Stranezza su PWM

Salve,

in questi ultimi giorni sto perdendo la testa per un problema a mio parere molto strano... scrivo qua chissà se a qualcuno è già capitato qualcosa del genere:

Ho un microcontrollore (PIC18F45J10) alimentato a 3,3V che deve controllare

2 sezioni step-up di potenza. I suoi 2 pwm sono collegati ad un driver (MC33152), le cui uscite controllano 2 coppie di NTD12N10. La tensione di drive è 13,8V.

Il circuito stampato è fatto secondo i sacri crismi degli alimentatori switching: piste di potenza corte e larghe, piste di segnale anche loro corte e larghe ma lontane da quelle di potenza. Massa del processore presa fuori dal percorso ad alta corrente.

Quello che succede è che il processore si resetta non appena partono i due PWM. Finchè ne va uno soltanto nessun problema: mi riferisco al fatto che se ne va uno soltanto riesco a salire oltre il triplo della potenza che riesco a tirare fuori dalle due coppie accese prima del reset.

Ho pensato ad un problema di disturbi condotti ma tutto è nelle regole....la cosa strana però non è questa, ma il fatto che se collego la sonda dell'oscilloscopio sull'ingresso di uno dei due driver interni al MC33152 i problemi scompaiono. La prima cosa che ho pensato di fare (con un ragionamento un tot al quintale) è mettere una capacità simile a quella della sonda (Tektronix P2200, con 16/95pF) ma senza risultati: il circuito funziona perfettamente solo se c'è la sonda collegata, che sia indifferentemente settata con attenuazione 1x o 10x

Qualche idea?

Grazie in anticipo

Ciao CG

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CG Audio Laboratories
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CG Audio Laboratories ha scritto:

Magari dico una boiata eh, però la massa dell'oscilloscopio di solito è collegata a terra.

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Er Palma

Grazie per la risposta

Ho pensato ai problemi di massa: prima di arrivare alla conclusione che ho descritto ho scollegato la sonda dall'oscilloscopio e collegato il coccodrillo alla massa del mio circuito...

Ciao CG

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CG Audio Laboratories

I problemi sembrano spariti collegando un diodo (shootky) tra il pin di ingresso driver e VCC nell'ottica di uccidere qualche spike al di sopra della tensione di alimentazione del processore.... prima di provare a piena potenza (600W circa) lo terrò un po' in test.... speriamo bene

Ciao CG

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CG Audio Laboratories

CG Audio Laboratories ha scritto:

Ci può stare, e dovrebbe essere abbastanza veloce. Però è un palliativo imho.

Se non ricordo male tu alimenti i driver con 13.8V giusto? Hai messo i condensatori di bypass? Perchè li ho usati in passato e sotto a una certa tensione non andavano affatto bene. Inoltre come hai collegato i mosfet ai driver? Direttamente?

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Er Palma

Adesso sta andando. Appena mi arrivano i resistori che mi mancavano per fare il carico fittizio completo per fare prove continuative a piena potenza magari ti faccio sapere com'è andata a finire. Non è proprio un palliativo: dentro al driver ci sono un paio di diodi di protezione ingresso, solo che quello verso l'alimentazione cortocircuita gli spike verso il +13,8 e non il

3,3. Per quello che ho potuto vedere ce n'erano abbastanza da resettarmi il processore!

Sì, come da datasheet ci sono 100nF in parallelo a 4,7uF tantalio a bassa ESR. Non ci sono comunque disturbi sul Vdrive: facendo una FFT vedo solo qualcosa dalle parti della frequenza di switching dell'alimentatore che fa quest'ultima tensione.

No. Ho previsto una R in serie al gate (con un diodo anti-ringing verso massa). Per adesso è da 33ohm ma ho potuto notare che non cambiava niente ai fini del problema che descrivevo (sono arrivato a montare fino a 220ohm). Considerato che non ci sono normative particolarmente restrittive sui disturbi condotti di dove dovrò collegare il circuito, preferirei tenerla più bassa possibile per aumentare l'efficienza

Ciao CG

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CG Audio Laboratories

CG Audio Laboratories ha scritto:

La sonda dell'oscilloscopio ha una capacità di circa 10pF, un tanto al kilo a seconda della sonda quindi magari ti filtra qualche disturbo. I PWM disturbano tantissimo. Attacca qualche filo sul pin del reset e della Vcc e poi controlla. Controlla anche spike di sovratensione anche da qualche pin di ingresso del micro (problema di latch up). Fino ad arrivare alla soluzione drastica: opto isolatori su PWM.(questa non sò se è una boiata...).

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Ciccio

Come scritto nel messaggio, la sonda ha 16pF in modalità 1x e 95pF in modalità 10x In realtà la capacità della sonda serve a compensare quella dell'ingresso dell'oscilloscopio, quindi un tanto al kilo ho provato a mettere 1nF verso massa

Eh, in particolare questo è uno step-up, per cui ho grossi spike di corrente verso massa. Ma è tutto previsto.... Ho provato anche a migliorare il disaccoppiamento del driver verso Vdrv usando un OS-CON da 100uF...niente...stesso problema allo stesso livello PWM (punto più punto meno)

Reset pulito....Vcc pulita, AnVcc pulita, Vdrv pulita :(

Sembrava comportarsi molto meglio con il diodo di cui parlavo negli altri post. In realtà la soluzione è molto critica e poco riproducibile.... Per quanto riguarda l'scr latch up, non ho pin flottanti in giro. Tutto è "secured" verso massa o vcc (3,3V)

Mi sa tanto che proverò....devo vedere un attimo che cosa ho nella borsa di mary poppins.... Il problema è tanto semplice quanto subdolo

Grazie mille ragazzi vi terrò informati

Ciao CG

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CG Audio Laboratories

CG Audio Laboratories ha scritto:

Ah ok, ora ho capito! Mi era sfuggita la cosa in effetti. Beh allora dovrebbe bastare anche se mi spaventano sempre queste situazioni. La mia paura è che ci sia sempre dietro l'angolo una condizione che porta al ri-verificarsi del malfunzionamento (ovviamente te ne accorgi solo dopo che sei in produzione).

Cosa buona e giusta.

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Er Palma

CG Audio Laboratories ha scritto:

Ultima boiata che dico oggi...una volta mi capitò una massa...fuori massa. Era un altro caso , molto diverso dal tuo, non c'era trasformatore di disaccoppiamento, insomma sulla massa mi trovavo una tensione negativa, di poco, ma negativa, -0.5 circa. Il consiglio era: guarda se su massa (non sò come)puoi avere degli spike.

Dopo questa...vado a letto, ciao.

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Ciccio

Macchè niente spike....un optoaccoppiatore messo lì però mi fa schifo anche perchè ne serve uno piuttosto veloce, e non posso usare il transistor dentro come se fosse un NPN: in condizioni di blocco avrei il mos verso massa dello step-up che mi fa un corto pieno sull'ingresso, mentre devo garantire che in caso di guasto la tensione di uscita è circa quella di ingresso....

Dopo provo con un buffer single gate...

Ciao CG

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CG Audio Laboratories

Siamo in due: sono riuscito a simulare una condizione per cui si ripresenta il problema (è stato sufficiente avvicinarsi alla potenza limite), per cui devo trovare un'altra soluzione.... stavo pensando ad un single gate che si sorbisca gli spike, dopo pranzo provo.

Ma a nessuno è mai capitato di dover fare uno step-up non isolato bello potente? Se sì, nessuno ha mai avuto problemi di questo tipo?

Già, anche se con 0 ohm vedo migliorare l'efficienza (e nemmeno di poco), il che è fondamentale visto che dissipo su PCB

Ciao CG

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CG Audio Laboratories

Il problema è scomparso mettendo 220nF in parallelo ai diodi degli step-up, a uso snubber. Già con 168nF è ok a piena potenza, ma ho preferito abbondare un po' visto che in condizioni di start-up del carico possono verificarsi altri problemi simili a quello che mi stava facendo impazzire...

Ringrazio chiunque abbia collaborato

Saluti CG

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CG Audio Laboratories

CG Audio Laboratories ha scritto:

Questa me la segno!

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Er Palma

Er Palma ha scritto:

e io mi segno.

a parte i 220nF, mi fa paura vedere un uC (senza interblocchi e protezioni HW) gestire una macchina potenzialmente autodistruttiva. mi fa ancora piu' paura vedere che e' un uC della classe pic18.

saluti

--=20 lowcost

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lowcost

COntrolla la temperatura del mos: a ogni chiusura si dissipa f*C*V^2/2. Metti una R in serie al condensatore. Il valore di R dipende dai parametri parassiti.

--

Franco

Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
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Franco

Effettivamente per le tensioni di lavoro (mai superiori a 75V) si dissipano intorno ai 16W in condizioni estreme, anche se mediamente saranno dalle parti di 40V massimi per cui intorno ai 6W. I MOS dissipano sul rame, quindi visto che la dissipazione è ripartita tra 2x DPAK con circa 5 pollici quadri di rame. Il duty cycle massimo è 30% per cui è come se dissipassi 2W e a occhiometro dovrei avere un aumento di temperatura di una quarantina di gradi al massimo.

Stasera mi portano la telecamera a infrarossi per mettere a punto tutto quanto, vi terrò informati

Sì infatti i condensatori li ho messi là grezzamente per vedere se facevano qualcosa di utile, ma non è molto bello sentirli caldi. Per adesso è in prova provvisoriamente senza R, dopo la termografia vi farò sapere cosa ci ho messo

Grazie Ciao CG

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CG Audio Laboratories

ROTFL !!!!! :-D

è protetto è protetto, e non può andare in autodistruzione perchè se si supera la corrente max di ingresso (metti x esempio un corto sullo SW dello step-up, o il duty cycle che sale troppo, ecc.ecc.) saltano i fusibili, intanto. I due ingressi e l'uscita hanno dei TVS che reggono impulsi fino a 1kW
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e aver usato un PIC piuttosto che un ATMEGA piuttosto che un ARM non avrebbe fatto alcuna differenza, correggimi se sbaglio.

Il processore utilizzato è un PIC18F45J10 alimentato a 3,3V (core a 2,5V) ed il firmware è basato su un piccolo sistemino operativo scritto da me (e la cosa potrebbe far paura, ma ho ricevuto benedizioni dai maggiori esponenti della

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che gira ormai su migliaia di strumenti nell'ambito dell'automazione industriale.

Niente di trascendentale: a parte l'inizializzazione si tratta di un main che scoda roba da 2 code a priorità diversa ed è l'unico ad azzerare lo watchdog. Le due code vengono caricate dai vari interrupt e dalle cadenze temporali gestite da un task speciale.

Ciao CG

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CG Audio Laboratories

CG Audio Laboratories ha scritto:

non ti sbagli.

saluti

--
  lowcost
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lowcost

Come promesso, questi sono le foto da telecamera a infrarossi FLUKE Ti10:

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CG Audio Laboratories

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