Bagaimana melindungi mikrokontroler dari interferensi elektromagnetik

Saya bekerja dengan rangkaian tegangan tinggi (2,1 kV untuk pengujian kapasitor defibrillator) dan saya mengendalikan catu daya dengan Arduino, membaca informasi yang diperlukan dari laptop menggunakan antarmuka serial. Sebagian besar rangkaian waktu berfungsi dengan baik, tetapi sesekali selama pelepasan kapasitor setelah pengujian, rangkaian dipicu dengan sendirinya tanpa operator menekan tombol. Terkadang monitor serial juga gagal. Saya pikir itu karena Linux berhenti melihat port USB untuk waktu yang singkat USB itu sendiri muncul kembali dengan nama yang berbeda. Saya berasumsi itu terjadi karena, selama pelepasan, medan elektromagnetik menginduksi tegangan di sirkuit saya, jadi pertanyaan saya adalah bagaimana melindungi sirkuit saya terhadap pengaruh seperti itu atau mungkin saya benar-benar salah tentang alasannya.

Poin dari tes ini adalah untuk mengukur waktu pengisian kapasitor. Waktu pengisian daya didefinisikan sebagai waktu dari daya Hidup ke waktu saat arus yang disuplai oleh pendekatan catu daya mendekati. Menghubungkan memungkinkan1 dan mengaktifkan2 menggunakan relai mengaktifkan catu daya, Pembacaan arus memberikan informasi ketika keluaran catu daya kira-kira. nol Amps. Selama pengosongan, resistor pengosongan terhubung secara manual ke DUT.

Jika sebagian besar interferensi berasal dari koneksi rangkaian (skema akan membantu), Anda dapat menambahkan induktansi ke koneksi untuk menyaring umpan balik frekuensi tinggi atau berupaya mengisolasi sirkuit pelepasan dan sirkuit kontrol & pemantauan. Menambahkan induktansi dapat sesederhana membungkus kawat di sekitar manik ferit. Kehati-hatian harus diambil untuk memastikan umpan balik cukup dilemahkan sementara tidak menghambat operasi sirkuit (yaitu: waktu naik lebih lambat). Isolasi optik dan fisik adalah metode umum untuk memisahkan rangkaian tegangan tinggi dan rendah. Pemisahan yang aman mungkin terlalu banyak masalah, tetapi Anda masih dapat memisahkan jalur pulang dari setiap sirkuit untuk sebagian besar perjalanan mereka. Jalur balik tegangan spiking harus dilepaskan (induktansi minimal). Jika upaya isolasi tidak berhasil, seseorang dapat menurunkan impedansi input dari input digital yang bermasalah menggunakan pull-up atau pull-down resistor dan kapasitor. Nilai resistor harus cukup tinggi sehingga operasi reguler garis tidak terhambat - yaitu, pengemudi dapat mendukung resistansi yang lebih rendah ini; kapasitor memendekkan konten frekuensi tinggi ke tanah - mulai dengan 100nF keramik dan bekerja hingga 10uF jika diperlukan (coba dulu tanpa apa-apa, tentu saja!). Jika tegangan pada titik mana pun melebihi maksimum bagian, seseorang dapat menjepitnya di bawah nilai yang dipilih menggunakan sesuatu yang sederhana seperti dioda zener, meskipun yang lain (lebih unggul dan lebih mahal) kapasitor memendekkan konten frekuensi tinggi ke tanah - mulai dengan 100nF keramik dan bekerja hingga 10uF jika diperlukan (coba dulu tanpa apa-apa, tentu saja!). Jika tegangan pada titik mana pun melebihi maksimum bagian, seseorang dapat menjepitnya di bawah nilai yang dipilih menggunakan sesuatu yang sederhana seperti dioda zener, meskipun yang lain (lebih unggul dan lebih mahal) kapasitor memendekkan konten frekuensi tinggi ke tanah - mulai dengan 100nF keramik dan bekerja hingga 10uF jika diperlukan (coba dulu tanpa apa-apa, tentu saja!). Jika tegangan pada titik mana pun melebihi maksimum bagian, seseorang dapat menjepitnya di bawah nilai yang dipilih menggunakan sesuatu yang sederhana seperti dioda zener, meskipun yang lain (lebih unggul dan lebih mahal)Sistem / bagian TVS tersedia. Ini hanya melindungi dari kerusakan.

Jika sebagian besar interferensi memancar dari koneksi pelepasan kapasitor, salah satu pendekatan adalah mengurangi radiasi pada sumbernya. Saya menduga bahwa memperlambat atau memodifikasi laju pelepasan cap (TVS) bukanlah suatu pilihan, karena akan mempengaruhi pengukuran. Hal terbaik berikutnya adalah mengurangi sifat propagasi kabel dan jejak yang menyalakan kapasitor: meminimalkan semua panjang koneksi termasuk ground, dan meminimalkan area loop tanah (menjaga kembalinya sedekat mungkin ke sinyal / daya). Tentu saja, jarak fisik antara controller dan DUT akan membantu.

Saya tidak punya pengalaman dengan lapisan pelindung EMI (mu-metal, dll.)

Strategi untuk melompati semua ini adalah dengan mematikan sementara pengontrol selama pengosongan, beberapa ratus milidetik, sementara itu menghemat kondisi.