Schutz des Mikrocontrollers vor elektromagnetischen Störungen

Ich arbeite mit einer Hochspannungsschaltung (2,1 kV für das Testen von Defibrillatorkondensatoren) und steuere die Stromversorgung mit Arduino und lese die erforderlichen Informationen vom Laptop über die serielle Schnittstelle. Die meiste Zeit funktioniert die Schaltung einwandfrei, aber ab und zu wird die Schaltung während der Kondensatorentladung nach dem Test von selbst ausgelöst, ohne dass der Bediener die Taste drückt. Manchmal fällt auch der serielle Monitor aus. Ich nahm an, dass dies der Fall ist, weil Linux den USB-Anschluss für kurze Zeit nicht mehr sieht. USB selbst wird unter einem anderen Namen wieder angezeigt. Ich gehe davon aus, dass es passiert, weil ein elektromagnetisches Feld während der Entladung Spannung in meinem Stromkreis induziert. Meine Frage ist also, wie ich meinen Stromkreis vor solchen Einflüssen schützen kann, oder ich irre mich über den Grund.

Ziel dieses Tests ist es, die Ladezeit des Kondensators zu messen. Die Ladezeit ist definiert als die Zeit vom Einschalten bis zu dem Zeitpunkt, zu dem sich der von der Stromversorgung gelieferte Strom dem Wert 0 nähert. Durch Verbinden von Freigabe1 und Freigabe2 über das Relais wird die Stromversorgung aktiviert. null Ampere. Während der Entladung wird der Entladewiderstand manuell mit dem Prüfling verbunden.

Wenn der größte Teil der Interferenzen von den Schaltkreisanschlüssen herrührt (ein Schaltplan würde helfen), können Sie entweder den Anschlüssen eine Induktivität hinzufügen, um hochfrequente Rückkopplungen herauszufiltern, oder versuchen, den Entladekreis und den Steuer- und Überwachungskreis zu isolieren. Das Hinzufügen der Induktivität kann so einfach sein wie das Wickeln eines Drahtes um eine Ferritperle. Es muss darauf geachtet werden, dass die Rückkopplung ausreichend gedämpft wird, ohne den Betrieb des Stromkreises zu beeinträchtigen (dh langsamere Anstiegszeiten). Optische und physikalische Isolation sind übliche Methoden zur Trennung von Hoch- und Niederspannungskreisen. Das sichere Trennen von Geländen kann zu viel Aufwand bedeuten, Sie können jedoch die Rückwege der einzelnen Strecken für den größten Teil ihrer Reise voneinander trennen. Der Rückweg der Spannungsspitze sollte ungehindert sein (geringste Induktivität). Wenn Isolationsbemühungen nicht ausreichen, Die Eingangsimpedanz der störenden Digitaleingänge kann mit Pull-Up- oder Pull-Down-Widerständen und Kondensatoren gesenkt werden. Der Widerstandswert sollte hoch genug sein, damit der reguläre Betrieb der Leitung nicht beeinträchtigt wird - das heißt, der Treiber kann diesen niedrigeren Widerstand unterstützen. Der Kondensator schließt hochfrequenten Inhalt mit Masse kurz - beginnen Sie mit 100nF Keramik und arbeiten Sie bei Bedarf mit bis zu 10uF (versuchen Sie es zuerst mit nichts natürlich!). Wenn die Spannung an irgendeinem Punkt das Maximum eines Teils überschreitet, kann man sie unter einen gewählten Wert klemmen, indem man etwas verwendet, das so einfach wie eine Zenerdiode ist, obwohl andere (überlegen und teurer) Der Kondensator schließt hochfrequenten Inhalt mit Masse kurz - beginnen Sie mit 100nF Keramik und arbeiten Sie bei Bedarf mit bis zu 10uF (versuchen Sie es zuerst mit nichts natürlich!). Wenn die Spannung an irgendeinem Punkt das Maximum eines Teils überschreitet, kann man sie unter einen gewählten Wert klemmen, indem man etwas verwendet, das so einfach wie eine Zenerdiode ist, obwohl andere (überlegen und teurer) Der Kondensator schließt hochfrequenten Inhalt mit Masse kurz - beginnen Sie mit 100nF Keramik und arbeiten Sie bei Bedarf mit bis zu 10uF (versuchen Sie es zuerst mit nichts natürlich!). Wenn die Spannung an irgendeinem Punkt das Maximum eines Teils überschreitet, kann man sie unter einen gewählten Wert klemmen, indem man etwas verwendet, das so einfach wie eine Zenerdiode ist, obwohl andere (überlegen und teurer)TVS- Systeme / Teile sind verfügbar. Dies schützt jedoch nur vor Beschädigung.

Wenn der Großteil der Interferenzen von den Kondensatorentladungsanschlüssen abgestrahlt wird, besteht ein Ansatz darin, die Strahlung an der Quelle zu reduzieren. Ich vermute, dass eine Verlangsamung oder anderweitige Änderung der Kappenentladerate (TVS) keine Option ist, da dies die Messungen beeinträchtigen würde. Das nächstbeste ist, die Ausbreitungseigenschaften der Drähte und Leiterbahnen zu verringern, die den Kondensator (die Kondensatoren) mit Strom versorgen: Minimieren Sie alle Verbindungslängen einschließlich Masse und minimieren Sie die Erdschleifenbereiche (halten Sie die Rückleitung so nah wie möglich an Signal / Leistung). Natürlich hilft der physische Abstand zwischen dem Controller und dem Prüfling.

Ich habe keine Erfahrung mit EMI-Abschirmschichten (Mu-Metall usw.).

Eine Strategie, um all dies zu überspringen, besteht darin, den Controller während des Entladens vorübergehend für einige hundert Millisekunden herunterzufahren und in der Zwischenzeit den Status zu speichern.