Probleme mit 74HC595 unter Belastung

[mo1001]

Hallo, ich habe folgendes Problem:
Ich will mit Midisignalen verschiedenen elektromagneten etc. ansteuern.
Ich werte dazu ein serielle Midisignal aus (mit einem PIC) und wandele es mit 5 Schieberegistern (74HC595) in ein 'paralleles' Signal um. An den Ausgängen der 74HC595 liegen also immer binäre Werte an.
Mit diesen digitalenen Werten steuere ich dann verschiedene Elektromagneten.
Von den 74HC595 gehe ich natürlich in eine Ansteuerungelektronik. Diese besteht aus Leistungsverstärkern (?) UDN2981, und mit diesen steuere ich dann Mosfets BUZ11 an. Eigentlich sehr einfach.
Das Problem ist nun: Bei einigen, sehr starken Elektromagneten hängen sich die Schieberegister (SR) unerklärlicherweise auf! Der jeweilige Ausgang des SR bleibt dann ständig an und die anderen ausgänge des SR sind nicht mehr ansprechbar. Belastet man die BUZ-Ausgänge weniger stark, gibt es keine Probleme.
Ich werde am besten noch einen Schaltplan posten. Habe jetzt alles durchprobiert, bin aber mit meinem Latein am Ende :( hat jemand irgendwelche ideen?

Grüsse aus Göttingen
moritz

[James]

Hast du vielleicht dann spannungseinbrüche? alle chips mit Blockkondensatoren geblockt?

[SprinterSB]

Ich vermute da auch Transienten. Der 74HC595 geht ja bis 100MHz. Da würd ich Versuchen die Störungen erst mal du zu blocken, wo sie entstehen. Nämlich an den geschalteten Lasten.

Ich hatte auch mal Probs mit 6 x 74*595, die unsauber schalteten. Bei mir half damals ein 1nF Kerko von VCC nach RCK (Latch Strobe), also indem ich eine Steuerleitung abblockte. Vielleicht hilft bei dir was ähnliches. Allerdings wird dadurch das ganze etwas langsamer, weil die Signale länge brauchen für nen Pegelwechsel (Hatte den damals bei höchstens 1MHz betrieben).

Gegen unliebsame Einstreuungen sind evtl auch kleine Ferrite heilsam?

[mo1001]

Hallo.
Danke für die Antworten.
1. Habe also auf euren Rat hin mal ein paar Kapazitäten eingebaut (s.u.) Das bringt aber leider nix. Zwischen RLCK und (+) liegen jetzt 4n7 und jeweils an den Versorgungspins 100nF. Ich habe das ganze mal grob (bitte Nachsicht) skizziert:
http://www.neureal.de/mo/74HC595schaltung.gif
http://www.neureal.de/mo/74HC595schaltung.gif.
(der unbenannte IC ist der Treiber IC UDN 2981)

2. Und 'ja' - es gibt Spannungeinbrüche:
im hängende Zustand an der Spannungversorgung der Schieberegister ~ 0.5 V (5,07V normal / 4,53V hängend)
und an der Spannungsverorgung der Leitungselektronik ~1V
(12,03V normal / 11.0 V hängend)

3. Wie würde das mit ferrits funktionieren? Habe das noch nie gemacht.

4. Ach ja - als Spannungversorgung habe ich ein altes 600WServer(schalt) netzteil - ich dachte eigentlich, dass das Spannungsschwankungen ausgleichen müsste? ich werde mal noch grösse kondensatoren in den spnnungversorgungszweig einbauen ...

Danke für eure hilfe!

moritz

[SprinterSB]

Das mit dem 1nF zwischen RCK und VCC hatte ich nur nach Rumprobieren rausgefunden, vielleicht sind bei dir auch andere Signalleitungen betroffen.
Evtl kannst du rausfinden welche, wenn du die Bits einzeln durchschiebst und zuschaust, was passiert (zB mit LED am UDN.18)
Was/wer macht denn die Signale?

[SprinterSB]

scheiß smilies.
soll heissen UDN.18

[mo1001]

Hmm ja - werd ich gleich mal ausprobieren. Die Signale kommen vom einem PIC18F425 ... midibox/ucaaps.de falls dir das was sagt.
Also LEDs hatte ich schon mal angeschlossen (direkt an die Ausgänge der 74HC595), sie hängen/leuchten dann halt immer. Also liegt das Problem ganz eindeutig im Schieberegister oder davor (hattest du das gemeint?).

:) <- super smileys
moritz

[SprinterSB]

Nö, das sagt mit nix. Die Frage war deshalb, weil es auch µC gibt, die nicht aktiv nach HIGH treiben, sondern nur nach LOW, also nur einen Open Collector mit Pullup haben. Das machts nochmal störanfälliger. Bist du sicher daß die Register nicht kaputt sind?

Auch denkbar, daß die Probleme von deinem Schaltnetzteil kommen, weil du ja mit den FETs steile Flanken erzeugst und es sich dann verschluckt und kurz überregelt.
Wenn du nur Schalten willst hilft evtl die Flankensteilheit runterzunehemen (R vor's Gate).

Willst du nur Schalten oder ne PWM an der Spule haben?
In beiden Fällen ist ne Freilaufdiode an der Spule sinnvoll.
Gegen Überspannung bzw damit der Strom durch die Spule weiterfliessen kann, wenn die Transis sperren.

[mo1001]

Ok Problem gelöst - trotzdem Frage ich mich "warum?" - also ich habe jetzt einfach zu dem Leistungsanstreuerungsteil eine zweite Stromversorgungsleitung gelegt - und das 'Hängen' hörte auf.
Meint ihr das Einstreuungen "durch die luft" so ein Verhalten auslösen können? Immerhin benutze ich ja immernoch dieselbe Spannungversorgung - insofern scheint es nicht über die Kabel eingestreut zu haben ...
Was kann man in Zukunft tun? Leistungs- und Steuerteil (physikalisch) klarer trennen? Vielleicht so Trennwände aus Blech? oder so Ferritdrosseln um die Kabel (hab ich mal gesehen ...)?

also *freu*

moritz