Problema Interferenza Circuito Videocitofono + Xbee

[patatino59]

http://www.pololu.co...og/product/2103

Era spiegato nel primo post. Si tratta di un regolatore Switch mode miniaturizzato con ampio range di tensioni in ingresso.

Per questo motivo ho proposto una resistenza in serie al filtro.

Il modulo Xbee, di suo, va alimentato a 3,3 Volts

Modificato: 9 gennaio 2013 da patatino666

[Sharktear]

Dunque, sono a lavoro per cui non ho strumenti per realizzare uno schemino del circuito... riepilogo sinteticamente: - linea bus 30 Vcc a cui sono collegati sia il videocitofono che il mio circuito - il mio circuito è costituito da: un regolatore step-down che prende in input i 30 Vcc e li riduce a 5 Vcc (è regolabile perciò se la resistenza proposta da patatino causa una caduta di tensione mi è sufficiente compensarla agendo sul trimmer del regolatore verifcando che in uscita continui a darmi gli attuali 5V) collegato al regolatore step-down c'è il circuito di piliotaggio del relè (che assorbe 200 mW con bobina sollecitata) oltre al relè c'è un moduletto di adattamento da 5V a 3V3 per alimentare il modulo xbee, il quale è in attesa di un comando di attivazione del relè i piedini del relè sono collegati a quelli del pulsante di apertura del videocitofono in modo da simularne la sua pressione

Qualche sera fa ho fatto una prova con una piccola bobina recuperata non so dove... di questa bobina non ne conosco il valore dell'induttanza, posso solo dire che è piccola (5mm di diamentro per 7mm di altezza circa)... non avevo il condensatore ceramico per cui ho fatto la prova soltanto con la bobina mettendola in serie al positivo che alimenta il mio circuito... il risultato ottenuto è promettente... cioè lo stesso che ottengo se al suo posto collego l'amperometro: il segnale del video è pulito (cambia soltanto leggermente la tonalità del colore), purtroppo però se sollevo la cornetta del citofono sento sulla linea un ticchettio con cadenza regolare che inizia proprio quando il modulo xbee viene accoppiato al suo modulo gemello che gli trasmette i segnali. Faccio qualche deduzione empirica dall'immensa mia ignoranza in materia: se sento il ticchettio vuol dire che stiamo parlando di un disturbo di frequenze dell'ordine di nemmeno pochi kHz (altrimenti non sarebbero udibili dall'orecchio umano)... Spero che mettendo il condensatore ceramico da 1 uF verso massa si risolva anche questo disturbo ma se non ho capito male questo dovrebbe tagliare fuori le alte frequenze perciò non è detto che ci rientri anche il ticchettio che sento... Per quanto riguarda il condensatore elettrolitico da utilizzare come riserva per il relè, 1000 uF possono essere sufficienti? Mettere la seconda bobina realizzando il filtro a T che vantaggi può portarmi? Spero di non dover realizzare la schermatura metallica per il modulo xbee... anche perchè l'antenna dovrebbe comunque rimanerne al di fuori, quindi non so quanto sarebbe efficiente... Per quanto riguarda la bobina di filtro ho trovato un vecchio alimentatore ATX per pc che al sui interno ne monta ben 2 e di dimensioni maggiori di quella attualmente provata (quelle dentro l'alimentatore sono alte circa 1 cm e con diametro di 7.8 mm, anche la sezione degli avvolgimenti di rame smaltati sembra maggiore). P.S. come si fa a capire il valore della loro induttanza se non hanno alcuna sigla? Esiste un modo per misurarla? Grazie ancora per l'enorme aiuto che mi state dando!

[Livio Orsini]

L'induttanza la devi mettere dopo il circuito step down, tra quello e l'adattatore per ottenere il 3.3V.

Il condensatore da 0.1µF è indicativo; può essere anche 0.33µF o 0.47µF. E' più importante che abbia i reofori corti.

L'induttanzanon ha solo il pregio di non aver caduta di tensione in continua, ma ha un'impedenza che cresce con la frequnza, mentre se metti un resistenza da 100 ohm son sempre 100 ohm. Più i disturbi sono rono ripidi e veloci più l'induttanza blocca.

Esiste un modo per misurarla?

Ci sono strumenti appositi che sono i Qmetri. Se disponi di un oscilloscopio e di un geenratore di frequenza puoi provare a realizzare un partitore con un'induttanza ed una resistenza. Dal rapporto tra le tensioni ai capi dei due dispositivi, conoscendo il valore della resistenza, risali alla reattanza della bobina poi applichi la formula della reattanza X_L = L*2*pi*f e ti ricavi L.

Se guardi sul catalogo di RS o altri distributori trovi i codici a colori delle induttanze, son simili a quello delle resistenze.

[patatino59]

Attento, Livio, l'induttanza e' la prima cosa da interporre tra il bus del videocitofono ed il resto del circuito. Poi puoi anche mettere un secondo filtro in uscita al modulo di regolazione per togliere i disturbi di commutazione switching, infine il circuito con la resistenza e l'elettrolitico e' importantissimo proprio per alimentare la scheda Xbee durante il funzionamento e non gravare sul bus. (finita la richiesta di corrente il condensatore si carichera' "con calma" per il successivo utilizzo)

Modificato: 11 gennaio 2013 da patatino666

[Livio Orsini]

C'è da decidere chi genera i disturbi. Se i disturbi sono generati dalla scheda XBEE i filtri vanno messi immediatamente a ridosso della scheda.

Mettendo il filtri sul bus si ha l'azione inversa. I disturbi nin vengonio eliminati ma si impedisce che entrino da qualla via. Può anche dare qualche risultato apparente, però il problema resta ed è possibile che alla prima variaziazione delle condizioni ambientali il problema si ripresenti.

infine il circuito con la resistenza e l'elettrolitico e' importantissimo proprio per alimentare la scheda Xbee

Questa è un'altra questione.

Non è una bella soluzione perchè significa che non c'è energia sufficiente e si è costretti a mettere un volano. Comunque per limitare la corrente di carica del condensatore l'induttanza ha un effetto anche migliore di quello della rtesitenza.

Tutto questo però ha poco a che vedere con la soppressione dei disturbi.

Il metodo corretto è alimentare il dispositivo XBEE con una propria fonte di alimentazione, non fornita dal bus. Poi si eliminano gli eventuali disturbi.

Comunque un dispositivo certificato CE dovrebbe avere un livello di irradiazione-conduzione di disturbi tale da non disturbare altre apparecchiature.

[Sharktear]

Rieccomi qua ancora senza i componenti per fare le opportune prove... il problema è che nei siti da cui mi rifornisco i quantitativi minimi per singolo componente fanno lievitare il prezzo totale dell'ordine perciò sto attendendo di poter andare di persona in un negozio fisico nella mia città. Nel frattempo ho cercato di approfondire un minimo la parte teorica... Intanto chiarisco qualche punto: il dover alimentare il circuito prelevando l'alimentazione dal bus del videocitofono è un prerequisito essenziale, non ho altre alternative... a meno che non mi si proponga una valida alternativa tramite batteria al litio (dimensioni ridotte ed autonomia sufficiente almeno a 2 settimane di funzionamento senza doverla ricaricare). Inoltre concordo sul fatto che il disturbo vada rimosso alla fonte, ma empiricamente faccio questa deduzione (correggetemi se sbaglio): se io impedisco alla parte variabile del segnale bus (video/audio/ecc...) di entrare nel mio circuito, mettendo il filtro LC a monte dello stesso, eviterò che lo stesso segnale venga "sporcato" e rimmesso nel circuito del bus... certo questo non mi mette al riparo dal nuovo disturbo eventualmente generato dal mio circuito, ma a questo posso porre rimedio aggiungendo un secondo filtro LC il più vicino alla fonte del disturbo (che nel mio caso può essere dovuto sia ai transitori dell'alimentatore step-down che al modulo Xbee), di certo non farebbe male. Finora ho solo potuto appurare che mettendo soltanto una bobina (senza quindi il condesatore verso massa), il cui valore di induttanza mi è ignoto, a monte del mio circuito, rimuovo quasi totalmente il disturbo sul segnale video (senza bobina l'immagine video è inguardabile)... rimane però il disturbo sul segnale audio (un click con cadenza regolare)... non so se questo si risolverà aggiungendo il condensatore verso massa, ma se non ho capito male il condensatore ceramico ha la funzione di cortocircuitare le alte frequenze (non so di quale ordine), quindi non so se agirebbe anche sulla parte attualmente residua del disturbo. A questo punto mi viene in mente quanto segue: se io voglio diminuire la frequenza di taglio del filtro in modo da tagliare fuori le frequenze "udibili" sul segnale audio mi occorre aumentare i valori della capacità e dell'induttanza, ad esempio se volessi una frequenza di taglio di circa 2Khz dovrei avere una bobina da 700 uH ed un condensatore da 10 uF... per quanto riguarda la bobina ne ho viste di valori fino a 500 uH di dimensioni ridotte (tenendo conto che la corrente in gioco non supera sicuramente i 600 mA) quindi non sarebbe un problema... lo stesso non si può dire però per il condensatore ceramico... oltre 1 uF non mi sembra di averne visti... mi chiedo quindi: ci sono altri tipi di condensatori che andrebbero bene allo scopo? Avrebbe senso ridurre al minimo la frequenza di taglio (se non altro nel filtro posto nelle immediate vicinanze del modulo Xbee che è quello che introduce il disturbo sul segnale audio del bus del videocitofono)? In linea teorica per il funzionamento del mio circuito basterebbe solo il passaggio della banda 50-60Hz?

Grazie per tutte le delucidazioni che vorrete darmi.il

[Sharktear]

Niente da fare... oggi sono riuscito a procurarmi sia delle induttanze da 100 uH e dei condensatori multistrato da 1 uF... ho montato i componenti ma il risultato sperato non è arrivato... il condensatore posto tra l'induttanza e la massa non ha aggiunto alcun miglioramento oltre a quello ottenuto con la sola induttanza, cioè sento sempre il click con cadenza costante sulla linea audio. Ho provato più configurazioni ma portano tutte allo stesso risultato. Ho provato sia a mettere il filtro a L a monte dell'alimentazione che anche sull'alimentazione del modulo xbee. Ho anche provato a mettere due induttanze in serie con il condensatore ceramico nel loro mezzo verso la massa (di fatto il filtro a T), ma non è cambiato nulla... Mi rimane solo più la speranza che variando i valori di L e C e diminuendo quindi la frequenza di taglio del filtro passa basso si riesca a scartare il disturbo ancora residuo...

Se non riesco nell'impresa le alternative che mi rimangono sono 2:

- un cavetto di alimentazione esterno al videocitofono per alimentare in maniera separata il mio circuito (soluzione antiestetica ma di fatto la più pratica)

- una batteria correttamente dimensionata per alimentare il mio circuito (e nascosta quindi dentro il videocitofono assieme al mio circuito)

Se a qualcuno viene in mente altro o sa come aiutarmi lo ringrazio in anticipo.

P.S. ma le induttanze di filtro nel package plastico a parallelepipedo, piuttosto che quelle simili alle classiche resistenze con gli anelli del codice colore, hanno la stessa valenza di quelle con avvolgimento in rame smaltato e ben visibile su nucleo di ferrite? Cioè, al di là dei valori di corrente che sono sicuramente diversi, a parità di valore di induttanza, hanno la stessa funzione?

[Livio Orsini]

Le induttanze svolgono il loro lavoro inipendentemente dalla loro forma; l'unica variante è la qualità del prodotto ma questa non è legata alla forma.

Puoi fare una prova veloce alimentando la scheda a batteria, in questo modo vedi se l'interferenza è dovuta esclusivamente alla circolazione sui fili. Se anche con alimentazione a batteria hai ancora rumori e interferemze, significa che hai una duplice azione di disturbo: condotta e irradiata.

[Sharktear]

Quindi se alimentando il circuito da una fonte esterna il disturbo sull'audio rimane vuol dire che è di tipo indotto (lo stesso disturbo che si sente avvicinando un cellulare in trasmissione vicino ad un altoparlante), giusto? Beh, allora posso affermare che nel mio caso è di tipo conduttivo e non indotto perchè alimentando il mio circuito separatamente, non c'è alcun tipo di interferenza, nè sul segnale video nè tantomeno sull'audio ed il tutto tenendo il mio circuito a nemmeno una decina di centimetri dalla scheda madre del videocitofono.

A questo punto ho qualche speranza di poter migliorare il filtro e riuscire ad alimentare il tutto da bus?

Mi è venuta in mente un'altra idea "folle"... finora ho ragionato pensando di prelevare l'alimentazione dal bus (che ricordo è a 30Vdc) che contiene al suo interno anche i "dati"... forse potrei cercare sul circuito del videocitofono la linea di alimentazione già "adattata" a 5V che viene utilizzata per i vari circuiti che compongono la scheda madre... ma l'impresa sarebbe molto ardua e naturalmente al di sopra delle mie capacità con alto rischio di guastare il videocitofono.

[Livio Orsini]

Io lascerei perdere l'idea di drenare corrente dal bus e userei un'alimentazione separata. Altrimenti se vuoi insistere ad alimentare drenando corrente dal bus devi migliorare di molto il filtraggio. Molto dipende anche dalla disposizione dei componenti e dalla bontà della masse.