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[参考译文] TM4C1294KCPDT:运行电磁阀后 MCU 将死

Guru**** 2393275 points
Other Parts Discussed in Thread: ULN2003A

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/628769/tm4c1294kcpdt-mcu-would-be-dead-after-operation-solenoid-valve

器件型号:TM4C1294KCPDT
主题中讨论的其他器件:ULN2003A

您好、香榭丽舍

我的客户正在使用 TM4C1294设计控制板。 最近他们发现、当操作电磁阀时、MCU 会跳转到 hardfault_handler。  

然后、我们使用示波器测量了 VDD、发现操作阀门时 VDD 上存在一些毛刺脉冲。 RST 引脚和调试器的复位可以恢复。 如果  在继电器和阀门上添加吸收电路、 概率将显著降低。 但仍然不 能保证问题得到解决。

您是否愿意建议我们应该做什么? 我可以离线向您分享原理图和 PCB。

谢谢。

BR、

年轻

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    在电磁阀等大型电感器中切换电流会导致很多电气噪声问题。 如果 VDD 未保持在数据表中指定的建议工作范围内、TM4C 将无法正常运行。 需要适当的噪声抑制或隔离。

    客户是否使用机械继电器或固态继电器?

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    尊敬的 Bob:

    但是、为什么在操作电感器时 PC 跳转到 HardFAULT_handler? 是否有可能有人帮助查看他们的布局?

    使用机械继电器。

    谢谢。

    年轻

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    [引用 USER="Young HU"]但为什么在操作电感器时 PC 跳转到 HardFAULT_handler?[/quot]

    电感反冲可能会导致任何问题、包括指令损坏、存储器损坏、外设故障或复位。

    [引用 USER="Young Hu "]是否有可能有人可以帮助查看他们的布局?

    这是相当传统的东西、实际上我从原理图开始、而不是从布局开始。

    不过、即使在这一点之前、也是第一组问题

    1. 此继电器是在 PCB 上还是在外部?
    2. 驱动继电器线圈的电压是多少?
    3. 继电器线圈的电流消耗是多少?
    4. 如何驱动继电器? 希望不直接从微控制器的引脚获取。
      1. 高侧开关还是低侧?

    Robert

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    您好!

    [引用用户="Robert Adsett72"]

    1. 此继电器是在 PCB 上还是在外部?

    [/报价]

    继电器位于 PCB 上;

    [引用用户="Robert Adsett72"]

    1. 驱动继电器线圈的电压是多少?

    [/报价]

    +12V、来自交流/直流电路的变压器。

    [引用用户="Robert Adsett72"]

    1. 继电器线圈的电流消耗是多少?

    [/报价]

    我需要检查。

    [引用用户="Robert Adsett72"]

    1. 如何驱动继电器? 希望不直接从微控制器的引脚获取。

    [/报价]

    ULN2003A 用于驱动继电器。

    [引用用户="Robert Adsett72"]

    1. 高侧开关还是低侧?

    [/报价]

    高侧开关。

    谢谢

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    ULN2003A 不适用于"高侧开关!"   请注意、这是一个多通道达林顿晶体管阵列、能够提供比任何 MCU 所能提供的高得多的电流(~500mA iirc)、并且用于"灌电流"(至 GND)而非"拉电流"。   

    这是通过将继电器线圈的一侧连接到+12V 电源来实现的-剩余的线圈导线返回到 ULN2003A 的输出侧。   当 MCU 驱动匹配的2003a 输入- 2003A 的输出驱动至 GND -导致继电器线圈"拉入"。   ULN2003A 和继电器之间的间隔应尽可能小-尤其是与继电器线圈的连接。  并且该 ULN 输出、PCB/跟踪"不应靠近任何关键 MCU 信号或元件。

    通常、将一个二极管(具有合适的额定电压(理想情况下为继电器线圈的2-3倍)放置在继电器线圈的"两端(电气上)将"限制"此类继电器产生的电感反冲电压-(始终)!   (以及客户问题的"确定"原因!)

    如果此 MCU 启用、"压摆率控制"-降低压摆率可能是值得的-但(继电器线圈上的标准二极管)-仍应参阅使用!   

    二极管的阴极连接到+12V (连接到继电器线圈的一侧)-二极管的阳极连接到"切换至 GND"(剩余)继电器触点...  (当反冲电压"上升"(引起干扰)时、二极管将导通(当 V_反 冲超过~12V 时)、从而减少"由继电器电感线圈引起的干扰"。

    注意-由于 ULN2003A 中有"7个通道"-(可能)可以"使用它"-而不是"麻烦的继电器"-来"切换到 GND"(截至目前、未描述)负载...   并"节省"成本、布板空间和"不需要的"电感反冲!    

    (ULN200x 系列可以"并联其 I/O -从而提高其"灌电流"能力-并且具有"高额定电压...")  

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    [引用用户="Young Hu"]

    Robert Adsett72.
    1. 驱动继电器线圈的电压是多少?

    +12V、来自交流/直流电路的变压器。

    [/报价]

    好的、这将使保护更容易。

    [引用用户="Young Hu"]

    Robert Adsett72.
    1. 如何驱动继电器? 希望不直接从微控制器的引脚获取。

    ULN2003A 用于驱动继电器。

    Robert Adsett72.
    1. 高侧开关还是低侧?

    高侧开关

    [/报价]

    你确定吗? 正如 CB1所说的、它被设计成打开低侧、而打开高侧将需要将其悬空。 它还将绕过内置的续流二极管。

    可以通过一些方法来增强保护和隔离电源、从而更大限度地减少在电源域之间传输的电感噪声、但 需要首先解决 ULN2003A 的连接问题。

    Robert

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    向 Robert 问好-作为海报和/或客户"不记得"(或是一些政客)任何"民族自民"的运作-我不得不"跳入"。 (当公司属于"Peter (?)"时、我们首先使用了这些 斯普拉格!)

    怀疑 ULN"已"正确连接-但继电器"必须"较大才能需要(可能) 5-6W 线圈电流。 (12V @(可能)~500mA。)
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    [报价 USER="CB1_MOBIT"]怀疑 ULN"已"正确连接[/报价]

    和我一样、但应该确认它、这样我们(我们和设计人员)就不会追逐过多的重影。

    [引用 USER="CB1_MOBIST"]然而、继电器"必须"较大才能(可能)需要5-6W 线圈电流。 (12V [/报价]

    它可能会因任务而过载。 毕竟、这是一款价格合理的器件。

    Robert

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    (两者)海报似乎:

    • MCU"死机"... (即-来自海报的主题栏)
    • 和反应(近死). (我们可能已经看到/听到(也许)... 一个"水槽"。

    海报(似乎)希望客户的示意图被"保密"、这可能会阻止"其他人"受到(类似)影响...   (好的)

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    嗯、这仍然是周末。 我愿意在宣布他去世之前提前一两天找到工作日。 请注意、我知道这是中国的假日、因此如果海报在那里、可能需要一周左右的时间才能听到更多信息。

    Robert
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    很难想象简单的“亲爱的帮助者—我是“度假”—会处理这个棘手的 MCU 问题(有时)…… (也许)... 假期(和假期后的"恢复")结束时!"

    此类响应"使帮助者保持在环路中..." 并且是"礼貌的表现..."   我们在这里谈论的是"死亡"--我们不是吗?

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    您好!

    真的很抱歉我粗心和粗鲁,我应该被杀死。

     在1周的公众假期之前、我们在客户的实验室中进行了更多测试。 发现2个操作是有效的。 看门狗将从 hardfaultHandler 中恢复 MCU。 并在电磁阀之间添加薄膜电容器和电阻器将减少故障。

    我的错(误解)是 ULN2003应该是其设计中的侧开关。

    请接受我的歉意、非常感谢您的帮助。
    此致、
    年轻

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    没有人想要(或建议)您的"被杀"。 (A、"同情花招"-到达了吗?)

    这就是说,即使是"节假日"(特别是节假日),一句简单的、单一的句子,"感谢你--收集事实--将返回"x"天/周/月",这明显比"沉默"更有效。 (在现实世界中、"真实客户"(可能)因"无法解释的沉默"而永远丢失!)

    您打算通过 ULN 系列编写"低侧开关"。 (这是第二个错误提示:ULN)

    任何吸收和/或减少继电器的"感应反冲"都会降低该效应的影响。 和-如前所述-如果"继电器负载"可以容忍"低侧开关"- ULN2003可能会替代"反冲发生器!" (即继电器... ULN 的输出可以并联-增加了"接地开关、(每个输出500mA)灌电流能力..."
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    [引用 USER="Young HU"]看门狗将从 hardfaultHandler[/quot]恢复 MCU

    这可能是正确的、但它并不能真正解决问题。 您现在正在重置、而不是停止。 看门狗装置不能覆盖此类常规运行条件。

    [引用 user="Young Hu"]并在电磁阀之间添加薄膜电容器和电阻器可减少故障。

    二极管将执行相同的任务、根据具体情况、二极管+齐纳组合可能更好。 不过、如果尺寸正确、这肯定是可以接受的。

    话虽如此、您应该设计此器件、这样您就不会因该电源而出现故障。 简单的削减是海事组织的不足。

    [引用用户="Young Hu ]ULN2003在设计中应该是侧开关是我的错(误解)。 [/报价]

    那么、它们是在低侧进行开关?

    Robert

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    您好 Robert、"确实"、依靠看门狗来"恢复"是"最后诉诸法院!"   实际上、如果看门狗启动、"尝试反冲校正"(可能)已证明不充分和不充分。  (即失败!)

    如上文所述-掌握"开关侧"(这一阶段之后)仍然是"过度挑战"。

    这种"修复"的最佳"证明"是"新的示波器电容集"-与以前一样、随附了示波器(精确)...  (和有问题的电磁阀、"踢回")

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    [引用 USER="CB1_MOBILE]]这种"修复"的最佳"证明"是"全新的范围上限集"-与之前一样附加了(完全)范围...  (和有问题的电磁阀、"踢回")[/QUERP]

    啊。

    并由控制线触发、而不是反冲。

    Robert

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    您好、Robert、

    使用看门狗来证明 MCU 未锁存、并且可以恢复。 是的、二极管+齐纳二极管是一个很好的选择、我将要求客户尝试一下。 是的。

    非常感谢。

    BR、

    年轻

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    您好 CB1_MOBILE、
    是的、它是低侧开关。
    此致、
    年轻