Moin! Ich habe einen Entwurf für eine GMZ-Platine gemacht und möchte die Forengemeinde um ihren Adlerblick und Verbesserungsvorschläge jeglicher Art bitten. Meine Unsicherheiten: - HV-Layout (Abstände, Sicherheit, Teileauswahl ...), insbesondere am Schalttransistor. - Dimensionierung des HV-Reglers. Er läuft hier seit 2-3 Wochen problemlos im Dauertest am Labornetzteil, aber vielleicht sollte man doch etwas besser machen. - Ist die "semi-galvanische Trennung" überhaupt sinnvoll? - Ist das so mit "Hobbymitteln" ätzbar? - Irgendwas übersehen? Die µC-Einheit ist zwar noch nicht endgültig, soll aber doch schon jetzt die konkrete Nutzung und Auswertung ermöglichen. Anlass für den Entwurf war, etwas Stabileres als den LRP-Aufbau für HV-Erzeugung und GMZ-Anschluss zu haben, und ich habe eher willkürlich irgendeine µC-Auswerteeinheit dazugetan, damit man das Gerät schon jetzt als unabhängige, mit einem Steckernetzteil betriebene Einheit an einen Webserver anschließen kann, damit die Softwareentwicklung und weitere Tests durchführen kann und noch Erweiterungsmöglichkeiten für Tests hat. (Ich denke aber, der µC ist für den Zweck eigentlich überdimensioniert; mein Wunsch ist daher, ihn später durch einen kleineren Typ zu ersetzen und mit dem eingesparten Platz einen LCD-Direktanschlussstecker und vielleicht noch Dioden, Lade-C und Regler für den Anschluss eines unstabilisierten Wechselstrom-Steckernetzteils vorzusehen.) Meine Tests haben gezeigt, dass der HV-Regler bei ca. 7V auf die 500V kommt und problemlos auch mit 24V betrieben werden kann (der Test hat allerdings eher sporadischen Charakter, da mein Dauertest mit 12V läuft). Ich habe versucht, das Ganze so zu machen, dass man möglichst wenig um den angeschlossenen Rechner fürchten muss. Ich habe vorher noch nie mit Eagle gearbeitet und schon lange keine Platinen mehr geätzt, insofern ist das für mich auch ein Übungsprojekt. Aber vielleicht ist es doch schon geeignet zum Nachbau.
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Hier noch ein Foto des funktionierenden LRP-Aufbaus. Der dicke Widerstand war aus der Bastelkiste, ist möglicherweise weder der optimale Wert noch die optimale Bauform. Den mittleren Q1-Pin habe ich etwas zurückgebogen, aber flach auf der Platine wäre das natürlich anders. => ?? Außerdem habe ich dem Datenblatt nicht entnehmen können, ob die Kühlplatte des Transistors mit einem Pin verbunden ist bzw. mit welchem.
GMZ = Geiger-Müller-Zähler (eigentlich: -Zählrohr) Der Einsatzzweck des Geräts ist die Langzeit-Umweltüberwachung. Das ausgewählte Zählrohr ist auch speziell dafür vorgesehen.
GMZ? Weiß du was was wir nicht wissen. Vielleicht wieder ein Reaktor der durchgeht? Bis auf die Masse die von rechts fast bis zur Spule ohne einen erkennbaren Zweck verlegt wurde macht das ganze einen guten Eindruck. Wegen der beiden unvermeidlichen Leitungen(Rot) würde ich allerdings keine doppleseitige Platine herstellen(lassen) sondern Drahtbrücken oder Null-Ohm-Widerstände bestücken. Kleiner sinnvoller Text auf dem Bottomlayer erleichtert das Handling bei der Herstellung. Die Leitung von R5-D1 kann man im 45°Winkel verlegen. Sieht optisch harmonischer aus.
HI so habe einbißchen was gefunden. Bin jetzt aber nur von deinem 1 Bild ausgegangen. 1. Die Leiterbahn die an L1 aufhört??? 2. SV3 könntest du direkt neben IC4 Pin 13-15 legen dann brauchste net zwischen den Pads durch gehen 3. Willst du die Stormkreise nicht etwas voneinander trennen 4. Das Quarz und die Kondensatoren passen nicht, du hast die Xtal Eingänge auf Masse gelegt 5. Was mich persönlich noch stören würde ist die Unterschiedliche Leiterbahndicke an PortA und PortC 6. Massefläche wäre auch nicht verkehrt, oftmal wird das Layout dann wesentlich einfacher 7. Wechselstrom-Steckernetzteil?? Ich würde einfach bei einem Stabilisiertem Steckernetzteil bleiben. Wie wäre es noch mit ner Sicherung, da kann man ja auch eine zum einlöten nehmen 8. Willst du keine RS232 Buchse einbauen? erleichtert das anshließen und du must nicht extra ein Kabel anschließen Sonst sieht es gut aus und mir fällt auch nix mehr auf Daniel
> Weiß du was was wir nicht wissen. Vielleicht wieder > ein Reaktor der durchgeht? Nun ja, die Betreiber und Behörden sind ja wohl notorische Geheimniskrämer und Informationsverzögerer, was unangenehme Vorfälle angeht. Insofern könnte man mit so einem Gerät möglicherweise wirklich etwas wissen, was andere nicht wissen. Und das (inzwischen uralte) Fessenheim-AKW im Erdbebengebiet ist nicht gerade die beste Idee gewesen. Da war letzten Dienstag erst ein Beben der Stärke 4,5 in der Nähe, vor ein paar Jahren sogar eins mit 5,4. > Masse die von rechts fast bis zur Spule > ohne einen erkennbaren Zweck verlegt Die Vorstellung war, dass wenn irgendwelche Spannung über die Platine kriechen, dass sie etwas zum Hinkriechen haben, wo sie keinen großen Schaden anrichten. > Wegen der beiden unvermeidlichen > Leitungen(Rot) würde ich allerdings keine doppleseitige Platine > herstellen(lassen) sondern Drahtbrücken oder Null-Ohm-Widerstände > bestücken. So ist das auch gedacht. Gibt es da in Eagle ein geeignetes Bauteil (sowas wie "Drahtbrücke mit variabler Länge")? > Kleiner sinnvoller Text auf dem Bottomlayer > erleichtert das Handling bei der Herstellung. Links oben ist auf der Unterseite mein Kürzel + Jahreszahl. > Die Leitung von R5-D1 kann man im 45°Winkel verlegen. > Sieht optisch harmonischer aus. Ich weiß, aber hier wollte ich den Abstand zu den umliegenden Pins maximieren, wie überhaupt in dieser Region. L1 schaltet ja zwischen der Eingangsspannung und den 500V hin und her. > 2. SV3 könntest du direkt neben IC4 Pin 13-15 legen dann brauchste net zwischen den Pads durch gehen Das stimmt, keine schlechte Idee. Das war so gekommen, weil ich den Anschluss am Rand haben wollte. > 3. Willst du die Stormkreise nicht etwas voneinander trennen *Könntest Du das etwas erläutern? Wie kann man die (ohne Trafo) noch getrennter halten als jetzt? Warum erscheint Dir das notwendig?* > 4. Das Quarz und die Kondensatoren passen nicht, du hast die Xtal Eingänge auf Masse gelegt Inwiefern "passen" die nicht? Mechanisch gesehen? Elektrisch? Werte? An sich sollte das eine Art Massefläche werden, und am Quarz selbst sollten die Leiterbahnen korrekt verlaufen. Aber Du hast trotzdem recht, denn der eine Pin hat am Chip eine Verbindung zur Masse, die er nicht haben darf. Das war vorher mal richtig, aber bei irgendeiner Bauteileverschiebung habe ich da offensichtlich etwas übersehen. Das ist so ein Fehler, bei dem der Chip bei der Inbetriebnahme dann keinen Pieps von sich gibt... > 5. Was mich persönlich noch stören würde ist die Unterschiedliche Leiterbahndicke an PortA und PortC Stimmt. > 6. Massefläche wäre auch nicht verkehrt, oftmal wird das Layout dann wesentlich einfacher Hatte es versucht, aber ich habe noch nicht herausgefunden, wie man das richtig macht. Meine Massefläche war nur ein Polygon mit fettem, gestricheltem Rand geworden, da hab ich das zunächst wieder rückgängig gemacht. Ich werd's schon noch herausfinden. Mir ist noch aufgefallen, dass ich den Elko C5 und auch R7 vielleicht besser direkt neben L1 und Q1 legen sollte, um die Fläche der durch diesen Kreis entstehenden Induktionsschleife zu minimieren.
So erstmal ebend zum Masseflächen herstellen: Sie sollen nun den Top-Layer einer Platine mit dem GND-Signal füllen. Laden Sie die Platine demo2.brd, und lösen Sie das GND-Signal auf: RIPUP GND ¬ Blenden Sie mit dem DISPLAY-Befehl die Layer 1 Top, 17 Pads, 18 Vias und 20 Dimension ein. Benutzen Sie den Button None im Menü, um vorher alle anderen Layer auszublenden. Klicken Sie das POLYGON-Icon in der Kommando-Toolbar an und tippen Sie GND ¬ ein. Um dem zu definierenden Polygon gleich den Namen GND zu geben. Damit gehört es zum GND-Signal. Wählen Sie aus der Combo-Box in der Parameter-Toolbar den Layer Top aus. Dann: · linke obere Ecke des Platinenumrisses, · rechte obere Ecke, · rechte untere Ecke, · · linke untere Ecke. Mit dem Doppelklick schließt sich das Polygon. Um die Berechnung der gefüllten Bereiche zu starten, klicken Sie das RATSNEST-Icon an. Das kommt aus einem Eagle-Tutorial. Jetzt zu deinen Fragen: Der eine Kondensator am Quarz liegt mit beiden Anschlüssen an Masse. Genauso wie die Eingänge Xtal, werf einfach nen Blick auf den Schaltplan und dann auf das Layout. Mit Abstand meine ich das du zwischen den '500V' Leiterbahnen und den 5V Leiterbahnen etwas Luft lässt zumBeispiel 5-10mm Abstand. Sprich eine Krichstrecke so das die Spannung auf keine andere Leiterbahn überspringen kann, da gibt es sogar spezielle Tabellen für. Wenn du dann aber noch ne Massefläche einfügst must du in diesem Bereich ein Polygon machen wo keine Leiterbahn durch darf. Sorry weiß immo net so genau wie das heist.
Das mit dem Quarz ist schon klar (wollte mich da nicht rausreden). Danke für die Hinweise! Mit den Kriechstrecken ist mir das weniger klar. Insbesondere am Transistor. Der ist für ein paar Hundert Volt spezifiziert, aber die Pins liegen am Gehäuse ja schon recht dicht beieinander. Wie macht da eine derart hohe Spezifikation überhaupt Sinn? Gehen die davon aus, dass der in einem solchen Anwendungsfall auf jeden Fall vergossen/mit Schutzlack überzogen wird? Hm, und der Anschluss für das Zählrohr im 2,5-er Raster ist in dieser Hinsicht wohl auch nicht optimal.
Das Ding ist seit ein paar Tagen geätzt und die Schaltung aufgebaut, allerdings sind mir gewisse Probleme aufgefallen. - Schaltbild: Ich hatte die Bezeichnungen der beiden Treibertransistoren im Schaltbild vertauscht. - Schaltung: Leider hatte ich die Impulsübertragung mit dem Optokoppler vorher nicht getestet. Der Optokoppler schafft es in der Konfiguration jedoch nicht, sekundärseitig den Pin mit dem 470-Ohm-Pullup weit genug runterzuziehen, damit sich ein sauberer Impuls ergibt. Der Austausch des Pullups gegen einen 10k-Widerstand reichte auch nicht, und die Impulse waren dann deformiert (langsame Anstiegsflanke am Impulsende) und vor allem immer noch nicht tief genug. Es braucht zusätzlich noch einen PNP gegen +5V und einen Pulldown, damit klappt's dann. Nun wollte ich den HV-Generator abschaltbar machen. Dazu habe ich mit einem Schalter Pin 3 des Schaltreglers gegen Masse gelegt (die Idee war, dies später vom Controller schaltbar zu machen, sodass die HV überhaupt erst auf Befehl des Controllers eingeschaltet wird). Der schaltete auch ab - aber das führte regelmäßig und relativ schnell dazu, dass die Spule zerstört wurde. Ich hätte eigentlich gedacht, die stromabhängige Abschaltung des Schalttransistors erfolgt unabhängig vom Takt. Das wäre auch sicherer, weil es die Schaltung bei gewissen Ausfällen besser schützen würde. Ein kleiner Dreck über den Pins des Kondensators an Pin 3, und schon wird der Leistungsteil heiß/überlastet - das erscheint mir nicht so gut, und ich hätte es von dem MC34063 Chip eben auch anders erwartet. Eine bessere Alternative zum Abschalten ist anscheinend, den Feedback-Eingang des Controllers hochzuziehen.
Ist den X2, R5, R4, R8, R9 für 500V ausreichend? Ist der Abstand an Q1 ausreichend? Muss C1 so groß sein, langen da nicht einige Dutzend nF? Den "Blitzableiter" bei L1 mit einer Spitze versehen. Den ganzen 500V Teil würde ich räumlich und elektronisch besser vom Rest trennen und mit einer GND-Bahn umgeben. D.h. in die Versorgung zum 500V-Teil eine Diode mit 1000V und eine Drossel. Den Atmega weiter hoch und am Besten gleich als SMD, deine Abstände sind eh schon recht klein. Edit: Sehe gerade die Platine ist schon fertig und damit ists für diese Hinweise zu spät.
Danke für die Hinweise! Ich will eine neue Platine machen, wenn ich mit dieser die Software und weitere Funktionen getestet habe. Für X2 habe ich ein 3-fach-Klemmterminal im 5,08-Raster verwendet und bei der mittleren das Metall entfernt. Als C habe ich hier jetzt 56nF/630V eingebaut. Der tut's auch, aber der Ripple auf den 500V ist größer. Glatter ist natürlich schöner. Was die Spannungsfestigkeit der anderen Widerstände angeht, weiß ich darüber noch nichts. Es sind Standardwiderstände aus der Bastelkiste, teilweise Kohleschicht, teilweise Metallfilm, aber ich habe zu denen keine Datenblätter. Hinter C7 haben die Impulse -- gemessen mit nem HM605 -- nur noch eine Höhe von 50V, aber vielleicht sollte man das anders (irgendwie geschützt) verschalten. Da ist sicher noch was verbesserungsfähig oder -bedürftig, deswegen ja auch meine Fragen.
Nettes Projekt ! Vor allem die Motivation , die dahinter steckt. Klar wird ein Super- GAU nicht gleich bekannt gegeben. Zuerst müssen die Ordnungskräfte (z.B. Militär in ABC- Ausrüstung) mobilisiert werden, die das verstrahlte Gebiet weiträumig abriegeln und jeden Verstrahlten abknallen, der versucht, diese Gebiet zu verlassen . Dank Deines GMZ bist Du jedoch rechtzeitig gewarnt und kannst noch vor der allgemeinen Panik das Gebiet in Ruhe verlassen. Mach Dir aber nichts vor: Durch unsere vorzügliche Überwachungstechnik ist es in kürze möglich, festzustellen, wenn einer im betroffenen Gebiet fehlt. (Heute kein Handy eingeschaltet ? Nicht im Internet gewesen ?etc. ) Greiftrupps, ebenfalls im ABC- Schutz und mit GMZ s ( KEIN Eigenbau ! ) ausgerüstet ,spüren Dich außerhalb des kontaminierten Gebietes über Deine erhöhte Strahlendosis schnell auf , knallen Dich ebenso ab und entsorgen Dich in einem De-Kontaminations- Sack (blau, Beschaffungsnummer BG 312.98.887BZ) zusammen mit den anderen Aufgegriffenen.... O.k in einer humanen Anwandlung und auf Druck der Opposition läßt die Bundesregierung vielleicht noch ein paar Tonnen Va*lium über dem verstrahlten Gebiet abwerfen. Pardon, wollte Dir die Freude am Basteln natürlich nicht verderben !
Der Forenclown schrieb: > Als C habe ich hier jetzt 56nF/630V eingebaut. Der tut's auch, aber der > Ripple auf den 500V ist größer. Glatter ist natürlich schöner. Warum ist da Ripple drauf? Die Spannung sollte sich doch auf einen konstanten Wert aufladen und dort bleiben, bis das Zählrohr zündet. > Was die Spannungsfestigkeit der anderen Widerstände angeht, weiß ich > darüber noch nichts. Bauform 0207 hat 250V > Hinter C7 haben die Impulse -- gemessen mit nem HM605 -- nur noch eine > Höhe von 50V Du meinst schon die Impulse beim kurzschließen? Dann passt es ja. Die Höhe der Spannung hängt hier ja hauptsächlich von der Flankensteilheit ab.
Auch der Spannungsteiler zum Feedback entlädt den Kondensator. Die Spannung wackelt etwas von der Regelung her. Das Aufladen erfolgt in Bursts von einigen Ladeimpulsen, wobei die Bursts etwas Abstand voneinander haben. [Hm, eine Hysterese bei der Regelung wirkt sich natürlich entsprechend bei einem größeren Kondensator aus...] Wenn ich mich recht entsinne, gibt es beim Aufladen auch Spannungsspitzen durch die Spannungsspitzen von der Spule her, aber das müsste ich nochmal nachmessen. Welche R-Sorte hat denn eine höhere Spannungsfestigkeit? Ist sowas schwer zu beschaffen? Gerade der erste Feedback-R kriegt die Spannung ab. Die anderen sitzen in Spannungsteilern, die den Strom stärker begrenzen würden als hier (obwohl es ja um die Spannungsfestigkeit geht). Die SMD-AVRs (der Tipp weiter oben) habe ich übrigens schon, aber da dies seit langem meine erste selbst entwickelte Platine ist, wollte ich mit etwas Einfacherem "neustarten", bei dem ich nicht gleich alles können muss. Und da die SMDs nicht im 2,54-Raster sind (hab das sogar ausprobiert, aber da verhielt sich Eagle irgendwie seltsam) und ich nicht wusste, wie fein mir überhaupt mein Ätzprozess gelingt, wollte ich nicht gleich auch noch mit diesen Parametern rumspielen. (Das Belichten und Ätzen ist übrigens sehr gut gelungen, ich bin völlig zufrieden und sogar begeistert vom Ergebnis; der gesamte Vorgang lief völlig problemlos.)
Also ich hab mir zawr den ganzen Teil mit dem, Vielen Text nicht durchgelesen, aber den linken der beiden Roten strippen bekommst du doch auch noch auf die andere seite der Platine... mom
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So ich hab dir mal beide Seiten auf eine Reduziert... glaub ich zumindest;)
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Hier einmal der momentane Stand. Es sind noch nicht alle Bedenken berücksichtigt, weil ich noch nicht alle Antworten weiß. 1) Schaltplan
PJ schrieb: > Welche R-Sorte hat denn eine höhere Spannungsfestigkeit? Ist sowas > schwer zu beschaffen? Ja, außer man findet 1W oder 2W Typen mit 4,7Mohm, daher einfach zwei Widerstände in Serie. > Gerade der erste Feedback-R kriegt die Spannung ab. Richtig, R5 würde als erstes ausfallen. Zum Layout: Der OK sollte die Grenze im Layout zw. Hochspannungs und Normalteil darstellen. In kommerziellen Teilen wird dann oft darunter ausgefräst. Die Lötpunkte von unter C1 daneben legen.
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