Fuerza de campo EMI

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Intenté buscar este tipo de pregunta en los archivos, pero no encontré mucha información útil. También tengo otra pregunta con respecto a EMI, pero lo haré más adelante en una publicación separada.

Actualmente estoy diseñando un PCB que es bastante básico, tiene algunos interruptores (alrededor de 10), algunos leds, un zumbador y algunas otras salidas y un microcontrolador y funciona con 2 baterías alcalinas AA en serie, por lo tanto 3V. El producto se probará en un organismo notificado como TUV Rheinland, hasta ahora nada realmente preocupante. He hecho esto antes, algunos problemas fueron descubiertos y resueltos. Pero esto fue para EMC según las pautas de la CE y se probó con una intensidad de campo EMI de 3V / m. Dado que es un producto para usar en un automóvil, ahora tengo que probar contra EMC automotriz y, por lo tanto, contra otros niveles de prueba de hasta 30 V / m. Los productos anteriores que probé tenían que cumplir con 3V / m, también hice algunas pruebas a 10V / my ambos productos que probé fallaron, pero como solo se requerían 3V / m, eso estaba bien. Como ahora estoy diseñando para niveles de 30 V / m, espero más problemas.

Mi pregunta en realidad tiene que ver con este problema, en realidad estoy luchando para comprender qué tanto se verá afectado mi diseño en estos niveles de EMI (30 V / m). ¿Cuánto cambiarán las entradas digitales por campo, qué tal mis salidas? ¿Mis resistencias de pull down / up son débiles? ¿En qué medida se verá afectada la tensión de alimentación? ¿Hay alguna forma de adivinar qué tan bien funcionarán mis contramedidas a la interferencia de EMI?

Para hacerlo un poco más concreto, daré un ejemplo. Tengo varios IO digitales con un pullup de 100k a VCC y un interruptor a tierra. También tengo algunas salidas que necesitan poder cambiar a 2Mhz, así que agregué un filtro RC de 1k y 100pF. Puedo imaginar que un filtro RC de 100R y 1nF podría ser un filtro más fuerte y más difícil de afectar, pero es más una sensación de gutura que la de poder explicarlo con datos concretos. Dado que la frecuencia no es realmente importante para mis conmutadores y, por lo tanto, la E / S digital debería conformarme con el filtro 1k-100pF / 100R-1nF RC o pasar al nivel alto. Quizás 100R / 100nF?

    
pregunta user3689010

2 respuestas

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30 V / m son muchos, también para generarlos (!). Hago pruebas de inmunidad siguiendo las directivas de la UE sobre automóviles en camiones, trolebuses, autobuses y, en muy pocos casos, tuvieron problemas: 1) cuando el relé de la luz de dirección era claramente un producto chino (con una pequeña "c" porque hay excelentes chinos productos); entradas desprotegidas del temporizador interno; reemplazado por un relé compatible de un Mercedes cercano, todo salió bien; 2) pantallas para mostrar el número de autobús, destino, etc .; Los cables largos de la cabeza a la cola recogen el ruido, y los cambios incomprensibles e increíbles durante la producción del equipo conectado hicieron el resto: un tipo funcionó y el otro no.

La experiencia confirma que los problemas surgen en dos intervalos de frecuencia: a) aproximadamente 70-100 MHz si se aplica el e.m. campo con una antena bicónica, que podría resonar con el suelo, por bueno que sea su balun; esto aumenta la intensidad de campo local; b) 250-400 MHz que se acopla bien incluso con cables cortos (aproximadamente 1 m). c) probablemente a mayor frecuencia las pérdidas del cable son mayores y la perturbación resultante no es tan dramática; nunca he visto problemas, pero no he probado automóviles nuevos con muchos dispositivos electrónicos inteligentes / rápidos a bordo.

Entonces, yendo a la pregunta:  - se recomienda proteger sus entradas con filtros RC de paso bajo;  - Si el ancho de banda de su señal es grande, no puede reducir la frecuencia de corte de RC: puede poner una ferrita en el cable entrante (modo común), especialmente cuando las cosas empeoran a alta frecuencia;  - Pull-up son una buena cosa; 100k es mantener el consumo bajo; en I2C (posiblemente ir a una pantalla o teclado lejano) normalmente pongo 4.7k; para interruptores y contactos remotos está bien, tal vez sea útil bajar un factor de 5 a 22k;  - para pasar pruebas de perturbación conducida (RF o transitorios, según ISO std automotriz), coloque un supresor de voltaje transitorio que ajuste la perturbación al mínimo necesario para que las señales hagan su trabajo, pero reduce la energía de la perturbación entrante;  - Si sus cables son largos, captan mucho ruido (por supuesto): el ruido de modo común, por lo general; Si no tiene una buena conexión a tierra en la PCB, unida con el gabinete, puede terminar el blindaje del cable en el chasis del vehículo; el ruido en modo dif puede ocurrir en caso de que tenga terminaciones insatisfactorias (CANbus es extremadamente susceptible a terminaciones defectuosas, que pueden causar no solo ondas estacionarias, sino también una fuerte transformación de modo común a diferencial; vi problemas también en locomotoras, donde se usó hacer que dos sistemas de señalización se comuniquen).

Último: piense en realizar algunas pruebas de precompatibilidad utilizando radios VHF antiguas (140-160 MHz) y una radio de corto alcance (433 MHz-868 MHz), sacudiendo su producto a corta distancia, con los cables tendidos en Una moda más o menos realista. Si tienes una banda ancha e.m. Con el medidor puede medir el campo aplicado, de lo contrario puede calcularlo. Con la potencia de transmisión nominal P y la ganancia G (lineal), más la distancia d, sabes, E se da como E = sqrt (30 * P * G) / d [V / m]

    
respondido por el andrea
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Usa un plano de tierra. No cortes hendiduras en el plano. Las rendijas sirven como antenas.

No haga que las distancias de retenciones en las vías sean tan grandes que numerosos adyacentes a través de retenciones se unan y formen una gran hendidura.

Para las MCU con muchos pines en un lado, escalone las vías utilizadas para conectar las patas a las capas internas, de modo que las vias no formen hendiduras que sirvan de antenas.

¿Te recordé usar un plano de tierra?

    
respondido por el analogsystemsrf

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