Помехи или ground loops - как решить проблему?

[sam01]

Народ, построили очень сложную систему в авто.
Включили сегодня звук и услышали помехи.
Помехи по земле. Удивило несколько фактов, после тщательного "рытья" в системе поняли, что помехи создают земляные петли.

Но, всё по порядку.

Имеем Chrysler Sebring Convertible (он же кабриолет).
Кроме сложной аудиосистемы включающей:
1) трёхполосый поканальный фронт;
2) трёхполосый поканальный тыл;
3) два сабвуфера,
4) три 3-х канальных усилителя;
5) моноблок;
6) два активных 3-полосых кроссовера;
7) процессор Alpine PXA-H700.

В качестве источника звука был выбран Car PC.
Не помню модель матери, кроме того, что она от Gygabite с AMD процессором на борту.
Прощу прощения за крупные фотографии, но публикую их ради того,
что бы можно было увидеть мелкие детали.


На этой фотографии видны кабели VGA.
Клиент слегка "сэкономил" на них. Брали не самые дешёвые,
но и не дорогие. По виду - вроде бы нормальные добротные кабели.
Один 5м, второй 3м.


Вот схема системы.


Монитор(ы).
В автомобиле уже был установлен большой телевизор (20 дюймов).
Работал он в качестве телевизора, но он имеет разъём VGA и может быть подключен к компьютеру (так и было сделано) в качестве второго монитора.
Главным монитором является Prology PCM-750T. Именно из-за его разветвлённых коммуникаций и были внесены некоторые изменения в схему в процессе монтажа: исчез video splitter, схема подключения камеры и прочей периферии была пересмотрена.

Корпус компьютера был куплен здесь, на этом форуме.
Питание - M4-ATX. В финале, после инсталляции всё выглядит вот так:


Практически вся система смонтирована в багажнике.
Кроме панели управления процессором и основного монитора.






Если не очень понятно из фото, поясню.
КарПиСи смонтирован в правом крыле (СТОИТ НА ОТДЕЛЬНОМ ДЕРЕВЯННОМ ПОДИУМЕ НЕ СВЯЗАННОМ С КУЗОВОМ АВТО).
В левом крыле 4-канальник обслуживающий мидбасы фронта и тыла.
В нише левый усилитель - обслуживает СЧ диапазон фронта и тыла.
В нише правый усилитель - обслуживает ВЧ диапазон фронта и тыла.
По центру - моноблок обслуживает оба сабвуфера.

Звук из Карпутера идёт ПО ОПТИКЕ в процессор.
Из процессора выход Front 1 идёт напрямую на ВЧ фронта.
Выход Front2 идёт в правый кроссовер включенный в 2-way режим.
Выходные сигналы идут на СЧ и Мидбасы фронта.

Выход Rear процессора подключен к левому кроссоверу включенному в 3-way режим. Выходы, в соответствующие каналы усилителей.

Теперь, постараюсь вкратце объяснить подключение всего этого хозяйства:
1) В системе установлен дополнительный аккумулятор на 75А/ч.
Вся аудиосистема питается от этого аккумулятора.
Из-под капота (от штатного АКБ) прокинут кабель в 50 квадратов (КГ-50),
как положено оба конца кабеля защищены предохранителями.
Между АКБ стоит силовое реле в качестве развязки двух АКБ, что бы штатный не разряжался во время стоянки автомобиля с заглушенным двигателем.

Кабель (из-под капота) приходит к положительной клемме доп. АКБ,
оттуда идёт в распределители питания (смонтированы по центру).
Их 4х2 на 8 устройств. Таким образом вся система (кроме фронтального монитора) запитана от одного источника по плюсу.

Отрицательный выход из доп. АКБ подключен на массу (кабелем КГ-50).
Негативное питание компонентов системы взято с массы и через дистрибуторы раздаётся на устройства. То есть, практически масса идёт из одной точки (кроме фронтального монитора).

Так вот, когда включили всю систему - она, конечно же, заиграла.
НО, обнаружился фон, равный работе компьютера. Как только компьютер выключаешь - фон пропадает. Врубаешь снова - слышна работа HDD.

Как проложены кабели. Это самая большая головная боль в этой инсталляции! Ибо кабелей (несколько сотен метров).

Итак, VGA и USB кабели выходят в общем жгуте справа из багажника, далее к центральной консоли и по ней приходят к месту установки монитора и панели управления процессором.


Плюсовой кабель питания (который из-под капота) идёт тоже по центральной консоли, но с другой её стороны.


Впрочем, это не столь важно, ибо наводки идут не по плюсу и не от генератора, а именно по земляной петле.

Наконец, САМОЕ ВАЖНОЕ!
В автомобиле установлена разветвлённая система подсветок.
Практически весь автомобиль светится:
1) багажник освещается RGB светодиодными лентами.
2) подсветка днища (4-RGB трубки с контроллером).
3) подсветка арок (4-RGB трубки с контроллером).
4) Четыре стробоскопа с контроллерами.
5) Подсветка тыловых подиумов RGB лентами.
6) Подсветка вокруг тыловых динамиков неоновым (электролюминесцентным) шнуром.
7) Подсветка элементов торпедо таким же шнуром.
8) подсветка карманов.
9) Подсветка ног.
10) Подсветка по периметру капота, решётки бампера и эмблемы Крайслер RGB лентами (с контроллером).
11) Подсветка монохромными светодиодными лентами вокруг тыловых динамиков.

Вроде ничего не забыл.
Это я к тому, что мы просто зарылись в проводах.
Места очень мало. Уложено столько проводки и гофры, что мама не горюй.



После того, как услышали фон, начали копать систему.
Думали, что кроссоверы говнят. Нет. Не они. Процессор - ОК.
Напоминаю, что звук передаётся по оптике, отключили от процессора кабель - фон остался.
Самое вкусное: отключили от БП Караписи минус!
А компьютер продолжает работать!!!
Вот тут я и понял, что наводки связаны с массой. То есть получается, что комп получает минусовое питание по кабелям.
Начали отключать кабели по очереди.
Комп работает.
Отключили всё, и только когда отсоединили последний VGA кабель от фронтального монитора, комп вырубился.

Случайно задел VGA кабель. Он замкнул на корпус компа - оппа,
БП весело замигал своим светодиодиком. Откинули кабель.
Притронулся вторым VGA шнуром (корпусом сокета) к корпусу компа - оппа, опять замигал сигнализируя о готовности к работе.
Отбросили. Притронулся сокетом USB шнурка на котором висит тач монитора - оппа, снова замигал светодиодик на БП. Хм.

Снова подключили всё к карписи НЕ подключая массу. Работает.
При этом фон стал в два раза меньше. То есть один контур земли мы разъединили. Но он остался - еле заметный. Значит есть ещё один контур где-то.

Перешли к фронтальному монитору. Вытащили его.
Стали по очереди отключать все кабели. Фон пропал только тогда,
когда выткнули RCA разъёмы line out из монитора (этот кабель был включен напрямую в аналоговых вход процессора, для озвучки ТВ тюнера, идущего в комплекте с монитором (*****, а не тюнер).

Раскрутил коннектор - фуууу... какая дрянь. Вроде кабель АртСаунд.
Но внутри такое впечатление, что паял ребёнок из яслей. Ладно.

Пошли от обратного - Подключили массу на БП компа и отключили массу от питания монитора. Монитор, разумеется, продолжает работать. Из этого сделали заключение, что он получает минус по экрану в VGA кабелях и кабеле USB.

Проскользнула мысля отгрызть этот проводок в VGA разъёме выходящем из монитора (он там разборный). Но, я понимаю, что начнутся наводки на видеосигнал...

Ладно. Предположим, мы минус отрубим от монитора.
Пусть питается от компа. Но ведь есть ещё контур в VGA кабеле идущем на тыловой 20" монитор. А там не так всё просто. Питание у него через 100вт инвертор и собственный БП имеющий на выходе 15V/3,5А.

В общем, мозги у нас сегодня сплавились....
Пока находимся в непонятках.
Может быть будут у кого-либо какие идеи???

Запитать монитор (минус) в одной точке с карпутером - не проблема.
Только это не решит проблему с земляной петлёй. Она останется.
Если не понятно, могу быстренько накатать схемы...

Я уже рисовал, сидя в гараже. И у меня не получилось избавится от этих ground loops. Прошу помощи зала.

[St@rz]

Сообщение от vladsmir

Аккуратнее с этим. Так монитор спалить на раз можно. Получается, что отключив минус от компа ты пускаешь мощный ток на питание компа через хиленькие дорожки на плате монитора и VGA кабель.

Не отключай больше минус от блока питания.
Минус для всего надо в одной точке с блоком питания компьютера брать. И монитора тем более.

[sam01]

Сообщение от St@rz

Не отключай больше минус от блока питания.
Минус для всего надо в одной точке с блоком питания компьютера брать. И монитора тем более.

А землить корпус компа на массу автомобиля нужно?
Я тут почитал на форуме.
Так и не понял. Все по-разному говорят.

[okovalevski]

Километры соплей надо убирать (красиво конечно сделал, но возможно придется экранировать провода). Попробуй сначала отрубить комп и использовать внешний источник сигнала. Попробуй отключить батареи друг от друга по плюсу.

[Daleky]

Вадим, респект за ненавязчивый пиар

[sam01]

Сообщение от okovalevski

Километры соплей надо убирать (красиво конечно сделал, но возможно придется экранировать провода). Попробуй сначала отрубить комп и использовать внешний источник сигнала. Попробуй отключить батареи друг от друга по плюсу.

Как и куда их убрать?
Клиенту сказать, мол, извини, все эти подсветки мешают и создают помехи и просто отчикрыжить всё? Не вариант.

Что подразумевается под источником сигнала?
А, понял. Нет, помех НЕТ когда комп вырублен.
Сегодня пробовали включать музыку в wav из плеера Cowon.
Отлично всё играет. Чисто и без запинки.

Сегодня перепробовали многое, кроме ферритовых колец и конденсаторов (но какие-то фильтры питания от других магнитол подключали - до лампочки).
Как ни странно, фон резко уменьшился после того, как на БП компа массу взяли отдельно. Не из общего дистрибьютора массы, а просто на кузов кинули (кабель 8 квадратов). Минус из дистрибьютора массы идёт такого же сечения (как и плюсовой питающий кабель).
При этом фронтальный монитор был подключен, а тыловой выключен.

Но он остался. Еле-еле слышный (в полной тишине и если ухо всунуть в динамик. Но остался чуть громче, чем фон от работы HDD два пука когда только включается БП. И один пук когда БП выключается, после парковки компа.

Батарея стоит одна. Только сегодня приехала основная штатная АКБ.

Какие провода экранировать? И от каких?

Куда рыть дальше?

Сообщение от Daleky

Вадим, респект за ненавязчивый пиар

Какой, нафиг пиар? У нас возникла трабла. Мы пытаемся решить.
Мне и без пиара работы хватает.

так если звук идет по оптике, то надо полностью изолировать комп от усилителей, монитор запитать от туда откуда запитан комп, между монитором и усилителем поставить GLI (с тюнера звук все равно отстойный)

[sam01]

Сообщение от mcf1

так если звук идет по оптике, то надо полностью изолировать комп от усилителей, монитор запитать от туда откуда запитан комп, между монитором и усилителем поставить GLI (с тюнера звук все равно отстойный)

Хм, изолировать физически? Или как?
Трудновыполнимо и то, и другое.

Линейный выходи из монитора (тв тюнера) шёл в аналоговый вход процессора. Процессор в любом случае выступает в роли буфера между любыми источниками и усилителями.

Монитор попробуем завтра запитать оттуда же, откуда запитан комп.
Но нужно учитывать, что оттуда же запитаны и усилители, и кроссоверы, и процессор.

Поставить GLI пока не рассматриваем.
Собственно, как и не рассматриваем линейный выход из монитора.
Грубо говоря, пока его откинем.

Мы сегодня пробовали так: отключили ВСЮ нагрузку и коммутацию от процессора. Тупо повыдёргивали все входные кабели (аналоговые и оптику). Один фиг - наводка идёт. То есть по аудио она никак не завязана.

Есть очень сильное подозрение, что наводки даёт сам М4-АТХ.
Мы сегодня пришли к такому выводу. Как изолировать БП от всего остального и матери? Правильно - никак. Ведь всё равно БП связан с мамой кабелями питания.

Чё делать - ума не приложу (хотя в голове далеко не вава)...

[okovalevski]

Посмотри, аналогичная ситуация.
http://forum.pccar.ru/showthread.php?t=12479

[sam01]

Отписываюсь.

Сегодня мы провели ещё ряд экспериментов.
Поскольку основной АКБ только приехал, решили подключить к нему комп отдельно.
Поставили на подставочку и толстенькими кабелями (8ga) подключили минус и плюс БП. Ремоут к замку продолжал браться с... хм.. блока питания/зарядного утройства (просто пока АКБ небыло питали бортовые системы от зарядки для АКБ, для монтажа сигнализации, проверки линий подсветок и т.д.).
Шумы почти ушли. Почти, это значит, что их было слышно только если ухом почти касаться диффузора динамика. Но они остались совсем чуть-чуть.

Затем решили повторить ту же операцию, но только уже с установленным доп. АКБ.
Два кабеля напрямую от БП до клемм АКБ. Вуаля - почти тихо, но ВЧ составляющая помех осталась. Почти незаметная.

Далее минус БП подключили в туда, где он был - в дистрибьютор массы, а плюс на клемму доп. АКБ. Стало громче. ОК, затем плюсовой кабель снова был подключен к положительному полюсу АКБ, но уже через фильтр выдраный из старой магнитолы без "морды лица" (спионеренной у клента пионерами).
Итог: ВЧ составляющая ушла, осталась только НЧ.

ОК. Подключаем снова БП плюс и минус к клемма АКБ, плюс через фильтр.
Для того, что бы расслышать есть ли помехи, пришлось выключить всю музыку,
Убрать зарядку и подключить основной АКБ к своим клеммам и в полной тишине удалось что-то расслышать.

Можно сказать, что помехи практически ушли. Что бы что-то расслышать, нужно, что бы была идеальная тишина + ухом касаться диффузора динамика. На этом решили остановиться. Уровень помех уже не имеет значения.

Вывод: помехи создавал блок питания M4-ATX. Честно - я разочаровался в хвалёном продукте. Он оказался *****м (по помехозащищённости). Кстати, почему-то на нём не работает standart PSU режим.
Когда подключен + и - к клеммам БП и отключен управляющий провод (ignition),
а dip switch поставлен в полжение off off off, то комп должен включаться как стандартный домашний компьютер в режиме ATX, то есть с кнопки Power switch.
Надеюсь я правильно прочёл в инструкции? Тем не менее, он не включается.

Ну, да ладно.
Вторым источником сильных помех (очень похожих на 50гц переменной сети) явился инвертор 12в/220в, который питает большой телемонитор. Хорошо, что он смонтирован так, что можно добраться до него сзади, приподняв складки сложенной крыши (кабриолет же). Уже хотели демонтировать его и переносить в другое место (целая история). Для начала отключили минус от дистрибьютора массы. И в качестве эксперимента кинули его напрямую на негативную клемму АКБ.

И фон пропал совсем! Странная непонятка. Этим и ограничились (переподключением минуса к клемме доп. АКБ напрямую).

Затем смонтировали штатный АКБ на своё законное место.
Подключили и завели двигатель на предмет проверки на завывания генератора,
помех от стеклоподъёмников и прочих стандартных помех бортовой сети.
Здесь всё чисто сработано.

Замкнули силовое реле развязки двух АКБ. Объединили оба АКБ в одну цепь.
Снова завели на предмет бортовых помех - чисто. ОК.

Можно сказать, что борьба с помехами разрешилась в нашу пользу.))
Всем высказавшимся большое человеческое спасибо!

ЗЫ: но пару ферритовых колечек кое-куда прикрутим. Так, на всякий случай.