Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stör Umgebung uC 24V


von Ronald S. (richard_s472)


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Hallo zusammen,
ich arbeite an einem Projekt für welches ich einige Sensoren Auslese und 
diese Via SPI auf einem Bildschirm ausgebe. Bei Bedarf wird ein DC Motor 
über 24V und PWM angesteuert
uC ist noch unklar sollte aber ein 5V Modell werden.

Nun muss der ganze Spaß jedoch auf eine Platine.

Ich bekomme an aus Signale von einer SPS mit 24V.

Folgendes habe ich mir nun Überlegt.
Der Motor hat einen eigenen Bereich der ringherum auf allen Schichten 
vom Rest getrennt ist. Einzig ein Optokoppler leitet das PWM Signal.
Ein und Ausgänge bzw 24V 5V levelshifter. Bestehen aus Optokoppler 
gefolgt von einem 4k7 pulldown gefolgt von einem RC Glied 470ohm 10uF.

Da ich ungern 5 verschiedene Platinen Entwürfe Ordern möchte wollte ich 
fragen wie ich Störungen besonders auf den SPI bestmöglich vermeiden 
kann und welche weiteren Maßnahmen angebracht sind oder helfen könnten.
Der Motor ist bereits intern entstört und wird mit einem geschirmten 
Kabel versorgt. (,Ist gedrillt besser?) 5V erzeugt ein Schaltregler.

Die 1. Version hatte mosfets als levelshifter hat mir aber das spi 
zerlegt.

Wie gesagt einfache Regeln für das Layout oder Hinweise was man noch tun 
könnte:)


Danke für jeden Tipp und viele Grüße:)

von olaf (Gast)


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> Der Motor hat einen eigenen Bereich der ringherum auf allen Schichten
> vom Rest getrennt ist. Einzig ein Optokoppler leitet das PWM Signal.

Nicht unbedingt notwendig, aber wenn bei dir die 24V vermutlich von
irgendwo her kommen dann deshalb eventuell nuetzlich.

> Ein und Ausgänge bzw 24V 5V levelshifter. Bestehen aus Optokoppler
> gefolgt von einem 4k7 pulldown gefolgt von einem RC Glied 470ohm 10uF.

Wuerde ich vermutlich aehnlich machen, aber ueber dein RC-Glued solltest 
du
nochmal ernsthaft nachdenken. Ich hab keinen Bock das fuer die 
durchzurechnen, aber wenn ich 10uF lese weiss ich das da was nicht 
stimmt. .-)

> Da ich ungern 5 verschiedene Platinen Entwürfe Ordern möchte wollte ich

Tja, laesst sich manchmal nicht vermeiden. :)

> fragen wie ich Störungen besonders auf den SPI bestmöglich vermeiden
> kann

Mache entweder einen 100R direkt an den Treiber jeder Leitung oder einen 
47R+22pF an den Eingang.

> Der Motor ist bereits intern entstört und wird mit einem geschirmten
> Kabel versorgt. (,Ist gedrillt besser?)

Klar.

> 5V erzeugt ein Schaltregler.

Tja, was kann da schon schief gehen? :-D

> Wie gesagt einfache Regeln für das Layout oder Hinweise was man noch tun
> könnte:)

Du kannst lange googeln und wirst dann 23422345 Kochrezepte finden die 
sich teilweise auch noch widersprechen. Sind trotzdem alle wahr ausser 
manche die halt falsch sind.

Du hast bereits erkannt das du Signale in deiner Schaltung hast welche 
Stoerungen erzeugen koenne und welche die gestoert werden koennen.
Mit kurzem nachdenken hast auch bemerkt das alle Versorgungsleitungen 
Stoerungen uebertragen koennen. Jetzt musst du dir noch klar machen das 
dies genauso fuer alle Masseleitungen gilt.
Schau also auf deine Schaltung, ueberleg dir wo der Strom beim aus und 
einschalten eines Signals herkommt, wie er gerade ueber Vcc und GND 
fliesst und layoute die Signale in passenden Gruppen. Achte darauf das 
sich die GND Verbindungen nur an einen Punkt treffen.
Du musst vermeiden das es ein Stueck Kupfer auf der Platine gibt wo das 
GND eines sensiblen Signals und einen stoerenden Signals (Motor oder 
Schaltnetzteil) gemeinsam genutzt werden.

Du solltest lernen das ein Schaltplan das wichtigste 
Kommunikationsmedium unter Etechnikern ist. Sowohl fuer das labern im 
Internet, als auch fuer dich selber. .-)

Olaf

von Wolfgang (Gast)


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Ronald S. schrieb:
> Der Motor hat einen eigenen Bereich der ringherum auf allen Schichten
> vom Rest getrennt ist.
Wie sieht es mit Schirmung der Bereiche aus?
Um welche Frequenzen geht es?
Wie sieht die Verdrahtung der Versorgung aus?

> Wie gesagt einfache Regeln für das Layout oder Hinweise was man noch tun
> könnte:)

Gegen Störungen gibt es verschiedene Angriffslevel:
1. Störungen vermeiden
2. Verhindern, dass sich Störungen von der Quelle aus in die Schaltung 
ausbreiten können (Leitungsgebunden und Emission, Versorgungskonzept)
3. Schaltungsteile gegen Störungen immunisieren.

Tolerierbare Störlevel festlegen, Probeaufbau machen, Störpegel messen, 
Ausbreitungsweg identifizieren und ggf. weitere Maßnahmen ergreifen.
Da kann schon der falsche Anschluss einer Erdung entscheidend sein.

von Jester (Gast)


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Ronald S. schrieb:
> Wie gesagt einfache Regeln für das Layout oder Hinweise was man noch tun
> könnte:)

Kuck da:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Richtiges_Designen_von_Platinenlayouts

von Ronald S. (richard_s472)


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Hallo zusammen Und danke für die umfangreichen Antworten. :) :)

Den Artikel hier auf Mikrocontroller Habe ich bereits gelesen. Ebenso 
die von Altium und einigen anderen Seiten ich kann Olaf nur zustimmen es 
gibt unzählige. Aber kaum welche die sich wirklich auf Störumgebungen 
beziehen bzw. Konnte ich diese nicht deuten.

Schaltplan gibt's leider noch nicht da ich erstmal alles mit den 
Komponenten berücksichtigen möchte (Koppler, Glieder usw.)

Bisher habe ich mir das so vorgestellt das der Motor mit 200hz PWM 
betrieben wird über einen Mosfet. Der sein Signal von einem Opto 
bekommt. alles andere ist ein Graus für die Ohren. Diese Schaltung ist 
ein eigener Block, mit eigenem Stecker für 0V  und +24 und soll auf 
beiden layer keinerlei Kupfer verbindung haben. Lediglich der Opto geht 
in den MCU.

Ist es hilfreich um so eine Insel eine Kupfer Bahn ohne Netz zu ziehen? 
Wie eine Antenne ohne Ziel?

Die Masse Leitung habe ich mir so vorgestellt das ich alles in mehrere 
Blocks teile mit entsprechenden Flächen und stets an einem kleinen Punkt 
verbinde.

Für Strom Führung dachte ich mir die Masse Fläche "einzuritzen" um den 
Strom Fluss bewusst an Signal Leitungen vorbei zu führen.

Und da wo ein Kreuzen unvermeidbar ist möglichst kurz.

Außerdem alles mit sehr starken pull ups und pulldowns.

Soweit existiert das alles in meinem Kopf (nur ohne Bauelemente)

Bei dem RC Glied habe ich 23ms Zeitversatz ermittelt das wäre vertretbar 
oder übersehe ich was? :)


''Mache entweder einen 100R direkt an den Treiber jeder Leitung oder 
einen 47R+22pF an den Eingang''

Du meinst mit Treiber die Seite die Signale sendet? Es ist MCU 
->Kabel>Display Module.

Also verdrillt ist besser als geschirmt?

Macht es dann auch Sinn die SPI Leitungen zu drillen?

Was kann ich hier noch machen?


''Gegen Störungen gibt es verschiedene Angriffslevel:

Störungen vermeiden
Verhindern, dass sich Störungen von der Quelle aus in die Schaltung 
ausbreiten können (Leitungsgebunden und Emission, Versorgungskonzept)
Schaltungsteile gegen Störungen immunisieren.
Tolerierbare Störlevel festlegen, Probeaufbau machen, Störpegel messen, 
Ausbreitungsweg identifizieren und ggf. weitere Maßnahmen ergreifen. Da 
kann schon der falsche Anschluss einer Erdung entscheidend sein.
''

Kannst du mir zum Vorgehen der Identifikation eine Anleitung an die Hand 
geben? :)


Wie bringe ich bei geschirmten Kabel das Schirm Geflecht auf Masse? 
Lötpad?

Und Last but Not least.
Oben war ja der Hinweis bzw. Auch schon einige Male Gelsen. in Strom 
KREISEN denken. Gleichzeitig wird immer zu Masseflächen Geräten die man 
nicht ständig unterbrechen soll. Was ist also nun besser? Eine Möglichst 
große Fläche die ja so denke ich etwas abschirmt aber auch Störungen 
Streut (ist das richtig?) Oder lauter Leitungen von Masse zb sternförmig 
um jeden Stromfluss zu kontrollieren.

Im Beispiel Bildschirm habe ich ja dann zb. Versorgung MCU, SPI, 
Bildschirm und als Rückfluss Versorgung Bildschirm.

Wenn ich das nun trenne erzeuge ich doch schleifen oder nicht?

Vielen Dank und liebe Grüße.

Ich versuche meine Gedanken Mal zu skizzieren.

Mit den Flächen und so :)

von Wolfgang (Gast)


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Ronald S. schrieb:
> Ist es hilfreich um so eine Insel eine Kupfer Bahn ohne Netz zu ziehen?
> Wie eine Antenne ohne Ziel?

Und dann?
Wo sollen die Störsignale, die über diese Kupferbahn eingefangen werden, 
hin?
Da ist es eher sinnvoll, die mehrfach und großflächig an Masse 
anzubinden, damit sie keine Resonanz zeigt.
Wenn allerdings dadurch eine Leiterschleife entsteht, sollte man sich 
über induzierte Ströme durch Magnetfelder Gedanken machen. Kommt eben 
drauf an, was da so an störenden Magnetfeldern (z.B. auch durch den 
Motorstrom) rumgeistert.

Einen Guard-Ring macht man, wenn bei empfindlichen und hochohmigen 
Eingängen die Leitfähig der Platine stört. Der Ring wird dann auf ein 
mitgeführtes Signal gelegt, so dass irgendwelche Leckströme klein 
bleiben.

von Frank K. (fchk)


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Ronald S. schrieb:

> ich arbeite an einem Projekt für welches ich einige Sensoren Auslese und
> diese Via SPI auf einem Bildschirm ausgebe.

Was für ein Bildschirm? Meinst Du diese kleinen TFT-Displays?

https://www.buydisplay.com/3-2-inch-tft-lcd-display-capacitive-touchscreen-st7789v-spi-240x320

(oder sowas ähnliches in der Art)

Grundsätzlich sind sowohl SPI als auch I2C nicht dafür gedacht, 
außerhalb einer Leiterplatte verwendet zu werden und dabei nennenswerte 
Entfernungen zu überbrücken. Das gibt Bruch, insbesondere in einer 
gestörten Umgebung. Ja, manche Bastler machen Heimautomation über I2C, 
aber das ist eigentlich Pfusch - im gewerblichen Umfeld nimmt man hier 
immer was passenderes (CAN, RS485, KNX, LON,...).

Wenn Du das Display abgesetzt vom eigentlichen Controller ansteuern 
musst, dann nimmst Du eine Schnittstelle, die auch über ein paar Meter 
störsicher ist. Solche Schnittstellen verwenden in der Regel 
differentielle Signale. Das einfachste wäre in Deinem Fall ein UART mit 
RS422/RS485 vollduplex. Dafür brauchst Du einen Transceiver wie diesen.

https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/MAX13430E-MAX13433E.pdf

Diese Displays haben oft eine Nennspannung von 2.8V, können aber auch 
mit 3.0V betrieben werden, die das Minimum beim Transceiver darstellen. 
Dazu kommt noch ein uC, der dann auch mit 3.0V betrieben wird und das 
Display un das RS422 ansteuert. Dieser uC muss direkt hinter dem Display 
sitzen, um die SPI-Verbindung uC-Display minimal lang zu gestalten. Die 
RS422-Verbindung kann ruhig ein paar Meter lang sein, das stört nicht.

Für RS422 brauchst Du ein 5- oder 6-adriges Kabel (A/B, Y/Z, GND, ggf 
24V Versorgunsgspannung).

Der Motorcontroller sollte dann möglichst dicht beim Motor sitzen, um 
möglichst wenig Störungen durch das PWM zu erzeugen. Der braucht 
natürlich auch wieder den RS422-Transceiver. Da der Transceiver auch mit 
5V betrieben werden kann, kannst Du hier wählen, was aus technischer 
Sicht Sinn macht.

So sieht ein robustes Konzept aus.

fchk

von Jester (Gast)


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Ronald S. schrieb:
> Den Artikel hier auf Mikrocontroller Habe ich bereits gelesen. Ebenso
> die von Altium und einigen anderen Seiten ich kann Olaf nur zustimmen es
> gibt unzählige. Aber kaum welche die sich wirklich auf Störumgebungen
> beziehen bzw. Konnte ich diese nicht deuten.

Mach dir klar, wie die einzelnen Maßnahmen wirken, wozu sie dienen, wie 
sie sich auswirken. Du musst lernen, Koppelwege zu erkennen und zu 
analysieren - eine "Schnellbleiche" reicht dafür nicht.

So ein "ich mach jetzt halt mal so viel wie möglich" ist nicht 
zielführend - und führt auch nur selten zum Erfolg: ein 7-fach 
geschirmtes EM-Gehäuse mit mulyiplen Spezialfiltern für jeden 
Ein/Ausgang - kann man so machen - aber wenn kein Kunde das bereit ist, 
das zu bezahlen?

Apropos Gehäuse: Vergiss die Mechanik nicht! Ein XYZ-Filter wirkt ganz 
unterschiedlich - je nach mechanischer Anordnung, selbst bei identischen 
X, Y und Z-Komponenten und identischer Verschaltung.

Im 2. Schritt solltest du deine Störungen spezifizieren - auch 
quantitativ (!), ebenso die Störmöglichkeiten. Erst dann kannst du 
entscheiden ob eine Maßnahme sinnvoll ist oder nicht.

von Wolfgang (Gast)


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Um was für einen Motor geht es überhaupt.
Ist das ein kleiner 5W-Motor mit Getriebemotor oder eher ein 500W Motor 
für einen kleinen Fahrzeugantrieb, BLDC oder mit Bürstenfeuer?

von Jobst M. (jobstens-de)


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Ronald S. schrieb:
> Folgendes habe ich mir nun Überlegt.
> [Prosa]

Schaltplan!

Gruß
Jobst

von Falk B. (falk)


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Ronald S. schrieb:

> Schaltplan gibt's leider noch nicht da ich erstmal alles mit den
> Komponenten berücksichtigen möchte (Koppler, Glieder usw.)

FALSCH! Das MINDESTE ist ein Blockschaltbild. Man kann aber auch schon 
einen Schaltplan zeichnen. Der wird sich noch ändern, ist aber eine sehr 
gute, wenn nicht gar zwingend nötige Kommunikationsgrundlage!

> Bisher habe ich mir das so vorgestellt das der Motor mit 200hz PWM
> betrieben wird über einen Mosfet. Der sein Signal von einem Opto
> bekommt.

Und warum? Weil du ein Mädchen bist und schon soooo vieeeeel 
schräääääkliche Dinge vom bösen Wolf, ähhh Motor gehört hast?
Das sind bestenfalls Halbwahrheiten. Man kann so einen Motor direkt per 
MOSFET ansteuern und auch den MOSFET ohne Oprokoppler direkt über einen 
Treiber. Fertig.

> alles andere ist ein Graus für die Ohren.

Hää?

> Diese Schaltung ist
> ein eigener Block, mit eigenem Stecker für 0V  und +24 und soll auf
> beiden layer keinerlei Kupfer verbindung haben. Lediglich der Opto geht
> in den MCU.

Bist du hypersensibel?

> Ist es hilfreich um so eine Insel eine Kupfer Bahn ohne Netz zu ziehen?
> Wie eine Antenne ohne Ziel?

Du hyperventilierst und macht aus einer einfachen Schaltung einen 
Staatsakt.

> Die Masse Leitung habe ich mir so vorgestellt das ich alles in mehrere
> Blocks teile mit entsprechenden Flächen und stets an einem kleinen Punkt
> verbinde.

Quark. Sternförmige Leitungsführung an der Leistungsstufe reicht aus.

> Für Strom Führung dachte ich mir die Masse Fläche "einzuritzen" um den
> Strom Fluss bewusst an Signal Leitungen vorbei zu führen.

Quark die 2.

> Und da wo ein Kreuzen unvermeidbar ist möglichst kurz.

Du baust keine Rakete sondern einen pissigen Motorstreiber mit luschigen 
200Hz! Da reichen ein paar einfache Grundreglen und gut!

Motoransteuerung mit PWM

> Außerdem alles mit sehr starken pull ups und pulldowns.

Jaja, 1A mindestens! UNFUG!

> Soweit existiert das alles in meinem Kopf (nur ohne Bauelemente)

Schlecht! Siehe oben!

> Bei dem RC Glied habe ich 23ms Zeitversatz ermittelt das wäre vertretbar
> oder übersehe ich was? :)

Wozu?

> Also verdrillt ist besser als geschirmt?

Kommt drauf an.

> Macht es dann auch Sinn die SPI Leitungen zu drillen?

Kann man machen.

> Was kann ich hier noch machen?

Entspannen! Kein Witz!

> Wie bringe ich bei geschirmten Kabel das Schirm Geflecht auf Masse?

Mit dem passenden Steckverbinder, wo der Schirm flächig am Stecker und 
Buche anliegt, z.B. D-SUB, DIN etc.

> Lötpad?

Eher nicht. Ist vor allem aus praktischer Sicht nervig, denn man will da 
nicht dauern rumlöten, wenn man den Stecker trennt.

> Oben war ja der Hinweis bzw. Auch schon einige Male Gelsen. in Strom
> KREISEN denken.

Stimmt.

> Gleichzeitig wird immer zu Masseflächen Geräten die man
> nicht ständig unterbrechen soll.

Stimmt auch.

>Was ist also nun besser?

Wieso besser? Das ist doch kein entweder oder, sondern das sind Regeln 
die gleichzeitig existieren.

> Eine Möglichst
> große Fläche die ja so denke ich etwas abschirmt aber auch Störungen
> Streut (ist das richtig?)

Falsch.

> Oder lauter Leitungen von Masse zb sternförmig
> um jeden Stromfluss zu kontrollieren.

Sternförmige Masse ist in den meisten Fällen sinnvoll und vorteilhaft. 
Man muss nur den richtigen Sternpunkt festlegen. Das ist oft der Ausgang 
von Netzteil, kann aber auch mal woanders liegen.

> Im Beispiel Bildschirm habe ich ja dann zb. Versorgung MCU, SPI,
> Bildschirm und als Rückfluss Versorgung Bildschirm.

Jaja, aber mach es mal nicht komplizierter als es ist.

> Wenn ich das nun trenne erzeuge ich doch schleifen oder nicht?

Entspann dich und alles wird gut.

> Ich versuche meine Gedanken Mal zu skizzieren.

SUPER!!!!

von Ronald S. (richard_s472)


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Hallo zusammen und erneut Vielen Dank für die vielen Beiträge. :)

Also zuerst es ist ein popliger 40W Bürstenmotor.
Ja es ist so ein "Gammel TFT" aber die SPI Leitung ist kleiner als 10cm. 
Geht das dann noch? Oder muss ich tatsächlich auf UART wechseln?

Also die gesamt Resonanz spiegelt mir folgendes wieder:

Ich übertreibe ohne Ende.
Höchst wahrscheinlich genügt es einfach die Stromführung zu 
kontrollieren und von den Signalen fernzuhalten bzw. Die Signale auch 
PWM sehr kurz zu halten?

Das mit dem Masse gezielt führen durch Unterbrechungen hatte ich 
vorgesehen um querströme oder Resonanzen zu vermeiden.

An dieser Stelle ist es denn sinnvoll beide Layer überall mit Masse zu 
fluten?

Ich werde Mal eine "neue Version" zu Papier Bringen und diese Vorstellen 
mein bisheriges Konzept ist ja ziemlich einstimmig too much. :DD

wie kann ich Stör Quellen eigentlich identifizieren?
Ich meine wenn mein TFT irgendwas Macht sehe ich das schnell aber woher 
kommt es? Mit dem Oszi messe ich ja stets nur Referenzen?

Ich bin verwirrt 🙈

von Falk B. (falk)


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Ronald S. schrieb:
> Hallo zusammen und erneut Vielen Dank für die vielen Beiträge. :)
>
> Also zuerst es ist ein popliger 40W Bürstenmotor.
> Ja es ist so ein "Gammel TFT" aber die SPI Leitung ist kleiner als 10cm.
> Geht das dann noch?

Sicher.

> Oder muss ich tatsächlich auf UART wechseln?

Nö.

> Ich übertreibe ohne Ende.

In der Tat. Wie ne Jungfrau vorm ersten Mal ;-)

> Höchst wahrscheinlich genügt es einfach die Stromführung zu
> kontrollieren und von den Signalen fernzuhalten

So in etwa.

> bzw. Die Signale auch
> PWM sehr kurz zu halten?

Du übertreibst schon wieder.

> Das mit dem Masse gezielt führen durch Unterbrechungen hatte ich
> vorgesehen um querströme oder Resonanzen zu vermeiden.

Jaja. Der Glaube kann Berge versetzen.

> An dieser Stelle ist es denn sinnvoll beide Layer überall mit Masse zu
> fluten?

Schon wieder Unsinn.

Richtiges Designen von Platinenlayouts

"Masseflächen können eine Schaltung deutlich verbessern, wenn sie 
richtig benutzt werden. Sie können aber auch genau das Gegenteil 
bewirken, wenn sie als automatisches Wundermittel betrachtet werden."

Für deine einfache Schaltung braucht es vermutlich gar keine 
Massefläche.

> wie kann ich Stör Quellen eigentlich identifizieren?

Überall dort, wo "hohe" Spannungen und Ströme schnell geschaltet werden.

> Ich meine wenn mein TFT irgendwas Macht sehe ich das schnell aber woher
> kommt es? Mit dem Oszi messe ich ja stets nur Referenzen?

Schönes Geschwurbel.

> Ich bin verwirrt 🙈

In der Tat. Paralysis through analysis.

von Ronald S. (richard_s472)


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Falk B. schrieb:
> In der Tat. Wie ne Jungfrau vorm ersten Mal ;-)

Äußerst treffender Vergleich xD

Also dann trenne ich einfach Layout mäßig 24 und 5 voneinander damit die 
sich nicht in die Quere kommen.

An SPI Kommen 100ohm vor widerstand wie von Olaf beschrieben.
Motor bzw. Stromführende Kabel werden verdrillt. Optokoppler sind 
übertrieben.

Wie sieht's mit RC filtern aus?

Wo wären diese sinnvoll?
Positions technisch möglichst nah zum Empfänger/ Eingang oder?
Und PULLUP/Pulldown Wiederstände möglichst kurz davor? Danach würden sie 
ja einen Spannungsteiler bilden.

Und vielen Dank nochmal für das ganze beruhigen kann einen verrückt 
machen ^^

Edit Frage noch:
Wie genau bzw. Wann genau habe ich Leiter schleifen?
Ich hab mir das bisher immer ein bisschen wie eine. Kabeltrommel 
vorgestellt in der ein Magnetfeld entsteht. Also wenn eine Stromführende 
Leitung etwas anderes umkreist. Stimmt das oder war ich da bisher auf 
dem Holzweg?

Darf man gespaltene Leitungen Nutzen? So y mäßig links und rechts vorbei 
und dahinter wieder treffen?

LG :)

: Bearbeitet durch User
von Thomas T. (runout)


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n'abend,

hier sind ja wieder Qualitätspostings unterwegs...

In der professionellen SPS-Welt geht kein einziges I/O-Potential
direkt an die MCU!

5V µController-Level ist irgendwie Atmel-Altwelt. Egal..

Es gibt sogar ein Norm für 24V-DI.
In der Regel sind die Einänge mit RC-Glieder timimg-mäßig
phlegmatisiert...
Verpolungschutz + TVS, dann kommt der obligatorische Optokoppler...
Ausgänge: Highside-Switches (z.B. Infineon) die können auch induktive 
Lasten,
kurzschlussfest etc.
Wenn du unbedingt Busse aus dem Design rausführen musst: Adum's
Die externe Adum-Versorgung macht dann u.U. ein kleiner DCDC-Wandler...

Sieht bis jetzt nach Pfusch aus (oder einem langen Weg)

Grüße
und Gute Nacht...

von Ronald S. (richard_s472)


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Thomas T. schrieb:
> n'abend,
>
> hier sind ja wieder Qualitätspostings unterwegs...
>
> In der professionellen SPS-Welt geht kein einziges I/O-Potential
> direkt an die MCU!
>
> 5V µController-Level ist irgendwie Atmel-Altwelt. Egal..
>
> Es gibt sogar ein Norm für 24V-DI.
> In der Regel sind die Einänge mit RC-Glieder timimg-mäßig
> phlegmatisiert...
> Verpolungschutz + TVS, dann kommt der obligatorische Optokoppler...
> Ausgänge: Highside-Switches (z.B. Infineon) die können auch induktive
> Lasten,
> kurzschlussfest etc.
> Wenn du unbedingt Busse aus dem Design rausführen musst: Adum's
> Die externe Adum-Versorgung macht dann u.U. ein kleiner DCDC-Wandler...
>
> Sieht bis jetzt nach Pfusch aus (oder einem langen Weg)
>
> Grüße
> und Gute Nacht...


N abend,

Ich hab ja wie gesagt keine Ahnung davon wie sps oder ähnliche 
Elektronik verdrahtet wird oder von innen aussieht.

Dein Post spiegelt mir aber wieder das ich doch nicht so übertrieben 
habe?

Verpolungsschutz habe ich durch Sicherungen und Dioden vorgesehen. Die 
Daten Signale kann man ja schlecht verpolen.

Also doch RC Filter und Optokoppler?

Wie gesagt der uC steht noch nicht ggf. Wird's ein stm32.

5V hat allerdings mein Display.
Busse müssen (noch) nicht gehandelt Werd ist ein simples Input triggern 
zum Temperatur messen, Temperatur auf Display zeigen, Output als 
Feedback.

Induktive lasten wären mir nicht bekannt. Nur das ich auf den Ausgangs 
Signalen ca 10mA haben sollte.

Danke fürs eingrätschen :)

Hast du einen Tipp gegen Kurzschluss fest? Ich hab halt jetzt 
Sicherungen angedacht.

Lg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ronald S. schrieb:
> Für Strom Führung dachte ich mir die Masse Fläche "einzuritzen" um den
> Strom Fluss bewusst an Signal Leitungen vorbei zu führen.
Und dabei beachten, dass die zugehörigen Signale diese Trennlinie 
ebenfalls nicht überqueren. Denn jeder Strom, der auf einer 
Signalleiterbahn fließt, möchte gerne auf dem selben Weg auf der Masse 
wieder zurück. Wenn die dann aber mit  so einem "Einschnitt" versehen 
ist, muss der Rückstrom einen Umweg nehmen und spannt so eine 
Leiterschleife auf, in die Störungen einkoppeln können.

Denn merke: der Strom macht nicht das, was du willst, sondern das, was 
er will.

: Bearbeitet durch Moderator
von Ronald S. (richard_s472)


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Lothar M. schrieb:
> Ronald S. schrieb:
>> Für Strom Führung dachte ich mir die Masse Fläche "einzuritzen" um den
>> Strom Fluss bewusst an Signal Leitungen vorbei zu führen.
> Und dabei beachten, dass die zugehörigen Signale diese Trennlinie
> ebenfalls nicht überqueren. Denn jeder Strom, der auf einer
> Signalleiterbahn fließt, möchte gerne auf dem selben Weg auf der Masse
> wieder zurück. Wenn die dann aber mit  so einem "Einschnitt" versehen
> ist, muss der Rückstrom einen Umweg nehmen und spannt so eine
> Leiterschleife auf, in die Störungen einkoppeln können.
>
> Denn merke: der Strom macht nicht das, was du willst, sondern das, was
> er will.

Guter Hinweis danke!
Vorallem will er immer schnell sein.

Gehe ich eigentlich richtig in der Annahme das auf der Masse eines 
Schaltreglers kaum Strom fließt? Der macht ja nichts als hohe dauernd an 
und auszuschalten sodass die spule die richtige Spannung hält.

Lg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ronald S. schrieb:
> Gehe ich eigentlich richtig in der Annahme das auf der Masse eines
> Schaltreglers kaum Strom fließt?
Natürlich fließt da Strom. Und der will gerne den kürzesten Weg nhmen.

Ronald S. schrieb:
> Der macht ja nichts als hohe dauernd an und auszuschalten
Genau, und wegen des Umschaltens muss er zigtausend oder sogar 
millionenmal pro Sekunde die Richtung ändern zwischen Ladestromkreis und 
Freilaufstromkreis:
* 
http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/46-EMV-Optimiertes-Schaltreglerlayout.html

Und dann sollte man sehr genau aufpassen, dass dieser Laststrom nicht in 
den Regelstromkreis ('Stichwort Feedbackleitung) einkoppelt oder sogar 
daran teilhat.
Die Separierung und nur punktuelle Verbindung dieser "Leistungsmasse" 
von der "Signalmasse" kam dort anhand so eines kleinen MHz-Biests mal 
wieder ziemlich grundlegend dran:
* Beitrag "Re: Frage zu PullUps/Downs bei DC-DC-Converter"

> sodass die spule die richtige Spannung hält.
Die Spannung ist der Spule im Prinzip völlig egal. Die Spannung über der 
Spule ist sogar überaus wechselhaft und ändert sich pro Taktzyklus 
sowieso einmal hin und einmal her: das eine Spulenende, das beim 
Ladezyklus positiv ist, ist beim Freilaufzyklus negativ.

von Ronald S. (richard_s472)


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Lothar M. schrieb:
> 
http://www.lothar-miller.de/s9y/archives/46-EMV-Optimiertes-Schaltreglerlayout.html
>
> Und dann sollte man sehr genau aufpassen, dass dieser Laststrom nicht in
> den Regelstromkreis ('Stichwort Feedbackleitung) einkoppelt oder sogar
> daran teilhat.
> Die Separierung und nur punktuelle Verbindung dieser "Leistungsmasse"
> von der "Signalmasse" kam dort anhand so eines kleinen MHz-Biests mal
> wieder ziemlich grundlegend dran:


Ja von den Hotloops hatte ich gelesen. Das über die Masse so viel Strom 
fließt war mir bis eben nicht bewusst.

Ich halte mich eigentlich immer an die Layoutempfehlungen im 
Datenblatt:)

Macht es denn sinn der Schaltregler Einheit eigene also von der Fläche 
getrennte Zuleitungen zu geben und den isolations Abstand drumherum zu 
erhöhen?
Wenn ja diesen mit Masse füllen oder wirklich ein2 mm kein Kupfer?

lg

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Ronald S. schrieb:
> der Schaltregler Einheit eigene also von der Fläche getrennte
> Zuleitungen zu geben
Es ist gut, den Schaltregler nicht direkt mitten in irgendwelche 
Analogschaltung bzw neben den AD-Wandler zu setzen. Ob dann noch eine 
eigene abgetrennte Massefläche nötig oder gewinnbringend ist, hängt vom 
jeweiligen Layout ab. Aber der Einspeisepunkt ist dediziert am 
Eingangskondensator und die Last wird am Ausgangskondesator 
angeschlossen.

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