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曾经看到过一个很好的分析过程,把所有的内容都总结出来了。
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在产品实验中,我们发现当部分电机启动的时候,单片机就Reset了。
0 m6 e* D2 [7 Z3 p5 O7 S3 l继电器开关期间产生的噪声耦合到了mcu信号线路上。这种噪声引起了MCU电流注入/出,这种耦合噪音有足够高的转换率才会引起了微控制器的复位时的。
8 c, r# Z( L4 }; z. K/ p在系统设计的时候,是采用继电器来控制电机的,在出现问题后,我们做了实验,发现在继电器驱动电机过程中有以下的现象:* t! h7 p) K7 }. H! v) _
-电动机的电感产生负电压尖峰。
* Z9 t/ T3 S) G% w. ]7 v-在继电器的开关期间,继电器触点上产生了一些地弹电压。: c u, \5 Z- B, L" \1 z. J+ A6 A
2 ?* H0 a0 x% R, l2 a0 {
由于这些地弹,电池电压(9~16V)和电机产生的电压尖峰综合效应,导致了继电器触点上的电压高达-36V的(在继电器上压敏电阻器加装了之后)。
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, H# S P1 T# g X# `在产品设计的时候,有继电器未安装,然后在继电器输出线与地线之间存在高阻抗(86千欧)。 O y, E9 F9 ?4 g7 R1 U* f
( q* X* V0 F' w在上述条件下,驱动电机的继电器开关时产生的电压变化,电容耦合到未安装的继电器的输出线和反馈线,而他们是通过高阻抗连接到MCU的引脚上的。
, G* T) K1 a& O' c' k0 _2 m5 W" j6 \0 C# M- n/ u. ^. z" H
这种耦合噪声电流注入/出到MCU,如果耦合噪音摆率足够高,将会导致微控制器的Reset。( L6 Y' w1 `. r" I' \) A& Q- V8 N
6 W( y3 c; T6 T, x两个因素导致此问题:
% R7 F) n) _( U, g1)首先是不同PCB层电容耦合通道,有助于提高容性耦合。+ y. _4 h+ ^0 p! I0 U
2)其次是一些反馈线电容器连接到信号地平面,也有助于增加从功率噪音源的电子地平面的耦合。
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