Pico de relé en Vdd

Volví a dibujar su circuito como un esquema de LTspice, a continuación, y creo que lo hice bien.

Supongo que está encendiendo el relé con corriente en la base de Q1 desde su MCU, representada aquí por S1 y R4, siendo R4 la carga de MCU en el suministro de 5 voltios y S1 una E/S.

También asumí que el relé es uno de esos trabajos de bobina de 400 milivatios de variedad de jardín con una inductancia cerrada de 10 henrys y una resistencia en serie (no se muestra en este esquema) de 330 ohmios.

Si desea ejecutar la simulación, el archivo está aquí

Si lo ejecuta, verá que el suministro de 5 voltios es agradable y limpio, que el relé cambia correctamente y no carga el riel de 12 voltios hasta el punto en que afecta el riel de 5 voltios, y que el pico de apagado de la bobina del relé está bien desviado al riel de 12 voltios sin sobreimpulso de voltaje, y que ni siquiera perturba el suministro de 5 voltios.

Con eso en mente, sospecharía que el diseño hace que su MCU se reinicie, particularmente la ráfaga de RF que mencionó @Spehro.

Aparte, R1 se disipa alrededor de un vatio, por lo que si estuviera construyendo esto, elegiría una de esas pequeñas resistencias de potencia de película metálica de 2 vatios de Panasonic que puede encontrar aquí .

Apuesto a que la línea de 0 V también aumenta cuando el relé cambia porque, ¿cómo puede esperar usar un o-scopio para medir una línea que es "más o menos" pero que aún está conectada de manera irregular con una tierra a unos cientos de metros de distancia en una subestación?

El o-scope promedio mide con respecto a un enchufe de pared local y tanto el 0V (derivado de vivo/neutro) como el 12V (de la misma manera) van a oscilar hacia arriba y hacia abajo juntos cuando la carga de 500 vatios cambia.

Intente usar dos canales o-scope y mida el diferencial entre "12V" y "0V".

No tengo ninguna confianza en que la medición de su osciloscopio refleje algo de valor que no sea el hecho de que se genera EMI cuando los contactos cambian.

La EMI en los contactos se puede acoplar a través de la capacitancia de bobina a contacto del relé o por otros medios. El circuito del microcontrolador puede rebotar con respecto a la tierra y eso puede acoplarse al pin de reinicio, a otros pines o incluso a la fuente de alimentación si el diseño o la derivación son inadecuados. Cosas tan simples como una tapa en el pin de reinicio, una placa de 4 capas con planos de tierra y alimentación, invertir el NO y COM en el relé, proteger el chip, proteger los pines que se salen de la placa, etc. pueden solucionar esto. Algunos micros son simplemente mejores que otros... los que se usan en aplicaciones de electrodomésticos (por ejemplo, ST) tienden a ser más inmunes.

Como @EM le ha mostrado, no hay ninguna razón teórica que se pueda inferir de su descripción de que esto debería estar sucediendo, pero así es. Si desea seguir esto desde un ángulo teórico, obtenga uno de los muchos libros sobre cómo mitigar los problemas de EMC. Por cierto, probablemente verá un pico en el alcance en muchas condiciones poco probables además de esta: juegue con él para aprender cuándo desconfiar del alcance.

Otra conclusión de esta respuesta es la causa raíz de la EMI, que es que hay inductancia (probablemente no se muestra en su representación esquemática simplificada) en los cables de alimentación de su calentador de 500 W. Cuando los contactos se abren o rebotan al cerrarse, se forma un transmisor de chispa que crea fuertes ráfagas de RF típicamente en la banda de radio AM.