Schutz eines 3.3V UART vor Burst /EFT Störungen

Holger K. schrieb:
> Probleme mit Burst/EFT Störungen bei
> einem Bus wie z.B. UART?

Duster ist Ihrer Rede Sinn.
Sind Sie beim Theater?

Danke für deine Antwort

A. S. schrieb:
> Den Schaltplan mit Abgabe der Leitungslängen Posten
>
> Die Art der Störung beschreiben, und wie sie sich auswirkt.

Die beiden obigen Punkte sind mir aktuell auch noch nicht bekannt.
Die schaue ich mir morgen im EMV Labor an.

Ich bekamm nur die Rückmeldung, dass vom Mikrocontroller, welcher direkt 
1:1 an den Leitungen hängt, keine Antwort mehr kommt.

Damit ich morgen evtl. gleich ein paar mögliche Entstörversuche 
durchführen könnte, dachte ich ich frage mal was ihr denn bei Burst so 
alles einplant.

A. S. schrieb:
> Ggf die Schaltung an den Wellenwiderstand der Leitung anpassen, zweimal
> Zweidraht zur Not.

Ein Tiefpass ist aus deiner Sicht also nicht unbedingt eine mögliche 
Lösung?

Christian M. schrieb:
> Hä? Burst ist doch ein Modus, keine Störung. EFT? Aus welchem
> Buzzword-Kurs ist denn das?

Offenbar kennst du dich nich mit dem Thema "EMV" aus.

https://www.emtest.com/de/products/productGroups/Burst_generators.php

Christian M. schrieb:
> Lass da jemanden mit technischen Kompetenzen ran!

Aber aber, immer freundlich bleiben!

Christian M. schrieb:
> Hä? Burst ist doch ein Modus, keine Störung. EFT? Aus welchem
> Buzzword-Kurs ist denn das?

EFT/Burst beschreiben die Impulse die bei der EMV-Prüfung nach der EN 
61000-4-4 eingekoppelt werden. EFT steht für Electric Fast Transients.

Das hättest du aber leicht selbst rausbekommen können, indem du die 
Begriffe mal in eine Suchmaschine eingegeben hättest.



Holger K. schrieb:
> A. S. schrieb:
>> Die Art der Störung beschreiben, und wie sie sich auswirkt.
>
> Die beiden obigen Punkte sind mir aktuell auch noch nicht bekannt.

Dieser Punkt ist aber ganz entscheidend um eine Lösung zu finden. Oft 
reicht eine Softwarelösung, indem man die Datenübertragung redundant 
macht oder einen Watchdog einsetzt.

Ist auch der Einsatz von geschirmten Leitungen möglich? Wenn ja, machen.

Auch das Massekonzept muss man sich anschauen. Oft ist die Ursache zu 
lange Masseverbindungen. Denke daran, dass Burstimpulse eine sehr 
schnelle Anstiegszeit haben (5 ns) und da haben schlechte 
Masseverbindungen (Leitung, Drähtchen) schon eine so hohe Induktivität, 
dass sie kaum noch wirksam sind.

Wenn es sich um eine RS232 oder RS485 Schnittstelle geht, da gibt es 
Aufsteckfilter, die viele EMV-Labore auch vorrätig haben. Ansonsten 
kannst du dir Muster bei der Würth-Elektronik bestellen. Die Muster 
bekommst du in der Regel kostenlos und schnell geliefert. Es gibt aber 
auch andere Firmen, die solches EMV-Entstörmaterial im Programm haben.

Bedenke auch, es wird ja während einer Datenverbindung geprüft und somit 
muss zu deinem Gerät auch eine Gegenstation vorhanden sein. Oft ist 
nicht der Prüfling das Problem, sondern die Gegenstation, die abstürzt. 
Das ist z.B. der Fall, wenn ein USB auf RS232 oder RS485 Konverter 
verwendet wird. Diese Adapter stürzen sehr gerne ab. Daher ist es besser 
ja eher Pflicht, einen PC mit RS232 oder RS485 Schnittstelle zu 
verwenden.


Gruß

Uwe

Holger K. schrieb:

> Hatte schonmal jemand von euch Probleme mit Burst/EFT Störungen bei
> einem Bus wie z.B. UART?

UART ist erstmal kein Bus.

Erste Maßnahme: differentielle Übertragung, bei UART also RS422/485. 
Idee dahinter ist, dass die Störungen additiv auf beide Teilsignale 
eines Adernpaares einwirken und sich im Empfänger, der die Differenz der 
Teilsignale bildet, aufheben. Das geht natürlich nur, solange 
Signal+Störung nicht den Aussteuerbereich des Empfängers überschreiten. 
Wenn das der Fall ist, musst Du auf optische Übertragung über LWL oder 
POF ausweichen.

fchk

Vielen Dank für eure Antworten.

An eine differentielle Übertragung habe ich auch schon gedacht.
Abgesehen davon, kennt ihr Filtertechniken für EFT? Funktionieren hier 
z.B. Tiefpässe? Bzw. können diese helfen?

Wenn die Übertragung nicht differentiell ist, ist eine gut geschirmte 
Leitung nahezu Plicht, dessen Schirm natürlich beidseitig optimal 
angebunden sein muss.

Ein Filter kann auch helfen. Ein Filter bockt aber auch gegen Masse ab. 
Also auch hier muss das Massekonzept passen.

Als Filtertechniken bieten sich Tiefpässe mit Ferriten und Kapazitäten 
an.

Applications Notes zu Filterkonzepten bieten auch die Hersteller von 
EMV-Entstörmaterial und sind teilweise auch auf deren Internetseite zu 
finden.


Gruß

Uwe

Vielen herzlichen Dank für deine Antwort.

Dann lag ich also nicht komplett verkehrt.
Ja, die Masse muss natürlich auch für die Filter entsprechend gut 
ausgeführt sein :)

Ich werde mir dies morgen mal anschauen.

Danke

Holger K. schrieb:
> Vielen Dank für eure Antworten.
>
> An eine differentielle Übertragung habe ich auch schon gedacht.
> Abgesehen davon, kennt ihr Filtertechniken für EFT? Funktionieren hier
> z.B. Tiefpässe? Bzw. können diese helfen?

Nur wenn die Störungen insgesamt klein gegenüber dem Signal ist. Wenn 
die Störungen so groß sind, dass sie aus einem 0-Bit ein 1-Bit machen 
können, hast Du verloren.

Dann gibt es zwei Strategien:
1. Differentielle Übertragung -> RS422/485
2. Signalamplitude erhöhen -> RS232

3.3V UART-Signale sind eher nicht für die Datenübertragung zwischen 
verschiedenen Geräten geeignet, da zu empfindlich. Deswegen nimmt man 
RS-* oder solche Sachen wie LIN.

TVS-Dioden und andere Schutzschaltungen dienen in erster Linie dazu, die 
Schaltungen vor Beschädigungen durch Überspannung/Überstrom zu schützen.

fchk

Holger K. schrieb:
> Ich bekamm nur die Rückmeldung, dass vom Mikrocontroller, welcher direkt
> 1:1 an den Leitungen hängt, keine Antwort mehr kommt.
>
> Damit ich morgen evtl. gleich ein paar mögliche Entstörversuche
> durchführen könnte, dachte ich ich frage mal was ihr denn bei Burst so
> alles einplant.

Die Fehlerbeschreibung ist natürlich noch etwas dünn so.

Die Frage ist kommt da keine Antwort mehr weil der µC während der 
Burst-Prüfung keine verständliche Anfrage per UART mehr bekommt oder 
weil er abgestürzt ist. Evtl. hat sich "nur" die UART-Hardware 
aufgehängt oder der ganze µC hängt im Hardfault-Handler oder es gab ein 
Latchup.

Ich würde bei der Fehlerdiagnose mit der Software anfangen. Also nach 
dem Burst wenn das Ding nicht mehr reagiert meinen Debugger ranstecken 
und schauen was der µC so treibt. Für eine genaue Diagnose das 
Debuggerkabel erst nach dem Burst einstecken, die Masseverbindung des 
Debuggerkabels verändert ansonsten die Testsituation.

Ich hatte schon einmal ein solches Problem. Gelöst wurde es durch 1nF 
Kondensatoren gegen Masse. TVS Dioden würde ich aber wegen ESD etc. 
zusätzlich noch vorsehen.

Vielen Dank für all eure Antworten.

Ich werde morgen versuchen die Vorschläge umzusetzen und zu schauen, ob 
sich damit die Probleme beheben lassen.

Ich werde euch morgen wieder berichten :)

Holger K. schrieb:
> Ich werde euch morgen wieder berichten :)

Hallo Holger,

jetzt kommt die Frage, die kommen muss. Was ist heute im EMV-Labor 
rausgekommen?


Gruß

Uwe

Nicht das er einen Surge abbekommen hat.

D. C. schrieb:
> Nicht das er einen Surge abbekommen hat.
Nein, hat er nicht.

Ich finde, es ist ein Unding, dass egoistische User, hier im Speziellen 
Holger, Hilfe suchen, sich dann hier andere User die Mühe und die Zeit 
nehmen ihnen „kostenlos“ zu helfen und diese egoistischen User es dann 
nicht einmal für nötig halten eine Rückmeldung zu geben, obwohl sie es 
versprochen haben und auch sogar schon nachgefragt wurde. :-(

Es ist doch wohl logisch, dass, wenn man hilft, auch daran interessiert 
ist, wie es weitergegangen ist. Wenn diese egoistischen Leute oder ihr 
Arbeitgeber Geld ausgeben müssen, machen sie alles, um das möglichst 
kostengünstig zu gestalten. Wenn hier aber unentgeltlich Hilfe geleistet 
wird, wodurch sie ja auch Geld sparen, wird das nicht anerkannt. Wenn 
ich oder vielmehr wir so ausgenutzt werden, erlaube ich mir, auch mal 
einen unfreundlichen Beitrag zu schreiben, um das egoistische einfach 
Verpieseln nicht ganz so bequem zu machen.

Es zieht auch nicht die mögliche Ausrede, dass Holger nicht mitbekommen 
hat, dass hier nach den Resultaten im EMV-Labor gefragt wurden. Bei 
Holger handelt es sich um einen registrierten User, somit hat er, wenn 
er intelligent ist, „seinen“ Thread auch abonnieret und bekommt 
automatisch mitgeteilt, wenn hier noch Beiträge geschrieben werden. 
Somit muss er auch mitbekommen habe, dass hier nach den Resultaten im 
EMV-Labor gefragt wurde. Auch, wenn er keine Zeit gehabt hätte, eine 
umfangreiche Antwort zu schreiben, so hätte ja der Hinweis gereicht, 
dass er sich später melden wird. Aber gar nichts mehr schreiben, nein so 
geht das nicht. :-(


Gruß

Uwe

Er hat seit dem hier im Forum auch einen neuen Thread aufgemacht:
Beitrag "STM32F030 - UART Interrupt obwohl keiner sein darf"

Vielleicht geht es bei beiden ja um das selbe Problem und es ist eher 
ein Software-Bug als ein EMV-Problem.

Aber wenn hier schon jemand konkret nach Feedback fragt, wäre es 
eigentlich angemessen das kurz zu schreiben. Wäre ja nicht das erste 
Problem, was eigentlich wo ganz anders herkommt als zuerst gedacht und 
auch kein Grund sich deshalb verstecken zu müssen.

Oder er sitzt immernoch in der Kammer :-)

Gerd E. schrieb:
> Vielleicht geht es bei beiden ja um das selbe Problem und es ist eher
> ein Software-Bug als ein EMV-Problem.

Wenn jemand einen UART mit dessen Leitungstreibern verwechselt, oder 
diese gar nicht erst benutzt, halte ich das für durchaus denkbar.
Anfängerfehler eben.