Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brauche Hilfe beim EMV


von Matthias W. (laserbrenner)


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Ahoi,
Ihr netten Menschen :-)
Ich brauche mal ein paar Ratschläge für mein Projekt zum Thema EMV.

Kurz zum Projekt:
Bei mir zuhause sind Rolläden verbaut die durch eine Automatik 
angetrieben werden (RollLift von Bosch). Da ich die Rollläden aus der 
Ferne Steuern möchte habe ich beschlossen die Bedieneinheit der 
Steuereinheit durch meine eigene auszutauschen. Bei den Angehängten 
Schaltplan ist auf der Linken Seite der Rest des Rolllift's zu sehen 
(also nicht veränderbar) und auf der linken Seite ein Teil meiner 
Schaltung.

zur linken seite:
hier ist eine recht simple schaltung für den Antrieb mit hoch und runter 
steuerung zu sehen. durch ein Relais (4) wird zwischen Standby und 
Motorbetrieb umgeschaltet (ist auch der größte EMV-Störer). Am Motor ist 
noch ein Wegzähler in Form eines Schalters angebracht.

zur Rechten Seite:
Meine schaltung besteht aus einen Atmega169 (wegen LCD ansteuerung), 
einer Spannungsversorgung (s. Schaltplan) und ein ULN2003 zum schalten 
der Relais.

Mein Prototyp ist als SMD Platine schon Fertig aufgebaut und Fertig 
Programiert.

Mein Problem ist jetzt das ich durch Transienten erzeugt durch die 
umschaltung des Relais 4, ab und an µC abstürze habe und daher die Frage 
an euch, wie/was kann/muss ich an der Rechten Schaltung ändern um meine 
Schaltung Störsicher zu machen.

Gruß
Matthias

von Pieter (Gast)


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Mahlzeit,

schalte erstmal den ULN richtig an, dann sehen wir weiter...

VG
Pieter

von Markus (Gast)


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Als erstes mal die Freilaufdioden des ULN2003 für die Relais an die 
richtige Leitung hängen. Und der ULN ist falsch herum gezeichnet.
Sind Abblock Kondensatoren nahe am uC vorhanden. Wenn ja wo und wie 
gross?

von oszi40 (Gast)


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1. Falls Dein µC hinter D4 hängt, würde ich ihm einen zusätzlichen 
Stütz-C ca. 100 nF ganz nah spendieren.
2. Jeder Draht ist auch eine Antenne. Je nachdem wie Dein Aufbau ist, 
kannst Du da noch einiges einsammeln.
3. http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern
4. Es wird noch mehr Baustellen geben.

von Matthias W. (laserbrenner)


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mensch Ihr seit aber flot :-)

mit den ULN habt Ihr natürlich recht ist falschherum gezeichnet. Zu den 
Relais kann ich noch sagen das ich zusätzlich freilaufdioden direkt an 
den Relais habe.
Denn µC habe ich mehrere 100nF/25V Kondensatoren Spendiert.

Ich denke mal das an den IO Eingang für den Wegzähler auf jeden fall 
noch was gemacht werden muss (RC-Glied, TVS-Dioden,...).
Was kann man noch an der Spannungsregelung machen? Induktivitäten?

gruß

von Matthias W. (laserbrenner)


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Hier mal die störungen die ich auf der 17V und der 3,3V leitung habe 
wenn relais 4 schaltet.

: Bearbeitet durch User
von Holgar (Gast)


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Matthias W. schrieb:
> Hier mal die störungen die ich auf der 17V und der 3,3V leitung habe
> wenn relais 4 schaltet.

Bist Du sicher, dass sich die Polarität auf der 3,3V-Leitung umdreht?

Wenn ja, dann hast Du irgendwo ein ganz elementares Problem (vielleicht 
neben vielen anderen Problemen).

von Markus (Gast)


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Matthias W. schrieb:
> Was kann man noch an der Spannungsregelung machen? Induktivitäten?

Zeichne erst mal genau so auf, wie es wirklich ist.

von spontan (Gast)


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Was schaltet eigentlich das Relais 4 genau?

Schaltet und verändert es auch die Versorgung des µC über den Trafo?????

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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Motor und Elektronik aus einem Trafo zu versorgen, der noch dazu 
umgeschaltet wird, ist eher dem Wahnsinn zuzuordnen. Probier mal ein 
extra Steckernetzteil für die Versorgung der Elektronik.

Grüsse

von Pieter (Gast)


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moin,

wenn alles(!) richtig ist, reicht ein Netzteil.
Ich baue ein medizinisches Gerät, da werden Blutpumpen und Steuer-PC 
auch nur über 1 Netzteil versorgt. Das funktioniert mit TÜV-Segen schon 
über 10 Jahre.
-----
ca. 17V...was für Relais sind da drin? Was liefern die 17V bei 
Belastung?

Ev. ein Schaltregler der 12V bereitstellt. Damit dann die 12V-Relais und 
den 2. Regler für 3V3 speisen.

VG
Pieter

von Matthias W. (laserbrenner)


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Erstmal vorweg, die Linke Schaltung ist leider gegeben und aus 
Platzgründen ist da auch nicht viel zu erkänzen, kleinigkeiten wie 
Freilaufdioden,TVS-Dioden oder RC-Glider sind beding machbar, mehr aber 
auch nicht. Zur schaltung selbst, ja sehr... naja Speziel sagen wir mal 
(Hersteller Bosch).
Das Relais 4 schaltet über einen Doppelwechsler die Primär und Sekundär 
wichlungen des Trafos. In Ruhebetrieb steht auf der Sekundärseite 2,5V 
an und in Motorbetrieb wird umgeschaltet und es Stehen 30V für den Motor 
zur verfügung. Die Dritte Wicklung zur versorgung (17V) bekommen von der 
Umschaltung nicht sehr viel mit ~1V änderung.
Die Induktivität des Motors beim einschalten (ohne REL4) und 
fahrichtungswechsel erzeugen nicht so viele Transieneten. Die meisten 
störungen bekomme ich beim Funkenabriss beim zurückschalten des Rel4. Da 
es sich um ein Schutzklasse 2 Gerät handelt (Keine Erde) können sich die 
Burstsignale auch nach belieben ausbreiten. Große Probleme hatte ich bei 
meinen IO-Eingängen am µC, sind beim Prototyp auch null geschützt, hier 
muss auf jedenfall noch was gemacht werden (vorschläge sehr willkommen).

Ein anderes (schalt-) Netzteil geht leider nicht würde aber deutlich 
weniger Probleme machen.

gruß

von Markus (Gast)


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Zeichne doch mal genau auf, wie der uC angeschlossen ist an der 
Speisung. Vorallem D4 kommt mir da etwas komisch vor.

von Laserbrenner (Gast)


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Ok, Zeichnung kommt, muss ich machen wenn ich zuhause bin.
Die Diode D4 habe ich eingebaut damit die Spannung von Goldcap nicht 
rückwärts in Spannungsregler kommt bzw. sich über die Sekundärwicklung 
des Trafos entlädt. Daher auch die Einstellung des Spannungsreglers auf 
4V, da 4V - 0,7V -> 3,3V für GoldCap und µC.

gruß

von Gebhard R. (Firma: Raich Gerätebau & Entwicklung) (geb)


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In der obigen Schaltung ist ja rein gar nichts gegen Störungen 
unternommen worden.
Als erstes mal die Emissionen reduzieren. Mit R/C Gliedern und 
Varistoren kann man die Relaiskontakte beschalten, um die Funkenbildung 
zu minimieren.

Mit Gleichtaktdrosseln kann man die Burst-Empfindlichkeit der Schaltung 
bedeutend verbessern.
Kabel, die von der CPU-Platine weggehen sollte man bei Ausgängen mit 
Ferriten beschalten, Bei Eingängen hilft ein passendes R/C Glied, ev. 
mit Schutzdioden.

Grüsse

von Markus (Gast)


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Wie lange sind die Leitungen zwischen dem linken Teil und deiner 
Schaltung auf der rechten Seite?

Da die linke Seite gegeben ist und nicht verändert werden kann, würde 
ich das Ganze Potentialgetrennt bauen. Eigenes Netzteil vorsehen und die 
Ein- und Ausgänge mittels Optokoppler anbinden. Dann hast du sicher 
keine langen Leitungen von deiner Schaltung, die umher führen.

von Matthias W. (laserbrenner)


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So,
hab mal ein wenig an meiner Schaltung angepasst, könnt Ihr mal 
trüberschauen ob es so passt?

Zur linken Schaltung (die ja so gegeben ist) würde ich noch ein paar 
Änderungen machen wollen, bin mir nur ein wenig umsicher. Fangen wir mal 
mit den Motor an. Um die Störungen zu minimieren möchte ich ein Snubber 
einsetzen, da der Moter recht selten an ist setze ich Ihn direkt über 
den Motor. Der Motor ist ein 12V Motor der in Leerlauf 0,15A zieht, 
Daher habe ich für C=2nF und R=12,5KOhm angenommen, passt das?
Rein von der Ansteuerung der Relais wäre glaube Folgende reinfolge an 
besten:

1. Rel 6 oder 5 für Richtung -> Motor läuft mit standbyspannung
2. Delay 1-2ms
3. Rel 4 (Power) zuschalten
beim ausschalten
1. Rel 6 oder 5 Ausschalten -> Motor aus
2. Delay 1-2ms
3. Rel 4 (Power) Ausschalten (lastfrei)

Des Weiteren habe ich mir gedacht ein paar  TVS-Dioden auf der rechten 
Seite zu verbauen (rot auf den Schaltplan) nur wo machen sie richtig 
Sinn?

gruß
Matthias

Das erste Bild war nichts, wie bekomme ich es wieder gelöscht?

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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Wundert mich nicht.
1. RC-Glied über dem Motor mit 4,7k wäre mir viel zu hochohmig. Gefühl 
sagt eher 47-100 Ohm.
2. L1 und L2 sind gut gemeint, aber in der Masseleitung? Damit erzeugst 
Du vermutlch Spannungsdifferenz zur Logik?
Da ich den Aufbau nicht so genau kenne, würde ich vorschlagen Schritt 
für Schritt die Sache zu bearbeiten und die Verbesserunegn zu 
beobachten.

von Matthias W. (laserbrenner)


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zu 1. für den Snubber 100ohm/1W und 100nF (X2) oder lieber einen 
Varistor 30V?

zu 2. Hast recht L2 werde ich weglassen

was sagt Ihr zu den TVS-Dioden?

gruß

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