Savjeti kako vodit uzemljenje u sistemima sa smetnjama

[Black]

Nisam mogao naći staru temu kada sam pravio mozak motora pa otvaram novu. Neznam dali sam pisao na forumu, ali prije jedno 3 godine napravio sam mozak motora

Code: Select all

ECU

i nakon što je to proradilo nisam dalje razvija, sada sam opet probudio taj projekt. Radi se o jednostavnom sistemu mikrokontroler mjeri protok zraka koji je zapravo analogni signal i onda zadaje diznama koliko će goriva ubrizgat. Dizne su solenoidi
Eh sad ja imam jednu malu smetnju na tom analognom signalu, kod gašenja gatea N-mosfeta na adc dobijem spike. Iako mi generalno za sad ne smeta i ne pravi problem , ali svejedno bi ga thio rješit i pokušat dokučit odakle dolazi.
Žuta je linija gate mosfeta, zelena adc signal
https://i.postimg.cc/kX8xrMzL/smetnje.png

A shema je točno ovakva
https://i.postimg.cc/xCYZmFH1/shema-ECU.png
Dakle mosfeti su spojeni u liniju sa na pločici, na kraju te pločice je čvorište i iz njega idu dije žice jedna je 1 mm2 prema šasiji a druga je 0.22 mm2 prema mikrokontroleru. Na toj istoj pločici je linerni regulator GND mu je spojen isto na to čvorište a napajanje dobija iz drugog mjesta

Protokomjer je spojen posebnom žicom na šasiju auta, napajanje dobija odakle i solenoidi. A iz njega izlaze dvije žice koje su analogni signal i njegov GND koji su spojeni direktno na mikrokontroler 0.22 mm2 . Žice su pletene jedna uz drugu

Nadam se da sam uspio objasnit da predočite kako sistem izgleda i gdje bi mogao biti problem

Možda je i negdje ground slab ili problem u konetkorima ili sami osciloskop provodi smetnje(znalo mi se desit) ali samo želim znat dali sam na dobrom putu.
Očigledno smetnja ne dolazi od motora nego je negdje greška u načinu spajanja

Moram napomenut da smetnje nisu uvijek prisutne
https://i.postimg.cc/TYwrkMXW/smetnje2.png

[niho]

Pozdrav, sve što sam radio na autu i prekidao masu pravilo je užasan problem, Indukcija je ogromna čak i na regulatoru za usporeno paljenje farova. Promijeni mosfete da budu P-tip a solenoid da bude jednim krajem na masi. Sve mase koje dolaze i odlaze moraju biti spojene u jednu tačku i to najbliže onoj strani gdje su struje najmanje, znači kod analognog ulaza ADC.

[pedja089]

Niho to ce malo pomoci. Iako nije lose resenje. Ali ako BMW drzi plus na akumulatoru, smatram da je ispravno.
Druga stvar nije uzemljenje u pitanju nego minus. To jeste prevod sa engleskog, ali ne znaci to.

Jedna stvar koja moze biti problematicna je sto ne postoji dioda u tvom slucaju. I onda napon na fetu skace daleko iznad 12V, i to velikom brzinom. A skace do proboja zener diode na mosfetu. I ovo zna da izaziva nekad vecu disipaciju nego samo ukljucivanje/iskljucivanje mosfeta.
Tako da dioda kontra polarisana je obavezna. Druga opcija je 15V TVS dioda paralelno mosfetu.
Naravno ovo povlaci za sobom i dodavanje kondezatora izmedju gnd i 12V. I to elektrolit+100nF +10nF a mozda jos po neku vrednost.

Problem nastaje upravo u jednoj kljucnoj recenici:

Protokomjer je spojen posebnom žicom na šasiju auta, napajanje dobija odakle i solenoidi

A to je problem, ako se secas kad si pravio ECU, rec je o povrsini strujne petlje. Sto je veca to bolje zraci i bolje hvata smetnje.

Kako oko tog dela prakticno nista ne mozes uraditi, onda ti ostaje da radis oko primljenog signala.

Taj signal moras propustiti kroz RC filter, sa feritnom perlicom na ulazu. I zener odnostno TVS diodom posle kondezatora. Kako je rec o sporo promenljivom signalu, onda je filtriranje relativno lako.

Jos jedna stvar koja ne znam da li se radi kod automobila je ogranicavanje dv/dt(regulisanje strmine promene napona). Sto je napon manje strm, manje i smetnji generise, a povecava grejanje tranzistora.

Masa od MCU i dizni bi trebala biti razdvojena(zato vecina ECU ima vise pinova za masu). Ali u ovom slucaju nije pod moranje.

Isto filtriranje treba i za Vcc prema MCU, kao sto je bilo i na CDI.
I na kraju moguce da je samo lose merenje osciloskopom(sonda i kabal da kupe smetnje), ali malo verovatno...

Edit:
Tema za CDI:
viewtopic.php?f=26&t=16771

[pedja089]

E sad vidim da od protokomera ima posebna masa(obelezena 4m), mcu bi trebao visiti na njoj, kao i napajanje. A ovaj most od 10cm izbaciti. A mosfete okidati sa opto. Time si se maksimalno izolovao od svega sto moze da smeta.
Jer jedan deo smetnji se vraca na gate kroz parazitne kapacitivnosti mosfeta, pa prema MCU.
Otpornici od bar 100R na gate bi pomogli u tome, a i u regulaciji brzine porasta/opadanja signala.

[Black]

Kratko ću sa mobitela samo napisat.
TSV ili bilo kakva dioda nemože jer mi inducirana struja treba da se injektori što prije zatvore. Kada stavim diodu precizno kontroliranje goriva nije više moguće. Tako da ni P mosfet nije loša ideja ali je opet upitno ovo oko indukcije, ali pošto svi auti rade da prekidaju masu na diznama ja to nebi mjenjao.
Otpornici prema gate su 22R, ali mogu između njih stavit još jedan NPN tranzistor. Mislim svejedno ću morat jer je sljedeći MCU koji planiram koristit na 3.3V, a to je nedovoljno za IRF840

Pošto je ova shema više manje onako teška za razumjet, najbolje da ja slikam sutra stvarnu pločicu pa će stvari biti jasnije

[Black]

Feritna perilica? RC filter na signalu nije loša ideja, već sam stavio 3.3uF kondezator, koji bi otpornik mogao ić da mi ne smanji signal mjerenja?

Do mosfeta ide glavni vod 1 mm2, masa. MCU GND se veže na čvorište kod mosfeta, ali sam namjerno od čvorišta prema MCU stavio 0.22 mm2 žicu dužine 10 cm

[pedja089]

Mozda ovo pomogne, samo prva slika sa googla
https://il.farnell.com/fair-rite/277300 ... dp/1781253

3.3uF ne igra puno ulogu zbog svog veliko ESL. Tu najbolje kombinacija 100nF pa u paraleli sa jos nekim keramickim. Od tih vecih mozda tantal 1uF ili tako nesto. Elektroliti ne bas...
Koji otpornik? Pojma nemam impedansu kola za merenje, pa... Od 100R pa navise bice ok.


Preseci zice ne igraju veliku ulogu. Problem nastaje jer imas zatvorenu petlju kroz koju protice velika indukovana struja. I eto odlicne antene.

Razdvoj mase kako sam rekao. Ako ces vec stavljati tranzistore da ganjau mosfet, opto ne moras. I onda tranzistore vezes na masu mosfeta, a na baze im preko 1K dovodis signal.
I time si se izolovao od svega od mosfeta.

E sad, to sto si rekao sa diodom nema smisla. A sad sledi objasnjenje zasto.
Neka je u trenutku iskljucivanja tekao 1A struje kroz kalem.
U trenutku prestanka vodjenja mosfeta, ostaje da tece 1A. I tece sve dok postoji magnetno polje.
A struja dize napon na mosfetu sve do te granice dok ne postane provodna parazitna zenerka u njemu.
Tako da koliki god napon bio, struja ostaje ista.
E sad, zasto bi dozvolio da taj napon toliko skace, i pravi pizdarije, kad moze biti samo 15tak V.
Kako god, tebi ta struja tece do nestanka magnetnog polja.
Recimo u spiduino, ili kako se vec zove, koriste stp75ns04, a on ima zaner 33V. Tako da...
Probaj vrsiti malo merenja osciloskopom, sa i bez diode. Videces da je vreme tecenja struje slicno.

[Black]

Aa sad kužim, ima li tog ferita negdje u kućnim komponentima. Naravno u ovako maloj izvedbi da ne stavljam onu veliku jezgru od USB kablova i sl.

Možeš li mi skicirat kako bi odvojio mase. Imam i tvorničke ECUe i instalacije ali nemogu skužit kako su na pločici odvojili mase.

Da gledano struja teče isto vrijeme sa i bez zener diode. Ali fizičko vrijeme zatvaranje solenoida se produžuje sa zenericom ili TSV. Bar mi se tako dešavalo na prošlom ECU gdje sam koristio IRLZ44 i 15V TSV. I dizne i solenodi za zrak se nisu mogli precizno kontrolirat. Tipa onaj za zrak bi već na 75% duty ostajao stalno otvoren.
Možda to i nema logike i bila je neka greška u programu... neznam. Npr tvornički ecu ne koristi zenerice nego svaki solenoid kad ga gledam osciloskopom ima taj inducirani napon pri isključivanju

Mogao bi to testirat, dva solenoida jedan sa i jedan bez diode. Pa vidit hoće li na istom dutyu propuštat istu količinu zraka ili recimo goriva

[pedja089]

Potrazi po stampacima oko napajanja. Obicno znaju tu biti, a ne moraju...
Uporedi onda napon na tvom tranzistoru i na ECU. To ce ti sve reci manje vise.
A ako imas cime meriti rad dizni, probaj i to.

Sto se tice diode, jednu stvar sam prevideo. Povrsina ispod tog naponskog spica(odnodno energija u mag polju) je konstantna. Tako da ako snizis napon, produzices vreme. A ako povecas napon skratices vreme...
Skica:

[Black]

Evo mene stiskle me neke obaveze pa sam moramo malo pauzirat.

Pokušvam shvatit ovo objašnjenje što si predvidio ali nemogu nikako, skratit vrijeme čega?

Mislim da tranzistori prema VCC nisu potrebni za peljenje mosfeta, jer se radi o maloj struji (1A) a maximalna frekfencija je 60 Hz.

Evo slika ove moje sramote pa da vidite kako je to u stvarnom vremenu spojeno. Tu je još komparator za filtriranje signala od hall senzora








https://i.postimg.cc/05XW8XxR/IMG-20200512-114242.jpg
https://i.postimg.cc/L4GWtQWk/plo-ica.jpg
https://i.postimg.cc/Vk8HTrmd/plo-ica-2.jpg

Još nije naznačeno napajanje za injektore i protokomjer, to ide u drugu stranu auta na isto čvorište 12V. ALi tih 12V je daleko od 12V koji napaju LM 12-5V regulator


Uglavnom gledajući shemu tvorničkog ECUa za paljenje injektora koristi ovaj čip
https://carchipcare.com/wp-content/uplo ... -30344.pdf

S tim da koristi ove izlaze

Code: Select all

6 non inverting 2.2A low side switches
- ON resistance < 500mW
- 70V clamping 

Svaki izlaz ima još svoj kondezator od 6.8nF spojen na GND pločice


Što se tiče filtriranja signala s protokomjera, ovako to stoji u originalnoj shemi

https://i.postimg.cc/P5qhcRtL/Capture.png


Ja bi se prvo pozabavio uzemljenjima da to rješim, a onda na filtriranje signala

[pedja089]

1A nije nikako mala struja, proguraj 1A kroz kalem, pa raskaci dok drzis rukom kalem. Cisto da vidis koliko je mala struja.
Zato bi stavio tranzistor u cije bi baze isle struje 10mA, da pale mosfete.
A plus bi 1K otpornici izolovali i MCU jos vise od smetnji.

Za iste uslove, impulsi sa spulne kalema pri prekidu strujnog kola nose istu energiju.
Ako ogranicis napon na 12V onda ce vreme tecenja struje trajati recimo 1mS. I time gubis finu kontrolu otvorenosti dizne.
Ako ogranicis na 24V onda ce imati krace vreme provodjenja, i finiju kontrolu. Ako stavis na 70V onda ces imati jos krace vreme.
A kao sto vidis ipak postoji ogranicenje impulsa na 70V. A na pocetku si spominjao da nema nikakvo.

A sa slika nisam bas najbolje pohvatao. Tu masa nikako nije u zvezdu spojena. Spojena je u sve ostale moguce konfiguracije, i zato ima toga sto ima.

EDIT:
Isto zasto je regulator na masi koja nosi veliku struju i kroz koju prolaze sranja. I zasto masa protokomera toliko daleko od mase od MCU.

[Black]

Dakle ipak dioda utječe na vrijeme koliko će solenoid(injektor) ostat otvoren nakon gašenja
Protokomjer ima dvije mase jedna je za napajanje spojena na šasiju sa sneđom žicom daleko od MCUa
A druga masa za signal(nazovimo je tako) je spojena na MCU GND. Treća slika žuta žica na crnu.

Kako bi regulator treba ić. Dali da pločicu gdje su mosfeti skroz odvojim posebnom masom na šasiju auta? I onda opet vučem masu za MCU regualotor itd sa mase auta?

Za max napon sam i ja tek saznao, moj osciloskop mjeri do 50V. Sa slika s interneta napon ide u špic bez kontole. Možda konkretno ovaj ECU koji sam gledao ima 70V diodu. Drugi možda i više, neznam teško je do tih podataka doći

Tranuistor će svejedno ić. Samo da mi je okoprilike složit neku tiskanu pločicu, jer ovo sad kako je. Sve i da hoće nemože raditkako treba.

Kako bi okoprilike mogao složit masu na tiskanoj pločici?

[pedja089]

To sa masom da ide posebna za tranzistore je ok i tako treba. Druga masa za mcu treba da ide sa neke tacke na autu. Ta masa ide na stabilizetor i sve mase onda od nozice stabilizatora, ukljucujuci i mase senzora.

[Black]

Uredu hvala ti, probam ću, pa javim rezultate.
Ipak ću stavit opto između mosfeta i MCU,a šta misliš bili IRLZ44N koji ima u sebi 55V diodu izdržao na ovom mjestu, bez ikakve dodatne zaštitne diode
Pošto njih imam dosta na stanju

[pedja089]

http://www.irf.com/product-info/datashe ... rlz44n.pdf
Treba da hoce, samo moras obratiti paznju na grejanje.
Jer nek je ta struja i samo 1A, a napon 55V, imas 55W disipacije, za to kratko vreme.

[Black]

Evo mene nakon kraće stanke. Malo se odužilo jer se prebacujem na drugi MCU pa dok sam pohvato sve kako na njemu radi, a i bome su me namučile ove ne originalne komponente.

Ajde irlz44 ima mjereno RDS on 0.1 ohm ( specifikacija 0.03) ali hajd radi svoj posao ne grije se fino prekida i tako...
Ali što su me opto izmučili neznam dali se radi o kopiji ili ja nešto dobro neradim
Radi se o SHARP PC 187
Dakle na ulaz na diodu dovedem par mA, na izlazu tranzistor skoro da i ne zatvara

Čak i kad na ulaz dovedem 30 mA, na izlazu na tranzisotru imam pad napona oko 1 V pri samo 25mA.

Tako da sam se tu ispatio pravo, jer je sve već bilo zalemljeno na pločici. Pošto opto na ulazu traži 20-tak mA nisam to htjeo pogonit direktno sa MCU pa sam još između stavio jedan SMD N-mosfet

Po ovoj shemi sada to radi, međutim idalje imam kad bi tranzistor trebao bit zatvoren oko 0.2V pad napona. A to je i napon na GATEu IRZLN44n. Tako da nisam sretan jer nije neko rješenje, ako pad napona poraste na 1V MOSFET bi mogao stalno ostati otvoren

https://postimg.cc/0KsVzNC7

No svjedno ovo ide na test uz puno opreza naravno jer sam se namučio ko žuti da ovo osposobim

[pedja089]

To sto trazis od opto nije realno a ni ok....
Minimalni CTR je 50%. To znaci da na izlazu imas samo 50% od ulazne struje u najgorem slucaju. 0,2v je super jer je tranzistor u zasicenju. I na njemu ne moze biti manji napon. Niti je potrebno jer Vgst mosfeta je daleko iznad toga. Tako da nema bojazni ni sa 1V da ce mosfet poceti da vodi.
Trebao si poslati celu semu i pitati pre nego sto si se zaleteo u izradu plocice, a i valjalo bi da si dao nacrt plocice pa da pregledam i to.
Idealno bi bilo da si izmedju opto i mosfeta stavio mosfet drajver od 2 tranzistora

[Black]

Oh oh, nisam znao za CTR, sad nakon malo čitanja vidim koju sam glupost napravio
Da moja greška jer nisam napravio shemu i stavio je ovdje, nego sam onako napamet išao lemit, brzina. Mislim nije to pločica nego onaj proboard na lemljenje.
Pokušat ću napravit skicu pločice pa je i uslikat da malo baciš oko. Iako je nered na njoj zbog dosta prepravki

Kad pređem na SMD i stvarnu pločicu ubacit ću i mosfet driver. Onda ću predpostavljam Opto moć pogonit ditekt s MCU, 5mA je dovoljno da ga upali

[Black]

Edit: komotno da sam znao za CTR, sa odgovarajućim otpornicima, mogao sam opto pogonit sa 5-10 mA preko MCU, toliko i na izlazu je sasvim dovoljno za na vrijeme upalit mosfet. Ipak se radi o samo 50 Hz

Hvala peđa na ukazivanju na ovaj "detalj"

[pedja089]

Samo ti stavi drajver sa pnp i npn tranzistorom prema semi. I ne brini nista onda. Tih 8 komponenti nista znacajno nece promeniti ni u kompleksnosti ni u ceni uredjaja.