Interferencias y otras yerbas en el diseño electrónico

Hola gente estoy por armar unas placas que van a estar montadas en un tablero con contactoras, y con motores en cercania. La pregunta es si alguien sabe o algún libro o página donde expliquen que hay que tener en cuenta al realizar estos diseños, protecciones y ruidos de alterna, motores, etc. Cualquier comentario es bienvenido. Muchas gracias!

primcipalmente debes cuidar de instalar condensadores de 0.1 uf en todos los pinesde vcc de los circuitos integrados,ademas de la fuente,antes del trafo de alimentacion un circuito LC,todas las salidas optoacopladas,reles con diodos volantes en la bobina, y un punto comun de todos los condensadores de desacoplo a tierra fisica.
eso es lo que he visto en todos los circuitos que he desarmado.

Muchas gracias por tu rta. Ahora una duda, el integrado ULN2803 para manejar directamente los relés también hay que optoacoplarlo?

Un optoacoplador y un relé son dispositivos creados para cumplir un mismo objetivo... su funcion principal es aislar "electricamente" un circuito de control con uno de fuerza o potencia por medidas de seguridad... ahora se aprovecha dicho dispositivo para disparar grandes potencias...
por tanto si utilizas relés con coil de Vcc... ya sea en 5V o 12V, no es necesario optoacoplarlos, pues ellos mismos cumple la funcion de aislar la AC con la DC.... si tienes el ULN2803 es simplemente para proporcionar la corriente que requieren los bobinados de los reles... que sería lo mismo que dispararlos con transistores o cualquier dispositivo que cumpla la misma funcion....
Los condensadores de 0.1uF son para eliminar señales parásitas que se puedan acoplar en las pistas del circuito impreso, o en los cableados, etc... por esto deben ir lo mas cercano posible a los circuitos integrados... con el fin de limpiar la señal VCC lo mas proximo a estos...

saludos

Hola, colega
Cuando hagas un circuito impreso, trata de hacerlo con placa epoxica, es de mucha mejor calidad y aisla mejor, y trabaja mejor a elevadas frecuencias, ademas soporta mucho mejor la humedad que una placa fenolica.
Las pistas trata de hacerlas de acuerdo a la corriente que maneje el sistema.
Los componentes te deben caer justos en sus orificios, nada de andar poniendolos a lo bestia, tomate el tiempo y hacelo prolijo.
En lo posible usa conectores del tipo Molex o bornera, y ubicalos en los costados de la placa, no entre medio de componentes, asi lo sacas mas facil, y si tenes que desarmar el sistema, lo haces sacando fichas o conectores, te recomiendo las Molex quedan mucho mejor.
Las pistas hacelas bien separadas, y no hagas un enrrollamiento como te muestro en el dibujo, ya que a altas frecuencias puede trabajar como una bobina, si bien el ejemplo que doy es medio absurdo, a veces a uno le pasa, y no lo tiene en cuenta.
Bueno yo tengo en cuenta estas cosas y algunas mas.saludos suerte con tu trabajo.

Circuitos Impresos
Teoria Diseño y Montaje
Jose Gonsalez Calabuig
Ma Auxiliadora Recasens Bellver
Editorial Paraninfo


Agrega esto a las protecciones

Hola!! ademas de estar de acuerdo con las diferentes sugerencias expuestas por los colegas que intervinieros quisiera agregar algunas mas.

Si las placas de control que vas a utilizar o montar en el tablero de contactores estan formadas por circuitos de logica digital, microprocesadores o pics, seria necesario tener en cuenta lo siguiente:

El transformador que vayas a utilizar en la fuente para alimentar los circuitos de la placa de control sea solo para eso osea que no sea parte de otro circuito que tenga que ver con el tablero de contactores.

En los circuitos logicos que tengas que utilizar te sugiero los CMOS pues son las lentos que los TTL por lo tanto mas resistentes a ruido electrico, ejemplo en lugar de un 7406 usa un 74C06 o un 4069.

Seria conveniente al elaborar el programa para el micro que tengas en cuenta en la rutinas de las entradas que el barrido sea lo mas lento que sea posible de tal manera que una interferencia o ruido electrico sea tomada como un comando de entrada.

Coloca una placa metalica debajo de la placa de control o mejor aun coloca dentro de una caja metalica la placa de control y conectala a tierra fisica (no masa de la fuente) por medio de un cable lo suficientemente grueso o fijala con tornillos a la parte metalica del tablero electrico.

Los cables que entren o salgan de la placa de control debes trenzarlos en pares y separarlos lo mas posible de los cable de corriente trifasica de alimentacion del tablero y de los cables que van a los motores tratando de evitar en lo posible el acoplamiento inductivo con estos cables.

De ser posible los cables de alimentacion trifasica y los de los motores deben de pasar dentro de tuberia metalica conectada a tierra en sus extremos.

Tanto el tablero de contactores como los motores deben de tener una adecuada puesta a tierra. (Cable de tierra grueso y fuertemente conectado)

Todos los contactores deben de tener conectado en paralelo a sus bobinas de AC (120 o 220vac) filtros RC formados por resistencias de alambre de al menos 3w y condensadores ceramicos o poliester de por lo menos el doble de voltaje de trabajo de las bobinas, depenciendo del tipo de bobina de cada contactor el valor de la resistencia estaria comprendiada entre 15 y 100 ohms y el condensador entre 0,1 y 3,3 mf.
Estos filtros RC tambien se deben colocar en bobinas de magnetos, motores ac de cualquier tipo, de bonina ac o dc que genere un fuerte pico en su desconexion.

Aqui te dejo el circuito tipico para comandar contactores utilizando el ULN2803 y reles de 24vdc como podras ver la bobina del contactor lleva un filtro RC y la bobina del rele un diodo free wheel interno en el ULN2803.

Estas sugerencias y trucos las e puesto en practica a lo largo de algunos años que tengo trabajando en la fabricacion e instalacion de tableros digitales para ascensores y te aseguro que en ese ambiente hay mucho ruido electrico y estos trucos son basicos para el buen funcionamento los sistemas digilales, asi que espero que te sivan en tu proyecto, suerte

Hola muchachos, la verdad se pasaron con las recomendaciones. Muy bueno! Voy a tener todo en cuenta ahora cuando me largue a hacer un par de proyectitos. Mas que agradecido.

p.d.: dejo el post abierto por mas sugerencias.

Bueno gente complemento con esta nota que encontre por ahi:

CONDENSADOR DE BYPASS

Los equipos con conmutaciones de alta velocidad generan ruido en las lineas de alimentación debido a la carga y descarga de los condensadores internos y externos de los circuitos. La corriente instantanea generada por los flancos de subida y bajada de las salidas causan que las lineas de alimentación fluctuen. Este efecto puede hacer que la tensión de alimentación se salga fuera de las condiciones recomendadas o que se generen falsas señales, creando serios problemas. Una simple y sencilla solución es el condensador de bypass.

DEFINICIÓN DE BYPASS

Un condensador de bypass alamacena una carga eléctrica que es cedida a la linea de alimentación durante una bajada transitoria de la tensión . Esto proporciona una pequeña alimentación añadida que minimiza el ruido generado por la conmutación de las salidas del dispositivo.

CONSIDERACIONES

Hay algunas consideraciones que deben ser tomadas en cuenta cuando añadimos un bypass a las lineas de alimentación:

* El tipo de condensador.
* La situación del condensador.
* El efecto de la carga de salida.
* El tamaño del condensador.
* Tipo de condensador

En un entorno de alta velocidad las inductancias internas de un condensador de bypass se tornan muy críticas. Conmutaciones a alta frecuencia de las salidas generan ruido de alta fecuencia (mayor que 100MHz) en las lineas de alimentación. Estos armónicos fuerzan al condensador con alta inductancia interna a actuar como un circuito abierto, impidiendo que ejerza su función de suplir la señal de alimentacioón para mantener el nivel. Por lo tanto el bypass de una linea de alimentación requiere condensadores con inductancias muy pequeñas. Es así por lo que los condensadores cerámicos son los más adecuados para este cometido, ya que poseen una inductancia interna muy pequeña.

SITUACIÓN DEL CONDENSADOR

La mayoria de los circuitos impresos son diseñados para mantener una corta distancia entre masa y alimentación. Esto suele realizarse laminando la linea de alimentación con el plano de masa, con lo que puede haber capacitancias inherentes debido a la proximidad eléctrica. Esta no es una solución suficiente para eliminar las fluctuaciones de alimentación, por lo que deberemós adoptar otro método.

La solución está en situar el condensador de bypass lo más próximo a los pines de alimentación del dispositivo.

La razón de esta proximidad está en la propia inductancia de las pistas del circuito impreso, que ejerce un efecto contrario al del condensador impidiendo su función y manteniendo el ruido en la alimentación.

EFECTO DE LA CARGA DE SALIDA

Cargas capacitivas combinadas con incrementos de frecuencias desembocan en largos transitorios de corriente y posibles oscilaciones de Vcc. Si la carga de salida es puramente resistiva el incremento en frecuencia no afecta a las lineas de salida y por lo tanto a la Vcc.

Cuando manejamos altas cargas capacitivas, mayor debe ser la energía que hay que proporcionar a la carga de salida. Si el condensador de bypass no puede proporcionar esta energía las lineas de alimentación fluctuarán. Estas oscilaciones pueden ser de una gran amplitud, entre 2 y 3 voltios de pico a pico.

TAMAÑO DEL CONDENSADOR

¿Como podemos elegir el correcto condensador? El parámetro más importante es la capacidad de suplir la corriente instantánea cuando esta se necesite.

Existen dos formas de calcular el condensador de bypass:

1. Si se sabe la cantidad de corriente necesaria para conmutar una salida desde un nivel bajo a alto (I), el número de salidas que conmutarán (N), el tiempo requerido por el condensador para cargar la linea (AT), y la caida de Vcc que es tolerable (AV) podemos aplicar la siguiente fórmula:

C = (I x N x AT) / AV

2. La mayoria de los condensadores especifican el máximo "slew rate" de pulso. Esto permite calcular la máxima corriente del condensador.

BIBLIOGRAFÍA COMPLEMETARIA

Texas Instruments, Advanced Schottky Family (ALS/AS) Applications
Walton, D., P.C.B. Layout for High-Speed Schottky TTL


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Autor: Miguel Angel Montejo Ráez

hola colega ElevatorTecnics. talvez me puedas ayudar con esto, gracias.
http://www.yoreparo.com/foros/lavadoras_secadoras/423119_0.html#1408936

hola Jose ya te deje una respuesta en el foro lavadoras y secadoras.