Защита электроники от сварочных повреждений

8

Пользователи, которые выполняют сварочные работы на оборудовании, не обязательно должны соблюдать меры предосторожности, такие как отсоединение аккумулятора от автомобиля. По-видимому, сварка может привести к серьезным повреждениям электроники.

Так:

  • Каков действительный механизм, который вызывает повреждение цепи от сварки?
  • Как разработчик электроники может предотвратить повреждение своего устройства, установленного на транспортном средстве?
  • Есть ли стандарт, на котором это можно проверить?

РЕДАКТИРОВАТЬ: Вопрос имел в виду дуговой сварки.

Damien
источник
3
Вы имеете в виду дуговые или ацетиленовые?
Энди ака
1
Электросварщики производят высокие уровни электромагнитного шума. Фильтруйте линии электропередач рядом с устройством. Любой проводник внутри устройства может работать как антенна. Клетка Фарадея должна помочь.
Optionparty
2
В дополнение к комментарию @ Optionparty, существует также проблема паразитных токов в зависимости от пути наименьшего сопротивления (или, точнее, пути некоторой проводимости) от сварочного наконечника до зажима заземления. Когда вы бьете 200+ ампер через кусок металла, не требуется значительная доля этого тока, чтобы вернуться по альтернативному пути, чтобы нанести ущерб соседним компонентам. Хороший медный проводной ткацкий станок может послужить полезным способом возврата для более авантюрных электронов по сравнению с несколькими дюймами грязной ржавой стали.
Джон U
@Андяка, дуговая сварка была намерением.
Дэмиен
4
Комментарий не по теме: Однажды я работал на фабрике, где производили точечную сварку (без машин). Был один дневной человек, который ушел слишком рано в полдень. Оказалось, что его аналоговые часы работали по 30 секунд на каждой точке сварки, так как магнит ротора часов получал магнитное поле 50 Гц во время сварки вместо всего 1 импульса в секунду. Он действительно думал, что пришло время идти домой ...
Sweber

Ответы:

7

В первую очередь, основные реквизиты для Optionparty и John U, которые уже почти прикололись.

Сварочное действие само по себе представляет собой жестко шумящий постоянный ток большой силы тока, приложенный к кузову или раме автомобиля. В идеальном мире батарея будет отключена, в ее системах не будет течь ток, и сварщик будет иметь чрезвычайно короткий путь к заземлению без паразитных токов. В реальном мире аккумулятор включен, автомобиль включен, и провод заземления остается в одном месте на другой стороне транспортного средства, в то время как сварщик движется повсюду.

Поскольку кузов и рама автомобиля являются наземным эталоном для бортовых систем, он довольно проводящий, и потенциал для электромагнитной трансляции огромен. Эта высокочастотная передача может скремблировать управляющие сигналы в компьютерах путем индукции непосредственно по этим сигналам или создания помех между входной линией питания и землей. Клетка Фарадея вокруг устройства вполне может быть решением, за исключением того, что у вас нет доступа к реальному заземлению, и вы не хотите привязывать его к земле автомобиля, потому что, ну, сварщик. Это не проблема, это соображение - вы должны оставить клетку Фарадея плавающей, что означает, что любой полученный EM будет ретранслироваться на другой стороне клетки.

Радиочастотные дроссели на входных проводах предотвратят попадание чего-либо дикого в цепь питания вашей электроники. Шунтирующие конденсаторы также должны помочь, но я бы поставил их перед дросселем, в случае, если случайный ток решит проложить путь к крышке шунта в линию электропитания - это не должно произойти, но, эй, батарея должна была быть отключена , правильно?

Если ваше устройство принимает сигналы измерительных приборов малого размера из других мест, вы, вероятно, захотите сделать две вещи. Во-первых, укажите экранированную проводку. И второе, изолируйте этот сигнал от фактического приемника, используя емкостную или оптическую ИС изоляции. Экранирование немного обоюдоострое. Вы хотите, чтобы он защищал входящий сигнал от высокочастотных искажений и перекрестных помех, но теперь у него есть шанс стать ошибочным путем. Изоляция может защитить вас от чего-то вроде 2500 В, довольно дешево. Поэтому, надеюсь, худший сценарий сейчас состоит в том, что ввод становится непонятным мусором, который схема должна быть разумно готова отклонить.

И предохранители. Не забудьте предохранители. Предохранители твой друг. Или сбрасываемые полифусы, если это уместно.

Шон Бодди
источник
1

Дуговая сварка использует энергию от трансформатора Power Co. с заземленным корпусом и ножкой (один конец выхода трансформатора). Дуговой сварщик также имеет трансформатор с заземленным корпусом и ножкой. Два корпуса / ножки должны быть заземлены вместе, или существует разность потенциалов под нагрузкой. Эта разность потенциалов может быть известна как паразитное напряжение плавающего напряжения / тока. Если не использовать общий корпус и заземление, это может привести к повреждению небольших устройств напряжения / тока. Современные компьютеры, датчики и микроскопические золотые разводки внутри процессорных микросхем будут и могут сгореть. Я был свидетелем повреждения электронных компонентов на кораблях ВМС в размере 1 000 000 долларов за один день сварки. Компьютерные терминалы загораются из-за сварочного оборудования, использующего тот же источник питания. Обгоревшие электронные компоненты в оружии, приемопередатчики спутников, и компьютерная техника. Заземлите свое сварочное оборудование на корпус с помощью существующего провода, общего заземления трансформатора через кабель питания и заземляющего ремня от сварочного корпуса к корпусу или заземлению.
Тем не менее, потенциальное повреждение от сварки существует из-за лучшего пути возврата тока. Если заземление провода сварочного оборудования не лучший путь возврата; например, дальше от точки сварки, чем медный путь через любую локальную цепь заземления, компоненты могут быть повреждены. Пример: местное энергоснабжение имеет электронный компонент, разделяющий сварочный источник энергии; дуга находит путь тока через медное заземление локальных компонентов по сравнению с заземлением сварочного шва 50-300 футов, отводит его назад к заземлению трансформатора / и проходит к заземлению источника питания. Современная техника заземления не отвечает требованиям современных миниатюрных цепей, и это не вопрос перспективы сварщика.

Джон П. Хаттон
источник