Filtro de entrada de 12V 1A CC

Tengo que diseñar un filtro de entrada de energía del dispositivo de consumo. Se alimenta con una fuente de alimentación de escritorio AC/DC 12V. Consumo máximo de corriente - 1A. El dispositivo tiene una carcasa de metal completa. Estoy considerando poner ESD y diodos de protección de polaridad inversa al frente, luego usar un filtro de tapa de estrangulación de modo común de tapa. El problema es que no me queda claro cómo abordar la selección de los valores reales de los componentes. El dispositivo puede funcionar como no conectado a tierra, pero puede conectarse a tierra a través del equipo asociado, conectado a un punto de gabinete aleatorio.

Tengo un prototipo con solo una tapa e inductor en serie con terminal positivo. El cable negativo está conectado al chasis. Tocar el prototipo con un cable conectado a tierra asusta a uC. Como solo hay un cable que llega al dispositivo desde la fuente de alimentación, supongo que es un modo común que causa problemas.

También podría aislar los componentes electrónicos de la caja de metal y solo conectar la tapa del filtro de entrada o una resistencia del cable negativo a la caja.

Si alguien pudiera guiarme en la dirección correcta, estaría muy agradecido.

Me parece que estás tratando de tragarte una araña para atrapar una mosca. Debe concentrarse en hacer que el uC sea más robusto: si tiene que conectarse al chasis, está bien, pero lleve sus 12 V CC aislados a la caja y directamente a los pines de alimentación a los que está conectado el PCB del uC y, si es necesario, agregue la serie L (y la pequeña R) y paralelo C solo a esos cables antes de conectarlos al chasis.
Demasiado movimiento de manos. Dibuje un diagrama de bloques del sistema. No es evidente en absoluto por qué un filtro en la entrada de energía es una buena solución.
Si tiene problemas de ESD en la entrada de energía , tiene algo más, muy, muy mal.
Bien, concentrémonos primero en el circuito de entrada de CC adecuado. Entiendo que mi uC en el prototipo no es lo suficientemente robusto y estoy trabajando en una solución.
Que yo sepa, necesita modo común y diferencia. Filtrado de modo en caso de que el usuario tenga un entorno EMI malo o tome una fuente de alimentación de CA/CC ruidosa. El dispositivo debe ser robusto y cualquier EMI debe detenerse en el punto de entrada para limitar la seg. emisión. El problema es mi experiencia limitada en tal tarea. No estoy seguro de cómo debo tener en cuenta la carcasa, los parámetros de la fuente de alimentación y otros posibles factores al seleccionar L, R, C.
"Tocar el prototipo con un cable conectado a tierra asusta a uC. Ya que solo hay un cable que llega al dispositivo desde la fuente de alimentación" - espera, ¿cómo se conecta la conexión a tierra de la fuente de alimentación a la placa?
Perdón por la confusion. La PSU de CA/CC de escritorio no está conectada a tierra. El cable negativo va a GND y está conectado al gabinete. Tocar la caja con un cable a tierra de algún otro equipo con toma de corriente conectado a tierra causa el problema.
Para la protección contra voltaje inverso, generalmente desea usar un MOSFET de canal P de potencia cableado en la dirección ADELANTE en la entrada positiva, con la puerta yendo a tierra. Cuando se conecta correctamente, este canal P de potencia conducirá en su Rdson, que normalmente se mide en miliohmios. Cuando se conecta a la inversa, la puerta tendrá el voltaje incorrecto y el canal P no conducirá, y el diodo del cuerpo bloquea la corriente, por lo que está protegido. Otra opción es agregar un diodo de potencia de palanca o un transistor con polarización inversa entre entrada y salida, si tiene un suministro con fusible.
@JonWatte Buenas palancas antiguas, aprendí sobre ellas en El arte de la electrónica de Horowitz y Hill, pero nunca llegué a hacer y probar una todavía.
La última revisión del circuito de filtro/protección tiene la siguiente estructura: fusible -> TVS -> estrangulador CM -> tapa || trisil -> filtro LC -> circuito activo de subtensión/sobretensión/protección inversa. Trisil tiene un voltaje de disparo ligeramente más bajo que TVS, por lo tanto, si hay una situación de sobrevoltaje, se dispara antes que TVS, funde el fusible y salva el día. Por otro lado, si hay un ESD, TVS lo sujeta a un voltaje seguro y no llega al trisil a través del estrangulador CM y no sopla nada innecesariamente.

Respuestas (1)

He resuelto problemas haciendo las cosas bien:

  1. Chasis conectado al cable de suministro de energía negativo donde ingresa al gabinete.
  2. Aislamiento electrónico garantizado del chasis en otros lugares
  3. Se aseguró que las piezas del chasis estén correctamente conectadas entre sí
  4. Instalará un estrangulador de modo común en la entrada de energía para controlar el ruido de CM.

El problema no era con ESD, sino con EMI (perdón por mencionar ESD en primer lugar). Como el suministro de escritorio no está conectado a tierra, tiene un ruido de +-160V 50Hz. Cuando el chasis se conecta a tierra, un pico de voltaje masivo con un dv/dt enorme avanza a través del gabinete y se acopla a todos los componentes electrónicos del interior. Como resultado, uC pierde la cabeza y se reinicia. Con las medidas mencionadas anteriormente, tocar la carcasa con un cable puesto a tierra no influye en el funcionamiento.

Gracias por sus acertados comentarios.

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