[电路/定理] 【7月5更新】继电器带负载投切产生的干扰

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 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 10:43 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 jorbey 于 2014-7-5 16:36 编辑

现有:一个12V驱动的磁保持继电器,带55W电风扇。供电交流220V,电流4A左右。
          电源系统为:220V通过ACDC到12V,12V通过DCDC到3.3V。单片机为3.3V供电。
          DCDC为开关型四个管脚的。
          继电器投切的过程中,使得电路板中单片机3.3V产生以下干扰(不带负载投切无干扰):

示波器捕捉到的干扰浪涌,放大后如下图所示:

      三种典型干扰图。图中:电压1V/格,时间200ns/格(应该是高频干扰了吧)。
      同一个220VAC插座上再接一个该设备,在另一个开关电源中也能观测到此干扰。因此我认为是从电源线中传导干扰的(但是我用DCDC隔离了呀?)。
已尝试:
      1.在电源3.3V中并电容,从22pF,1nF到0.1uF,22uF。均无效果。
      2.在磁保持继电器触头接RC吸收回路,收效甚微。(电阻200欧姆,电容22pF,1nF,0.1uF均试过)
现在:
       准备去买点TVS试试。但是对TVS不太熟悉。不知道能不能治理这种干扰(感觉有点病急乱投医呵呵),也不知道该选单向还是双向。
      请各位帮忙分析一下原因和给点建议。谢谢大家。
7月5日更新:
电源部分是:220VAC--(ACDC)-->12VDC--(DCDC)-->3.3VDC-(Wifi模块供电 模块上是STM32的CPU)
                                 |____(LM2576S)-->5VDC-(主CPU供电,瑞萨8位机)
现在主CPU管理按键和继电器控制。wifi模块上CPU和主CPU直接是通过隔离485通讯的。
我主CPU工作一切正常,主要是Mxchip的Wifi模块经常出现死机的情况。wifi模块与路由器连接断开。手机上APP端无法搜索到wifi模块信号。
于是拆开市面上现有的一家做的智能开关(Wifi模组+M430的CPU+JQF继电器),带上负载,用示波器观测电源。也能观察到同样的干扰存在。
因此怀疑:
1. 是我选用的这家wifi模块(EMW3162)电磁兼容问题?
2. 是观测到的这个干扰实际上并不存在,只是由于示波器引起的?






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评论

你acdc用的什么啊  发表于 2018-5-8 11:16
SOUTHGARD 发表于 2014-7-4 10:58 | 显示全部楼层
提醒一下:
你的DC-DC电路,若使用的是7805,1117-3.3之类的话,即使隔离了,此种LDO也会有瞬间电压跌落,加大滤波电容也没用,可能的原因是此种老旧LDO的放大倍数太大了,稍微有点干扰,就会过度反应。
可以考虑:
1. 在隔离DC-DC转换器前,电源输入线上,加M7二极管,加10欧姆左右的电阻,电阻后面对地加个50uF左右的电解电容。
2. 将LDO换成开关型DC-DC芯片,如MC34063之类,或更新的小巧封装的。
3. CPU通过光藕后,再去驱动继电器。
此种现象我很早前也遇到过,跟你完全一样。但经过上述注意事项后,没再发生过。
shalixi 发表于 2014-7-4 10:59 | 显示全部楼层
控制图呢?
weilaiheike 发表于 2014-7-4 11:02 | 显示全部楼层
可以用双向TVS试试,估计效果不会太好。
建议楼主将12V转3.3V的DCDC换成LDO,给单片机供电功耗不会很大,用LDO便宜、省事,更稳定~
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 jorbey 于 2014-7-4 11:05 编辑
SOUTHGARD 发表于 2014-7-4 10:58
提醒一下:
你的DC-DC电路,若使用的是7805,1117-3.3之类的话,即使隔离了,此种LDO也会有瞬间电压跌落,加 ...
ACDC和DCDC我都是选用的金升阳的,开关型隔离电源模块。
您说的第二和第三点我都是照做的。
第一点主要起什么作用呢?我可以试试。
Lgz2006 发表于 2014-7-4 11:06 | 显示全部楼层
电机两端并RC,大致2uF/20欧(试试嘛)
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:07 | 显示全部楼层
weilaiheike 发表于 2014-7-4 11:02
可以用双向TVS试试,估计效果不会太好。
建议楼主将12V转3.3V的DCDC换成LDO,给单片机供电功耗不会很大,用 ...

现在是12V电源,和3.3V电源中。均出现这种干扰。
此外,12V电源用LM2576S还转换到5V给其他的部分供电了。这5V里面也出现这种干扰。
我最担心这么大幅值干扰会对单片机周围器件造成永久性损害。
SOUTHGARD 发表于 2014-7-4 11:09 | 显示全部楼层
jorbey 发表于 2014-7-4 11:03
ACDC和DCDC我都是选用的金升阳的,开关型隔离电源模块。
您说的第二和第三点我都是照做的。
第一点主要起什 ...

也就是说,AC-DC将220VAC变成了24VDC(假如),DC-DC将24VDC直接变成了3.3VDC。若是这样,你中间没有使用LDO,则我说的LDO的情况,不存在。
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:11 | 显示全部楼层
shalixi 发表于 2014-7-4 10:59
控制图呢?

您好,需要哪部分电路图?

电源部分是:220VAC--(ACDC)-->12VDC--(DCDC)-->3.3VDC
                                 |____(LM2576S)-->5VDC
继电器驱动12V供电。单片机3.3V。单片机与继电器驱动之间用光耦隔离。
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:13 | 显示全部楼层
Lgz2006 发表于 2014-7-4 11:06
电机两端并RC,大致2uF/20欧(试试嘛)

好的 我稍后试试。谢谢你
SOUTHGARD 发表于 2014-7-4 11:14 | 显示全部楼层
SOUTHGARD 发表于 2014-7-4 11:09
也就是说,AC-DC将220VAC变成了24VDC(假如),DC-DC将24VDC直接变成了3.3VDC。若是这样,你中间没有使用 ...

第一点,起的作用:最简易的将CPU供电电路,和给继电器供电的电路,隔开,减小干扰影响。CPU供电若和继电器供电的线路,共用了比较长的一段(如共用了较长的铜箔),则干扰会更强。我认为TVS解决不了你图形上的问题。TVS主要是对远远高于受保护电路的电压时使用的,用于将外来高干扰电压钳位在可接受的程度上。
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:16 | 显示全部楼层
SOUTHGARD 发表于 2014-7-4 11:14
第一点,起的作用:最简易的将CPU供电电路,和给继电器供电的电路,隔开,减小干扰影响。CPU供电若和继电 ...

我现在CPU和继电器部分是隔开的。居然还有这么强的干扰能通过DCDC到CPU。不知道是怎么回事。
shalixi 发表于 2014-7-4 11:22 | 显示全部楼层
jorbey 发表于 2014-7-4 11:11
您好,需要哪部分电路图?

电源部分是:220VAC--(ACDC)-->12VDC--(DCDC)-->3.3VDC

电源部分是:220VAC--(ACDC)-->12VDC---   D   --(DCDC)-->3.3VDC
                                          |____(LM2576S)-->5VDC

D是二极管。准行。
勿离任 发表于 2014-7-4 11:26 | 显示全部楼层
最近调试也遇到这个问题,通过继电器触点接RC吸收回路,控制信号通过光耦隔离,两个地单点接,地需要处理好。
RC的C可以适当加大,吸收尖峰。
SOUTHGARD 发表于 2014-7-4 11:29 | 显示全部楼层
jorbey 发表于 2014-7-4 11:16
我现在CPU和继电器部分是隔开的。居然还有这么强的干扰能通过DCDC到CPU。不知道是怎么回事。 ...

很悲伤地告诉你,即使使用了隔离DC-DC,有些干扰还是可以到达CPU的,千真万确。我也没彻底搞清楚,反正就是那几种路径吧:静电放电,电磁辐射,传导骚扰。
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:35 | 显示全部楼层
shalixi 发表于 2014-7-4 11:22
电源部分是:220VAC--(ACDC)-->12VDC---   D   --(DCDC)-->3.3VDC
                                   ...

那我马上试试看先 谢谢
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:44 | 显示全部楼层
勿离任 发表于 2014-7-4 11:26
最近调试也遇到这个问题,通过继电器触点接RC吸收回路,控制信号通过光耦隔离,两个地单点接,地需要处理好 ...

在触点接RC吸收回路,这个RC的值可能不同大小的负载要不同的值来调整吧?显得不太灵活。
您说两个地单点接,指的是什么呢?
如果是隔离的两个地,不会接在一起吧?
 楼主| jorbey 发表于 2014-7-4 11:54 | 显示全部楼层
shalixi 发表于 2014-7-4 11:22
电源部分是:220VAC--(ACDC)-->12VDC---   D   --(DCDC)-->3.3VDC
                                   ...

加了一个IN4007。
无效。
wh6ic 发表于 2014-7-4 12:00 | 显示全部楼层
看图片,干扰振铃频率5MHz~15MHz,这种频率很容易通过空间弄得到处都是。你的几种尝试仅添加电容应该是不够的,需要考虑串滤波电感或低值电阻再加电容的办法;另外有个问题,你的示波器表笔地是带鳄鱼夹的黑线吧,那条线会引入很可观的振铃的。
shalixi 发表于 2014-7-4 12:10 | 显示全部楼层
jorbey 发表于 2014-7-4 11:54
加了一个IN4007。
无效。

电源部分是:220VAC--(ACDC)-->12VDC---   D --C-----(DCDC)-->3.3VDC
                                              |____(LM2576S)-->5VDC


c=200uF。准行。
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