Este es el diseño de PCB del proyecto en el que he estado trabajando recientemente (mi primer diseño de PCB).
La idea es controlar los aparatos de CA (ventiladores, bombillas, etc.) sin relés. Estoy usando triacs que son mejores que los relés para tales aplicaciones. Estoy usando optoaisladores para un aislamiento completo de las líneas de CA. Intenté ejecutar el arduino usando un cable USB conectado a mi computadora portátil (con el cargador desconectado) y un adaptador de pared (12V).
Al principio, el circuito parecía funcionar bien. Pude volcar el código en el controlador y controlar las bombillas (encender/apagar y atenuarlas) usando UART. Envié los comandos a través de UART. Sin embargo, parece que cada vez que hay una chispa en las líneas de CA (cuando enchufo o desconecto un ventilador), el microcontrolador no parece feliz. A veces se reinicia (que es la mejor parte de la imagen) y otras veces se cuelga y no puedo enviar comandos a través de UART. No estoy seguro de si el código quemado también se ve afectado, pero a veces tuve que volver a cargar el código. Si enciendo/apago un ventilador en otra habitación, no hay efecto.
Posibles problemas:
1) Ausencia de plano de tierra en la PCB.
2) Algún tipo de EMI debido a chispas.
También intenté enchufar un calentador de agua (carga resistiva de 800 vatios) de la misma manera que un ventilador, pero no pasó nada. Entonces, creo que es la carga inductiva la que está dando problemas.
Cualquier solución constructiva para este problema será muy apreciable.
Gracias.
No mostró un esquema, pero no veo ninguna tapa de derivación obvia o tapas de depósito de fuente de alimentación local a bordo. Es muy probable que eso y la falta de una buena conexión a tierra causen los problemas.
Como han dicho otros, también debe dejar una distancia de aislamiento adecuada entre las secciones de CA y CC, y al menos intentar hacer un plano de tierra.
Tiene una placa grande con pocos componentes y un paso de pines grande, por lo que enrutar la mayoría de los trazos en la capa superior debería ser bastante fácil. Ocasionalmente tendrá que ir a la capa inferior porque, en general, un circuito no se puede enrutar en un solo plano. Sin embargo, puede mantener cortos los trazos en la capa inferior. Considérelos como "puentes" lo suficientemente largos como para conectar dos pistas en la capa superior que de otro modo no podría conectar en un plano. La medida de un plano de tierra no es cuántas islas tiene, sino la dimensión más larga de cualquier isla. Mantenga los puentes cortos y sin grumos.
Sin embargo, es absolutamente necesario poner un límite de derivación en cada fuente de alimentación de cada IC. Estas deben ser pequeñas tapas de cerámica físicamente cerca del IC con los bucles generales lo más pequeños posible. 1 µF 0805 es correcto. No solo serán más baratos y funcionarán mejor que las tapas de orificio pasante equivalentes, sino que también serán más fáciles de soldar.
Dado que la alimentación de CC proviene de otro lugar y, por lo tanto, su impedancia es sospechosa, coloque una tapa electrolítica de tamaño decente justo en el lugar donde la alimentación ingresa a la placa. Unos 100 µF deberían hacerlo.
Debe respetar su aislamiento de voltaje. La forma en que colocó (y enrutó) las resistencias R16, R13, R10, R2, R31 y R4 compromete la barrera de aislamiento creada por sus optoaisladores. A continuación, he marcado su diseño existente con su ruta de aislamiento, que es bastante pobre:
Tenga una sola zona de aislamiento que sea lo más amplia posible (el ancho de sus optoaisladores). Mantenga los circuitos de línea en el lado de la línea y los circuitos aislados en el lado aislado. Vea la imagen a continuación para obtener sugerencias.
Plano de tierra, plano de tierra, plano de tierra y muy pocas excusas. Mire cómo podría haber hecho mucho de esta placa de circuito: -
Pasé unos 5 minutos marcando (con rojo brillante) pistas azules que podrían ser rojas sin apenas trabajo cerebral.
Lo descartaría y empezaría de nuevo.
Según mi experiencia, las líneas de configuración y reinicio, los flip-flops y otros circuitos son muy susceptibles al "ruido eléctrico". La mejor forma práctica de evitar un comportamiento impredecible del circuito es desacoplar las líneas de alimentación en cada chip, con los condensadores apropiados. Además, activar/habilitar las líneas de entrada con una señal de reloj reducirá la posibilidad de que los "transitorios" afecten a los circuitos.
cuando estaba trabajando en un proyecto de control de carga basado en DTMF, encontré el mismo problema con la carga de CA. Sin carga de CA, mi circuito de microcontrolador 8051 funciona bien. Cuando enciendo la carga de CA, todo el circuito se comporta de manera diferente cuando ENCENDIDO/APAGADO la carga de CA a través del circuito de relé. Más tarde descubrí que el suelo vertido en la placa 8051 no es bueno. Finalmente, reemplacé la vieja placa del microcontrolador 8051 con la nueva placa del microcontrolador 8051 con un buen vertido a tierra. Ahora funciona bien. Por lo tanto, pensé que su PCB debería tener un buen vertido de tierra.
Gesto de desaprobación
Gesto de desaprobación
Eje
whiskyjack