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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LC-Display Kurzschluss?


Autor: Andreas Wiese (Gast)
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Hallo,

Ich habe ein Problem mit einem 16x2 Display von Reichelt:

Also das Display wird im 4 Bit Modus von einem AtMega 8 angesteuert und 
ebenso wie der Controller von einem kleinen Trafo mit Spannungsregler 
versorgt. So weit so gut. Nun schalte ich mit dem gleichen Controller 
per Relais einen 200VA Trafo. Nun passiert es, dass beim Anziehen des 
Relais das Display nicht nur abstürzt, sondern eine Art Kurzschluss 
bildet. Die Spannung an dem kleinen Trafo, der die Versorgung für 
Display, Controller und Relais bildet sackt auf ca. 4 V ab und der 
Displaycontroller wird sofort heiß. Zu klein dimensioniert ist der Trafo 
nicht, und das erstaunliche ist auch, dass dieses Phänomen erst seit 
einiger Zeit auftritt. In der Erprobungsphase ist der Trafo sicherlich 
über 100 mal geschaltet worden, ohne dass was passiert wäre und jetzt 
passiert es fast jedes mal.
Mit dem großen Trafo muss es zusammenhängen, da nichts passiert, wenn 
ich das Relais ohne angschlossenen Trafo betreibe.
Das Display abzuschirmen habe ich schon mal versucht, ohne Erfolg. Was 
nicht abgeschirmt ist, sind die Zuleitungen zum Display, die aber nur 
ca. 8 cm lang sind.
Hat jemand eine Idee, woran das liegen könnte, und was man dagegen 
machen kann? Oder hat das Display eine Macke?

Dane für eure Hilfe

Gruß
Andreas

Autor: Michael (Gast)
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Hi,
Das ist ja ein ganz schön großer Vogel den du da ansteuerst. Könnte mir 
vorstellen das der im Einschaltmoment eine große Spannungspitze ins Netz 
wirft (Induktiver Blindstrom) welche vom kleinen Trafo weitergegeben 
wird in die Schaltung. Das müsse man mit dem Oszi messen können, 
Sekundärseite vom kleinen Trafo. Ich weiß jetzt nicht du deine Spannung 
weiter stabilisierst. Kann sein das der Spannungsregler nicht schnell 
genug reagiert und auch eine Spannungspitze weitergibt, welche dann dein 
Display durcheinander bringt. Würde das mal mit dem Oszi überprüfen. 
Wenn es so wäre, könnte man das mit einer Z-Diode vor dem Spannungregler 
und ein paar Kondensatoren verhindern.
mfg

Autor: Andreas Wiese (Gast)
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Danke für die schnelle Antwort.
So ne Idee hatte ich auch schonmal aber nach dem Spannungsregler habe 
ich das mal mit dem Oszi beobachtet, und es gibt keine Auffälligkeiten, 
außer dass die Spannung absackt und eine größere Welligkeit hat, was ja 
nicht verwundert, weil vor dem Regler nur ein Elko sitzt und der Regler 
bei 4 Volt ja nicht mehr regelt.
Ich würde ja noch verstehen, dass das Display ausser Tritt kommt, aber 
dass es dann einen so großen Strom aufnimmt und heiß wird ist mir ein 
bisschen komisch.
Hinter dem großen Trafo hängen übrigens zwei 4700 µF Elkos. Müsste man 
vielleicht den Ladestrom begrenzen? Aber es passiert auch, wenn die 
Elkos noch Ladung haben.

Gruß
Andreas

Autor: Michael (Gast)
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Wenn das Display kurzschließt müsste auch der Spannungregler heiß 
werden, durch den hohen Strom sackt dann die Spannung ab, richtig?

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

Was da passiert ist ein Latch-Up (-> für Informationen siehe 
Google(Groups)) im Display weil es die beschriebene Spitze auf der 
Versorgungsspannung bzw. Masse gibt.

Um das zu unterdrüchen bloß keine Z-Diode. Die ist viel zu langsam um 
eine solche Spannungspitze abzufangen. Induktivität (etwa 1µH) direkt 
vor den Siebelko des Netzteils gefolgt von 100n Keko (fg ca. 3MHz) Das 
nimmt der Spitze die Steilheit. Danach muß noch die Energie dieser 
Spitze vernichtet werden. Das geschieht entweder durch einen VDR (33V 
oder sowas) und/oder eine Breakdown-Diode passenden Werts. Reichelt hat 
da z.B. P6KE33CA. Alles vor dem Regler. Der sollte dann den Rest der 
Spitze problemlos abfangen können.

Was auch helfen könnte ist eine Einschaltstrombegrenzung für den dicken 
Trafo über einen PTC und ein weiteres Relais.

Matthias

Autor: Michael (Gast)
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Hast du an die Freilauf Diode am Relais gedacht?

Autor: Andreas Wiese (Gast)
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@Matthias
Ahh, Latch-Up, schonmal gehört. Das klingt recht überzeugend.
Dann werde ich deine Lösungsvorschläge mal ausprobieren.
Muss ich nochmal mit dem Oszi gucken, da müsste dann doch irgendetwas zu 
sehen sein.
@Michael
Die Freilaufdiode hab ich drin. Und der Spannungsregler bleibt kalt, 
aber da hier ja dann keine Verlustspannung mehr anfällt, kann er 
eigentlich auch nicht warm werden.

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

mit dem Oszi wirst du diese Spitze kaum sehen. Die Flankensteilheiten 
liegen da irgendwo im Bereich von kV/µs oder noch deutlich darüber und 
sind nur wenige ns lang. Da kommt kaum ein Oszi (vor allem der Trigger) 
mit. Und da die Impulse ja recht selten sind brauchtst du schonen ein 
hochauflösendes DSO (>=1GS/s) um die zu sehen.

Matthias

Autor: emil (Gast)
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hi, andreas

so wie du es beschreibst klingt es nach audioverstärker...hast du gerade 
sowas gebastelt? wenn ja, kannst du einige details angeben-was steuerst 
du mit dem mega8, was muss das lcd anzeigen..? ich überlege mir nämlich 
auch, einen verstärker zu bauen..

emil

Autor: crazy horse (Gast)
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und noch die Idee, dem goßen Trafo den Schrecken zu nehmen: synchron 
einschalten, das geht dann allerdings nicht über ein Relais, da musst du 
ein elektronisches Lastrelais nehmen und dem AVR über eine simple 
Schaltung die Nulldurchgänge mitteilen und dann im Spannungsmaximum (?) 
bei induktiver Last einschalten, also 5ms nach Nulldurchgang.

Autor: Andreas Wiese (Gast)
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Hallo,

Danke für eure Tipps, ich hoffe das ich das irgendwie so lösen kann.
@emil Tut mir leid, was ich da bastle ist ein konventionelles Netzgerät, 
was ich mit dem µC steuere.

Gruß
Andreas

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