Hành vi kỳ lạ trong PCB khi tắt điện từ

Chào mọi người,

Tôi đã thiết kế một PCB để điều khiển khóa. Bạn có thể thấy PCB trên hình ảnh. Một số giải thích về các chữ viết tắt:

• Ext: nguồn điện bên ngoài 12V
• Batt: pin 12V
• Bộ chuyển đổi điện 1702: 12V sang 5V
• Bàn phím: ở đây có bàn phím 4 x 3 cổ điển
• MCU: Atmel Atmega 328P
• IRL520N: bóng bán dẫn để điều khiển điện từ của khóa

Các thành phần khác không liên quan đến cuộc thảo luận tôi nghĩ.

Chương trình như sau: bạn nhập mã. Khi mã chính xác, bóng bán dẫn được kích hoạt, do đó khóa mở. Điều này trong hai giây. Sau đó ổ khóa tắt.

Mọi thứ đều hoạt động tốt, ngoại trừ ... Khi khóa lại tắt, mạch bắt đầu hoạt động kỳ lạ. Đôi khi nó chặn, đôi khi chip khởi động lại.

Tôi đăng bản vẽ PCB chứ không phải mạch, bởi vì tôi nghĩ vấn đề nằm ở cách đặt PCB.

Cảm ơn bạn rất nhiều vì đã giúp đỡ của bạn!

Vì vậy, với tất cả các câu trả lời của bạn, tôi đã vẽ lại mạch một chút (rất nhiều):

• Sử dụng các thành phần SMD
• Crystal gần với MCU hơn rất nhiều
• Sử dụng tụ tách rời (C5)
• Sử dụng lấp đất (vùng màu hồng dưới đáy PCB)

Bạn có thể vui lòng cho tôi biết nếu PCB này sẽ có hiệu suất tốt sẽ yêu cầu? Hay tôi vẫn nhận được nó sai?

Cảm ơn rất nhiều

Nhiều người dân, bao gồm cả tôi, đã chỉ ra sự cần thiết phải có một mặt bằng tốt hơn và tách rời. Nhưng đây là cách tôi cố gắng sửa bảng của bạn.

1) Nhận một vài nắp gốm 0,1 uF 50V. Đừng dùng điện áp cao. Ở dưới cùng của bảng, hàn một từ chân 7 đến chân 8 và cái còn lại từ chân 20 đến chân 22.

2) Cắt vết đất giữa R3 và R4. Cắt dấu vết giữa nguồn Q1 và C2.

3) Sử dụng dây nhỏ (như dây hookup số 26) kết nối chân nối đất của C1 với chân 22 của MCU, sử dụng dây ngắn nhất có thể. Không có vòng lặp lớn - chạy thẳng.

4) Sử dụng dây lớn hơn nhiều, như # 20, kết nối kết nối R3 / Q1 với pin - pin. Một lần nữa, làm điều này trực tiếp như bạn có thể trong khi tránh đặt dây trên các kết nối hàn khác, và có thể sử dụng một miếng epoxy hoặc keo nóng 5 phút để giữ nó đúng vị trí. Về cơ bản, tôi sẽ song song dấu vết mặt đất của bạn chạy theo MCU.

Tôi không đảm bảo, nhưng tôi nghĩ điều này có thể cho bạn cơ hội.

Một vấn đề lớn là dòng điện từ đi qua cùng một dây dẫn được nối đất cho chip. Bạn nên chạy lại nó một cách riêng biệt - điều đó thậm chí còn tốt hơn là chỉ mù quáng ném rất nhiều đồng vào nó.

Bạn có thể cứu vãn bố cục này bằng cách cắt dấu vết vào nguồn MOSFET và bỏ qua nó bằng dây dẫn bay, và / hoặc bằng cách thêm điện trở nối tiếp vào cổng của MOSFET - sẽ làm chậm quá trình chuyển đổi bóng bán dẫn và giảm quá độ đó trên mặt đất, với chi phí của một chút sưởi ấm trong hoạt động chuyển mạch. Hãy thử một cái gì đó như vài K và tăng điện trở shunt nếu cần để duy trì hầu hết các ổ đĩa cổng.

Thiết kế PCB thực hành tốt. Hãy xem cái này trước: -

Có 6 ví dụ về cách bạn có thể kết nối các tụ tách rời với các chân cung cấp trên micro và lưu ý rằng tất cả chúng đều sử dụng PCB với mặt phẳng nguồn và mặt phẳng đất.

OK, bạn chỉ có một bảng hai lớp và điều quan trọng nhất là mặt đất và bạn có hàng tấn không gian trên PCB để tạo ra một bảng thực sự khá hiệu quả. Đừng bỏ qua nó. Định tuyến các rãnh nguồn trên đầu không phải là vấn đề nhưng hãy làm những gì bạn có thể để làm cho GP đầy đủ nhất có thể và đảm bảo rằng các phần khác nhau của mạch có chung nguồn cung cấp không truyền dòng điện nặng xuống dòng điện chung dấu vết - ngôi sao chỉ vào pin là một điều tốt để xem xét.

Trong thực tế, nhiều thiết kế cần các mặt phẳng phân tách chỉ để tránh dòng điện nặng (từ động cơ) đi qua các thành phần đầu vào bộ khuếch đại nhạy cảm. Thực hành phổ biến những ngày này.

Không có mặt phẳng mặt đất cũng giống như có rất nhiều ăng ten vòng lặp riêng lẻ trên khắp PCB; một số có khả năng truyền năng lượng và tất cả có khả năng nhận năng lượng.

Nếu bạn sử dụng mặt phẳng mặt đất, khu vực "hiệu quả" của ăng ten vòng được hình thành được xác định bởi độ dày của bảng mạch của bạn.

Tôi đã tự do sao chép hình ảnh PCB của bạn và tô màu trong các bản nhạc mặt đất màu xanh lam và các bản nhạc khác ở mặt dưới màu đỏ: -

Tất cả các rãnh màu đỏ có thể được định tuyến trên đỉnh chỉ với việc sử dụng nhỏ lớp dưới cùng ở mức độ lớn hơn nhiều so với những gì bạn có. Điều này giải phóng lớp dưới cùng cho độ che phủ 95% + của màu xanh.

Không có mặt phẳng, không có nắp bỏ qua, có vẻ như bạn đang nhận được kết quả mong đợi.

Với thiết kế xấu rõ ràng là rõ ràng, tôi đoán bạn cũng không đặt một diode bắt flyback trên đế.

Xây dựng trên tất cả những điều này là vô nghĩa vì chúng thực sự cơ bản và đã được bảo hiểm tốt ở đây và những nơi khác. Thêm diode bắt flyback và nắp bypass cho mỗi chân nguồn của micro. Đó là mức tối thiểu cần thiết để sửa chữa mớ hỗn độn này.

Nếu bạn có thể sử dụng một lớp chủ yếu để tiếp đất với "jumper" trong đó chỉ để làm cho việc định tuyến hoạt động trên lớp kia, điều đó sẽ tốt. Tôi không biết tại sao bạn lại sử dụng tất cả các bộ phận thông qua lỗ thông thường, nhưng vì bạn là vậy, tôi sẽ sử dụng lớp trên cùng để tiếp đất và đặt càng nhiều các kết nối trên lớp dưới cùng càng tốt.

Thêm:

Những người khác đã chỉ ra rằng D1 là diode bắt flyback (như tôi đã nói trước đó, tôi đã không nhìn và đoán). Đó là một vấn đề, nhưng vẫn còn hai vấn đề lớn là thiếu nắp bypass (hoặc nắp, bạn cần một cho mỗi pin nguồn) và nối đất xấu.

Điều này cũng chỉ ra lý do tại sao bạn cần hiển thị sơ đồ . Bạn không thể mong đợi các tình nguyện viên mà bạn đang tìm kiếm một sự giúp đỡ để cố gắng làm theo bố cục để suy ra mạch. Một sơ đồ cũng sẽ làm cho việc thiếu tụ tách rời rõ ràng, và sẽ cho thấy loại diode D1 là gì.

Mặt khác, nối đất là một vấn đề bố trí. Tôi thấy bạn đã làm lại bố cục trong khi sử dụng kết hợp các phần lắp trên bề mặt và các phần lỗ thông qua. Trong trường hợp này tôi sẽ sử dụng lớp dưới cùng như một mặt phẳng mặt đất trong phạm vi bạn có thể. Đặt các kết nối trên lớp trên cùng, chỉ đi đến lớp dưới cùng để tạo ra các "bước nhảy" ngắn khi mọi thứ không thể được định tuyến trong một mặt phẳng. Cố gắng giữ cho những người nhảy càng ngắn càng tốt và tránh xa nhau. Số liệu để phấn đấu là tối thiểu hóa kích thước tối đa của bất kỳ hòn đảo nào trong mặt phẳng mặt đất. Điều đó không chỉ nói với bạn để giữ cho người nhảy ngắn, mà còn không kết tụ chúng lại với nhau.

Tôi thấy bạn có một số lời khuyên tồi trong các ý kiến ​​cho câu hỏi của bạn, không may bị bỏ qua. Điện, kết nối trực tiếp mà không có bất kỳ uốn cong là tốt nhất. Những gì bạn có ban đầu giữa vi điều khiển và đầu nối bàn phím là hoàn toàn tốt, trên thực tế thậm chí còn tối ưu. Đừng để mọi người nói với bạn rằng nó sẽ khác đi vì những lý do sai lầm và ngớ ngẩn. Các điện tử không quan tâm bạn trông đẹp như thế nào hoặc bất cứ ai khác nghĩ rằng nó trông như thế nào. Khi bạn cần thực hiện uốn cong, nhận xét là chính xác ở chỗ bạn nên cố gắng tránh bất cứ điều gì hơn 45 °. Để thực hiện uốn cong 90 °, sử dụng hai uốn cong 45 ° với một đoạn thẳng ngắn giữa chúng. Bạn thực sự đã làm điều này chỉ tốt trong bố trí ban đầu của bạn.

Một lần nữa, bạn cần hiển thị sơ đồ để có được phản hồi có ý nghĩa hơn.

Năng lượng được lưu trữ trong điện từ được kích hoạt đang tạo ra các xung điện áp trên đường dây cung cấp của bạn một khi đã tắt. Bộ vi điều khiển của bạn thậm chí không có tụ tách rời trên các chân cung cấp cho các bộ đệm tạm thời. Bạn có thể muốn thêm 1 hoặc 2 nắp gốm 100nF gần với Vcc như một sự cải tiến ngay lập tức.

Vui lòng cung cấp sơ đồ để phân tích thêm.

Tất cả các ghi chú ứng dụng mà tôi đã đi qua cho đến nay đã nói rằng việc đặt bộ dao động càng gần càng tốt với các chân về cơ bản là điều bắt buộc.

Yours về cơ bản là dặm. Nếu có thể tôi sẽ đặt chúng giữa MCU và đầu nối bàn phím.

Đường dẫn trở lại hiện tại cũng nên được giữ càng ngắn và trực tiếp càng tốt. Điều này có thể được định tuyến theo cách đó khi tinh thể được đặt giữa MCU và bàn phím.

Tôi không biết tần số tinh thể chạy ở mức nào, nếu là tần số 32kHz, nó có thể ổn, nhưng vẫn rất nản lòng.

Có lẽ XTAL và C2 được kết nối trên mặt đất được chia sẻ với transitor không phải là ý tưởng hay.

Tôi không thấy một diode kickback trong mạch để đối phó với kickback từ việc điều chỉnh điện từ. Một điện từ về cơ bản là một cuộn cảm lớn và dòng điện chạy qua nó sẽ tiếp tục chảy cho đến khi năng lượng đó bị tiêu tán khi mạch cố gắng tắt nó. Để giữ dòng điện chạy, cuộn cảm sẽ tạo ra điện áp lớn. Hãy nghĩ rằng bugi trong những chiếc xe mô hình cũ. Năng lượng này được đưa trở lại vào mạch của bạn sẽ tạo ra sự tàn phá và cuối cùng có thể giải phóng khói. Đặt một diode dòng lớn và một tụ điện nhỏ song song với mạch năng lượng điện từ của bạn (diode, tụ điện và điện từ song song) Tụ điện sẽ hấp thụ một phần năng lượng cho đến khi diode bắt đầu dẫn và kéo dài tuổi thọ của diode. Đừng làm cho nó quá lớn.