¿Por qué al encender la lámpara de mi escritorio se daña mi tablero?


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Cada vez que enciendo la lámpara de mi escritorio, mi tablero se bloquea. A veces obtengo basura del puerto serie, a veces se restablece.

Intenté agregar algunos condensadores de derivación adicionales en mi placa de prueba, pero eso no hizo ninguna diferencia.

(La lámpara de mi escritorio utiliza una bombilla halógena de 20W y 12V. Tiene un transformador en la base)

¿Alguien puede ofrecer sugerencias sobre por qué esto podría suceder y cómo puedo detenerlo?

Aquí hay dos de los tableros: eran dongles USB, pero ambos ahora se alimentan de una sola verruga de pared a través de un regulador de voltaje de 3.3V.

Al mirar un telescopio, cuando presiono el interruptor de la luz, veo un pico en las líneas de verrugas de pared y 3V3.

Editar:

Aquí hay rastros de la entrada y salida del regulador 3V3 al encender y apagar la luz respectivamente.

5V está en la parte superior, 3V3 en la parte inferior

El regulador es un ZSR330 .

Editar:

Una lectura cuidadosa de la hoja de datos arrojó esto:

El pin RESET_N es sensible al ruido y puede provocar un reinicio involuntario del chip. Para una línea de reinicio larga, agregue un filtro RC externo con valores de 1 nF y 2.7 kΩ cerca del pin RESET_N.

Mi cable de programación conecta un cable largo a través de una placa de prueba al pin de reinicio. Sospecho que este fue el problema.


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Traes las preguntas más interesantes de Joby. Esto puede ser una ocurrencia muy común, pero la mayoría de las personas no pueden reproducirlo tan bien.
Kortuk

¿A qué distancia están el tablero y la lámpara? ¿Y cambia la fluctuación de voltaje si la lámpara está más lejos de ella?
Zaxx

@Zaxx Estaban a 1 pie de distancia, acabo de probar 3 pies y no vi ninguna diferencia de voltaje en los picos del alcance
Toby Jaffey

1
@Joby Taffey, ¿qué tan difícil es alejarlo de la lámpara? ¿También puede conectar uno u otro a una salida diferente, preferiblemente una en un circuito diferente? Esto podría decirle un poco más sobre lo que está sucediendo.
Kellenjb

y simplemente conecte una resistencia de carga de 10K a la salida del regulador y verifique cuáles son los resultados. y cual es la capacitancia que usaste para el condensador de filtro ??? Espero que sea al menos 1000mico en el extremo de la fuente de alimentación.
Zaxx

Respuestas:


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Lo transitorio pasa por el suministro regulado.

Intente agregar un inductor a la salida positiva de la fuente de alimentación.

Eso puede suprimir el transitorio positivo.


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¿Qué valor usarías?
Kellenjb

1
Esta es una emisión conducida, pero cómo aislarla es desagradable.
Kortuk

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Creo que la especulación es que es un pico actual que causa el problema. Los inductores resisten los cambios rápidos en la corriente, como las tapas resisten los cambios en el voltaje.
pingswept

2
Ya tienes algo de capacitancia, por lo que agregar un inductor se convierte en un mejor filtro de paso bajo.
Tim Williscroft

2
No puedo decir las capacidades de ese alcance, pero si puede FFT la línea de 5V, debería poder decir a qué frecuencias existe su ruido. Elija su frecuencia de esquina del filtro LC en función de eso.
Mark

7

¿Está sobrecargado ese circuito de red?

Las bombillas halógenas consumen una gran cantidad de corriente cuando están frías, como más de 10 veces su consumo de corriente normal. Esto solo debería durar una fracción de segundo, lo suficiente como para calentar el filamento hasta temperaturas operativas. Las bombillas halógenas se calientan mucho, por lo que quizás esto afecte durar más tiempo / consume más corriente que su incandescente promedio, no estoy seguro.

Diría que el pico actual está causando algunos problemas en las líneas de la red.

¿Viste la entrada al regulador de 3.3V?


Este es un buen punto: compruebe la tensión de red. Si es necesario, sondee a través de un transformador de aislamiento, como una verruga de pared barata. (No conecte su telescopio directamente a la red eléctrica porque podría obtener todo tipo de transitorios horribles que destruyan su telescopio; un transformador de 12V x al menos se dividirá por 10 o 20 cualquier transitorio.)
Thomas O

@ Mark Sí, esa toma de corriente está sobrecargada, también tengo un calentador eléctrico de 1500W. Traté de desconectar todo menos la lámpara, no parecía ayudar
Toby Jaffey

@joby Esas imágenes de alcance hacen que parezca que el LDO está oscilando, que las partes afirman que no se necesitan componentes externos para la estabilidad, pero puede intentar desacoplar un poco más la entrada y la salida del regulador. ¿Se pueden hacer mediciones similares en la entrada del regulador y publicarlas?
Mark

@Mark En las fotos, la traza superior es la entrada al regulador, la inferior es la salida
Toby Jaffey

Mark: estos pequeños halógenos de 20 W normalmente no son tan malos, principalmente debido a que el transformador limita significativamente la corriente de entrada. Los halógenos de tensión de red pueden ser muy malos.
Cybergibbons

4

Tuve un problema similar con mis adaptadores de red ethernet powerline. Al comunicarse, inducirían hasta 200mVp-p de ruido en la línea de 3.3V de mi placa de pruebas. No causó ningún problema, porque mi MCU tenía una clasificación de 3V a 3.6V, pero estaba interfiriendo con mi capacidad para determinar el alcance del sistema. Realmente nunca resolví el problema hasta que moví el adaptador a otra extensión de enchufe. Esto podría haber proporcionado un aislamiento suficiente entre la fuente de alimentación que estaba usando (computadora antigua ATX), o podría haber sido otra cosa.


Idea interesante. Tengo adaptadores ethernet powerline, pero están conectados a un enchufe de pared diferente
Toby Jaffey

3

Veo un bucle de tierra y es posible que tenga mucha potencia, bucles de señal. efectivamente tiene una gran área de inductancias de una sola vuelta. Estos bucles funcionan como bobinas secundarias de transformador de aire (antena magnética) que reacciona a los campos magnéticos de CA.

Los puntos medios de los bucles donde tiene uniones son algunos puntos centrales de estas bobinas y producen una variedad de señales con una impedancia de fuente muy baja y corrientes de cortocircuito de hasta miliamperios, lo que hace que el voltaje de las señales de ruido sea tan alto.

Para solucionarlo, intente volver a cablear todas las placas entre placas simétricamente con un solo "árbol de conexión a tierra" y energía, señales que lleguen a través de cables de par trenzado.


2

Si iba a alimentar dongles USB directamente desde una fuente de alimentación, sería una de 5V, no una de 3V3, porque la alimentación de USB VBus es de 5V y no de 3V3. No estoy seguro si ese es el problema, pero si son increíblemente marginales en el voltaje de suministro, eso no ayudaría.

Pero probablemente sus problemas sean solo el tipo de conexión a tierra craptastic que obtiene en la placa de pruebas: sus rieles de suministro probablemente formen un gran bucle débil, esperando a que se induzcan voltajes problemáticos.

No dice dónde se agregaron sus tapas de derivación, ni su valor, pero debe asegurarse de tener suficiente capacidad justo en el punto en que se usa el suministro, no en el extremo de 6 "del cable de la carga. probablemente tendrá dificultades para medir los picos inducidos de manera sensata con un osciloscopio, porque se recogerá mucho en el cable de tierra del osciloscopio, pero si va a intentarlo, asegúrese de medir con el cable de tierra y la sonda en la carga, no en otro lugar del circuito.


Re: la sugerencia de 5V: hay dos chips en el tablero, uno tiene un regulador interno de 3.3V y suministra energía al segundo, un CC1110. Estoy tratando de alimentar este chip directamente (más detalles blog.hodgepig.org/2010/11/23/im-me-dongle-uart )
Toby Jaffey

@JobyTaffey, cuando he trabajado con el CC1100 si no tiene un desacoplamiento excelente, se ponen de moda, pero eso probablemente tenga algo que ver con su pregunta.
Kortuk

2

Esto no se aplica a usted, pero tal vez alguien que busque encuentre esto: los semiconductores son sensibles a la luz. Si tiene un circuito analógico de precisión, y partes de él están en casos translúcidos, como diodos de vidrio o amplificadores operacionales de latas de metal (el sello inferior es translúcido), puede esperar cambios de compensación significativos cuando la luz brilla en el circuito. Los paquetes modernos de epoxi negro son menos susceptibles. Es bastante fácil verificar si esto está causando el problema: si el problema se detiene cuando el circuito está cubierto por una caja o algo así, el problema es la luz, no el EMI.

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