Summa sidvisningar

tisdag 15 september 2020

EMI RFI från Samsung RB37J5000WW Kylskåp på många radiofrekvenser - del 2

Har varit tvungen att ta fram temporära åtgärder som kopplas in när man ska köra radio - för att slippa lyssna på ett kylskåp som sänder på alla amatörradioband mellan 1 och 144MHz.


Använde 28, 50, 144 MHz under sommaren - och störningarna från kylskåpet gör det omöjligt att höra någonting i mottagaren på 28 och 50MHz -  endast väldigt starka signaler hörs genom stördimman.


Störningarna är till största delen ledningsburna, dvs kylskåpet använder elnätet i huset som antenner.
Sen är kylskåpshöljet i metall men eftersom jordledaren är flera meter lång så kan man anta att även jorden fungerar som antenn och därmed så är även höljet en antenn.

AM och FM radio påverkas definitivt av kylskåpet.


Eftersom kylskåpet stör på allt mellan 1-200MHz så blir det intressant hur man ska kunna eliminera störningarna. 

För att prova om åtgärder fungerar med ett färdigt EMI AC filter behövs det ett filter mellan ett sladdmonterat nätuttag och en sladdmonterad nätkontakt.




Dom mest vanligt förekommande EMI filter är specifierade för 1-30MHz och ger en hel del dämpning, minst >40dB dämpning. lite beroende på frekvens och typ av störning. EMI filtret är effektivt på common mode störningar mellan L och N och differential mode som är störningar mellan jord och L,N.

På nätsladden finns också EMI suppression ferrite cores,
Det finns otroligt många olika sorterts ferritmaterial, men i det här fallet är det typ -31 som används med egenskaper mellan 1 och 300MHz.

Filter och ferriter är monterade i en starkströmsdosa med korta nätkablar.




Resultatet ?

På 50MHz så sjönk styrkan i EMI/RFI kraftigt  - men man ser fortfarande alla övertoner i mottagaren som kylskåpet sänder ut på ledningsnätet.

På 144MHz så reducerades EMI/RFI mycket och man ser enstaka signaler som kan vara från kylskåpet.

På 28MHz är det fortfarande störningar men i lägre nivåer än tidigare.

Kunde inte prova på lägre frekvenser med avstämd antenn -  vilket var synd eftersom EMI/RFI utan filter är mycket kraftiga på t.ex 7MHz.


Vad göra ?

Detta lösa filtret är kabelmonterat med nätuttag och nätkontakt - så det innebär att hela kabellängden finns kvar mellan kylskåp och filter - dvs. runt 2m nätkabel finns kvar och kabeln fungerar fortfarande som antenn.


Det bäste vore om tillverkaren hade satt ett EMI/RFI filter direkt på kylskåpet i en skärmad låda.
Om man söker på nätet så hittar man såna lösningar, en låda som monteras bakpå kylskåpet - filter som  kostar långt över 1000 SEK som eftermarknadsgrej och man kan inte installera dessa själv.


Problemet kvarstår

Samsungs RB37J5000WW kylskåp stör alltså mellan 1 och 200MHz och störningarna märks på DCF77 klockor, AM och FM radio och amatörradio.
Oklart om DVB-T är stört också men det är inte osannolikt eftersom DVB-T mottagarens nätsladd sitter på samma fas som kylskåpet och vår kvalitet på signalen har varit dåligt trots startk signalstyrka.
Inflygningen till vår flygplats, man kan  ju undra om även de flygfrekvenserna påverkas när flygplanen är på några hundra meters avstånd från kylskåpet.


Tillverkaren har byggt en radiosändare (!) med usla egenskaper och det är oklart varför kompressorstyrningen i kylskåpet behöver en-vägs kommunikation på så många frekvenser samtidigt. 8( 8(





 

lördag 5 september 2020

Fixa kretskort snabbt och enkelt - går det - del 2

 Har tagit mig förbi transfer av toner utskrivet på papper till att överföras till kretskort - samt etsat 


Provade många olika reklampapper, dom tunnaste av typen Jula's reklamutskick fungerar MEN det blir inte lika krispiga raka kanter efter etsningen och vissa partier blir inte heltäckande. Mao. inte det bästa papperet som transfer media eftersom man måste efterarbeta med täckande färg där tonern blir för tunn på kretskortet. Det verkar precis som papperet blandar sig med tonern vid värmeöverföringen och sen när man tvättar av pappersfibrerna så blottas koppar igen.

Provade igen med reklampapper av lite tjockare typ, 

sånt som kända stora bilfirmor använder sig av, vilket är ett lite "lyxigare" och tjockare papper och det fungerar väldigt bra som transfer media. Det tar mycket längre tid att gnugga av i blött tillstånd - men tonern verkar inte ha blandat sig på samma sätt.
Layouten var med SOT-23 som minsta komponent.


Ovan är första layouten, med det tjockare bilreklamspapperet. Fina kanter. Alla kretsbanorna är intakta med fina raka skarpa kanter.
Etsad på glasfiberkretskort. Är nöjd med resultatet!


Nästa försök var med det yttest tunna reklampapperet.

Layouten var med 1206, TO-252 och SOT-23 samt några smala passager i ett hairpin bandpassfilter där avståndet skulle vara runt 0,2mm.



Resultatet ovan (tyvärr lite suddig bild) som sagt inte så fina kanter och man ser att jag har fått bättra på med täckande färg mest över hela ytan eftersom tonerpatcharna blev poriga på många ställen. 
Resultatet är däremot helt användbart, alla banor är intakta.
Etsat på teflonkretskort.


Schlugsatsen?

Med toner transfer metoden och de reklampapper som gratis dimper ned i brevlådan så kan jag nu göra kretskort hemma inom en timme - räknat från laserskrivarens utskrift till att man gnuggar av färgen på det färdig etsade kretskortet med stålullen. Gör man flera kretskort parallellt så tar det inte mycket tid extra alls.

  • skriv ut layouten spegelvänd på reklampapper i laserskrivaren
  • klipp ut layouten och tejpa den i en sida på kretskortet
  • kör kretskorten med tejpen först igenom laminatmaskinen ett antal varv, typ 5 gånger så att papperet inte längre är löst
  • värm på med strykjärnet på max med smörpapper emellan, på en plan yta, man får bearbeta hela utan om och om igen under ett par minuter
  • låt svalna och sen blöt papperet så det börjar lösas upp samt gnugga av med fingrarna.
  • en inspektion och extra färg eller tejp innan etsning görs
  • etsa, med natriumpersulfat så tar etsprocessen ett par minuter.

Nästa metod vore att prova en kretskortsfräs, det låter som en enkel metod......
Men går man igenom procedurerna med alla program som ska köra igenom layout och göra en CAD fil och att hitta rätt fräshöjd över hela kretskortets yta - så låter det som nåt som tar en hel del extra tid att lära sig att göra rätt.
Låt se om det blir en fräs framöver...





onsdag 2 september 2020

Fixa kretskort snabbt och enkelt - går det?

Behöver ofta mindre kretskort med ytmonterade eller hålmonterade komponenter till små snabba projekt. 

Frågan är om man kan göra kretskorten på egen hand med nån enkelt metod som går snabbt att göra hemmavid. Nu har jag inget kretskortsfräs färdig att använda - så vad göra istället....

Första varianten att prova är s.k toner transfer, den metoden verkar lovande.
Man går från toner transfer direkt till att etsa kretskort vilket låter enkelt och snabbt

Man behöver en laserskrivare, lite reklamblad och en kraftig värmekälla.

För 999:- så får man en ny laserskrivare.

Avlusad kretskortsdesign i kretskortseditorn, i avskalad vy för ett lager som skrivs ut.
Minsta bana är 0.4mm, minsta komponent är sot-23, övriga är 1206. Smalaste passagerna är närmare 0.3mm



Kretskortslayouten skrivs ut spegelvänd på laserskrivaren. 
Min laserskrivare tycks ha en enda kvalitet på utskriften och i utskriften så är alla ytorna som inte ska etsas bort helt svarta och heltäckande - vilket är bra.

Kretslayouten som ska skrivas ut på ett transfererande papper samt kretskortet som toner ska smältas fast på.


Lite förberedelser på kretskortets yta provades, rengör först ytan med isopropanol, sen gå på med våtslippapper 1000 korn med en slipning över hela ytan, sen rengör kretskortsytan igen.

Klipp till utskriften och tejpa fast papperet på en kant med värmetålig tejp. Jag använder en aluminiumtejp som inte smälter på ytan. Tanken är att tejpen håller papperet på plats tills man värmt upp papperet och papperets toner börjar fästa till kretskortet sen blir tejpen nästan överflödig men den får sitta kvar under värmeprocessen.

Som är det en värmekälla som behövs för att få toner att fastna på kretskortsytan.
Provade först med en vanlig plastlamineringsmaskin man hittar i många butiker.
Värmen som lamineringsmaskinen avger räcker inte till för att transferera tonern till kretskortet - oavsett hur många gånger man kör igenom kretskort med papper. Men det positiva är att papperet fastnar och fixeras på kretskortet efter 1-3gånger igenom lamineringsmaskinen.

En vanlig vanillla laminteringsmaskin i orginalutförande, Kostade 50:- på loppis.



För att få ännu mer värme så provades att stryka över papperet med ett strykjärn. Kretskortet lades på en plan yta och sen ströks papperet ordentligt med strykjärnet på max.värme.
Först nu så överfördes toner från papper till kretskort - det var målet!!!

När kretskortet svalnat så blötlägger man papperet tills det börjar lösas upp.
Nu får man gnugga med fingrarna till pappersfiberna lossnar så de delar som ska etsas är rena. På själva tonerområden kommer det sitta kvar pappersfiber vilket är ok, låt dessa sitta kvar om dom inte stör.
Mellan de smalare passagerna mellan pads eller kretsbanor så blir det gärna kvar lite pappersrester efter gnuggandet. Man tar då ett smalt verktyg och föser enkelt bort pappersfiberna från ytan.

Det färdiga resultatet, toner har transfererats/smälts fast på kretskortet och papperet har lösts upp i vatten och sitter delvis kvar ovanpå tonern. Jag kommer att täcka över kanterna för att inte etsas bort samt laga de få pads som är skadade eller inte helt täckande. De skadade padsen syns som en med en svartare nyans. Använder nån färg som täcker och som kan tas bort enkelt med t.ex stålull efter etsprocessen är klar.




Nu återstår att se hur etsningen går, låt se hur svårt det är med små avstånd mellan objekt på layouten som ska etsas.

Eftersom jag använder ytmonterade komponenter men i lite större format så borde etsningen gå bra.
De minsta aktiva komponenterna som jag använder nu är SOT-23, SOT-223, SOIC-8, SOD-80C där benen är 0.4mm breda, avstånden på SOIC ben är cirka 1mm. 
De minsta passiva komponenter är 0603 men vanligtvis används 1206 och 0805.
Avståndet mellan kretsbanor är inte under 0.5mm och ofta strax under 1mm. 
De mest förekommande bredd på kretsbanorna är runt 0.41mm (som smalast) och sen bredare där det behövs.

Exempel på de minsta avstånden i SOIC-8 fallet


Så vad kan gå fel.....


Det första är att hitta ett papper som släpper toner vid värme.
Provade först med glättade reklamblad, vissa går direkt bra, andra blad släpper inte tonern vid värme.
Man får mao. prova sig fram. t.ex så fungerade SvD's helgbilagans lite tjockare omslag - medan tunnare papper från t.ex folkuniversitetets reklamutskick var lite sämre.
Man får lägga lite tid på att hitta ett papper och sen preparera om kretskortet mellan varje försök.
Helt klart behövs mycket värme för att toners ska transfereras från papper till kretskort.

Ett reklamblad som inte släppte tonern eller så var det för låg värme.

Kretskorten är inte plant och strykjärnets fot likaså.
Idealet vore en fixtur att hålla nere kretskortet på en garanterat plan yta, och sen ha ett helt plant strykjärn. Problemet är att fixturen inte får hindra uppvärmningen...svårt.
När man klipper kretskort så kan de bli en deformering av kanterna. Jag använder en plåtsax för verkstadsjobb som har ett rörligt skär och en fast plan yta man lägger kretskortet på. Deformeringen blir liten i jämförelse med t.ex handhållen plåtsax. Det bästa är kanske att klippa kretskortet efter att det är producerat, dvs. efter toner transfer är gjord.

Moderna strykjärn har en sämre fot med plåtyta än de riktigt gamla strykjärnen med slipad fot - så man får improvisera helt enkelt för att få hela ytan uppvärmd. Man kan ju tänka sig att använda ett metallmellanlägg som är helt plan.

Värmekälla


Ett strykjärn ger ju all värme man behöver men strykfoten är inte alltid helt plan så man får stryka lite på olika sätt till hela pappersytan är uppvärmd.
En lamineringsmaskin ger en jämnare uppvärmd yta men då måste man modifiera maskinen så att den avger högre värme. 
Det finns exempel på modifieringar på nätet där man sänkt hastigheten på rullarna samt höjt värmen med annan termostat. 
Men det är ett eget projekt att bygga om en lamineringsmaskin ...mitt mål var inte att skapa ytterligare ett projekt ;) utan hitta en snabb metod för de projekt som redan är på kö

Hur snabb är processen ?


Skriva ut på ett reklamblad på laserskrivaren går på 3sekunder cirka ;)
Rengöra och slipa kretskortsytan tar 1minut
Klippa ut och tejpa utskriften tar 2minuter
Köra 3 varv genom lamineringsmaskinen tar 2-3minuter
Värme på med strykjärnet tar 2-3minuter
Gnugga av pappersfiberna tar längst tid, man får hålla på i 5-10minuter
Sen tillägg med färg på kanter och ev. skador 5minuter
Etsa (återkommer när det är provat och med vilken etsvätska)

Rätt rimligt tid från färdig layout i kretskortseditorn till att man kan börja löda - mindre än en timme.