更新:100软妹币(RMB)求助:高压点火干扰问题

登录 · 发表于 2013-4-6 16:45

本帖最后由 zepanwucai 于 2013-4-10 20:21 编辑

唉，是在没辙了，只好悬赏软妹币了。。
现在大学里懂硬件的人太少了，我这个纯软件，打样次数两只手都数得过来的人居然都是“硬件高手”了。。
现在遇到高压点火的干扰问题，我用尽了知道的方法都无法解决，只好来求助二姨的大虾了！
基本情况是，有两块板子，一块主控板，一块显示面板，主控板的单片机控制高压点火电路打火，显示面板由数码管等显示相关信息，并且由主控板供电。下图是我设计的高压点火原理图，原理图里两边地是相连的，后来实验发现干扰实在太大，只好把地割开，但是发现干扰几乎不变，分析应该是通过左边电感耦合到+12V上去导致的。

下面是做的几次试验的分析：
1.不做任何处理时，在主控板的单片机控制高压点火时，显示面板的单片机不停地复位，主控板的单片机(非同款单片机)不会复位。
由示波器观察，大概有10~50MHz的高压脉冲，幅值有上百伏。实际上这时示波器探头和夹子都夹在地上，说明地上的干扰也严重影响到了示波器内部电路，无法通过示波器准确判断实际的脉冲幅值。（如果示波器夹子直接夹在探头上，探头悬空，则打火时也有约两伏的高频脉冲，分析是从电源插座进入示波器内部的干扰，事实也发现换了较远的插座后幅值显著减小）
2.割开放电的地线与单片机的地线（原来是单点接地的，很好割），并在接入显示面板上的地线上串接了数百uH的电感和数欧的电阻，显示面板的电源部分增加了从101到103数量级的小电容，把点火的一极接到大地，在两块板子的连线上加了个磁环(这些基本上是我知道的所有方法了。。)。
结果的确很有效地抑制了高压脉冲的幅值，现在幅值在30V以内了(示波器测量地线的读数)，显示面板的单片机不复位了

但是还有问题，就是显示面板的数码管和led在打火时会不时地闪烁。。

3.接下来试验led和数码管的问题，它们全是595扩展的，怀疑是595的锁存时钟线和移位时钟线在打火时误触发导致显示数据错误，所以我特地关照595，在595的电源和3根信号线上并了小电容，但还是有闪烁的情况，也不好判断是否有所改善。进一步测试，示波器两个探头分别连在锁存时钟线和输出驱动led的一根线上，利用单次脉冲捕获功能，发现误触发时，输出信号线开始升高的时刻应该在锁存信号线受干扰出现的脉冲上升沿之后20ns左右(由于输出信号线也受脉冲干扰，是把波形数据作数字低通滤波后观察的上升沿)，而正常情况下输出信号线的电平变化应该在锁存信号线上升沿之后50ns左右，因此怀疑不是锁存信号线受干扰导致的误触发，而是强干扰导致595内部的锁存器直接被强行改变状态。。这就也许可以解释为什么在输入管脚加电容也没用。
4.这之后就没思路了，再试过在595电源加tvs(暂时手头只有200v的，所以应该也没用)，双向触发二极管(db3)等，都没用

。

以上就是我至今为抗干扰做的所有努力，希望大虾能分析下问题所在，如果我有什么情况没说清楚的，也可在回帖中指出。
若能解决问题，100软妹币相送，并希望结交这样的大虾~
更新595扫描显示部分原理图，pcb图就不好贴出来了。。实际调试的时候还在595的三根信号线上加了104，详见前面的描述。更新：许多回复是针对空间辐射作的解决方法，而我遇到的情况是点火时由电源线传导的高频高压脉冲干扰，所以加屏蔽金属片之类的方法是无效的。
更新：试了下把595的三根线分别直接接地，发现把串行数据线接地后不闪烁，把移位时钟线接地后极偶尔电平翻转，把锁存时钟线接地后，输出居然会一直翻转，令人匪夷所思。。

发表于 2013-4-7 08:31

频率高的反而好处理。试一下磁环、这个不用改PCB
磁珠

发表于 2013-4-7 12:47

elec921 发表于 2013-4-7 08:31
频率高的反而好处理。试一下磁环、这个不用改PCB
磁珠

对磁环磁珠不是很了解，不过看波形最多就20MHz的脉冲，能滤掉吗？该选用怎样的型号？
上午把地线割开了，而且弱电的地上串了电感，现在显示面板的单片机一般不复位了，但是595控制的数码管、led什么的还是会在打火的时候闪烁。
看来不仅是地的问题，打火的时候干扰还会通过高压包的电感叠加到+12V电源上，因此隔离地也无法解决这个问题。。

发表于 2013-4-8 12:53

顶起！

发表于 2013-4-8 18:58

连线之间加磁环。

发表于 2013-4-8 19:13

chengfei21 发表于 2013-4-8 18:58
连线之间加磁环。

请仔细看帖，已经用上了。。

发表于 2013-4-8 19:25

上原理PCB图

发表于 2013-4-8 19:49

谈的元发表于 2013-4-8 19:25
上原理PCB图

已上部分原理图，pcb图不好上，见谅，我只是按原理图中规中矩地画pcb,也在两层敷地间打了些孔。

发表于 2013-4-8 19:49

能用成品不。买个热水器点火器，5~8块 2个条线一接就会点火, 用继电器短路就能点火了

独立2个电源，这么搞~~~~ 看你还怎么样干扰

发表于 2013-4-8 19:55

zepanwucai 发表于 2013-4-8 19:49
已上部分原理图，pcb图不好上，见谅，我只是按原理图中规中矩地画pcb,也在两层敷地间打了些孔。
...

没图就只有慢慢琢磨了，应该很容易解决的问题

发表于 2013-4-8 20:14

电源线上产生的干扰，频率较低，磁环作用不大，要用TVS管和大滤波电容。

发表于 2013-4-8 20:32

zepanwucai 发表于 2013-4-8 19:13
请仔细看帖，已经用上了。。

不好意思，是我没有看清楚，我是在《感悟设计》这本书里面看到的这种解决方法，但反倒是楼主这里没有起作用。

发表于 2013-4-9 17:32

先找个密封的铁盒子（比如月饼盒），挖个小孔。
把高压点火部分的电路放进去，线从小孔引出。然后测试。

如果点火时依然有干扰，就表示干扰是从线上传导的或是点火时引起的电源突变导致；
如果干扰消失，就说明干扰是电火花产生的空间辐射。

发表于 2013-4-9 17:36

月饼铁盒较薄，可一大一小套两层

发表于 2013-4-9 18:13

xxlin1984 发表于 2013-4-9 17:32
先找个密封的铁盒子（比如月饼盒），挖个小孔。
把高压点火部分的电路放进去，线从小孔引出。然后测试。

肯定是从电源线上传入的，空间辐射对于低速板子的影响不会那么厉害。
曾经直接在显示板旁边用另外的打火器打火（4cm电弧），完全可以正常工作。

发表于 2013-4-9 21:24

595的控制线受干扰, 可以在显示板背面加单面绝缘的锡箔纸之类屏蔽, 锡纸要两端接显示板地

发表于 2013-4-9 21:25

屏蔽电磁干扰效果最好的是铁皮

发表于 2013-4-9 22:14

wh6ic 发表于 2013-4-9 21:24
595的控制线受干扰, 可以在显示板背面加单面绝缘的锡箔纸之类屏蔽, 锡纸要两端接显示板地 ...

刚试了下，不行。。
其实试之前就觉得锡箔屏蔽只能屏蔽空间辐射，而我的干扰是点火时从电源线引入的，所以基本无效。

登录 · 发表于 2013-4-9 22:55

你的系统就是一个没有防护的空城。

在复位单片机接近单片机的每个口上串10K电阻即可了，一一实验

明天实验照片给回复/

发表于 2013-4-9 23:29

谈的元发表于 2013-4-9 22:55
你的系统就是一个没有防护的空城。

在复位单片机接近单片机的每个口上串10K电阻即可了，一一实验

恩，记下了，明天试验下。
能讲下靠近单片机io串接10K电阻的原理吗？我的理解是10k电阻加上后面导线与地之间的等效电容，形成了RC低通滤波，可以滤除从单片机出来的高频噪声，这样可以减小595输入管脚接收到的一部分噪声。我的理解是否有误？
另外595本身也会从电源线受到干扰，不知如何对595防护？

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