Problema con ruido

[Etileno]

Buenas tardes,

Estoy haciendo un circuito que controla a partir de PWM una resistencia de calefaccion y estoy teniendo problemas con el ruido del mosfet al switchear

El circuito esta comandado por un Attiny85 a 8Mhz y el PWM esta seteado a 30Khz

Todo alimentado con una bateria LiPo de 8.4 volts en carga completa

A través de un potenciometro seleccione el ciclo de trabajo del PWM que actua sobre el gate de un mosfet al cual esta conectada la resistencia de calefaccion
A su vez, con otro pin quiero sensar el voltaje de la bateria a traves de un divisor para medir si la misma cae por debajo de los 5.9V mientras la resistencia esta en uso

El problema es que el mosfet genera una cantidad de ruido terrible lo que hace que la medicion del voltaje sea erratica

Ya probe con un filtro de promedio movil, con un filtro pasa bajos RC pero no hubo caso, y ya no se que otra cosa probar

Dejo el circuito para ver si pueden darme una mano para ver como podria hacer para evitar tanto ruido y, como soy principiante en esto, para que me indiquen cualquier otra cosa que vea que sea mejorable y aprender

Muchas gracias

 

[Gudino Roberto duberlin]

Hola, la medición errática que comentas, la percibes desde el propio microcontrolador? De un multímetro? U osciloscopio?
Veo que el valor resistivo es bastante alto, entiendo que la elección es para evitar la descarga de la batería.
Pero porqué mejor no usar un op-amp? La corriente de entrada del mismo es de algunos uA
O quizás se me ocurre que puedes monitorear la tensión en la resistencia que le llega PWM, si el controlador sabe el duty, puede comparar con el valor que debería llegar de la resistencia, durante el ciclo ON.

 

[DOSMETROS]

Tomado directamente de la batería , cable aparte , 1k Ohm y capacitor de 4,7 uF con un 1n4148 en paralelo para tomar los picos inversos si la resistencia es bobinada e inductiva , y ahí mides, el problema seguramente lo tengas por caída de tensión en cable + impreso y posibles picos negativos.

 

[vrainom]

Te sugiero que detengas el pwm al momento de hacer la medición, tomará menos de 100us si usas la máxima velocidad de reloj del adc y puedes hacer una medición cada segundo o diez segundos.

Sucede que el ruido eléctrico que genera el mosfet es probable que no lo filtre el regulador y si estás usando vcc como voltaje de referencia te altera la medición.

Por otro lado la hoja de datos sugiere una impedancia de entrada en el adc menor a 10k, y podría (quizá) haber un poquito de fuga por las resistencias altas del divisor de voltaje.

 

[papirrin]

Parecería un error del diagrama, pero ¿de dónde salen los 5V de la alimentación del microcontrolador?
Yo intentaría probar el circuito sustituyendo la resistencia calefactora con un LED + Resistencia limitadora como prueba visual.
Comenta o detalla las características de esa resistencia calefactora y si la batería está en buenas condiciones o más datos.
Suena a caída de tensión como te comentan.

 

[Scooter]

Prueba a poner la carga en otra batería a ver si mejora.
O prueba a usar el circuito con una carga pequeñita a ver si va.
Es probable que la carga "tumbe" la tensión de la batería y eso haga todo inestable.

A lo mejor poniendo un condensador después de regulador de 3V3 mejora, o antes, o antes y después.

Si el ruido es en la lectura del potenciómetro, también lo puedes filtrar, toma 10 medidas, las sumas y divides por 10. O 100...

También puedes filtrar "al vuelo"
Tomas la medida, la divides por 10 y se la sumas a la medida anterior multiplicada por 0,9.

Por otro lado he visto:
Los diodos LED no llevan resistencia limitadora
No entiendo la función de H1
El divisor de tensión de R1-R2 imagino que es para leer el estado de la batería, si la impedancia de entrada del conversor anda por los 30k Ohm, que creo que es más o menos por ahí, no puedes usar un divisor de 500k tendría que ser de 3k o de 10k máximo.

 

[juanje]

Es extraño que sin haber cargas inductivas genera tanto ruido la conmutacion del Fet sobre una resistencia electrica , no tienes otro Fet para cambiarlo y probar ? igual esta tocado o a punto de cascar .

 

[Dr. Zoidberg]

Soy de la opinion que es mejor que subas fotos del montaje electrónico que hiciste y que se vea claramente el layout de los componentes y en especial las lineas de masa.

 

[juanje]

Bien aqui te paso un esquema de lo que hice , lo hice con topos y cableado , no use placa de cobre con pistas , lo cablee en un par de horas , como puedes ver es sencillo pero tiene la virtud que va conectado directamente a la red , use un triacs. tengo otro con un Fet y ninguno de los dos genera ruido .

 

[vrainom]

Es probable que la carga "tumbe" la tensión de la batería y eso haga todo inestable.

A lo mejor poniendo un condensador después de regulador de 3V3 mejora, o antes, o antes y después.

Eso es lo curioso, no necesita tumbar el voltaje, con que introduzca un rizo de decenas de milivolt el regulador lo traduce a la salida, el vídeo que enlacé (está en inglés :/ ) lo demuestra.

Quizá si añade un diodo y capacitor previo al regulador además de los reglamentarios bypass.

 

[juanje]

Es que es extraño , una resistencia de calefactor no genera ruidos al conmutarla sea con Fet o Triac , el ruido puede ser modulado sobre la portadora que es la red o en forma distorsionada de la sinoidal conmutada por el Fet.

 

[capitanp]

La RDS(on) del mosfert es de 4,5Vgs quizas a 30khz esta haciendo disparos erróneos, proba con cambiar el método de disparo del mosfet

 

[juanje]

No es mio el circuito , de todos modos esta bien , aunque a mi me parece muy extraño .

 

[Etileno]

Muchas gracias a todos por sus respuestas, Voy a intentar responder a cada uno

Hola, la medición errática que comentas, la percibes desde el propio microcontrolador? De un multímetro? U osciloscopio?
Veo que el valor resistivo es bastante alto, entiendo que la elección es para evitar la descarga de la batería.
Pero porqué mejor no usar un op-amp? La corriente de entrada del mismo es de algunos uA
O quizás se me ocurre que puedes monitorear la tensión en la resistencia que le llega PWM, si el controlador sabe el duty, puede comparar con el valor que debería llegar de la resistencia, durante el ciclo ON.

La medicion erratica la percibo desde el propio Attiny a traves del serial plotter. Entiendo lo del Op-Amp pero de eso forma podria unicamente medir cuando la bateria baja de un determinado punto, la idea es poder ver la carga durante todo el tiempo. El corte seria una medida de seguridad

Tomado directamente de la batería , cable aparte , 1k Ohm y capacitor de 4,7 uF con un 1n4148 en paralelo para tomar los picos inversos si la resistencia es bobinada e inductiva , y ahí mides, el problema seguramente lo tengas por caída de tensión en cable + impreso y posibles picos negativos.

Creo que te refieres a un "snubber", si es asi, ya lo intente y no hubo cambios lamentablemente

Te sugiero que detengas el pwm al momento de hacer la medición, tomará menos de 100us si usas la máxima velocidad de reloj del adc y puedes hacer una medición cada segundo o diez segundos.

Sucede que el ruido eléctrico que genera el mosfet es probable que no lo filtre el regulador y si estás usando vcc como voltaje de referencia te altera la medición.

Por otro lado la hoja de datos sugiere una impedancia de entrada en el adc menor a 10k, y podría (quizá) haber un poquito de fuga por las resistencias altas del divisor de voltaje.

El problema con tomar la medida con el PWM detenido es que no me toma la caida de la bateria, y la idea es medir esa caida para evitar que pase los 5.9V que es el limite donde la bateria puede dañarse
El link a youtube no funciona, me interesaria verlo porque sospecho que puede ser algo relacionado al regulador
Probe poniendo en el divisor resistencias de 4.7K y 1K pero no hubo cambios

Parecería un error del diagrama, pero ¿de dónde salen los 5V de la alimentación del microcontrolador?
Yo intentaría probar el circuito sustituyendo la resistencia calefactora con un LED + Resistencia limitadora como prueba visual.
Comenta o detalla las características de esa resistencia calefactora y si la batería está en buenas condiciones o más datos.
Suena a caída de tensión como te comentan.

Efectivamente es un error del diagrama, probe alimentar el Attiny tanto como 5V como con 3.3V y me olvide de cambiar el tag
Saque el mosfet y la carga y lo sustitui por un led pero la interferencia sigue estando, en menor medida pero sigue ahi. De hecho, aunque no conecte nada ahi y deje el cable al aire el ruido sigue presente, por eso sospecho del regulador
La resistencia es un simple alambre de Nicrome, no tiene mayores secretos y la bateria es de iones de litio de alta descarga, supuestamente puede entregar 30 amperes sin problema. No es nueva pero tampoco es tan vieja

Prueba a poner la carga en otra batería a ver si mejora.
O prueba a usar el circuito con una carga pequeñita a ver si va.
Es probable que la carga "tumbe" la tensión de la batería y eso haga todo inestable.

A lo mejor poniendo un condensador después de regulador de 3V3 mejora, o antes, o antes y después.

Si el ruido es en la lectura del potenciómetro, también lo puedes filtrar, toma 10 medidas, las sumas y divides por 10. O 100...

También puedes filtrar "al vuelo"
Tomas la medida, la divides por 10 y se la sumas a la medida anterior multiplicada por 0,9.

Por otro lado he visto:
Los diodos LED no llevan resistencia limitadora
No entiendo la función de H1
El divisor de tensión de R1-R2 imagino que es para leer el estado de la batería, si la impedancia de entrada del conversor anda por los 30k Ohm, que creo que es más o menos por ahí, no puedes usar un divisor de 500k tendría que ser de 3k o de 10k máximo.

Probe con otras baterias y es lo mismo, no creo que sean las baterias
Tengo un condensador de desacople despues del regulador, voy a probar poniendo uno antes. Tambien voy a probar filtrando el potenciometro
Los filtros que indicas ya estan incluidos, probe con ambos
Los leds no estan conectados en la proto ahora mismo, estoy usando esos pines para comunicar el Attiny con el serial plotter y ver las mediciones
H1 es el pulsador que utilizo para encender el PWM
Probe con resistencias de 4.7K y 1K en el divisor pero el resultado es el mismo

Es extraño que sin haber cargas inductivas genera tanto ruido la conmutacion del Fet sobre una resistencia electrica , no tienes otro Fet para cambiarlo y probar ? igual esta tocado o a punto de cascar .

Ya he probado con 3 fets diferentes y en todos me da el mismo resultado. Ya estoy llegando a la conclusion de que tengo alguna maldicion de alguna gitana de la electronica o algo

La RDS(on) del mosfert es de 4,5Vgs quizas a 30khz esta haciendo disparos erróneos, proba con cambiar el método de disparo del mosfet

Probe ese mismo circuito tamien, y tambien probe un octoacoplador pero no resulta


Les vuelvo a agradecer a todos una vez mas. Voy a intentar hacer una placa casera para sacar del medio la protoboard y seguir probando y les cuento. Ya me esta rompiendo la cabeza este tema (cual les parece seria un buen ancho para las pistas para hacer esta placa de forma manual?)
Les dejo tambien una imagen del Serial Plotter para que vean cual es la inteferencia cuando presiono el pulsador y se enciende el PWM con un led conctado en lugar de la carga. Es extraño, es como si maracara que el voltaje sube, para mi es un misterio pero tal vez a ustedes les resulte clarificador



La linea azul es la señal filtrada con promedio simple y la linea roja es filtrada por Promedio Movil Ponderado

 

[DOSMETROS]

Creo que te refieres a un "snubber", si es asi, ya lo intente y no hubo cambios lamentablemente

No , porque tomarías del capacitor para medir

 

[Dr. Zoidberg]

Muchas gracias a todos por sus respuestas, Voy a intentar responder a cada uno



La medicion erratica la percibo desde el propio Attiny a traves del serial plotter. Entiendo lo del Op-Amp pero de eso forma podria unicamente medir cuando la bateria baja de un determinado punto, la idea es poder ver la carga durante todo el tiempo. El corte seria una medida de seguridad



Creo que te refieres a un "snubber", si es asi, ya lo intente y no hubo cambios lamentablemente


El problema con tomar la medida con el PWM detenido es que no me toma la caida de la bateria, y la idea es medir esa caida para evitar que pase los 5.9V que es el limite donde la bateria puede dañarse
El link a youtube no funciona, me interesaria verlo porque sospecho que puede ser algo relacionado al regulador
Probe poniendo en el divisor resistencias de 4.7K y 1K pero no hubo cambios


Efectivamente es un error del diagrama, probe alimentar el Attiny tanto como 5V como con 3.3V y me olvide de cambiar el tag
Saque el mosfet y la carga y lo sustitui por un led pero la interferencia sigue estando, en menor medida pero sigue ahi. De hecho, aunque no conecte nada ahi y deje el cable al aire el ruido sigue presente, por eso sospecho del regulador
La resistencia es un simple alambre de Nicrome, no tiene mayores secretos y la bateria es de iones de litio de alta descarga, supuestamente puede entregar 30 amperes sin problema. No es nueva pero tampoco es tan vieja


Probe con otras baterias y es lo mismo, no creo que sean las baterias
Tengo un condensador de desacople despues del regulador, voy a probar poniendo uno antes. Tambien voy a probar filtrando el potenciometro
Los filtros que indicas ya estan incluidos, probe con ambos
Los leds no estan conectados en la proto ahora mismo, estoy usando esos pines para comunicar el Attiny con el serial plotter y ver las mediciones
H1 es el pulsador que utilizo para encender el PWM
Probe con resistencias de 4.7K y 1K en el divisor pero el resultado es el mismo


Ya he probado con 3 fets diferentes y en todos me da el mismo resultado. Ya estoy llegando a la conclusion de que tengo alguna maldicion de alguna gitana de la electronica o algo


Probe ese mismo circuito tamien, y tambien probe un octoacoplador pero no resulta


Les vuelvo a agradecer a todos una vez mas. Voy a intentar hacer una placa casera para sacar del medio la protoboard y seguir probando y les cuento. Ya me esta rompiendo la cabeza este tema (cual les parece seria un buen ancho para las pistas para hacer esta placa de forma manual?)
Les dejo tambien una imagen del Serial Plotter para que vean cual es la inteferencia cuando presiono el pulsador y se enciende el PWM con un led conctado en lugar de la carga. Es extraño, es como si maracara que el voltaje sube, para mi es un misterio pero tal vez a ustedes les resulte clarificador

Ver el archivo adjunto 256411

La linea azul es la señal filtrada con promedio simple y la linea roja es filtrada por Promedio Movil Ponderado

Yo manifesté mi opinión y no me contestaste, pero de todas formas me diste una respuesta: estás usando un protoboard --> estas perdiendo el tiempo y nosotros también.
Saludos.

 

[Etileno]

Yo manifesté mi opinión y no me contestaste, pero de todas formas me diste una respuesta: estás usando un protoboard --> estas perdiendo el tiempo y nosotros también.
Saludos.

Perdón, no quise ofender a nadie. Si en tu opinión una foto de la proto sirve no hay problema, la subo. Pero prefiero subir una de la placa cuando pueda hacerla. Tampoco era mi intención hacer perder el tiempo a nadie. Soy muy principiante en esto y estoy aprendiendo. Pero si el foro es únicamente para gente que ya sabe mucho de electrónica entonces no vuelvo a preguntar y solamente lo tomo como un sitio de consulta para aprender sobre cosas que le hayan pasado a otros

 

[vrainom]

El adc lo tienes corriendo todo el tiempo? A que velocidad tienes configurado el reloj del adc?

Te sugiero hacer que el adc comience a medir al encender el mosfet con la bandera de cambio de estado del puerto de salida, esperar a que termine la conversión y así sucesivamente para que la medición sea uniforme.

 

[Dr. Zoidberg]

Pero si el foro es únicamente para gente que ya sabe mucho de electrónica entonces no vuelvo a preguntar

El foro es para cualquiera que quiera/necesite consultar algo, pero DEBE brindar información y no tener a mucha gente pensando en solucionar un problema que nace por un diseño incorrecto desde su inicio.
Si hubieras dicho que usabas un protoboard, no hubieras dejado que deliraran buscando el motivo de tu problema y ya te hubieran ayudado a diseñar un PCB que minimize los efectos...entre otras cosas.
En fin....si aparte de no dar información te sentís ofendido...ya es tu problema.
Chauuuuuuu

 

[capitanp]