マイクロコントローラーを電磁干渉から保護する方法

私は、高電圧回路（除細動器コンデンサテスト用に2.1 kV）を使用しており、arduinoで電源を制御し、シリアルインターフェイスを使用してラップトップから必要な情報を読み取ります。ほとんどの場合、回路は正常に動作しますが、テスト後のコンデンサー放電中に、オペレーターがボタンを押すことなく、回路自体がトリガーすることがあります。また、シリアルモニターが失敗することもあります。Linuxが短時間USBポートを認識しなくなるのは、USB自体が別の名前で再表示されるためです。放電中に電磁界が回路に電圧を誘導するために起こるのではないかと思うので、私の影響は回路をそのような影響からどのように保護するのか、あるいはその理由について完全に間違っているかもしれません。

このテストのポイントは、コンデンサの充電時間を測定することです。電源オンから電源から供給される電流が0に近づくまでの時間として定義される充電時間。リレーを使用してenable1とenable2を接続すると、電源が有効になります。ゼロアンペア。放電中、放電抵抗は手動でDUTに接続されます。

干渉の大部分が回路接続から発生している場合（回路図が役立つ場合）、接続にインダクタンスを追加して高周波フィードバックを除去するか、放電回路と制御および監視回路の分離を試みることができます。インダクタンスの追加は、フェライトビーズにワイヤを巻き付けるだけで簡単にできます。回路の動作を妨げることなく、フィードバックが十分に減衰されるように注意する必要があります（つまり、立ち上がり時間が遅くなります）。光学的および物理的な分離は、高電圧回路と低電圧回路を分離する一般的な方法です。地面を安全に分離するのは面倒かもしれませんが、ほとんどの旅行で各回路のリターンパスを離しておくことができます。スパイク電圧の戻り経路は妨げられないようにする必要があります（最小インダクタンス）。隔離の努力でうまくいかない場合は、プルアップまたはプルダウン抵抗とコンデンサを使用して、問題のあるデジタル入力の入力インピーダンスを下げることができます。抵抗値は、ラインの通常の動作が妨げられないように、十分に高くする必要があります。つまり、ドライバーはこの低抵抗をサポートできます。コンデンサは高周波成分をグランドに短絡します-100nFセラミックから始めて、必要に応じて最大10uFで動作します（もちろん、最初に何も試さないでください！）。いずれかのポイントの電圧が部品の最大値を超えている場合、ツェナーダイオードのような単純なものを使用して、他の（より優れた、より高価な）コンデンサは高周波成分をグランドに短絡します-100nFセラミックから始めて、必要に応じて最大10uFで動作します（もちろん、最初に何も試さないでください！）。いずれかのポイントの電圧が部品の最大値を超えている場合、ツェナーダイオードのような単純なものを使用して、他の（より優れた、より高価な）コンデンサは高周波成分をグランドに短絡します-100nFセラミックから始めて、必要に応じて最大10uFで動作します（もちろん、最初に何も試さないでください！）。いずれかのポイントの電圧が部品の最大値を超えている場合、ツェナーダイオードのような単純なものを使用して、他の（より優れた、より高価な）TVSシステム/部品が利用可能です。ただし、これは損傷から保護するだけです。

干渉の大部分がコンデンサの放電接続から放射されている場合、1つのアプローチは放射源での放射を減らすことです。キャップ放電率（TVS）を遅くしたり変更したりすることは、測定に影響を与えるため、オプションではないと推測しています。次に最適なのは、コンデンサに電力を供給するワイヤとトレースの伝搬特性を低減することです。グランドを含むすべての接続長を最小化し、グランドループ領域を最小化します（リターンを信号/電力に可能な限り近づけます）。もちろん、コントローラーとDUTの間の物理的な距離が役立ちます。

EMIシールド層（ミューメタルなど）の経験がありません。

これをすべてスキップする戦略は、放電中にコントローラーを一時的にシャットダウンすることです（数百ミリ秒）。その間に状態を保存します。