Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4689
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av Swech »

Samma frågor igen....
Försvinner matningen till processorn vid kortslutning?
Vad är det för processor?

Swech
ece
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2014, 13:49:45
Ort: I Stockholm, för närvarande

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av ece »

Hej!

Hela huset släcks så, förr eller senare gör den det. Med tanke på all kapacitans som ligger på logikmatningarna så är det inte ett vågat antagande att säga att den försvinner efter kortslutningsvågen har gjort sitt.
Jag kan visuellt se en fördröjning på LED:arna om c:a 500 ms när jag rycker kabeln vid barkortsmätningar.

Det är en stm32f030 någonting.
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4689
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av Swech »

Det som av erfarenhet jag vet från AVR processorer är att de lätt tar stryk om
matningen till kretsen är borta men det kommer ström in via IO pinnar.
Resultatet är då oftast kass ingång.
Bara så att ni inte stirrar er blinda på ett enda scenario

Swech
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av ghu »

Jag tror som fler här att spänningståligheten hos 1 Mohms motstånden är för låg.
När kortslutningsströmmen bryts av säkringen uppstår en spänningspuls på bägge de kortslutna faserna beroende på induktans i det matande nätet.

Detta är ju lätt att testa. Ta bort mätledningarna till de 3 faserna före kortslutningstestet och behåll jordanslutningen.
MiaM
Inlägg: 9903
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av MiaM »

När ni skjuter 63A-säkringarna, vilka andra saker bryts också?

Om det t.ex. finns ett gäng tända klassiska lysrör med reaktor i byggnaden så kan de nog ge en rätt saftig back-EMK och denna kommer ju inte förrän säkringarna gått, så jag tror nog att alla spåren har tillräcklig sannolikhet för att följa, dvs spänningståligheten hos motstånden, snabbheten hos skyddskopplingen vid ingångarna och matningsspänningen till kretsen.

Förutsatt att skyddskretsen ser till att ta de snabbaste spikarna, de som är för snabba för vanliga dioder att hantera, så kan man skydda kretsen mot signal in utan matningsspänning genom att sätta dioder från ingångarna till matningsspänningen. Zenerdioderna som ritats i kretsen bör väl fylla den funktionen, men det förutsätter att de är snabba nog och leder tillräckligt vid en snabb spik.


Men sen är det ju detta med induktiv koppling. Undrar fortfarande vilka eventuella övriga ej galvaniskt skilda anslutningar som finns till detta kort, och undrar också om kortet sitter så att det kan påverkas av induktion från strömpulsen då säkringarna skjuts.

Med isolerkrets, avser du en IC som kan överför analoga spänningar galvaniskt skiljt? Om upplösningen på tidsaxeln / i frekvens inte behöver gå väldigt högt upp så är transformatorer vettiga. Eftersom det är en signal, även om den kommer från nätspänning, så kan du överväga transformatorer avsedda för signaler, typ ljud/modemtransformatorer, även om en klassisk nättrafo kan vara rätt bra den med. Provmät karaktäristik på några trafos ur bra-att-ha-högen eller liknande för att få en uppfattning om hur de beter sig för att mäta annat än 50Hz sinusvåg. Antar att kretsen mäter direkt på detta sätt delvis för att ha koll på vågformen, eller?
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26105
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av Icecap »

Zenerdioder som skydd är inte nog. Zener är inte snabbast i världen men paralellkopplat med en lämplig konding (t.ex. 10nF-100nF med låg ESR) blir det bra.

Och om VDD är noll kan shottky-dioden komma väl till hands också, alltså den mellan ingången och VDD.

Jag har konsekvent alltid först motstånd (i ett sntal som kan behövas), konding & zener och sedan ett motstånd till pinnen.
ece
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2014, 13:49:45
Ort: I Stockholm, för närvarande

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av ece »

Hej Alla!

Försöker svara och kommer återkomma med återkoppling när allt är löst för de som är intresserade.

Ang. isolering så har jag absolut ingen plats för trafos, vi kör 11 kW genom ett kort som är lite större än en normal plånbok. Alla som inte utvecklar elektronik vill alltid ha små konstruktioner av någon anledning. Trafos för 50 Hz är helt uteslutet och audiotrafos tror jag inte presterar speciellt väl på 50 Hz, eller har jag fel? Bara något jag läst mig till sedan urminnens dagar.

Isolering skulle nog fungera bra med någon isolerad op-amp eller liknande. Galvanisk isolering existerar ju ändå inte på kortet ändå eftersom nolla-logikjord-skyddsjord med stor sannolikhet är detsamma.

Sedan läste jag något om diodrarna som är inritade mellan GND och VDD, om att de var zener.
Det är schottkydiodrar som sitter där. Har ritat ett S men jag kanske gjorde det lite slarvigt. Dessa får väl ändå anses vara mycket snabbare än zener iaf samt med lägre spänningsfall. Så den delen av konstruktionen ser jag som ok och skulle nog själv ha haft om jag gjort det.

Sedan kan man ju undra varför inte en eller bägge dessa Schottkys brann också när processorn brann? De är ju otroligt spänningssköra. Förmodligen så är spänningen in till dessa inte så hög som 30 kV spänningsdelat utan kanske bara några tusen V om det nu kommer från transmissionsledningens LC svängning, induktansen i lysrörsarmaturer eller andra induktanser.

Jag har beställt TVS och zenerdiodrar med lämpliga nivåer. Kommer att patcha och testa och återkommer som sagt.

Tack alla! :whoho:
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26105
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Aabenraa, Danmark

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av Icecap »

Om det kommer en energirik puls in på en portpinne och den får portpinnen att över/understiga VDD/GND med en diodsträcka sker det oftast en latch-op som minst förstör portpinnens interna kretslopp.

Det kretslopp du har visat är ett kretslopp som fungerar när alla är glada o solen skiner, inte när något skiter sig.

Jag har - qua min militäre utbildning - alltid designat efter worst case. Jag har inte haft ett enda tillfälle där det har gått fel pga. dåligt design.

En zener med konding över ger responstid för zenern, använder man 4,7V zener vid 5V logik fungerar det bra, till 3,3V antar jag att 2,7V zener blir bra.

Genombrott i motstånder ger en mycket snabb flanka som kan slå igenom snart sagt allt.
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av ghu »

ece skrev: 12 maj 2022, 13:55:47
Sedan kan man ju undra varför inte en eller bägge dessa Schottkys brann också när processorn brann? De är ju otroligt spänningssköra. Förmodligen så är spänningen in till dessa inte så hög som 30 kV spänningsdelat utan kanske bara några tusen V om det nu kommer från transmissionsledningens LC svängning, induktansen i lysrörsarmaturer eller andra induktanser.
Jag tycker du tänker lite fel. Spänningstransienter från din trefaskrets ska inte komma fram till dina skyddsdioder, det är 1 Mohms seriemotstånden som ska ta upp denna spänning. Det är därför det är så oerhört viktigt att se till att motstånden klarar aktuell spänning.
Skyddsdioderna ska bara leda i framriktningen så att de inte tål hög spänning i backriktningen spelar ingen roll.
Slutsats se till att seriemotstånden klarar aktuell transientspänning innan du gör något annat.
ece
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2014, 13:49:45
Ort: I Stockholm, för närvarande

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av ece »

Hej!
Svarar ghu.
De har (återigen jag är inte konstruktör av detta) 2 M ovanför 18k i delning. Det ger c:a 3 V ut vid 325 V in.
Om du skickar på en våg med 2-4 kV hur skulle spänningsdelningen då kunna få ner spänningen till max 3,3 V?

Det är 1206:or som tål 600 V. Jag kan omöjligen få in något annat (större) med de isoleringskrav som finns så det är vad det är. Kanske kan man hitta några 1206:or som tål 1kV men det känns som det kvittar eftersom de överlever ett flertal kortslutningar.

Den har ju dessutom gått igenom EMC med burst och den andra störningen vad den heter. (Blixtnedslag och generella nätstörningar)
MiaM
Inlägg: 9903
Blev medlem: 6 maj 2009, 22:19:19

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av MiaM »

Håller med om motstånden.

Rekommenderar att du ersätter befintliga motstånd med en samling säg t.ex. 100k i serie, och använd gärna hålmonterade motstånd.

Det ni egentligen skulle behöva är något som kan skicka in överspänning för att testa vad som händer. Tänk efter väldigt noga före byggande av eventuell hemsnickrad provrigg. Typ allt som testas måste vara på behörigt avstånd och det måste gå att slå av/på strömmen på ett garanterat säkert sätt. Lämplig testkrets kan vara ett någon slags aggregat som kan skicka in rejält starka pulser, ett av era kretskort som ni kan "offra" samt ett oscilloskop med probe som tål spänningarna. Det finns 1:100-probe:ar att köpa till oscilloskop.

Om jag hade haft detta problem så hade jag i första hand chansat på att konstruera om så att motstånden blir mer spänningståliga för att slippa faktiskt mäta. Om jag ändå hade varit tvungen att mäta så hade jag nog gjort nån upprigggning med t.ex. högspänningsdelen i en tjock-tv/tjock-skärm som överspänningskälla, sämsta billigaste analoga oscilloskopet jag har och en gammal smartphone som filmar skärmen på oscilloskopet, och hålla mig på rejält avstånd när testet körs. Men det låter som att det här är en industriapplikation och då är det väl läge att faktiskt köpa korrekt testutrustning.
Pen
Inlägg: 207
Blev medlem: 16 september 2006, 09:15:51
Ort: Stockholm

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av Pen »

Jag håller också med om motstånden. Kan du inte få plats med några hålmonterade högspänningsmotstånd i stående montage? De är ju inte så värst stora. Jag skulle också se över folien så att avstånden klarar överspänningar utan risk för överslag.

Men jag håller också med om att zenerdioden dessutom ska på plats för att undvika bakmatning.

Sedan reagerar jag lite när du säger att nolla och skyddsjord är samma sak. Det spelar ingen större roll vid tvåfasig kortslutning som är det som tråden här avser. Men vid enfasig kortslutning mot jord så blir det en annan femma om det är ett TN-S system. Då bör man räkna med minst halva nätspänningen i jordledaren vs nollan (vid lika area på bägge).
ghu
Inlägg: 585
Blev medlem: 6 juni 2010, 14:28:18

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av ghu »

ece skrev: 12 maj 2022, 19:52:56 Hej!
Svarar ghu.
De har (återigen jag är inte konstruktör av detta) 2 M ovanför 18k i delning. Det ger c:a 3 V ut vid 325 V in.
Om du skickar på en våg med 2-4 kV hur skulle spänningsdelningen då kunna få ner spänningen till max 3,3 V?

Det är 1206:or som tål 600 V. Jag kan omöjligen få in något annat (större) med de isoleringskrav som finns så det är vad det är. Kanske kan man hitta några 1206:or som tål 1kV men det känns som det kvittar eftersom de överlever ett flertal kortslutningar.

Den har ju dessutom gått igenom EMC med burst och den andra störningen vad den heter. (Blixtnedslag och generella nätstörningar)
När spänningen in är större än 325 V börjar den övre skyddsdioden att leda och avleder ström till positiva matnkngsspänningen.
Om kretsarna som är kopplade till positiva matningsspänningen klarar att svälja denna ström utan att matningsspänningen ökar så blir inspänningen begränsad till matningsspänningen + ett diodspänningsfall. Det är detta som gör att det är bättre att ha en zenerdiod ner till 0 V som tar hand om positiva överspänningar eftersom man då inte injicerar ström i matningsspänningen.

Följ mitt råd och se vad som händer om du tar bort mätledningarna från trefasen. Om AD omvandlaren då inte går sönder vid kortslutningstest så tål förmodligen inte 1 Mohms motstånden spänningsspikarna och du är då tvungen att göra något åt detta.
Antingen höja spänningståligheten på motstånden eller minska storleken på spänningsspikarna.
gkar
Inlägg: 1453
Blev medlem: 31 oktober 2011, 15:28:29
Ort: Linköping

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av gkar »

Surge och burst är ganska korta saker i nanosekundområdet respektive 10 tal mikrosekunder. En kortslutning är längre. Surge är typiskt 2 ohm diff och burst CM 50 ohm. Båda är mycket högre impedans än din kortslutning. Har du inga varistorer eller andra klampar i din produkt kommer surge och burst inte att ge någon nämnvärd ström, bara spänning.

MCU har troligen ESD dioder mot GND och Vdd(Men det finns andra lösningar, prata med din MCU tillverkare o det sitter en MOSFETsklamp istället). Zenerklampen klampar vid fast spänning och fungerar bara som tänkt när MCU är spänningssatt. När den är spänningslös kommer MCUn får hela smällen. Om så, ingen bra konstruktion.

När du får en kortslutning kommer du att få strömmar i kA området, H fältet runt ledaren kopplar sig in i närliggande kretsar och kan orsaka problem. Jag har haft 10A strömbrytare som gått sönder av inducerade strömmar vid kortslutning!
ece
Inlägg: 34
Blev medlem: 23 januari 2014, 13:49:45
Ort: I Stockholm, för närvarande

Re: Felkonstruktion ger felorsak jag ej förstår

Inlägg av ece »

Hej alla!

Jag patchade in TVS diodrar, bytte till 10 nF (vilket fortfarande ger en bandbredd på ~1 kHz) och satte en 1 kOhm seriemotstånd innan AD-pinnen och har nu idag kört kortslutningsprover med gott resultat.
Allt som allt 7 kortslutningar innan reläerna svetsade och vi inte kunde köra fler.

Tack för alla synpunkter och framför allt tack för idén med att se 3 fasledningen som en transmissionsledning. Det gav ju en rimlig förklaring till vad som orsakar överspänning vid en kortslutning, även utan induktiva laster uppströms.

Trevlig sommar till alla, tills nästa gång! :whoho:
Skriv svar