Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Spannungsregler stört Funkübertragung


von Fritz G. (fritz65)


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Ich möchte inen Hoymiles-Wechselrichter per Funk über Shockburst 
steuern. Dazu verwende ich analog zum Projekt Ahoy DTU einen ESP32 mit 
nrf24L01+ - Funkmodul, aber selbst geschriebener Software. Im Test wurde 
der ESP32 über den USB-Anschluss versorgt, der nrf24l01 kam an die 
3,3V-Schiene des ESP. Die Kommunikation funktionierte hier fehlerfrei. 
Daraufhin entwickelte ich eine Platine, die direkt aus einer Batterie 
mit ca. 54V versorgt wird. Dazu wird die Batteriespannung zunächst mit 
einem Meanwell-Modul auf 12V herabgesetzt (diese Spannungsebene wird für 
auch noch für andere Zwecke benötigt). Aus den 12V generiert ein 
weiterer Buck-Regler (Chinaware) 3.0V, was als Nennspannung des nrf24 
angegeben ist. Auf diesem Reglermodul werkelt ein MP2315 von Monolithic. 
Leider ist die Kommunikation nun extrem unzuverlässig, nur ca 1 von 20 
Datenübertragungsversuchen ist erfolgreich. Legt man wieder 5V über den 
USB-Anschluss des ESP an, klappt es wieder problemlos (ca. 90-95% 
Erfolgsrate). Einen Softwarefehler schließe ich daher aus. Der ESP und 
auch die WiFi-Verbindung funktionieren stets einwandfrei.

Mein Verdacht fiel zunächst auf die Stromversorgung. Ein 10µF Kerko 
befindet sich auf der Platine direkt an den Anschlüssen des Funkmoduls. 
Auch ein zusätzlicher 47µF-Tantal parallel dazu brachte keine Abhilfe. 
Mit dem Oszilloskop sind kleine Zacken von ca. 10-20mV mit ca. 500kHz 
auf der 3V -Spannung zu sehen, aber keine größeren Spitzen oder 
Einbrüche. Mangels Speichermöglichkeit kann ich Transienten damit aber 
nicht sicher erkennen.

Könnte es sein, dass die EMV-Abstrahlung des Schaltreglers das Funkmodul 
direkt (ohne Umweg über die Versorgungsspannung) stört.
Ich würde nun den Billigwandler durch einen besseren (z.B. Gaptec LC78) 
ersetzen. Könnte das etwas bringen?

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


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Fritz G. schrieb:
> weiterer Buck-Regler (Chinaware)
Welcher denn?

> ein MP2315
So ein kleines MHZ-Biest. Wenn da beim Layout geschlampt wurde...

> klappt es wieder problemlos (ca. 90-95% Erfolgsrate).
"Problemlos" bedeutet für mich 0% Fehler, 100% "Erfolg".

> Mit dem Oszilloskop
Mit welchem? Was hat das für eine analoge Bandbreite?

> Könnte es sein, dass die EMV-Abstrahlung des Schaltreglers das Funkmodul
> direkt (ohne Umweg über die Versorgungsspannung) stört.
Ja, klar.

> Ich würde nun den Billigwandler durch einen besseren (z.B. Gaptec LC78)
> ersetzen. Könnte das etwas bringen?
Einen Versuch wärs wert.

von Sebastian S. (amateur)


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Zuviel Prosa - zu wenig Information.
Ohne den genauen Aufbau zu kennen und ohne Schaltbild muss der Würfel 
herhalten;)

von Cartman E. (cartmaneric)


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Fritz G. schrieb:
> Ich würde nun den Billigwandler durch einen besseren (z.B. Gaptec LC78)
> ersetzen. Könnte das etwas bringen?

Ich würde einfach einen 78L33 nehmen. ☺

Und dem auch noch ein Pi-Filter am Eingang und am Ausgang gönnen.
Die digitalen Signale könnte man auch noch mit Ferriten filtern.
Möglicherweise muss man auch noch weitere konstuktive Änderungen
vornehmen.

Was nötig ist, findet man mit einem Spektrumanalyzer recht schnell
heraus. Ansonsten tappt man halt im Dunklen.

von Rainer W. (rawi)


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Fritz G. schrieb:
> Könnte es sein, dass die EMV-Abstrahlung des Schaltreglers das Funkmodul
> direkt (ohne Umweg über die Versorgungsspannung) stört.

Elektromagnetische Verträglichkeit kann man nicht abstrahlen. Es wäre zu 
schön, wenn das ginge.

von Fritz G. (fritz65)


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Cartman E. schrieb:
> Ich würde einfach einen 78L33 nehmen. ☺
Da der ESP bis zu 240mA konsumiert, dürfte der ein wenig warm werden.

Ich habe mal ein Stück Kupferfolie auf den Chinawandler geklebt und der 
Empfang ist tasächlich besser geworden, aber immer noch bei ca. 80% 
Fehlerrate. 100% Zuverlässigkeit erreicht man mit keiner 
Funktechnologie, vor allem nicht im 2,4 GHz-Band, wo sich u.a. auch das 
WLAN tummelt. Mit 90% Zuverlässigkeit wäre ich aber voll zufrieden, wenn 
eine Übertragung nicht geklappt hat, wird sie eben ein paar Sekunden 
später nachgeholt. Dann hätte ich rein statistisch bereits 99% 
Zuverlässigkeit.

Ich werde es mal mit dem Gaptec probieren und ihm vielleicht noch einen 
Alu- bzw. Kupferhut verpassen..

von Arduino F. (Firma: Gast) (arduinof)


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Rainer W. schrieb:
> Elektromagnetische Verträglichkeit kann man nicht abstrahlen.

In irgendwelchen Sci-Fi Filmchen gabs mal Dämpfungsfelder.
Vielleicht hast du die übersehen...

Fritz G. schrieb:
> ein Stück Kupferfolie

Eisen!
Nicht Kupfer, Eisen.

: Bearbeitet durch User
von Cartman E. (cartmaneric)


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Fritz G. schrieb:
> Cartman E. schrieb:
>> Ich würde einfach einen 78L33 nehmen. ☺
> Da der ESP bis zu 240mA konsumiert, dürfte der ein wenig warm werden.

In deinem Beitrag las sich das so, als ob nur der NRF daran hängt.
Vielleicht solltest du genau den separat versorgen.
Mit einem 78L33.

von Alexander (alecxs)


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Fritz G. schrieb:
> Legt man wieder 5V über den USB-Anschluss des ESP an, klappt es wieder
> problemlos

MP2315 bei dem Test parallel in Betrieb gelassen oder abgeklemmt?

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