Как победить помехи. Борьба с помехами

[vladh]

Уважаемые, подскажите кто чем может. А дело заключается в следующем. Собрал контроллер заряда аккумулятора от солнечной батареи. Передачу энергии от солнца к аккумулятору осуществляет Bock_Bost преобразователь. Генерация ШИМ и управление процессом зарядки построено на МК PIC18F4520. Микроконтроллер также занимается измерением напряжений солнечной панели, аккумулятора, тока зарядки аккумулятора, температуры радиатора. Напряжения измеряются обычно, т.е. напряжение с выхода делителей подается на входа АЦП контроллера. Ток измеряю с помощью INA138. Выход этого датчика также подключен к одному из входов АЦП контроллера. В статическом режиме всё измерения производятся замечательно. Если включаю ШИМ и начинаю увеличивать длительность импульсов, то где то начиная с длительностей 500 нс показания напряжений и токов начинают потихоньку «болтаться». И чем больше становится зарядный ток тем сильнее эта болтанка. Кстати частота моего ШИМ 33 кГц. Н входах АЦП (которые измеряют напряжения аккумулятора и СП висят ЧИП емкости по 1 мкФ, а на выходе датчика тока повесил электролит аж на 47 мкФ. Я даже программно пытался уменьшить эту болтанку, т.е. у меня все параметры последовательно измеряются 10 раз и суммируются, а затем я их делю на 10 для усреднения. Но это помогает не достаточно. Вот теперь я и хотел бы узнать как Вы боритесь с подобной бедой?

[ForcePoint]

..... 1 мкФ ..... 47 мкФ ..... Но это помогает не достаточно.

Тогда очень вероятными становятся косяки в трассировке платы. Возможно - при участии косяков в схемотехнике.

т.е. у меня все параметры последовательно измеряются 10 раз и суммируются, а затем я их делю на 10 для усреднения.

Лучше - 16 (кратно степеням двойки), математика проще.

[vladh]

Тогда очень вероятными становятся косяки в трассировке платы. Возможно - при участии косяков в схемотехнике.

Наверное, скорее всего, но практически любая схема содержит косяки такого рода. Везде можно найти недостатки. Например, вначале это своей работы я столкнулся с тем, что у меня регулярно выходил из строя драйвер IR2110. Многие говорили, что проблема в трассировке и я готов был с эти согласится, но экспериментируя и анализируя я нашел причины выхода его из строя. И теперь он работает стабильно и при этой раскладки! Поэтому в данной ситуации меня интересуют какие метод используют обычно люди для борьбы с помехами. Хочу заметить, что размещение датчиков напряжения, тока и т.п. находятся в противоположных частях ПП. Информация от них стекается в одном месте - в МК. Может быть фильтрующие емкости повесить близко от ножек контроллера?

[Eddy71]

Хочу заметить, что размещение датчиков напряжения, тока и т.п. находятся в противоположных частях ПП.

Скорее всего плохая трассировка земли. Падение тока на дорожках суммируется/вычитается с сигнальными потенциалами и получается бяка. И всё.

[ForcePoint]

Например, вначале это своей работы я столкнулся с тем, что у меня регулярно выходил из строя драйвер IR2110.

Так это ты, брат? С учётом длины объяснений принципиальной неработоспособности вольтодобавки (bootstrap) и сгораний драйвера верхнего ключа - вангую, что и схема и плата нуждаются во множественных доработках.
А так как телепаты в отпуске - тащи схему и печатку сюда.

Для затравки:

• PIC18F4520 ..... 1 мкФ

  Предположим некий средний случай с работой при опорном напряжении АЦП в 3.3 В и 50 тыс. выб. в сек. c выбросами в 16 единиц МЗР.
  С одной стороны 16 МЗР = 16 * 3.3В / 1024 ~ 52мВ.
  С другой стороны (считая керамический конденсатор идеальным по внутреннему сопротивлению) I = C*deltaU/deltaT = 1мкФ * 52мВ * 50кГц ~ 26 мА.
  Способны-ли внешние цепи отдавать такой ток в сглаживающий конденсатор на входе АЦП? Если нет, то...
• Помехоустойчивые устройства. © Алексей Кузнецов
• Microchip AN_4279 - EMC Improvement Guidelines
• Есть ещё один неочевидный путь нахватать ошибок в многоканальных АЦП, но о нём без схемы говорить рано.

[mike-y-k]

Разводка цепей земли и питания. В документации искать все рекомендации по трассировке, земле и питанию. Посмотрите на решения от производителя, AN, errata и материалы в форуме community.
Как проходят силовые кабели? Возможно что ещё и экранирование потребуется…

[vladh]

А так как телепаты в отпуске - тащи схему и печатку сюда.

Пожалуйста, Брат. Правда печатка и схема немного отличаются. Так например со схемы убраны некоторые элементы, которые закладывались первоначально, а на плате они остались. И наоборот были добавлено несколько элементов, которых нет на ПП. Это DC-DC преобразователь и некоторые конденсаторы с датчиков напряжения и тока.

[vladh]

Разводка цепей земли и питания. В документации искать все рекомендации по трассировке, земле и питанию. Посмотрите на решения от производителя, AN, errata и материалы в форуме community.
Как проходят силовые кабели? Возможно что ещё и экранирование потребуется…

Это Вы относительно к каким элементам? Тем более я сейчас занят перераскладкой платы.

[ForcePoint]

Пожалуйста, Брат.

Протуеса(?) у меня нет. Да и не нужен он, по крайней мере - на данном этапе. Сделай, пожалуйста, в pdf или картинкой.

[vladh]

Сделай, пожалуйста, в pdf или картинкой.

Жаль, что у Вас нет Протеуса. Было бы удобнее одновременно смотреть схему и печать.
Тогда как просили.