Eu sou muito novo em eletrônica, em electronics.SE.com e este é o meu primeiro projeto, então tenha paciência comigo se minha pergunta perder algumas informações-chave (nesse caso, deixe um comentário e tentarei adicionar as informações ausentes) bits).
Eu construí um dispositivo que controla cerca de 500 LEDs em 106 canais diferentes. Substancialmente, o design é:
- 1 fonte de alimentação comutada 24V 3A
- 1 regulador de tensão que emite 5V
- 1 placa de controle executando um AVR ATmega168 (conectado ao regulador de tensão)
- 106 fios de LED (conectados ao trilho de energia de 24V)
- 7 O TLC5940 (16 canais cada) afunda os drivers das seqüências de LEDs (estas afundam o restante dos 24V dos LEDs, mas sua lógica é alimentada pelo regulador de 5V).
Tudo funciona, mas estou enfrentando problemas pesados com ruídos que às vezes acionam uma redefinição inesperada do meu dispositivo .
Graças a um amigo que tem um DSO, pude investigar o assunto e estas são minhas descobertas ...
O ruído é no trilho de potência de 5V e é bastante grande, com um balanço geral de 2,55V. Os canais SPI não são afetados:
O ruído parece ser gerado pelos LEDs , não pelos dados transmitidos pelo SPI (não há correlação óbvia entre nenhum dos canais do SPI e o ruído). Neste vídeo (desculpe, não foi possível incorporar aqui), você pode ver que o número de LEDs ativados influencia a amplitude do ruído, enquanto a intensidade (controlada via PWM) influencia a duração do ruído " burst "[mais detalhes sobre a descrição do vídeo no youtube].
A frequência do ruído é de ~ 8MHz , que é uma frequência que não uso (pelo menos não explicitamente), considerando que minha placa controladora é executada em 16MHz e minha SPI em 250KHz.
Enquanto fazia minhas experiências, percebi que o DSO captava o ruído mesmo quando apenas o terminal de terra da sonda estava conectado. Eu interpreto isso como um sinal de que o ruído não se deve a uma instabilidade da alimentação de 5V, mas a um potencial oscilante do nível do solo . Estou certo?
Sendo totalmente novo em eletrônica e sem conhecimento formal em campo, tentei várias soluções "da Internet", reconhecidamente, sem ser 100%, elas faziam sentido no meu cenário. Entre outros, tentei:
- para construir um filtro passa-baixo usando um resistor de 1Kohm e um capacitor de 100nF e colocá-lo no barramento de força de 5V, mas o ruído não mudou muito em amplitude.
- desacoplar o trilho de 5V com uma variedade de capacitores diferentes, incluindo alguns de tântalo [várias classificações] (sem efeito visível)
- para desacoplar a linha de base (fez o DSO ir bananas)
- aterrar os LEDs, a placa TLC e o DSO em diferentes partes do meu circuito, inclusive o mais "possível" (por exemplo, conectá-los com fios separados à porta de terra da fonte de alimentação de 24V para evitar loops de terra) ... mas Também neste caso eu não tive sorte.
Pode ser que eu tenha feito o exposto da maneira errada (ou seja, que a solução seja uma das anteriores, mas que a implementei incorretamente), então - se você acha que a solução é uma das anteriores, não hesite em dizer talvez, dando-me alguma orientação sobre como implementá-lo "certo".
Nota final: devido ao tamanho físico do meu projeto, realizei todos os testes usando apenas uma das minhas placas TLC que removi cuidadosamente da plataforma e usei alguns LEDs de teste individuais alimentados por uma fonte de 5V. No entanto, testes menos precisos na plataforma completa mostram que o comportamento na "coisa real" é consistente com as leituras do teste.
Agradecemos antecipadamente pelo seu tempo e apoio!
