Interferenze su alimentazione Arduino

[Enzox1]

Buonasera. A casa, per la gestione automatica di un carico tramite relè con scambio a 220v, tengo un Arduino collegato alla rete elettrica h24 mediante un alimentatore 9V economico (classico modello che si attacca alla presa).

Ho notato che quando a casa accendo dei neon o delle luci a relè si ha spesso in quell'esatto momento tipo un riavvio dell'arduino o comunque un'interferenza sull'esecuzione dello sketch.

Credo che si tratti dell'alimentatore economico.. Confermate?

[del_user_237282]

Il problema è dato sia dall'alimentatore che non è dotato di filtri che da arduino che è sensibile ai disturbi. Secondo me la strada migliore è quella di aggiungere due condensatori (uno da 100 uF e uno da 100 nF) in parallelo all'alimentazione della scheda direttamente tra +5V e GND. Possono sembrare componenti da niente ma spesso sono quelli che fanno la differenza.

[Livio Orsini]

Parlo per esperienza diretta.

Arduino è sensibile sia ai disturbi condotti dai collegamenti sa e verso il campo, alimentazione e I/O, sia dai disturbi irradiati. Questo perchè è una scheda progettata come sistema di sviluppo Sw a basso costo e prevista per impieghi in ambineti "tranquilli" come un banco da laboratorio.

 

Se si vuole adattarla ad ambienti più gravosi non bastano un paio di condensatori sull'alimentazione; apparentemente magari il problema sembra risolto, invece è solo rallentato.

 

Io ho ottenuto dei risultati quasi perfetti (non posso esserne sicuro perchè non ho più a disposizione gli strumenti per testare l'immunità EMC) solo quando ho usato misure drastiche quali:

• Alimentatore lineare ottenuto con trasformatore a doppio secondario; un secondario per alimentare solo arduino, e l'altro per alimentare i separatori galvanici sul campo.
• Filtro di rete montato immediatamente prima del trasformatore di alimentazione; filtro connesso ad una buona terra
• Filtri degli alimentatori del tipo "p greco", con induttore in serie.

In pratica da un secondario dreno la tensione per un regolatore serie da 9V (LM7809), in uscita a questo hi un cella C-L-C e vado ad alimentare la scheda di arduino.

Tutti gli ingressi e le uscite digitali sono separate con optoisolatori, la cui alimentazione lato campo è derivata dal secondo alimentatore. In questo modo è tutto separato, anche gli zeri volt delle alimentazioni.

 

Per gli ingressi analogici una separazione galvanica sarebbe risultata troppo dispendiosa; ho raggiunto un compromesso usando degli amplificatori differenziali come circuito di ingresso dal campo.

 

In questo modo ho ottenuto dei buoni risultati. Ho un controllo di un dispositivo, in cui c'è anche un dimmer che controlla la velocità di un ventilatore che è fonte di grandi disturbi, che lavora da un anno senza problemi. Se uso una scheda di arduino senza queste precauzioni, la scheda si blocca ogni 5'-10'.

 

Volendo fare le cose ancora meglio, invece di un solo trasformatore con due secondari, si dovrebbero usare 2 trasformatori con 2 filtri di rete.

[del_user_237282]

Non vorrei andare OT, però mi è venuta un'idea...

 

Quote

Per gli ingressi analogici una separazione galvanica sarebbe risultata troppo dispendiosa; ho raggiunto un compromesso usando degli amplificatori differenziali come circuito di ingresso dal campo.

 

Per optoisolare anche i segnali analogici non sarebbe possibile utilizzare un convertitore A/D collegato ai circuiti di campo ed optoisolare la linea digitale che lo collega ad Arduino?

[Livio Orsini]

Se usi un convertitore con interfaccia I2C la cosa è fattibile perchè son solo 2 segnali da isolare.

Se il convertitore ha un'uscita parallela devi prevedere sufficienti Ingressi con relativi foto accoppiatori. minimo 10 se ti basta una conversione su 1024 livelli, come quella di arduino.

[Nik-nak]

Quote

Credo che si tratti dell'alimentatore economico.. Confermate?

Se vuoi toglierti il dubbio che il problema sia causato da disturbi condotti sulla rete elettrica, puoi provare ad alimentare arduino a batteria(6 batterie da 1.5v in serie, oppure una batteria da 12V con regolatore lineare a 9V).

Se il problema sparisce, puoi successivamente lavorare, sull'alimentazione da rete elettrica.

[Enzox1]

Ringrazio tutti per i consigli e per la bella discussione che ne è nata! Non appena farò delle prove vi informerò sull'esito.

[roberto8303]

http://www.ebay.it/itm/Filtro-di-rete-antidisturbo-EMI-per-circuiti-stampati-PCB-250V-10A-/262435145988?hash=item3d1a5a8904:g:GqoAAOSwSgJXNfx3

 

sarebbe utile uno di questo all' ingresso di un trasfo 240- 9volt? per poi alimentare arduino?

[Livio Orsini]

Sarebbe meglio usare questo o quest'altro.

Collegandoli direttamente all'ingresso del cavo di rete. Oppure usare un tipo come questo, solo che è necessario usare una presa femmina di tipo USA, come quelle dei PC.

[Enzox1]

Non avevo pensato a questi filtri già pronti. Ottimo suggerimento!

[del_user_ 254929]

il 20/8/2017 at 08:56 , Livio Orsini scrisse:

Parlo per esperienza diretta.

Arduino è sensibile sia ai disturbi condotti dai collegamenti sa e verso il campo, alimentazione e I/O, sia dai disturbi irradiati. Questo perchè è una scheda progettata come sistema di sviluppo Sw a basso costo e prevista per impieghi in ambineti "tranquilli" come un banco da laboratorio.

 

Se si vuole adattarla ad ambienti più gravosi non bastano un paio di condensatori sull'alimentazione; apparentemente magari il problema sembra risolto, invece è solo rallentato.

 

Io ho ottenuto dei risultati quasi perfetti (non posso esserne sicuro perchè non ho più a disposizione gli strumenti per testare l'immunità EMC) solo quando ho usato misure drastiche quali:

• Alimentatore lineare ottenuto con trasformatore a doppio secondario; un secondario per alimentare solo arduino, e l'altro per alimentare i separatori galvanici sul campo.
• Filtro di rete montato immediatamente prima del trasformatore di alimentazione; filtro connesso ad una buona terra
• Filtri degli alimentatori del tipo "p greco", con induttore in serie.

In pratica da un secondario dreno la tensione per un regolatore serie da 9V (LM7809), in uscita a questo hi un cella C-L-C e vado ad alimentare la scheda di arduino.

Tutti gli ingressi e le uscite digitali sono separate con optoisolatori, la cui alimentazione lato campo è derivata dal secondo alimentatore. In questo modo è tutto separato, anche gli zeri volt delle alimentazioni.

 

Per gli ingressi analogici una separazione galvanica sarebbe risultata troppo dispendiosa; ho raggiunto un compromesso usando degli amplificatori differenziali come circuito di ingresso dal campo.

 

In questo modo ho ottenuto dei buoni risultati. Ho un controllo di un dispositivo, in cui c'è anche un dimmer che controlla la velocità di un ventilatore che è fonte di grandi disturbi, che lavora da un anno senza problemi. Se uso una scheda di arduino senza queste precauzioni, la scheda si blocca ogni 5'-10'.

 

Volendo fare le cose ancora meglio, invece di un solo trasformatore con due secondari, si dovrebbero usare 2 trasformatori con 2 filtri di rete.

 

Se mi consentite di riaccendere l'argomento, avrei dei quesiti.

Ho ben capito che, è raccomandato l'utilizzo di due alimentatori separati e filtri EMI a monte, consiglio che seguirò scrupolosamente.

Premetto che sono quasi totalmente ignorante di elettronica.

C'è qualche buon samaritano che può indicarmi come optoisolare Arduino, magari con schemi o link a discussioni in cui se ne parla?

Vorrei utilizzarlo per comandare dei relè già optoisolati per una serra, ma da quanto leggo, non basta in caso di collegamento apparecchi 220 v.

 

Nel forum di Arduino ho trovato questo commento:

"Su consiglio di un amico che fà Automazione PLC pesante, ha montato un filtro RC (0.5 picoFarad+100Ohm) sui contatti del relè, dal lato 220volt, tra comune e Normalmente chiuso.

Nota importante1: come mi hanno spiegato, l'interferenza nasce quando il contatto si apre, per questo và montato dal lato che a riposo, risulta chiuso, anche se non alimentato. L'interferenza si propaga su tutta la "carcassa" del relè elettromeccanico...

Nota importante2: se avete uno zoccolo multirelè, occorre montare un filtro RC su tutti i relè che si attivano. In questo modo si "segano" tutte le interferenze sul nascere.

Se poi, anzichè 220v ca, commutate un 12volt ad alto voltaggio, sostituite la RC con un diodo in controfase."

 

Cosa ne pensate? Grazie infinite.

[Livio Orsini]

Il rgolamento non permette gli accodamenti perchè si creano confusioni nelle risposte.

 

Se vuoi apri una nuova discussione sull'argomento di tuo interesse.

 

Per quanto riguarda l'argomento di questa discussione io ho già espresso i miei pareri, pareri derivanti da oltre 40 di attività professionale nel campo dell'elettronica professionale ed automazione industriale.

Le direttive/normative EMC danno delle prescrizioni ben precise e la cui utilità si è dimostrata più che valida nel corso di almeno venti anni.