Скидання Arduino / вивішування через іскри в лінії змінного струму

Це дизайн проекту друкованої плати, над яким я нещодавно працював (моя перша конструкція друкованої плати).

Ідея полягає у керуванні змінного струму (вентилятори, лампочки тощо) без реле. Я використовую триаки, які кращі, ніж реле для таких програм. Я використовую оптоізолятори для повної ізоляції від змінних ліній. Я спробував запустити ардуїно за допомогою USB-кабелю, підключеного до мого ноутбука (із зарядним пристроєм), а також настінного адаптера (12В).

Спочатку схема, здавалося, спрацювала нормально. Мені вдалося скинути код у контролер і контрольні лампочки (увімкнено / вимкнено, а також затемнити їх) за допомогою UART. Я надіслав команди через UART. Однак здається, що щоразу, коли на лініях змінного струму виникає іскра (коли я вмикаю / вимикаю вентилятор), мікроконтролер не виглядає щасливим. Іноді він скидається (що є кращою частиною зображення), а інший раз він зависає, і я не можу надсилати команди через UART. Я не впевнений, чи вплине також спалений код, але іноді мені доводилося повторно завантажувати код. Якщо я вмикаю / вимикаю вентилятор в іншій кімнаті, ефекту немає.

Можливі питання:

1) Відсутність площини заземлення на друкованій платі.

2) Якась EMI через іскри.

Я також спробував підключити водонагрівач (резистивне навантаження 800 Вт) так само, як вентилятор, але нічого не сталося. Отже, я думаю, що це викликає проблеми.

Будь-яке конструктивне рішення цього питання буде дуже помітним.

Спасибі.

Ви не показали схематично, але я не бачу жодних очевидних байпасних ковпачків або локальних ковпаків резервуара для бортового живлення. Це і відсутність хорошого заземлення цілком ймовірно спричинює проблеми.

Як уже говорили інші, ви також повинні залишити належну відстань між розділами змінного та постійного струму та, принаймні, спробувати зробити трохи заземлення.

У вас є велика дошка з малою кількістю компонентів і великим кроком штирів, тому маршрутизація більшості слідів на верхньому шарі повинна бути досить простою. Іноді доведеться переходити до нижнього шару, як правило, схема не може бути прокладена в одній площині. Однак ви можете залишити сліди на нижньому шарі короткими. Розгляньте їх як "перемичок" досить довгих, щоб з'єднати дві доріжки на верхньому шарі, які ви інакше не зможете з'єднати в площині. Міра наземної площини - не стільки островів у ньому, а найдовший розмір будь-якого острова. Тримайте джемпери короткими і розчепіреними.

Однак, ви абсолютно повинні поставити обхідний ковпачок на кожну подачу живлення до кожного ІМС. Це повинні бути маленькі керамічні ковпачки, фізично близькі до ІС, із загальними петлями якомога менше. 1 мкФ 0805 приблизно вірно. Вони не тільки будуть дешевшими та працюватимуть краще, ніж еквівалентні кришки через отвори, але і їх буде простіше припаяти.

Оскільки потужність постійного струму надходить з інших місць і, отже, його імпеданс підозрює, поставте електролітичний ковпачок пристойного розміру прямо навпроти місця, де сила потрапляє на плату. Кілька 100 мкФ повинні зробити це.

Ви повинні поважати свою ізоляцію напруги. Спосіб розміщення (та маршрутизації) резисторів R16, R13 R10, R2, R31 і R4 ставить під загрозу ізоляційний бар'єр, створений вашими оптоізоляторами. Нижче я позначив ваш існуючий макет вашим шляхом ізоляції, який досить поганий:

Майте єдину ширину зони ізоляції (ширина ваших оптоізоляторів). Тримайте лінійні ланцюги на стороні лінії, а ізольовані контури - на ізольованій стороні. Дивіться зображення нижче для пропозицій.

Земля, площина землі, площина землі і дуже мало виправдань. Погляньте, як ти міг зробити багато з цієї плати: -

Я провів близько 5 хвилин, маркуючи (яскраво-червоними) сині доріжки, які могли бути червоними, майже не працюючи з мозком.

Я б ломав його і починав заново.

На мій досвід, встановлення та скидання ліній, тригерів та інших схем дуже чутливі до "електричного шуму". Найкращий практичний спосіб уникнути непередбачуваної поведінки ланцюга - це від’єднання ліній електропередач на кожному мікросхемі, відповідними конденсаторами. Крім того, встановлення / включення вхідних ліній з тактовим сигналом зменшить можливість "перехідних" вплинути на схеми.

коли я працював над проектом контролю навантаження на основі DTMF, я виявив ту саму проблему з навантаженням змінного струму. Без напруги змінного струму мій мікроконтролер 8051 працює нормально. Коли я включаю навантаження змінного струму, вся схема поводиться по-різному, коли я вмикаю / вимикаю змінного струму через релейний ланцюг. Пізніше я виявив, що насипати землю на дошці 8051 - це не добре. Нарешті я замінюю стару плату мікроконтролера 8051 на нову плату мікроконтролера 8051 з хорошою землею. Зараз це працює чудово. Тому я подумав, що ваша друкована плата повинна мати гарну землю.