거나 아마도 그 이유에 대해 완전히 틀린 것입니다.

이 시험의 요점은 커패시터의 충전 시간을 측정하는 것입니다. 충전 시간은 전원 공급 시점부터 전원 공급 장치에 의해 공급 된 전류가 0에 접근 할 때까지의 시간으로 정의됩니다. 제로 암페어. 방전 중에 방전 저항은 DUT에 수동으로 연결됩니다. 여기에 이미지 설명을 입력하십시오


이것은 완전히 쓸모없는 정보 일 수 있으며 불행히도 문제를 구체적으로 도울 수는 없습니다. 새 펌웨어로 arduino를 플래시하기 전에 Linux의 직렬에 많은 문제가 있음을 지적하고 싶습니다. 경고 이로 인해 직렬 문제가 발생하는 경우
Ell

저의 첫 번째 생각이기도했지만 테스트 결과, 전원 공급 장치 없이는 직렬 포트가 고장 나지 않습니다. 그래도 제안에 감사드립니다
user6266

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EMC는 전자기 호환성을 나타내며 사용자가 시도하는 것을 다루는 전문화 영역입니다. 내가 좋은 참고 문헌을 찾을 수 없다는 것을 알 때까지.
Kortuk

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상한을 확인하기 위해 캡 방전 스파이크 (또는 더 나은 : 방전을 시작하는 명령)를 사용하여 스위치 전압의 DSO 샘플주기를 트리거 할 수 있어야합니다.
tyblu

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@ Kotuk 디커플링 캡이 없습니다. 이것은 프로토 타입 일 뿐이므로 완전히 구현되지는 않았습니다. arduino UNO를 사용하고 있습니다. 내가 사용하는 전원 공급 장치는 5V 인터페이스를 제공합니다. 커패시터는 방전 저항을 사용하여 수동으로 방전되고 있습니다 (향후에는 일종의 방전 릴레이를 추가 할 계획입니다).
user6266

답변:


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회로 연결에서 대량의 간섭이 발생하는 경우 (도식이 도움이 됨) 고주파 피드백을 필터링하기 위해 연결에 인덕턴스를 추가하거나 방전 회로와 제어 및 모니터링 회로를 분리 할 수 ​​있습니다. 인덕턴스를 추가하는 것은 페라이트 비드에 와이어를 감는 것만 큼 간단 할 수 있습니다. 회로 작동을 방해하지 않으면 서 피드백이 충분히 감쇠되도록주의를 기울여야합니다 (즉, 상승 시간이 느려짐). 광학 및 물리적 절연은 고전압 및 저전압 회로를 분리하는 일반적인 방법입니다. 안전하게 접지를 분리하는 것은 너무 많은 문제 일 수 있지만 대부분의 여행에서 각 회로의 복귀 경로를 따로 유지할 수 있습니다. 스파이크 전압 반환 경로는 방해를받지 않아야합니다 (최소 인덕턴스). 고립 노력이 속임수를 쓰지 않는다면 풀업 또는 풀다운 저항 및 커패시터를 사용하여 번거로운 디지털 입력의 입력 임피던스를 낮출 수 있습니다. 저항 값은 라인의 정상적인 작동을 방해하지 않도록 충분히 높아야합니다. 즉, 드라이버가이 낮은 저항을 지원할 수 있습니다. 커패시터는 고주파 성분을 접지로 단락시킵니다. 100nF 세라믹으로 시작하고 필요한 경우 최대 10uF까지 작동합니다 (물론 아무 것도없이 먼저 시도하십시오!). 어떤 지점의 전압이 부품의 최대 값을 초과하면 제너 다이오드처럼 단순한 것을 사용하여 선택한 값 이하로 클램핑 할 수 있습니다. 커패시터는 고주파 성분을 접지로 단락시킵니다. 100nF 세라믹으로 시작하고 필요한 경우 최대 10uF까지 작동합니다 (물론 아무 것도없이 먼저 시도하십시오!). 어떤 지점의 전압이 부품의 최대 값을 초과하면 제너 다이오드처럼 단순한 것을 사용하여 선택한 값 이하로 클램핑 할 수 있습니다. 커패시터는 고주파 성분을 접지로 단락시킵니다. 100nF 세라믹으로 시작하고 필요한 경우 최대 10uF까지 작동합니다 (물론 아무 것도없이 먼저 시도하십시오!). 어떤 지점의 전압이 부품의 최대 값을 초과하면 제너 다이오드처럼 단순한 것을 사용하여 선택한 값 이하로 클램핑 할 수 있습니다.TVS 시스템 / 부품을 사용할 수 있습니다. 그러나 이것은 단지 손상으로부터 보호합니다.

커패시터 방전 연결에서 대량의 간섭이 발생하는 경우 한 가지 방법은 소스에서 방사를 줄이는 것입니다. 캡 방전 속도 (TVS)를 느리게하거나 달리 수정하는 것은 측정에 영향을 줄 수 있으므로 옵션이 아니라고 생각합니다. 다음으로 가장 좋은 방법은 전선의 전파 특성을 줄이고 커패시터에 전력을 공급하는 트레이스를 줄이는 것입니다. 접지를 포함한 모든 연결 길이를 최소화하고 접지 루프 영역을 최소화하십시오 (가능한 한 신호 / 전력에 최대한 가깝게 복귀). 물론 컨트롤러와 DUT 사이의 물리적 거리가 도움이 될 것입니다.

EMI 차폐 층 (mu- 금속 등)에 대한 경험이 없습니다.

이 모든 것을 건너 뛰기위한 전략은 방전 중에 컨트롤러를 일시적으로 셧다운하는 것입니다 (수백 밀리 초).


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@ user6266, 다른 사용자에게는이 답변에없는 귀중한 경험, 다른 아이디어 및보다 구체적인 솔루션이 있습니다. 다른 답변을 유치하기 위해 답변을 수락하기 위해 며칠 동안 기다릴 수도 있습니다.
tyblu

네가 옳아. 다음에 할 것입니다
user6266
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