Motoren bringen µC zum Absturz, trotz Kondensatoren, Dioden etc...

[lebratmaxe]

Ja richtig, ich habe ein massives EMV-Problem Und anscheinend leider keins, was einen offensichtlichen Grund hat...
Im Anhang das Layout einmal nur mit Bauteilen und Bezeichnungen, einmal komplett.

[Michael]

Ja richtig, ich habe ein massives EMV-Problem Und anscheinend leider keins, was einen offensichtlichen Grund hat...

ich nenn dir jetzt mal 3 Stellen, die einen offensichtlichen Grund darstellen:
-fett GND außen rum
-C45/46 dicke Kerkos aber dünne Leiterbahnen, da brauchst du auch keine Kondensatoren
-R32/C33 genauso, dazu noch viel zu weit weg vom Geschehen.
Da gibt es noch geschätzte 20 Stellen auf dem Board, aber diese grauen Klötze verdecken viel.
Sollen das die Entstörspulen sein? Die gehören so dicht wie möglich an den Motor (wie C45/46), d.h. weg von der Leiterplatte.
usw. und so fort.

Gruß, Michael

[PICture]

Effektive EMV Enstörung einer Schaltung garantiert nur für HF "hermetische" Metallgehäuse mit per Durchführungskondensatoren + inneren Drosseln mit Kondensatoren ("pi filter") angeschlossenen Zuleitungen.

[Holli_]

Effektive EMV Enstörung einer Schaltung garantiert nur für HF "hermetische" Metallgehäuse ...

Ein Metallgehäuse mindert nur die Abstrahlung nach außen bzw. die Einstrahlung von draußen. In diesem Fall ist schon die Platine selbst ihr größter Feind. Die Bauteile wurden dort platziert wo gerade Platz war und überall sind kreuz und quer Leiterbahnen verlegt. So wie es aussieht hat auch der Autorouter einen Teil der Leiterbahnen verlegt. Hier sollte man besser ganz von vorn anfangen. Steuer- und Leistungsteil räumlich getrennt, möglichst kurze Bahnen für hohe Ströme, die Masse sternförmig zusammenführen. Kondensatoren zur Entstörung gehören dorthin wo der Strom fließt und nicht irgendwo an die Seite mit dünnen Bahnen. Auf der anderen Seite ist das wieder ein Beispiel wie so was doch irgendwie funktioniert, zumindest eine gewisse Zeit. Und dann wäre noch zu klären ob der µC wirklich "abstürzt" oder schlicht das Programm in irgendeiner Schleife hängen bleibt.

[PICture]

Hier sollte man besser ganz von vorn anfangen. Steuer- und Leistungsteil räumlich getrennt, möglichst kurze Bahnen für hohe Ströme, die Masse sternförmig zusammenführen. Kondensatoren zur Entstörung gehören dorthin wo der Strom fließt und nicht irgendwo an die Seite mit dünnen Bahnen.

Genau ! Zwischen den Platinen sollten keine große Ströme fliessen, nur Steuersignale.

[Peter(TOO)]

Hallo,

Ja richtig, ich habe ein massives EMV-Problem Und anscheinend leider keins, was einen offensichtlichen Grund hat...
Im Anhang das Layout einmal nur mit Bauteilen und Bezeichnungen, einmal komplett.

Also der Bestückungsplan ist immer noch unter aller Sau!
Da ist einfach zu viel übereinander gedruckt und nicht lesbar.

Die C-Förmige Masse ist eine Katastrophe. Besonders weil die Öffnung des Cs irgendwie über SV3, ein Flachbandkabel und das Netzteil wieder geschlossen wird. Da weiss nicht mal der Strom wo er durch soll. Und er Arme Controller bezieht da in der Mitte irgendwie seine Masse !

Du solltest die Masse am Stecker verbinden und oben unterbrechen. Damit erreichst du, dass die grossen Ströme von den Motoren nicht teilweise linksrum und teilweise rechtsrum fliessen.
Die Massen de Controllers solltest du dann irgendwo beim Stecker anschliessen, noch besser wäre es, dem Controller eine eigene Massleitung im Kabel zu spendieren.

BTW: Wie lange ist das Flachkabel und welchen Leiterquerschnitt hat es ?
Rechne mal nach, du hast da schnell mal ein paar 100mV Spannungsabfall auf dem Kabel.

Die Masseführung direkt am Controller ist auch alles andere als sauber, aber nicht wirklich erkennbar, da ist zu viel übereinander um eine Bahn wirklich verfolgen zu können.
Auch sieht man nicht was da unter dem Quarz los ist, der Oszillator ist auch so eine kritische Stelle und da sollten, auf beiden Seiten, keine Leiterbahnen durch führen.

Druck doch bitte die Layer mal einzeln aus!
So ist es zu mühsam.

MfG Peter(TOO)

[lebratmaxe]

@Michael: Ja das sind Spulen, und zwar die hier: L-PISR 15µ Ich weiß, das ist nicht die beste Lösung, aber es waren die einzigen, die auf die Platine gepasst haben.
@ Peter: Ich habe mal bottom und top einzeln gedruckt. Bringt das jetzt was?
Die Sache mit dem "Stromweg" in dem Ring ist allerdings ein Argument... Das Flachbandkabel ist nur 10 cm lang.

[Peter(TOO)]

Hallo,

... Das Flachbandkabel ist nur 10 cm lang.

Welcher Querschnitt (AWG) ?

Die AGND an Pin 18 geht auch sonderbare Wege.

Grundsätzlich kann ein Massebahn nie zu breit sein!
Auch darf +5V breiter sein.

Die schmalen Bahnen nimmt man für Signale, überall wo Strom fliesst, nimmt man möglichst breite Bahnen und kurze Wege.
Du kannst natürlich eine Gattereingang mit einer dünnen Bahn mit Masse verbinden, dann aber an diesem Pin nichts mehr anschliessen, was Strom führt.

Übrigens, unbenutzte Pins am µC sollt man mit Pull Ups versehen oder per Software auf Ausgang mit festem Pegel schalten.
Pull Ups haben den Vorteil, dass bei geänderter Hardware, die neue Software auf der alten Hardware keine Kurzschlüsse verursacht.

MfG Peter(TOO)

[lebratmaxe]

Also, ich habe die Schaltung heute morgen etwas überarbeitet:
- GND-Ring aufgetrennt
- Diode vor dem 5V-Regler (Kerkos hatte der schon)
- Leitungen zwischen den großen Elkos und den Motor-ICs verstärkt
Das hat bedingt was gebracht, die µCs sind nicht mehr abgestürzt. Allerdings haben dann die Motor-ICs ein ähnliches Fehlverhalten gezeigt. Sie haben einfach durchgeschaltet und waren nicht mehr zu steuern.
Der wichtigste Hinweis kam wohl von Tido: Ich habe einen 470 µF Elko (mehr hatte ich nicht rumliegen) so nah wie möglich an die Motor-ICs gemacht. Seit dem gibt es keine Probleme mehr.
Vielen Dank soweit, das Problem ist zumindest fürs erste behoben.

[PICture]

Wunderbar !

Du siehst aber jetzt selber, dass nur Analyse von Schaltpläne und Layouten nix bringt.