干扰害死人-单片机抗干扰问题（不知为啥结不了贴）

1万 · 2012-1-11 12:44

总结一下：PCB设计有问题，靠软件改善基本不可能。

PCB我可以继续改，做好的板子全部报废处理。但我担心的是能改善到什么程度。

只看该作者 · 2012-1-11 12:54

那你是将板移到了外面. 不是把变压器移到了外面.
变频器、大电机、电磁铁以及电磁阀会有强磁场变化.
它们可以直接通过电磁感应在PCB布线不合理的回路产生感应干扰.

只看该作者 · 2012-1-11 13:04

建议找个人帮你布一下线......

只看该作者 · 2012-1-11 13:09

EMC问题最头疼了干扰无处不在啊
楼主真的需要考虑下重新布线

只看该作者 · 2012-1-11 13:10

可以在安装方式上做些改进, 比如在板子背面加个铁片硅钢片之类的挡一下，或者全屏蔽。
与板子的接线也要考虑，能屏蔽的就屏蔽。

1万 · 2012-1-11 13:22

那你是将板移到了外面. 不是把变压器移到了外面.
变频器、大电机、电磁铁以及电磁阀会有强磁场变化.
它们可以直接通过电磁感应在PCB布线不合理的回路产生感应干扰. ...
szqiujian 发表于 2012-1-11 12:54

板仍在控制器外壳里，将变压器移出是指将变压器的引线接长，整个放到控制器外壳之外。

PCB布线不合理产生回路干扰这个问题遇到过的，那是96年的时候设计高频发射电路时遇到过的，后来飞了一根线就解决了。当时做的是超远程防盗报警器（几公里），搞笑的是，后来市场上出现了很多仿制品，无一例外，都飞了一根线。

但我想不通的是回路感应干扰居然会有这么大的能量？

你说的把7805、7812的方向二极管去掉，包括整流桥上的电容去掉，我明白你的意思：就是不要让前端瞬间跌落的电压将输出拉低，但我的感觉，7805之类的对于高频毛刺，完全是透明的，直来直去的，毫无阻碍。

附：捕获到的5V电源上的毛刺

2万 · 2012-1-11 13:29

4、要对干扰有明确的理解，否则无法解决问题，你当前的设计主要问题是传导干扰，而不是你所理解的辐射干扰，对于你当前的这类设计，主要考虑的重点还是传导，辐射可以基本不予考虑，如果你这个不能确定性质，那么你将进入死路。
这一点至今无法理解，为什么我把变压器移到外壳外面，问题就能解决？

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你的问题并未解决，只是线路改变也随之改变了传导干扰的路径，造成问题抗扰度有所变化，导致你认为解决了问题。
电磁兼容有明确的测试标准和测试方法，就能最常见的电源端口EFT来说吧，根据IEC标准分为5级，你这产品实际使用中多批次多数量出现问题，估计能抗1000V的EFT就顶多了，而电网中最常见的EFT就在1000V水平上下，改变变压器位置和接线后，这个耐EFT的能力可能有所提高，例如提高到1200V，一般多要做到3KV以上才算是比较稳定，要想非常稳定和皮实，一般建议都要做到4000V的水准。
这只是电源端口，还有IO端口的EFT测试。
当然电磁兼容不仅是EFT一项测试指标，总计有十数项，一般首先要对抗的就是EFT问题。

2万 · 2012-1-11 13:42

俺再说几句：

看了你的设计图纸和示范代码，你设计中的江湖气太重，明显缺乏系统性的设计训练，以用户现场作为检验产品的工具，设计中基本没考虑到可制造、可维护、可测试性，电路设计参照网络和书本图纸，对电磁兼容的了解很少，对软件可靠度涉猎不多，思维里面缺乏DFMA/PFMA分析，不擅于利用概率等数学知识指导设计。
当然，你也有一些优点，例如工作时间较长，工作经历较多，自信心比较强，有一些客户资源等。
俺给你的建议：放弃技术，因为你的年龄估计也不小了，没必要再自己去拘泥于技术，你的工作环境中称职的工程师也不多，到一定年龄还想依靠自己提高技术能力是很难的，还不如直接放弃直接专心做好客户，招聘高水平的工程师来给你搞产品，我看到你的另一个版面的招聘广告，建议你直接改为月薪1万招聘能熟练解决我上面提及的那些问题的工程师，其它的辅助工程师可暂时不招。

1万 · 2012-1-11 13:44

169# yewuyi

请指教：我用耐压测试仪能否测试EFT？

我的其它产品，电源输入端加有电源滤波器，2000V，重复频率5Hz群脉冲检测无压力，静电放电4KV无压力。而这个产品受限于成本，没加滤波器，自己加了试验一下也没用。

2万 · 2012-1-11 13:52

169# yewuyi

请指教：我用耐压测试仪能否测试EFT？

我的其它产品，电源输入端加有电源滤波器，2000V，重复频率5Hz群脉冲检测无压力，静电放电4KV无压力。而这个产品受限于成本，没加滤波器，自己加了试验一下也 ...
cjseng 发表于 2012-1-11 13:44

不能，耐压测试仪是用来做安规中的绝缘耐压的，和EFT毫无干系。

俺给你提一个目标：
去掉什么外部滤波器，也不要任何的屏蔽，保留PCB尺寸不变(满足你的安装)，不要电源隔离，继电器等和MCU共用一组电源，不做光电隔离，去掉那些电源输入端的安规电容，等等。。。
你招一个合格工程师，可以做到EFT的4KV、5K/100KHZ，整机ESD的8KV，可以装在你的那个设备保证不良率小于0.2%（3年内），你开给他月薪不低于1W即可。

2万 · 2012-1-11 13:57

确实，设计时还是正规一点比较好。
有一些小公司，或者一些个体，凭个人的有限的经验，光看设计的板子，走线杂乱，双面板一面走垂直线，一面走水平线，走线是方便了，但是地线和滤波就差了，EMC肯定差。
所谓江湖气重的工程师，我一般称呼为“野工程师”。我一般看几眼PCB，就知道这个工程师是否是“野工程师”。

以下是几年前给一个工程师的忠告：
作为一个PCB设计工程师，应该不断学习，掌握设计技巧：
1、地线是系统的基本，布线时要优先考虑。
2、电源线是动力来源，滤波电容位置非常重要。
3、电源线和地线直接和电网相连，是干扰的输入端。
4、电源入口必须经过滤波电容再到IC等电路。
5、要保证地线是大面积或上面的元件顺序不能错。
6、地线如果是单线，也要想电源线一样，先经过滤波电容，再到IC等电路。
7、关键IC电源附近必须有滤波电容。
8、宁可让信号线多走路，也要保证地线的连续。可以让信号线一会正面一会反面，让地线连续。
9、宁可一大半时间放在元件布局上，然后才开始布线。
10、在一些输入输出口上，串联的电阻或并联的电容，要靠近CPU一侧。有时没有，宁可增加器件。
这要根据PCB的情况。
11、宁可少焊少调试仪器，也要保证PCB的设计时间。
12、801A是我画的，我足足化了3个晚上时间。你可以看看我设计的和你设计的区别。要认真分析。
设计PCB不是布通了就完事了，要是这样，你叫PROTEL自动布线好了，我们都该失业了。
13、最后一点，要认真，并：
必须有原理图，必须有网络表，PCB必须可以通过DRC检查。
在我们公司，如果谁设计PCB不用网络表，我马上让他回家，因为他的工作成果无法为公司
后续改进提供帮助，他的成果无法继承，他的错误人家无法检查。
我画的PCB，很少出现可靠性问题，而你画的经常出现问题，你应该思考一下，应该有所改进和提高。
你画的PCB，我第一眼的感觉是：地线跑哪里去了，滤波电容跑哪里去了。
对于双面板设计，最佳设计是：一面是大面积铺地和少量短的过渡走线，另外一面是其它走线。

1万 · 2012-1-11 14:24

170# yewuyi

设计中基本没考虑到可制造、可维护、可测试性，电路设计参照网络和书本图纸，对电磁兼容的了解很少，对软件可靠度涉猎不多，思维里面缺乏DFMA/PFMA分析，不擅于利用概率等数学知识指导设计。

这句话不敢苟同：诚然，每个人的水平不通，会有各种限制。但你说我设计的时候基本没考虑可制造、可维护、可测试性，这可是太冤枉了。

举例来说：可制造性，这是我考虑最多的，通常我会考虑PCB厂家的生产水平，事先跟PCB厂家的工程人员沟通，少用过孔线条尽可能宽、间距尽可能大，正是为了减少PCB厂家的生产压力，所以我的PCB厂家是很欢迎的，因为不用任何修改，直接可以光绘制版。我还要考虑焊接工人是否焊接方便，装配的时候螺丝刀是否会有干涉等等。因为我以前也做过生产工人，也做过现场调试，我了解生产工人与安装调试人员的需求。如何接线方便，用什么接插件我都会考虑。
可维护性，至少有一点，就这个产品来说，我是这个客户找了几个供货商之后产品故障率最低的，其他供货商的产品经常发生物理性损坏，元器件烧毁。
可测试性我就不知道说什么了。通常有强制国家标准的产品，我都会送去检测，检测过关再批量生产。

软件可靠度，我的一个程序员朋友说过一句话：软件都是逻辑堆起来的，逻辑的东西肯定存在BUG。
我做软件的时候，实现功能通常花1/3时间，可靠性、冗余设计占2/3，我的很多产品，是7*24小时工作的，而且在户外，连续运行几年都不出问题（出了问题被拦截处理了）。我在2000年设计的一款产品，装到用户现场，1个星期就出问题了，可没人发现，直到三年后设备改造，打开机箱才发现一直在故障报警，根据故障记录，产品刚装上的一个星期内，用户设定的运行参数丢失（用了质量差的元器件）。但我的软件拦截到这个故障，自动重建运行参数，仍然**了三年。

本人一直从事技术工作，开了公司也是从事技术，没有什么客户源，也从不主动出击寻找客户，纯粹是守株待兔。基本上我的客户都是用了其他供货商的产品，用的不爽才转到我这儿的。

做人当然要有自信，既然大家说PCB设计有问题，那我改呗，又没什么大不了的。

但我最后还要说一句：EMC就是个筐，什么东西都可以往里装，决定产品质量的因素很多，能通过电磁兼容测试的产品到了现场还不一定好使，这个例子就太多了。

只看该作者 · 2012-1-11 14:57

7805和7812上并的二极管是没有必要的, 说明书也没有这样的应用. 反而有可能会出现问题. 可以去掉试试.
这个问题与7805的稳压性能无关, 因为是二极管将输入的干扰直接影响到了输出.

1万 · 2012-1-11 15:00

就这块板子，按照我的眼光来看，我觉得仍有改进之处的。变压器底下，顶层仍然布线，而且220V输入端也在这一面（如果我没看错的话），这在我这里是绝对不允许的。原因：变压器体积重量这么大，受到震动冲击一旦产生位移容易将线条绿油刮破。右下角的直线倒没什么，没什么大电流，不会发热，最多感觉不符合我的审美观点。左下角的两个东西我担心震动后焊盘会拉开，显然这两个会发热，温度够高的话，再加一点震动很难保证不虚焊；线路板上的铜箔疏密相差太大，过波峰焊板子容易翘曲变形；还有一点就是空白的地方多了，芯片周围的走线较细，腐蚀大面积铜箔时，较细的线条容易腐蚀过度，线宽变得更细；继电器没加固，底层没看到那么大个电容也没有加固，插座焊盘不知加固了没有，还有边上的接插件，焊盘未加固，插拔用力不当的话，可能将焊盘连根拔起。这一点看看便携的小家电（如播放器）的USB插口、耳机插口就知道了，设计不好的经常铜箔断掉。四个螺丝孔有没有沉铜看不出来，如果有，也很麻烦，过波峰焊后还要重新通孔。按键的焊盘上不加泪滴，经常按动不怕受力导致铜箔断裂吗？晶振底下还走线，居然还有一过孔，不怕和晶振外壳短路吗？

2万 · 2012-1-11 15:02

不同意LS的说法。
这个反偏的二极管传输干扰信号，基本上是“莫须有”的罪名。

2万 · 2012-1-11 15:05

上面的那块板子和你的板子最大的区别就是有一个完整的地层，并且保证了地层的等效阻抗可以较低。

其它确实很了了。。。

1万 · 2012-1-11 15:09

7805和7812上并的二极管是没有必要的, 说明书也没有这样的应用. 反而有可能会出现问题. 可以去掉试试.
这个问题与7805的稳压性能无关, 因为是二极管将输入的干扰直接影响到了输出. ...
szqiujian 发表于 2012-1-11 14:57

感谢你一直关注。

但干扰并不是通过反向二极管进来的，这一点我可以确认。
至于要不要加这个二极管，绝大部分情况下不加毫无问题，但是你可以试试，不加这个二极管，7805正常工作时，将输入端突然短路会发生什么情况？

只看该作者 · 2012-1-11 15:11

你电源的上的毛刺VPP都到7V了，宽度是多少？你先把这问题解决了啊,急着改什么PCB啊。前面问你是不是继电器和CPU都电池供电也不行就是想判断下是不是电源串进来的干扰脉冲。你可以买个正规的12V开关电源做继电器电源，后接7805作为你的CPU电源，输出隔离意义不大。这样应该有明显效果的。

2万 · 2012-1-11 15:16

D9，D10在这里可要可不要，因为7805/7812后面的电容远远小于前面的电容容值，去掉也无妨，它本身和干扰无关。

2万 · 2012-1-11 15:17

示波器测试的波形，特别是干扰场合下，没有多少参考意义。
你把示波器表笔的芯线和地线夹子短路，旁边一个大功率的电器开关，都可以测试到波形。
示波器的测试，在干扰场合，是测不准的。探头地线的位置不同，波形都差别很大的。

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