Ich bin gerade am Verzweifeln. Nachdem ich den SD-Kartenteil meines Datenloggers mit dem Dateisystem von Klabunde am Laufen habe und meine Werte in CSV Anordnung auf der SD-Karte landen, sprengt mir die Spannungsüberwachung immer den Controller. Ich habe den Controller an einem 2s (7,4 V) LiPo mit 7805 und Aref sind 5 Volt. Den 8s LiPo für den Antrieb habe ich mit einem Spannungsteiler, wie im Anhang an die 8 ADC Eingänge des Mega 644 gehängt und Multiplexe die im 10 ms Takt. Die Widerstände am TP 1 sind alle 420 Ohm und die Widerstände von TP 3 bis TP 9 sind immer ein Vielfaches von 420 Ohm, so das sich an den ADC Eingängen immer eine Spannung von max. 4,2 Volt (vollgeladene LiPo Zelle) einstellen sollte. Wenn ich diesen Spannungsteiler aufbaue und mit dem Multimeter messe, dann passen die Spannugen. Sobald ich aber den Mega 644 (In der Zwischenzeit sind es schon 4 Stk, die geplatzt sind.) dran habe, knallt es nach ca. 10 bis 240 sec. und der Mega 644 ist defekt. Kann mir jemand mal einen Tipp geben, wo da mein Denkfehler liegt ?? Danke schon einmal ... HeliPilot
Angehängte Dateien:
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Spannungsteiler.png
6,1 KB
Würde ich gerne anhängen, aber im Moment ist die erst einmal nur auf einer Olimex Experimentierplatine zusammengewurstelt. Also noch ohne EAGLE Schematics Datei. TP 1 ist an AGND und die 8 Leitungen rechts gehen an die ADC-Eingänge. Am SPI sind mit Widerständen die Pegel für die SD-Karte angepasst und das war's sonst ist da noch keine Schaltung oder Unterlagen. HeliPilot
Läuft der Antrieb wenn der uC abraucht? In diesem Fall wären das dann induktive Störungen vom Leistungsteil. Ich schlage vor, hochohmiger zu gehen und die zu messenden Spannungen mit einem Kondensator von z.B. 10nF zu puffern. Ganz Vorsichtige bauen auch noch eine Schutzdiode gegen Vcc und GND ein. Wenn du zu hochohmig bist, musst du dei Pollingfrequenz herabsetzen, weil sonst durch die Umschalterei die Messspannung zu stark einbricht. Ohne ins DB geschaut zu haben, sagt mir meine Erfahrung, dass die Innenwiderstände der ADCs relativ klein sind. Sichere auch die Versorgungsspannung des uC mit einer schnellen Z-Diode ab! Generell im Zusammenhang mit Leistungs- (Motor-) Elektronik Versorgungsspannungen ausreichend filtern!! Gruss rayelec
@Christoph: stimmt der Eingangswiderstand des ADC beträgt lediglich 100MOhm^^ @Heliopilot: Dann zeichne halt per Hand und scanne ein. Gruß
Der Antrieb läuft nicht. Der Akku ist so geladen, das jede Zelle eine andere Spannung hat und ich den zum Testen mit 3 in Reihe geschalteten H7 Lampen belaste. Dann kann ich auf der SD-Karte in der Datei (Bis der Controller hochging) schön die schwankenden Werte der einzelnen Zellen sehen. Wenn die Schaltung funktionieren würde und in den Heli kommt, dann wird die Eingangsspannung mit einem LC-Filter für 32 kHz (Das ist der PWM-Takt des Motorreglers) beschaltet. Wenn ich die Spannungsteiler hochohmiger mache (Hatte ich in Vorversuchen schon gemacht), dann wackelt die gemessene Spannug zu stark. Dabei habe ich schon einzelne ADC-Eingänge zerstört. HeliPilot
Helipilot wrote: > Die Widerstände am TP 1 sind alle 420 Ohm und die Widerstände von TP 3 > bis TP 9 sind immer ein Vielfaches von 420 Ohm, so das sich an den ADC > Eingängen immer eine Spannung von max. 4,2 Volt (vollgeladene LiPo > Zelle) einstellen sollte. Warum willst Du ständig 70mA verbruzzeln? Sind das 1000Ah-Akkus, wo das keine Rolle spielt? Nimm besser mal 100k, damit die Akkus nicht so unnütz entladen werden. Und vor allem in Reihe zu TP2 !!! Einen IO-Pin ungeschützt an ne dicke Spannungsquelle zu hängen ist ein ganz böses Foul! Ein Suppessordiode (ICTE5) + Elko 100µF am Ausgang des 7805 schadet auch nicht. Peter
Helipilot wrote: > Wenn ich die Spannungsteiler hochohmiger mache (Hatte ich in > Vorversuchen schon gemacht), dann wackelt die gemessene Spannug zu > stark. Dabei habe ich schon einzelne ADC-Eingänge zerstört. Bist du sicher, dass du ihn da nicht niederohmiger gemacht hast???
@Peter Das ist ein 8s1p LiPo Akku mit 5000 mAh. Mit mittlerem Gezappel in der Luft und meinem T-Rex 600 entlade ich den mit Peaks von rund 80 bis 94 Ampere. Da fallen die 70 mA dann nicht mehr wirklich ins Gewicht. Zwischen TP1 und TP2 liegen 4,2 Volt bei vollgeladenem Akku, zwischen TP1 und TP3 sind es 8,4 Volt, TP1 und TP4 12,6 Volt, TP1 und TP5 16,8 Volt, TP1 und TP6 21 Volt, TP1 und TP7 25,2 Volt, TP1 und TP8 29,4 Volt, TP1 und TP9 33,6 Volt. Wenn der ganze Pack unter Last auf 25,6 Volt zusammenbricht, dann soll ein Summer diesen Zustand melden und ich muß landen, um den Akku (359 Euro kostet so ein KoKam Pack) nicht zu schädigen. Ich werde mal den Plan in Eagle zeichnen, das kann aber eine Weile dauern. HeliPilot
@fubu1000: >@Christoph: stimmt der Eingangswiderstand des ADC beträgt lediglich >100MOhm^^ Ja, statisch mag das stimmen. Bei anderen Controllern ist er niedriger. ABER: dynamisch sieht die Sache ganz anders aus!! Da ist in jedem Fall eine Art Sample&Hold-Schaltung im Controller drin mit einem kleinen C. Betrachtet man die gesampelte Spannung mit einem Oszi, sieht man jede Wandlung anhand einer kleinen "Nadel" der Spannung nach unten! @Helipilot: Wiel lange sind die Leitungen zum Akku?
Christoph Z. wrote: > Da ist in jedem Fall > eine Art Sample&Hold-Schaltung im Controller drin mit einem kleinen C. > Betrachtet man die gesampelte Spannung mit einem Oszi, sieht man jede > Wandlung anhand einer kleinen "Nadel" der Spannung nach unten! Und was spricht dann dagegen einfach einen C mit ein paar nF vor den ADC Pin zu schalten? Dieser liefert den notwendigen Strom um den S&H Kondensator zu laden.
Ohne Plan kann man wenig sagen. Du solltest aber beachten, dass die Zellenspannung durch die Impulsbelastung des Reglers extrem schwankt. Zum Ende der Akkulaufzeit um viele Zehntel Volt. Es werden im Netz Billigwächter verkauft die wegen dieses Problems praktisch immer Akku leer anzeigen. Besonders wenn der Akku schon 30 Zyklen drauf hat.
Warum ist an TP2 kein Spannungsteiler ? Bricht die AREF zusammen ? Hast du GND an AGND ? Kondensator an AREF/AGND ?
@benedikt: Das mit dem C habe ich ja vorgeschlagen! Hochohmiger und ein C, so würd' ichs machen :-)
Helipilot wrote: > Das ist ein 8s1p LiPo Akku mit 5000 mAh. Mit mittlerem Gezappel in der > Luft und meinem T-Rex 600 entlade ich den mit Peaks von rund 80 bis 94 > Ampere. Da fallen die 70 mA dann nicht mehr wirklich ins Gewicht. Dann nicht. Aber wenn der Akku mit Schaltung nur so rumsteht, ist er schnell leer. > Zwischen TP1 und TP2 liegen 4,2 Volt bei vollgeladenem Akku, zwischen > TP1 und TP3 sind es 8,4 Volt, TP1 und TP4 12,6 Volt, TP1 und TP5 16,8 > Volt, TP1 und TP6 21 Volt, TP1 und TP7 25,2 Volt, TP1 und TP8 29,4 Volt, > TP1 und TP9 33,6 Volt. Das Ohmsche Gesetzt gilt aber auch bei viel hochomigeren Spannungsteilern und dann eben je einen 100nF oder 1µF an die AD-Eingänge. Ich denke, den AVR hats gekillt, weil 70mA über die Eingänge überhaupt nicht gesund sind, wenn keine VCC anliegt. Und über TP2 können sogar mehrere Ampere reinfließen. Und dann zündet intern ein parasitärer Thyristor, sobald VCC zugeschaltet wird und es qualmt. Der Strom in die Eingänge sollte 1mA (bei VCC = 0V) nicht überschreiten! Peter
Wie meine Vorredner auch schon sagten: Den Spannungsteiler hochohmiger machen hilft den Ruhestrom zu verringern. Kann aber bei gestörter Umgebung auch zu verfälschten Ergebnissen führen. Grundsätzlich sollte man vor AD-Eingängen einen Tiefpass schalten, damit impulsartige Störungen nicht das Messergebnis verfälschen (und den Eingang nicht zerstören). Die Eingangskapazität dieses AD-Wandlers kenne ich zwar gerade nicht, aber wie oben schon gesagt wurde, bewirkt diese einen kleinen Einbruch der zu messenden Spannung, sobald der Eingang gemessen wird. Deshalb sollte der Tiefpass mit einem Kondensator mit mindestens 10 nF aufgebaut werden, um diesen Einbruch möglichst klein zu halten.
Helipilot wrote: > Ich bin gerade am Verzweifeln. > > Nachdem ich den SD-Kartenteil meines Datenloggers mit dem Dateisystem > von Klabunde am Laufen habe und meine Werte in CSV Anordnung auf der > SD-Karte landen, sprengt mir die Spannungsüberwachung immer den > Controller. > > Ich habe den Controller an einem 2s (7,4 V) LiPo mit 7805 und Aref sind > 5 Volt. > > Den 8s LiPo für den Antrieb habe ich mit einem Spannungsteiler, wie im > Anhang an die 8 ADC Eingänge des Mega 644 gehängt und Multiplexe die im > 10 ms Takt. > ... > Die Widerstände am TP 1 sind alle 420 Ohm und die Widerstände von TP 3 > bis TP 9 sind immer ein Vielfaches von 420 Ohm, so das sich an den ADC > Eingängen immer eine Spannung von max. 4,2 Volt (vollgeladene LiPo > Zelle) einstellen sollte. > ..... Klassischer "latch up" weil die Spannungsteilerwiderstände zu niederohmig sind. Du treibst damit die Multiplexereingänge ins Limit, und killst den mega64. Insbesondere, wenn desen V+ nicht da ist/die Multiplexereingänge spannungsmäßig über V+ angehoben werden. Abhilfe: Hochohmigere Eingangswiderstände, Suppressor C'S gegen Masse. Zur Spannungsbegrenzung Dioden gegen V+ . hth, Andrew
So mach' ich das normalerweise:
100k - 10M
je nach Vin 100k
zum __ __
Akku- o------|___|---o---|___|-----o------> ADC-Eingang
Abgriff | |
| |
.-. ---
| | 100k --- 100nF / Folie
| | |
'-' |
| |
| |
=== ===
(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)
Ich habe ruhige Werte und abrauchen tut da auch nichts.
Nochwas, die 5V für Vref, wo kommen die her?
Es ist besser, die interne Referenz des Controllers zu verwenden,
die ist zwar nicht sehr genau, aber den Wert, den sie hat,
den hält sie exakt ein. Da kann ein 7805 nicht gegen anstinken.
Gruß
Jadeclaw.
Spannungsteiler, Tiefpass und evtl. noch ein OpAmp als VoltageFollower, damit würde es auch gehen. So kann man ziemlich hochohmig an den Akku (wenig Eigenverbrauch) und grillt nicht sofort den Proz sondern nur den OpAmp (z.B. LM324). mfg Thorsten
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