Hallo Forum! Ich hab da so ein Problem! Und zwar hab ich vier Elektroniken auf denen LED-Treiber und µC drauf sind. Diese sind auf einer Metallplatte montiert. Alle 4 Elektroniken kommunizieren über RS232. Sind die LEDs aus, gibts kein Problem. Sind sie ein, so ist auf Vcc (und somit auch an den Datenleitungen) ein Rauschen von ca. !800mV vorhanden. Dieses stört natürlich die Kommunikation unter den Elektroniken enorm. Betreibe ich den Aufbau mit abmontierter Metallplatte, sind zwar auch noch Störungen da, aber nur mehr ca. 150mV. Und die Komm. funktioniert. Meine Frage nun: Wodurch entsteht das und noch wichtiger: Wie krieg ich das weg? PS: LED-Treiber sind Zetex-Bausteine mit Spulen, Kondensatoren ... PPS: Die Elektroniken werden mit 48V betrieben (Schaltnetzteile) - 3,3V kommen aus LM2936 Vielen Dank mfg Andreas
- Vcc schlecht abgeblockt - Meßgerät falsch angeschlossen an den Elektroniken (z.B. miserabel langer Masseanschluß) - Masseschleifen, oder sonstwie ungünstig verlegt - Blecher nicht mit Masse verbunden - u.a.
-Sind die LEDs am Multiplexer? Spannungen mit zusätzlichen 47nF Kerkos besser abblocken? -Masseschleifen ?? Gegenprobe ohne RS232 ?
Danke mal für eure Antworten! - Die LEDs sind direkt an den Treiber-Ausgängen angeschlossen. - Vcc ist auch ohne den RS232-Verbindungen "verschmutzt" - Sollte ich die Platte mal an GND anstatt an die Erde anschließen? - Was genau ist (in diesem Zusammenhang) eine Masseschleife? thx andreas
Da du sagst, dass du nur mit LEDsAN die Störung so massiv hast, vermute ich, dass du ein Brummen auf der Leitung bzw Massefläche bekommst, weil der gesamte Strom der LEDs über die Massefläche fließt und die wahrscheinlich nicht sauber geroutet ist, bei 4 Baugruppen bzw "Elektroniken". Mit was für einer Frequenz laufen die Schaltnetzteile? und wo sitzen die? Extern oder mit auf der Platine? Sind die Elektroniken voneinander örtlich getrennt und haben die selbe Masse oder sitzen die auf einer Platine zusammen? Du solltest die GND´s der verschiedenen Baugruppen an einem definierten Punkt zusammenführen und nicht mal im Kreis verdrahten und kreuz und quer die GNDs holen. Also eher sternförmig zusammenführen gerade von "große" Ströme fließen...
Die vier Elektroniken sind eigenständig, werden aber von einem Netzteil versorgt (das auch auf der Metallplatte sitzt - ist ein Zukaufteil im Plastikgehäuse). Mit welcher Frequenz die laufen, weiß ich leider nicht! Zusätzlich sind die Elektroniken durch die UART miteinander verbunden (3,3V - GND - RXD - TXD).
zur Info: ---------------------------------------------------------------------- | ------------------ ------------------ ------------------ | | | |-- | |-----| Netzteil 1 | | | | |-|| | |-----| | | | | Elektronik 1 | || | Elektronik 2 | || ------------------ | | | | || | | || | | | | || | | || | | ------------------ || ------------------ || | | ||---------------------|| | | ------------------------- | | | | ------------------ ------------------ ------------------ | | | |-- | |-----| Netzteil 2 | | | | |-|| | |-----| | | | | Elektronik 3 | || | Elektronik 4 | || ------------------ | | | | || | | || | | | | || | | || | | ------------------ || ------------------ || | | ||---------------------|| | | ------------------------- | |--------------------------------------------------------------------- Alle 4 Elektroniken sind noch zusätzlich mit einem Flachbandkabel (GND/3.3V/TxD/RxD) miteinander verbunden. Netzteil 1 und 2 werden von einer gemeinsamen Klemme mit 230V versorgt. Außerdem gehen von den Elektroniken noch Flachbandkabel zu den LEDs weg (jeweils nach außen hin).
Angehängte Dateien:
-
masse.PNG
3,9 KB
ohne die gegebenheiten der elektronik zu kennen würde ich versuchen umzuverdrahten und dann nochmal schauen. Wichtig ist dabei die Läge der Flachbandkabel und wie du die untereinander verdrahtest. Die Spannung würde ich gut puffern und dann schön die besagten paar nF abblocker an jede relevante Spannungsversorgung + nahe ICs aber da kannst du bei den Platinen wahrscheinlich nichts mehr machen, wenn die schon fertig sind. Ich würde auch die Flachbandkabel nochmal checken. Liegen da vielleicht noch hochfrequente signale in der Nähe? Versuch mal die Spannung der Netzteile mit was anderem zu belasten und dann mal schauen was da rauskommt und das gleiche für den 3.3V regler. notfalls mal eine Leiterbahn cutten messen dann wieder flicken. Ärgerlich aber muss dann wohl sein, besser wenn du eine Fuse hast oder eine längstdiode oder sonst was, das du auslöten könntest. Da fällt mir ein, wie hast du eigentlich die Störung gemessen und wo? Wie Laufen deine Masseverbindungen konkret? Kanns sein, dass deine Spannung einfach einbricht, wenn du zu viel Strom ziehst? LM2936 50mA???
Angehängte Dateien:
-
IMAG0005.jpg
850 KB -
IMAG0009.jpg
1000 KB
Hallo, Zunächst einmal vielen Dank für eure Vorschläge! Ich werde nun mal die Platte an GND hängen und untersuchen, ob ich wo Masseschleifen habe! Gemessen hab ich die Signale direkt am Versorgungspin des Atmel und an den Rxd,TxD-Pins. Im Anhang mal ein Vergleich zwischen LEDs an und LEDs aus! Bei dem Bild LEDs aus gibt es noch eine Oberwelle an VCC - der Ursprung ist mir aber bekannt und hab ich bereits entfernt! mfg
Hallo, ohne die Masseverdrahtung jetzt genauer zu kennen. Das Problem scheint zu sein daß auf den Elektroniken der Leistungs-Gnd nicht galvanisch getrennt vom Logik-Gnd ist. folgende Lösungsansätze: - kann Leistung-Gnd und Logik-Gnd getrennt zu den Netzteilen geroutet werden? (Sternpunkt am Netzteil / bzw. den Netzteilen) - Falls dies nicht möglich ist: 4 Netzteile anstelle 2er verwenden und den Sternpunkt zwischen den Logik-Gnds der Leiterplatten legen. - Weitere Möglichkeit: Masseschleifen durch Optokoppler o.ä. bei der Kommunikation auftrennen. Eventuell reicht auch ein umstellen auf differentielle Treiber und Empfänger (RS422 / RS485) Die Metallplatte in die Gnd-Verdrahtung mit einbeziehen würde ich bei professionellen Schaltungen nicht, da dann ESD-Entladungen die Kommunikation stören und vermutlich auch die Abstrahlung größer wird. (Fällt beim EMV-Test durch). Bei Bastel-Schaltungen kann dies eine Verbesserung bringen.
Denke du hast 3 haupsächliche Probleme: -Schaltregler der LED nicht richtig geroutet(große Stromschleifen) und vom dem Rest via Induktivität/Ferrit nicht entkoppelt -Schlecht geroutetes Gesamtlayout mit zu großer Impedanz der Masseanbindung/Massefläche -Schlecht gepufferte Vcc (fehlende TP Filter) So wirst du nicht nur Probleme mit der Signalintegrität haben, sonder auch in jeder EMV Messung durchfallen. Poste doch mal ein Layout und Schaltplan wenn es möglich und dir erlaubt ist! mfg
Hallo, Also Layout und Schaltplan kann ich leider nicht posten, sonst müsst ich euch alle erschießen. :-) :-) Spaß beiseite: Ich habe gerade schrittweise die Teile zerlegt und gemessen. Ein bisschen ein "Grundrauschen" hab ich immer drauf - das wird wahrscheinlich ein schlechtes Routing sein, aber die Komm. funktioniert trotzdem. Was ich vorher noch nicht erwähnt habe: Um die Metallplatte kommt noch ein Rahmen herum, auf dem die LED-Platinen mit Wärmeleitfolie aufgeklebt werden. Die LED-Platine ist eine Metallkernplatine. Folgende Beobachtung hab ich nun gemacht: Wenn ich die LED-Platinen nicht auf den Rahmen klebe, ist das Rauschen gering. Sobald ich die LEDs aufklebe, gibt es ein Rauschen und die Komm. ist gestört. Wie kann man das erklären? Was kann ich dagegen tun? Vielen Dank für eure Hilfe. Echt toll, dass das hier so gut funktioniert! Andreas
Das Problem ist mit Sicherheit das Massedesign auf der Platine, und/oder
schlechte Abblockung der Vcc.
Hast du die Masseleitung des Oszi-Tastkopfes direkt vom Tastkopf an
Masse der Platine angeklemmt?
Hast Du mal diese Tastkopfmasse an unterschiedlichen Masse-Stellen auf
der Platine getestet, wie das Ergebnis aussieht?
Wieso fragtest Du gestern:
>- Sollte ich die Platte mal an GND anstatt an die Erde anschließen?
Was für eine Erde??? Üblicherweise gibt's erstmal nur Masse, was
üblicherweise 0V darstellt, und vielleicht manche (noch) als Erde
bezeichnen. Allerdings klingt Deine Frage so, als wäre beides bei Dir
was unterschiedliches.
Also die Masseleitung hab ich direkt an GND der Platine gemacht. An verschiedenen Stellen hab ich noch nicht probiert - werd ich aber machen! Unter Erde (Erdung) verstehe ich die von der Steckdose. GND ist Minus vom Netzteil. Da die Platte geerdet ist, wollte ich nur wissen, ob es was bringt, diese mal an das "-" vom Netzeil zu hängen! mfg
Also an einen anderen Bezugspunkt wie die Erde der Steckdose würde ich erstmal gar nichts machen. Denn diese Erde kann ganz andere Potentiale und Ströungen drauf haben, die sich dann irgendwo in die Schaltung einkoppeln können. Also einzige Erde-Verbindung, die meistens ohnehin voehanden ist, ist die, die übers Oszi via Schutzkontakt reinkommt. Aber das ist dann nur eine Verbindung zur Schaltungsmasse. Wenn dann auch noch das Netzteil evtl. eine Erd-Masse verbindung hat, dann haste im ganzen eine schöne Masseschleife, welche tolle Störströme im gebildeten Ring fließen lassen kann.
Jens hat Recht. Lass mal alle Verbindungen zur "Steckdosenmasse" und nimm als Gesamtbezug den "-" vom Neztteil. Dananch machste deine Messungen nochmal
Bis jetzt sieht meine Glaskugel: 1.obige Vermutung Masseführung 2.Netz-Einstreuung durch Schaltnetzteil von hinten oder außen ?? 3.Fehlende Abblock-Cs nahe der Störquellen 4.Einsteuung des Schaltnetzteils durch ungünstige ANordnung? Gegen 2. würde ich glatt mal ein Netzfilter testen z.B. Artikel-Nr.: 515442 - 62 http://www1.conrad.de/scripts/wgate/zcop_b2c/~flN0YXRlPTI2NDY0NzM3MTY=?~template=PCAT_PRODUCT_ZOOMBILDER&alle_bilder=http%3a%2f%2fmedia%2econrad%2ede%2fm%2f5000_5999%2f5100%2f5150%2f5150%2f515051_BB_00_FB%2eEPS%2ejpg%3bhttp%3a%2f%2fmedia%2econrad%2ede%2fm%2f5000_5999%2f5100%2f5150%2f5150%2f515051_SZ_00_FB%2eEPS%2ejpg%3bhttp%3a%2f%2fmedia%2econrad%2ede%2fm%2f5000_5999%2f5100%2f5150%2f5150%2f515051_SZ_00_FB%2eEPS%2ejpg&product_description=NETZFILTER+3A&akt_image=
Wenn ich oben "Flachbandkabel" lese dann frag ich mich nun besorgt, wie hoch der Spannungsabfall dieser "Masseverbindung" sein wird. Bleibt zu hoffen, daß jeder 2. Draht eine Masse ist.
naja, Flachbandkabel muß nicht unbedingt ein Riesenproblem sein, wenn die Vcc auf jeder Platine ordentlich abgeblockt werden - 10 oder 100µ pro Platine + 100n nahe an jedem Verbraucher, der relativ stark "impulsiv" ist (µC, oder LED's). D.h., am Vcc Anschluß der Platine sollten gegen den Masseanschluß der Platine keine (wesentlichen) Wechselspannungsanteile mehr meßbar sein. Solange der Gesamtstromverbrauch keine zu hohen Spannungsabfälle übers Flachbandkabel verursachen, sollte die Dinger kein Problem sein.
OK, dass ich am Aufbau bzw. Layout noch einiges ändern muss ist mir klar. Aber was ich nicht verstehe, ist, warum dieser Alurahmen mit aufgeklebten LEDs als "Antenne" fungiert, obwohl die LEDs vom Rahmen isoliert sind. Kann das jemand erklären?
Kannst ja mal um die Leitungen zu den LED Platinen und um die Flachbandkabel wenn möglich nacheinander Ferrite aufklipsen. Nach jedem Ferrit die Vcc auf Störeinwirkung überprüfen und so versuchen die Ursache enger einzugrenzen! mfg
Schalte doch mal das Oszi auf kurze Zeitraster ein (µs oder ns Bereich), und schaue Dir dort die Störungen an. Wenn das nur schmale Spikes sind, dann sind's Störungen durch Umschaltvorgänge, die sich wunderbar kapazitiv übertragen lassen (eben deine "Blechantenne"). Sind das breitere Impulse, dann ist das offensichtlich direkt der Fingerabdruck des Stromverbrauchs einer/mehrerer Teile deiner Platine. Beides läßt sich zu fast 100% durch entsprechende Abblockung und Massedesign entschärfen (die Spikes durch 100nF C's, die breiteren Dinger durch einige µF) Leider haben wir nicht das Layout deiner Platinen, und auch nicht, wie das ganze zusammengebunden wurde, insofern können wir leider nur in die Glaskugel schauen.
Alurahmen und aufgeklebte LEDs haben auch schöne eine Kapazität gegeneinander? Frage ist, ob Störung HF-mägig abgeleitet werden muß oder evtl. durch Klapp-Ferrit die steilen Recheckimpulse Deiner LED-Ansteuerung entschäft werden können. Bevor alles im Lot ist, werden wohl bei der Anordnung noch einige Erfahrungen gesammelt werden.
Danke für eure Antworten. Ich glaube, ich werde mich ein bisschen in die ganze Thematik einlesen. Zum Schluss: Ich muss nun einen Bericht über die Ursache schreiben. Kann man nun sagen, dass die LED-Module aufgeklebt auf den Alurahmen Spannungen (und somit Störungen) induzieren und diese abgestrahlt werden. Oder wie könnte ich das ausdrücken?? mfg Andreas
Bei den Störungen sieht es eher nach einem Masseschluss aus. Darauf weisen auch die extremen Störungen wenn die Leds am Rahmen sind hin. Würde erstmal mit einem Ohmmeter anfangen und den Widerstand von ein paar Leitungen mit ohne Metallrahmen messen . Da darf sich nichts ändern.
Meine Meinung: bei solch massiven Störungen liegt die Ursache nicht in falsch aufgeklebten LED-Modulen, sondern schlicht und einfach im Layout von Masse/Vcc. Selbst wenn der Alurahmen Störungen verstärkt abstrahlen sollte (den würde ich ohnehin möglichst niederohmig mit Masse der Platine an geeigneter Stelle verbinden (nicht Steckdosenerde) - so massiv sollte das sich nicht auswirken - es sei denn, LED+Alurahmen liegen auf der RS232 Strippe, und dieselbe wäre ungeschirmt.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.