Interferenze Sui Circuiti Elettrici

[erchiu3]

ciao a tutti.

volovo chiedervi un consiglio per un problema che riscontro di frequente riguardo

alle interferenze sui circuiti elettronici. Mi spiego meglio.

Da tempo ormai cerco di realizzare dei piccoli circuiti per lo piu' semplici, applicando le

nozioni di elettronica che man mano vengo a conoscere. Parto generalmente da un foglio di carta

per poi passare al banco di prova, dove li tengo alcune settimane per testarli.

Quello che mi capita di frequente e' che dopo averli testati e secondo me funzionano, li

assemblo in modo definitivo per poi installarli a svolgere il loro compito, ma proprio li'

riscontro le anomalie che prima ignoravo.

Per spiegarmi meglio vi faro'qualche esempio:

Un circuito da me realizzato e' l'attivazione di un carico tramite il taglio di un raggio

infrarosso tx,rx. Perfettamente funzionante fino a quando mi sono reso conto che quando

ci sono altri carichi sulla stessa linea, si attiva da solo. Mi riferisco ad una linea

a bassa tensione continua a 12v. Esempio sulla stessa linea c'e' il campanello di casa,

quindi quando viene suonato il campanello, si attiva il carico dell'altro circuito

che in questo caso sono delle lampade a led. Ad esempio il campanello (classica bobina 12v

su lamella) emette 5 rintocchi, all'ultimo di questi si accende la lampada !?!

un altro caso l'ho riscontrato su di un circuito per attivare un carico tramite una

moneta. Anch'esso ok, fino a quando ho notato che l'accensione avviene anche spontanea e

sempre per lo stesso problema di altre cose collegate sulla linea.

Perche' sul banco di prova questo non mi accade?

E'possibile risolvere questi problemi?

Grazie a tutti erchiu

[Mirko Ceronti]

Caro erchiu3, i problemi di cui parli, sono quelli che ben più di una volta m'hanno fatto quasi gettare la spugna in materia di Elettronica.

Il segreto (alla fine e per sommi capi) sta nel rendere la più bassa possibile l'impedenza degli ingressi digitali, caricandoli anche con delle resistenze del più possibile basso valore.

E non dimentichiamoci i condensatori da 10 nano-Farad sui pin di Clock degli integrati di conteggio.

Poi lo stadio di alimentazione deve avere tutti i crismi per essere definito tale, quindi un buon filtraggio è sempre d'obbligo, per cui nel caso si usino gli integrati della serie 78XX, condensatore da 100 nanoFarad sia sul terminale E che su quello U riferiti a massa e....vicinissimi allo stabilizzatore stesso, quindi un bell'elettrolitico sia in ingresso che in uscita allo stabilizzatore medesimo.

Questo come base di partenza, poi si scende nel dettaglio e (in certi casi) va fatta una valutazione dedicata per quel particolar circuito in quella particolare sede.

Una volta ricordo che avevo modificato una macchina industriale per poterle far esplicare una particolar funzione, ed avevo quindi progettato un circuitino elettronico con 4 flip-flop SR con un CD4044 (che al banco era perfettamente funzionante).

Ogni volta che mi commutava un teleruttore sulla macchina medesima, anche il Flip Flop mi cambiava di stato.

Alla fine (in quel frangente) rimediai solo mettendo sugli ingressi Set-reset, una resistenza da 22 ohm.....bassina eh ?

Però fu l'unico modo affidabile per non sentir più parlare di quel problema.

Ora 22 Ohm son davvero pochi, ma caricare gli ingressi con almeno 1000 Ohm, non è certo una blasfemìa.

Aggiungerei anche che (in caso di realizzazione su circuito stampato) le piste vanno disegnate le più larghe possibile ed anche corte.

Poi l'argomento è vasto, quindi lasciamolo maturare sul Forum e vediamo che ne esce in base anche agli interventi dei colleghi.

Saluti

Mirko

Modificato: 7 novembre 2011 da Mirko Ceronti

[Livio Orsini]

Il fenomeno che hai rilevato dipende dalle interferenze elettromagnetiche, chiamate usualmente "disturbi".

Questi sono essenzialmente di due tipi: condotti e irradiati.

I disturbi condotti vengono trasmessi attraverso i fili di connessione dle dispositivo. Quelli irradiati via etere, esattamente come un qualsiasi segnale radio.

Per evitare l'influenza di questi fenomeni sui dispositivi elettici-elettronici si agisce su diue fronti: Sopprimendo o limitando i disturbi all'origine e aumentando l'immunità ai disturbi dei dispositivi.

Tutto questo è normato dalla norme EMC. Gli apparati commerciali/industriali per ottenere il marchio CE devono soddisfare a quanto previsto dalle norme sia in fatto di emissione, sia in fatto di sensibilità

Dopo questa premessa veniamo al tuo problema specifico.

Il campanello elettrico casalingo è una delle peggior fonti di disturbo, basta esaminarne il funzionamento e si capisce che è praticamente un radiotrasmettitore a scintilla, tipo di emissioni radio consentite solo per casi di vera emergenza (invio di SOS e simili). Questo perchè le sue emissioni coprono un enorme spettro di frequenze.

La via per eliminare questa "dipendenza" dei tuoi apparati è appastanza semplice seppur non facile.

Quasi certamente la fonte previlegiata d'ingresso, dei disturbi, è la linea di alimentazione, quindi è il primo punto su cui agire.

I metodi canonici sono:

1 - filtro d'ingresso in alternata sul primario del condensatore. In genere è un doppo PI formato da L-C-L, con la capacità messa a terra (su di una buona terra).

2 - Trasformatore di alimentazione con avvolgimento di schermo, tra primario e secondario, connesso ad una buona terra.

3 - Filtri L-C sull'alimentazione, direttamente sulla scheda del circuito da immunizzare.

4 - Cura dei comuni e dei giri di massa

5 - Evitare che i fili di alimentazione e comando del dispositivi viaggino in prossimità e, soprattutto, parallelamente alla linea di alimentazione e comando del disturbatore.

[erchiu3]

Intanto vi ringrazio per i suggerimenti.

Per lo piu' lavoro sulla bassa tensione (12v) proveniente da batterie caricate da pannelli

fotovoltaici, quindi non vengono utilizzati trasformatori. In alcuni casi faccio uso

di regolatori della serie 7805 per pilotare gli operazionali.

Dove pero' non utilizzo integrati, ma solo semplicemente transistor, la 12v la prelevo

direttamente dalla batteria, che naturalmente ha un valore fluttuante.

Ad esempio per il circuito del controllo di un carico tramite una moneta, ho collegato, la

base di un pnp tramite resistenza da 2,2kohm ad una moneta appunto, il suo emettitore alla

tensione di batteria ed il suo collettore ad una resistenza da 1,5mohm. Un operazionale

controlla la tensione sul collettore, confrontandola con quella ai capi di un reostato variabile

da 4,7kohm, l'uscita l'ho poi utilizzata per pilotare un flip flop in modo che il carico

sia permanentemente acceso oppure spento.

Domanda?

Apparte l'errore nell'utilizzare la tensione della batteria senza livellarla (7812), ma

questa piccola resistenza dove andrebbe collegata? ed il condesatore da 10 nf ?

Scusatemi ,ma come premesso non sono una cima e le mie esperienze le ho fatte tutte sul campo.

Poi visto che vari circuiti li ho gia' assemblati, potrei dotarli di un circuito di

alimentazione esterno?

grazie ancora a tutti

erchiu

[Livio Orsini]

A parte il fatto che con un circuito con questa topologia è andarsi a cercare i guai, perchè bisognerebbe almeno polarizzare la base con un partitore; in altri termini metti un resistore di valore pari a circa 10 kohm (valore messo li per intuito) tra base e positivo dell'alimentazione. Quando c'è presenza della moneta il transistor va in conduzione e, con quel valore di Rc basta una corrente di circa 8 microA per andare in saturazione. Io diminuirei di 2 prdini almeno la Rc.

Poi, in serie all'alimentazione metti 2 celle a L rovescato in casacata. Induttanzina di filtro, 470 uF verso massa, induttanzina di filtro e 330nF ceramico multistrato verso massa.

Al posto delle induttanze pui usare 2 resistori da circa 68 ohm, con le correnti in gioco la cdt è trascurabile.

Se con questo filtraggio il difetto non scompare, allora la faccenda si fa pesante perchè il disturbo non etra dalla sola alimentazione. Può entrare da fili di cablaggio verso l'esterno o, peggio, essere captato per via aerea. In quest'ultimo caso l'unica soluzione possibile è chiudere il circuito in un contenitore schermante, quindi materiale ferroso, che verrà messo a terra.