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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik EMV Problem µC steigt aus HILFEEEEE


Autor: christian (Gast)
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Hallo µC Gemeinde!!!

Ich weiss nicht mehr weiter.....
Ich habe mir eine VL - Temperatur Regelung für ein 3-Wege Ventil
mit einem PIC18F4550 gebaut. Software funktioniert soweit ganz gut.
Allerdings habe ich das Problem, wenn ein Relais abfällt (egal welches)
steigt der PIC aus. Und startet neu....
Dieses Problem tritt aber nur auf wenn ich 230V mit den relais schalte.
Nehme ich die 230V Spannung weg, und schalte die Relais funktioniert 
alles
super.
Im Anhang habe ich einen Teil meiner schaltung als *.jpg eingefügt die
die Ansteuerung meiner Relais zeigt.
Meine Frage ist nun, was kann ich tun, um (ich schätze es ist eine HF 
einkopplung beim öffnen der Relais) diese Einkopplung zu vermeiden???
Reicht da eine Diode in der +5V Versorgung der Relais?????
Ich habe von Conrad diese Relais verwendet: 504340 - 62 und als 
Transistor
einfache BC337 und als Schutzdiode 1N4004.

Vielen Dank für die Hilfe schon mal im Vorraus!!

mfg. Christian

Autor: christian (Gast)
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irgendwie wurde das bild nicht hochgeladen...

Autor: Tobias Plüss (hubertus)
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Hsllo Christian,
Ohne jetzt dein Schema besonders genau studiert zu haben:
Wie viele Ampere schaltest du denn mit deinen Relais? Ich würde mal 
meinen, je nach Strom könnte das schon möglich sein, dass dein PIC 
aussteigt. Je nach dem halt, wo du deine Schaltung aufstellst... Wenn 
der PIC gleich neben dem Relais ist kann sowas schon passieren, wenn du 
allzu grösse Ströme schaltest. Ich würd mal probieren, ein RC-Glied über 
die Relaiskontakte zu hängen, als Entstörglied. Es gibt solche Teile 
schon als fertige Bauelemente, meist ein kleiner gelber Klotz mit einem 
0.47 uF Kondensator + 100k Widerstand oder so ähnlich, Nennspannung 250V 
- also ideal fürs Netz. Die Dinger sind dann extra fürs entstören.

Der Fehler könnte aber auch bei deiner PIC-Schaltun liegen; vielleicht 
hast du irgendwo einen Pullup (Pulldown) vergessen? Oder vielleicht hast 
du nicht einen allzu tollen Quarzoszillator? Versuchsweise könnte man 
auch mal einen fertigen Oszillator nehmen (die im DIP-14 Metallgehäuse, 
wo direkt ein Takt raus kommt). Evtl. bringt das auch was.


Grüsse
 Tobias

Autor: mario (Gast)
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Die Freilaufdiode der Relaisspule ist unbedingt erforderlich, unabhängig 
was Du mit dem Relais schalten willst.

Vielleicht hilft eine RC Beschaltung der Relaiskontakte, z.B. eine 
Leistungswiderstand mit 39 Ohm und einen Kondensator mit 47nF. Bei den 
Komponenten auf Spannungsfestigkeit achten, es sind spezielle 
Kondensatoren vorgeschrieben. Gib mal in Google ein Snubber Network 
Relay - da wirst Du bestimmt fündig.

Vielleicht verlegst Du auch die 230V Leitung ungüstig auf Deiner 
Platine.

Autor: Winfried (Gast)
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Ein PIC-Ausgang hängt ebenfalls auf einem zweiten Relaiskontakt, über 
den anderen wird vermutlich Leistung geschaltet. Darüber kannst du dir 
natürlich viel Mist einkoppeln. Testweise würde ich R12 verschieben, 
direkt zum PIC-Ausgang hin, also vor den Relais-Kontakt.

Und evtl. brauchen deine Relaiskontakte einen Snubber.

Autor: mario (Gast)
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Die Portleitung schleifst Du durch das Relais (weil Du wahrscheinlich 
die beiden Relais sicherheitshalber verriegeln willst). Wenn dann, dann 
würde ich den 230V Pfad des zweiten Relais über den Öffner der ersten 
absichern, keinesfalls die PIC Portleitung ins Relais schleifen.

Autor: Drei Newton (3_newton)
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Hilft eine Z-Diode oder Suppressordiode an den Portleitungen?

Autor: christian (Gast)
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Hallo, Danke für die Schnellen Antworten!

@mario
Mit dem Durchschleifen hast du vollkommen recht, das war ein Denkfehler
von mir! Das werde ich auf jeden fall noch ändern.
Allerdings hat das nicht direkt was mit dem Problem des aussteigen des
PICs zu tun.
Denn ich schalte auch die Heizkreispumpe üder ein weiteres Relais die 
nicht verriegelt ist, und da ist das gleiche Problem.
Beim conrad habe ich so einen Filter gefunden:  161004 - 62 ist das das 
richtige?? Gibts das auch noch billiger, der Preis ist schon happig, 
wenn ich das 6 mal brauche wirds ganz schön teuer!
Die 230V Leitungen habe ich bis auf die Verriegelung strikt von den 
anderen
leitungen getrennt verlegt!!

@Winfried:
Die wiederstände näher an den PIC ist eig. nicht möglich ich hab ca, 3cm 
luft zwischen Relais und PIC (Wird wohl etwas wenig sein..) Allerdings 
habe ich die Portpins für die Relais nicht über einen Pulldown gegen GND 
gezogen, da ich die "nur" als ausgang benutze, könnte das auch helfen 
wenn ich die noch mit einem Pulldown versehe??

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Ich hatte mal einen ähnlichen Fall bei einem UV-Belichter. Die 
Stöhrungen kamen nicht über irgendwelche Portpins sondern über die 
Stromversorgung. Mit dem oben beschriebenen Snubberglied und einem 
ordentlichen Netzfilter vor dem Netztrafo läuft es problemlos.

MfG Spess

Autor: mario (Gast)
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Wenn die Störungen über die Portpins kommen dann versuchs wie folgt

Widerstand direkt am Ausgang, dann mit 10n Kerko gegen Masse

                    ___
 PIC Ausgang ------|_____|----------|-------- zum Schalttransistor
                                    |
                                    |
                                   ---
                                   ---
                                    |
                                    |
                                    |
                                    |
                                   GND

Wenn das Problem immer noch auftritt dann kommt die Störung eher nicht 
über die Port Pins in den PIC.

Tip: Alle unbenutzten Pins des PIC als Ausgang konfigurieren !

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Wie wär es denn damit:

                    ___
 PIC Ausgang ------|_____|----------|----|>|------ zum Schalttransistor
                      1k            |   Diode
                                    |
                                   ---
                                   ---  100nF
                                    |
                                    |
                                    |
                                    |
                                   GND
lg

Autor: Thomas O. (kosmos)
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verpass deinem µC mal ne 100µH Spule an VCC kurz vor dem 
Abblockkondensator. Oder sogar vor dem Spannungsregler da dieser 
warscheinlich mit Impulsen aus dem Netzt zu kämpfen hat, wenn der 
Verbraucher die Störung ins Netz überträgt. Könntest auch mal ne 
Surpressordiode vor den Spannngsregler setzen damit dieser vor Impulsen 
aus dem Netz geschütz bleibt und so weniger auszuregeln hat.

Hast du ein Osziloskop zur Verfügung, am besten wäre es erstmal 
festzustellen wo die Störung überhaupt auftritt und in deine µC 
Schaltung kommt.

Autor: christian (Gast)
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Hallo nochmal!!

@Thomas
Oszi hab ich da, nur ist das Messen das Problem :-) Da Das Teil schon an 
der Wand hängt und in Betrieb ist, UND ich die Datenleitung für mein 
Display etwas kurz gemacht habe (Ich muss jedes mal das display 
abstecken wenn ich den Deckel auf mache) komm ich da nicht so recht ran 
um zu messen.
Wenn allerdings alle Stricke reißen, muss ich es wohl so machen.

Ich habe allerdings vorhin mal einen 0,063µ Kondensator und nen 220 Ohm 
widerstand zusammen gelötet (hatte ich noch so rumliegen) und dann mal 
Testhalber als Snubber angeklemmt, und dann konnte ich Problemlos das 
Relais abschalten ohne dass sich der µC aufhängt, ich bin guter dinge 
dass es jetzt funktioniiert.
Ich werde es jetzt mal ein paar Tage laufen lassen und "hoffe" mal dass 
es jetzt funktioniert!

Ich werde dann nochmal ein Feedback geben wie es aussieht!!


Vielen Dank nochmal für die wertvollen Tipps!!

mfg. Christian

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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1) Was für ein 63nF? Ausreichend spannungsfest, selbstheilend?
2) Hat der PIC überhaupt Blockkondensatoren?

Autor: Thilo M. (Gast)
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1. Dem PIC 10..100µF und 100nF dicht an die Versorgung
2. RESET-Pin und Schaltereingänge mit 4k7 gegen +5V (low-aktiv)
3. Freilaufdioden an ALLE Induktivitäten (Ventile und Relais),
   solange sie DC-gesteuert sind.

Schaltvorgänge sind immer Impulsartige Belastungen und müssen mit KerKos 
oder ElKos abgeblockt werden.

Autor: christian (Gast)
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Hi All!

Ich Poste am besten mal meine ganze schaltung....

@Tcf Kat
Keine Sorge, ich weiss was ich tu! Die Kondensaoren stammen aus einen 
anderen Projekt und sind bis 690V Spannungsfest :-)

Wie zu sehen ist, habe ich die Schaltung für etwas mehr Leistung 
ausgelegt als nötig, aber das ist mittlerweile schon wieder hinfällig!
Bei der Erstinbetriebnahme habe ich festgestellt das der 
Festspannungsregler nicht funktioniert und habe ihn gegen einen LM2940 
(1A) ausgetauscht. Die Kondensatoren nach dem Spannungsregler sind noch 
nicht an den neuen Typ angepasst, deswegen versorge ich die Schaltung im 
moment mit einem seperaten Netzteil direckt an der Klemme SV10!
Der Ausgang des LM2940 ist nicht angeschlossen (weil er logischerweise 
nicht stabil lief)
Ich habe jetzt alle Relaisausgänge mit gem o.g. Snubber ausgestattet. 
Das schalten funktioniert jetzt ohne Probleme!
Allerdings musste ich feststellen dass beim Ausschalten des Lichtes im 
Heizraum (Leuchtstofflampe) auch die Regelung aussteigt. Ich hoffe mal 
es liegt "Nur" an dem Externen Netzteil das direckt an der Steckdose 
neben dem Lichtschalter angeschlossen ist.
Allerdings bin ich sehr für Vorschläge offen wie ich meine Schaltung EMV 
gerecht hin bekomme. Denn wenn ich das Teil nochmal abbaue um dem 
Spanungsregler zum laufen zu bekommen würde ich gerne alles auf einmal 
erledigen...


mfg. Christian

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

Zusätzlich zu dem o.G. fällt mir auf den ersten Blick der nicht 
angeschlossene VDD auf. Die Anschlüsse sind nicht zum Spass dran.

MfG Spess

Autor: GPS (Gast)
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Da fehlen einige Kondensatoren um den PIC, und die eine Vdd des PIC ist 
nicht angeschlossen. Die Clock braucht auch noch einen Cap fuer die 
Speisung. Der Display sollte auch noch mindestens einen Cap haben.

Autor: christian (Gast)
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@ Spess53

Naja wenn ich mich im Datenblatt nicht verlesen habe, hies es da dass 
man "nur" einen VDD / VSS anschliessen muss. aber wie gesagt ich mach 
alles um dem EMV Problem entgegen zu wirken :-) Wird angeschlossen...

@ GPS:
VDD ist ja klar... aber was meinst du mit der Clock??? An das Display 
wollte ich einen ran machen, reichen da 100nF parralel jeweils an VDD / 
VSS fürn PIC und das Display???

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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@ christian

Wo musst du deine Schaltung unterbringen?
Wie viel Platz hast du das zur Verfügung?
( in der Höhe wahrscheinlich weniger als 3mm , dann versteh ich dass du 
so sparst)

Ich hab mir einen Programmer gebaut, total unkritisch.
Beitrag "Re: USB AVR ISP"

Hab dafür aber trotzdem
3 mal 8µF Keramik Kondensatoren und
2 mal 47µF Elko's zwischen VDD-GND.

Jetzt lese ich hier dass du 22µF für die Versorgungsspannung ausgewählt 
hast und einen 7.5A (das sind bestimmt 1.5A ? ) Festspannungsregler zur 
Versorgung deiner ganzen Relais benutzt.
Also je Ampere, der maximal gezogen werden kann 1000µF.

Du hast da 8 Relais die jeweils 40mA schlucken, macht zusammen 320mA + 
10mA µC. Da reicht ein 800mA Festspannungsregler z.B. 1117A und ein 
470µF Elko + ein Keramik- oder Folie-Kondensator.

Reichelt:
RADIAL 470µF/35V Elektrolytkondensator, 10x20mm, RM 5.0mm  0,14 €

Machst du das eher privat ?

Wenn ich mir so manchen Elektronik-müll anschaue dann weiß ich weshalb 
der jetzt kaputt ist. (meist wurden da Kühlkörper, Dioden und andere 
Bauteile unterdimensioniert)

lg

Autor: Atmega8 Atmega8 (atmega8) Benutzerseite
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Ich hab mich mal bei Reichelt informiert, Keramik und Folie 
Kondensatoren kosten da ja ein schweine Geld.

Falls du dich mal bei eBay umschauen würdest (wenn du privat ein paar 
billige Abblock-Kondis brauchst) dann findest du auch recht große 
Abpackungen mit Kondensatoren, die du bei den großen Versand-läden nicht 
bekommst.

Also sowas wie meine 8µF (3.5 x 1.5 x 1.5mm) und auch 20µF SMD 
vielschicht Keramik-Kondensatoren.

Was ich jetzt gerade/aktuell sehe sind 100 470nF kerko's 3€ + 1.5€ 
Versand, machen 4.5cent pro Stück.

Bei Reichelt:
SMD-1812 470N :: Wima-SMD-Kondensator, Folie, 470nF - 0,44 €
Z5U-5    470N    VIELSCHICHT Bedrahtet              - 0,25 €

lg

Autor: Marcus (Gast)
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Du kannst dir mal die Design Considerations von Atmel anschauen ist eine 
Application Note Nummer weiss ich gerade nicht, aber recht niedrig. 
Eventuell gibt es von Microchip etwas vergleichbares, musst du mal die 
Homepage abgrasen.
Da sind eigentlich alle Tipps (Abblockkondensatoren, Induktivitäten an 
Vcc usw.) nochmal aufgeführt und auch erklärt.

Marcus

Autor: Tcf Kat (tcfkat)
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Oh man...

1) Da fehlen sämtliche Abblockkondensatoren!
2) Alle Vdd/Vss anschliessen! Den Quatsch mit "einer reicht" möchte ich 
sehen...
3) 1N4148 als Freilaufdiode verwenden. 1N4004 ist zu langsam.
4) Regler richtig nach DS verblocken, dann schwingt der auch nicht.
5) Relaiskontakte am selben Relais nicht einmal für Power, einmal für 
Logik verwenden. Das ist "asking for trouble"...

Autor: christian (Gast)
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@ Atmega8
Danke für deine Mühe! Platz habe ich nach oben ca. 7 cm! Meine Schaltung 
ist auf einer 160mm langen Euro Platine aufgebaut, aber Platz habe ich 
keinen mehr! Da ich einen 23 VA Trafo eingebaut habe, ich wollte etwas 
mehr
als diese Schaltung mit Strom versorgen, hab ich aber jetzt schon wieder 
umgeworfen. Die Platine habe ich in ein etwas grösseres Gehäuse gebaut 
als die Platine lang ist! Platz habe ich also keinen mehr...

Das ganze mache ich privat als Hobby. Eig. bin ich Elektrotechniker FR.
Datenverarbeitungs- und Mikrocontroller Technik. Da ich aber in der 
E-Konstruktion beschäftigt bin, gehe ich meiner leidenschaft (µC 
Programmierung) privat nach.
Nur die EMV sache habe ich total unterschätzt!

@Marcus
Da werde ich mich dann gleich mal umschauen, bei Microchip gibts 
sicherlich auch sowas!

@ Tcf Kat
Nicht schimpfen, ich bin aus der Übung (Mein 1. µC Project nach der 
geburt meiner Tochter!! (Keine Zeit) Sie ist jetzt 1 1/2 Jahre .-))
Ich habe meine Schaltung geändert und die neue beigefügt. Ich hoffe ich 
habe nichts vergessen, ich hab jetzt alle Spannungsversorgungen mit 
100nF KerKos versehen und meinen Festspannungsregler mit den passenden 
Kondensatoren versehen.
UND die Verriegelung meiner Relais geändert!

Währe schön wenn ihr nochmal über meine Schaltung drüber schauen 
könntet, wenn dann alles passt, werde ich am Wochenende die änderungen 
(hoffentlich entgültig) vornehmen.


mfg. Christian

Autor: Marcus (Gast)
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Hallo Christian,

was machst du mit den unbenutzten Pins?

Marcus

Autor: Sven (Gast)
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Die USB Buchse hat keine Masse Verbindung, sollte sie aber !

Weiter sollte man sich mal Beispiele bei Microchip anschauen,
wie der Controller über die +5V USB Buchsen-Leitung noch angeschlossen 
wird,
wenn der PIC über eine eigene Stromversorgung betrieben wird.
Normalerweise wird dann die +5V Leitung mit einem Spannungsteiler
für eine Signalisierung benutzt, um dann dem Controller ein
"anstecken" an den PC zu signalisieren !
Müsste aber mal im Datenblatt nachgeschaut werden.

Gruß Sven

Autor: christian (Gast)
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Hallo!!!

@ Marcus:

Die unbenutzten PINS setze ich in der Software auf Ausgang! und setzt 
sie auf High!

@ Sven:
Die USB verbindung liegt auf masse, habe ich nur vergessen 
einzuzeichnen!
Über so einen Spannungsteiler habe ich mir noch gar keine Gedanken 
gemacht,
da es so wie es jetzt ist mit der USB Kommunikation wunderbar klappt!
Werde ich mir aber mal ansehen!!

mfg. Christian

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