Arduino restablecer/colgante debido a chispas en la línea de ca

Question

Este es el diseño de PCB de el proyecto que he estado trabajando recientemente (mi primer diseño de pcb).

La idea es controlar los aparatos de ca (ventiladores, lámparas, etc) sin relés. Estoy usando los triacs que son mejores que los relés para tales aplicaciones. Estoy usando opto-aisladores para el aislamiento completo de líneas de ca. He intentado correr el arduino mediante un cable USB conectado a mi portátil (con el cargador desenchufado) así como de pared adaptador de corriente (12V).

En primer lugar, el circuito parecía funcionar bien. Yo era capaz de volcar el código en el controlador y en el control de los bulbos (Encendido/Apagado, así como dim ellos) mediante UART. Me envía los comandos a través de UART. Sin embargo, parece que siempre hay una chispa en las líneas de ca (cuando me conecte en la entrada/salida de un ventilador), el micro-controlador no se ve feliz. A veces se restablece (que es la mejor parte de la imagen) y otras veces se cuelga y no soy capaz de enviar comandos a través de UART. No estoy seguro de si quemadas código se ve afectado también, pero a veces he tenido que volver a cargar el código. Si me interruptor de encendido/apagado de un ventilador en la otra habitación, no hay ningún efecto.

Posibles problemas:

1) Ausencia de plano de tierra en el PCB.

2) Algún tipo de EMI debido a las chispas.

También he intentado conectar un calentador de agua (800 vatios de carga resistiva) de la misma manera como fan, pero no pasó nada. Así que, creo que es la carga inductiva que está dando problemas.

Cualquier solución constructiva para este problema será muy apreciable.

Gracias.

Answer 1

Usted debe respetar su tensión de aislamiento. La forma en que has colocado (y desordenada) resistencias R16, R13 R10, R2, R31, y R4 compromisos de la barrera de aislamiento creado por el opto-aisladores. A continuación me han marcado su diseño existente con su aislamiento de la ruta, que es bastante pobre:

Tiene una única zona de aislamiento que es tan amplio como sea posible (la anchura de su opto-aisladores). Mantener los circuitos de línea en el lado de la línea, y aislado de los circuitos en los aislados de lado. Ver la imagen de abajo para sugerencias.

Answer 2

No mostrar un esquema, pero no veo ninguna obvio tapas de bypass o local en la placa de fuente de alimentación depósito de tapas. Eso y la falta de una buena conexión a tierra es muy probable que la causa de los problemas.

Como otros han dicho, también se debe dejar un aislamiento correcto de la distancia entre la CA y de DC secciones, y al menos intentar hacer algo de un plano de tierra.

Usted tiene un gran tablero con pocos componentes y grandes clavijas de afinación, por lo que el enrutamiento de la mayoría de los rastros en la capa superior debe ser bastante fácil. De vez en cuando tiene que ir a la parte inferior de la capa de becase, en general, un circuito no puede ser enrutados en un solo plano. Sin embargo, usted puede seguir las huellas en la parte inferior de la capa corta. Considerar como "puentes" sólo el tiempo suficiente para conectar dos pistas en la capa superior que, de lo contrario no se puede conectar en un avión. La medida de un plano de tierra no es como muchas de las islas que tiene, pero la dimensión más larga de toda la isla. Mantener los puentes cortos y unclumped.

Sin embargo, es absolutamente necesario poner un "bypass" de la pac en cada alimentación para cada IC. Estos deben ser de cerámica pequeño tapas físicamente cerca de la IC con el conjunto de bucles tan pequeño como sea posible. 1 µF 0805 está sobre la derecha. No sólo van a ser más barato y mejor que el equivalente thru-hole tapas, pero será más fácil de soldar.

Desde la corriente continua que viene de otros lugares y que su impedancia por lo tanto sospechoso, poner un tamaño decente electrolítico de la tapa derecha en donde la energía entra en la junta directiva. Un par de 100 µF debe hacerlo.

Answer 3

Terreno plano, plano, plano y muy pocas excusas. Echa un vistazo cómo se podría haber hecho mucho de esta placa de circuito: -

Pasé unos 5 minutos en marcar (con color rojo brillante) azul pistas que podrían ser de color rojo, con apenas cerebro funciona en absoluto.

Me gustaría chatarra y empezar de nuevo.

Answer 4

En mi experiencia, establecer y restablecer las líneas, flip-flops, y otros circuitos, son muy susceptibles a la "ruido eléctrico." La mejor forma práctica de evitar impredecible el comportamiento de los circuitos, es para separar las líneas de energía en cada chip, con las correspondientes de los condensadores. Además, la compuerta/habilitación de líneas de entrada con una señal de reloj, se reducen las posibilidades de "transitorios" para afectar a los circuitos.