Protección contra EMI

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Tengo un problema complejo de EMI.

Hay un módulo de cálculo RPi junto con un módem LAN9512 y GSM (M66).

Las pautas de diseño siguen estrictamente las recomendaciones de las hojas de datos, no creo que haya nada mejor en el diseño.

Ahora, RPi y LAN9512 están conectados a través de pares diferenciales USB, pero cuando el módem GSM está activo (es decir, se conecta a la red, recibe llamadas, etc.), la LAN9512 se desconecta del usb y regresa solo después de una reiniciar.

Este es el problema principal que me gustaría resolver aquí.

Registro de la consola del problema: 

kernel: [   10.172712] usb 1-1-port1: disabled by hub (EMI?), re-enabling...
kernel: [   10.172750] usb 1-1.1: USB disconnect, device number 4
kernel: [   10.173135] smsc95xx 1-1.1:1.0 eth0: unregister 'smsc95xx' usb-‎20980000.usb-1.1, smsc95xx USB 2.0 Ethernet
kernel: [   10.175308] hub 1-1:1.0: hub_ext_port_status failed (err = -71)
kernel: [   10.175332] usb 1-1-port1: connect-debounce failed
kernel: [   10.192773] usb 1-1: Failed to suspend device, error -71

Lo que también podría ayudar:

Estoy viendo que las líneas eléctricas de 3.3V y 1.8V tienen una señal cuadrada que es 400mV más alta cuando se comunica el GSM (la longitud cuadrada es 500-600us, dV es 300-400mV):

EneltablerotengogeneradoresdeCC:

  • 5V-MP2359
  • 4.1V-MP2359
  • 3.3V&1.8V-PAM2306(común)
  • 2.5V-AP7115

Estánconectadosdeestamanera:

18VinputDC----->5V----->3.3V---->2.5V----->1.8V----->4.1V

ElmódemGSMsealimentadesde4.1V,porloqueenrealidadestáseparadodetodolodemás.

Estospicos(cuadrados)solosepresentanen3.3Vy1.8VqueestánreguladosporelmismoPAM2306.Nienel2.5Vnienel5Vtieneestospicos.Tambiénel4.1VqueesenrealidadparaelGSMtampocotieneestospicos.Hayuncondensadordedesacoplamientode100uF,100nF,33pFy10pFenelrielde4.1V.

EldiseñodePAM2306(enlapartesuperiorderechahay1.8Venelladoderechodelinductor):Tengaencuentaqueestediseñoeselrecomendadoporlahojadedatos.Aunqueséqueesaslíneasparecenextrañas.

Tambiénintentéagregarundesacoplamientode100uFalrielde3.3V,peronoayudé.

Unacosadeberíaserbuenosaberaquí:¿podríanestospicoscausarladesconexióndelUSB?

ACTUALIZACIÓN1:

HequitadoelmódulodepotenciaPAM2306yloreemplacécon2MP2359paralos3.3Vy1.8V.

Ahoralasplacasparecenmásestables,sinembargo,elUSBsedesconectadespuésdeconectarelGSM:

#pppdcallgprs...lotofpppdmessages...pppd[2079]:primaryDNSaddressa.b.c.dpppd[2079]:secondaryDNSaddressa.b.c.dusb1-1.1:USBdisconnect,devicenumber3smsc95xx1-1.1:1.0eth0:unregister'smsc95xx'usb-20980000.usb-1.1,smsc95xxUSB2.0Ethernetsmsc95xx1-1.1:1.0eth0:hardwareisn'tcapableofremotewakeup

Entonces,comopuedever,despuésdeobtenerlasdireccionesIPdeGPRS,elETHderepentesedadebaja.Despuésdecambiaresosmódulosdealimentación,elmensajeanterior"deshabilitado por el concentrador" desapareció, por lo que la situación ahora es mejor pero no perfecta.

¿Qué recomendarías?

ACTUALIZACIÓN2

Después de una hora sin intentar marcar GSM, el USB se desconectó del PI. Así que no los raíles de alimentación fueron la raíz de mis problemas.

    
pregunta Daniel

1 respuesta

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Este problema no tiene nada que ver con "EMI" en el sentido de ingeniería eléctrica normal. Este es un problema con las fuentes de alimentación.

Según hoja de datos GSM M66 , el módem necesita 1.6 A durante la fase de transmisión. / p>

Sinembargo,según hoja de datos MP2359 , la potencia de salida no es más de 1.2 A por canal. Por lo tanto, su fuente de alimentación está subestimada en un 50% para la corriente máxima de la aplicación (mientras que el promedio probablemente se cumpla). La caída interna en M66 probablemente hace que se desconecte del USB, y se necesita un reinicio completo del módem para funcionar nuevamente.

Para obtener algo de tracción, es posible que tenga que utilizar GRANDES capacidades, tal vez 10-20 tapas cerámicas de 100uF en paralelo en un riel de 4.1 V para aliviar el problema de las corrientes de pico alto.

P.S. Me pregunto cuándo los carteles comenzarían a especificar los enlaces a las hojas de datos de los componentes involucrados y realmente comenzarían a leerlos antes de publicar preguntas.

    
respondido por el Ale..chenski

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