Hallo zusammen,
Ich habe im Rahmen meiner Bachelorarbeit einen Motorumrichter
entwickelt. Er wurde für den Einbau in ein 19" Rack konzipiert und
besitzt deshalb einen 168 poligen Stecker, der den Umrichter mit der
Backplane verbindet, auf der verschiedene Signale liegen. Da die
Backplane von mehreren Geräten benutzt wird, müssen die Signale auf dem
Stecker flexibel aufgelegt werden können. Zu diesem Zweck wird aktuell
eine Lötjumpermatrix verwendet. Das Problem daran ist allerdings, dass
diese (je nach dem wer die gerade Umlötet) nur eine begrenzte
Lebensdauer haben.
Meine Frage ist also gibt es ein Bauteil, das ich anstelle der Lötjumper
verwenden kann? Meine Vorstellung wäre ein Baustein der eine Art
programmierbare Schaltermatrix darstellt. Am besten für Digital- und
Analogsignale.
Gibt es so etwas und wenn ja, wie aufwändig gestaltet sich die
Programmierung dieser Bausteine.
Ich hoffe ihr könnt mir weiterhelfen,
Thomas I.
Was wird denn da gejumpert?
Sind das reine Signalleitungen, sind das stromtragende Leiter? Sind das
aktive und passive Leitungen?
Und wieviel muss umgeschaltet werden? (doch hoffentlich nicht 160
Leitungen, oder)??
Wie sagte man damals bei Frontal so schön: FAKTEN! FAKTEN! FAKTEN!
Gejumpert werden ausschließlich Signalleitungen.
Der Umrichter hat eine Leistung von 5kW und bekommt die
Versorgungsspannung durch einen Stecker in der Frontplatte. Die drei
Phasen des Ausgangs sind ebenfalls auf der Frontplatte herausgeführt.
Gejumpert werden müssen:
- 6x PWM für die Leistungsschalter max 16kHz
- 1x Enable Signal (TLL 5V)
- 2x Error Signal (TLL 5V)
- 1x Reset Signal (TLL 5V)
- 1x Zwischenkreisspannung Vorliegend als differnezielles
Spannungssignal (0 - 5V)
- 3x Phasenstrom vorliegend als differnzielles Spannungssignal (0-5V)
- 1x Temperatur als Spannungssignal mit GND Bezug (0 - 5V)
Die 10 digitalen Signale müssen auf 60 I/Os aufgeteilt werden können,
die 9 analogen Siganle auf 20 Analogeingänge.
schönen Gruß,
Thomas I.
Die Verwendung von "normalen" Jumpern fällt leider raus, da diese zu
viel platz verbrauchen. Ich habe ein Bild vom Umrichter im Anhang
mitgeschickt.
Rechts erkennt wo jetzt noch die vielen Kabel angelötet sind, wird der
168 polige Stecker montiert. Darüber links etwas unscharf das Lötfeld
für Analogsignale, rechts (weiß umrandet) die Digitalsignale.
Das Grundproblem scheint mir folgendes zu sein:
> Das Problem daran ist allerdings, dass> diese (je nach dem wer die gerade Umlötet) nur eine begrenzte> Lebensdauer haben.
und das muss gelöst werden, in dem fachgerecht, sorgfältig und haltbar
gelötet wird. Das sind ja keine Kunden, die das löten, sondern
Fachleute.
Deren Mangel an Übung oder sogar Kompetenz durch eine Schaltung
kompensieren zu wollen, ist, meiner Ansicht nach, der falsche Weg.
Fähigkeiten sind gerade die Voraussetzung technische Geräte zuverlässig
aufzubauen. Würde man Deinem Weg konsequent folgen, führt das zu einem
Zirkelschluss, denn wenn ein Fachmann schon die handwerklichen Dinge
nicht korrekt ausführt, stehen auch die konstruktiven Fähigkeiten -
zumindest potentiell - in Frage. Man müsste also zusätzliche
Schaltungsteile einbauen, die diese Mängel kompensieren. Und zusätzliche
Schaltungsteile um die möglichen Mängel in der Schaltung zu
kompensieren, welche die ursprünglichen Mängel kompensieren soll. Ein
endloser Zirkel.
Also: Gleich richtig löten. :-)
Ich hoffe Du kannst diesem Gedankengang etwas für Dich wertvolles
entnehmen und ich habe höflich und freundlich genug formuliert, dass Du
ihn annehmen kannst. Ich meine es wirklich nicht böse oder überheblich.
Viel Erfolg.
also entweder Lötbrücken (oder Mäuseklavier) oder analog Schaltermatrix
mit µC sowie µC der die Schalterlogik und den µC überwacht der den µC
überwacht-> Zirkelbezug!
> - 6x PWM für die Leistungsschalter max 16kHz> - 1x Enable Signal (TLL 5V)> - 2x Error Signal (TLL 5V)> - 1x Reset Signal (TLL 5V)>> - 1x Zwischenkreisspannung Vorliegend als differnezielles> Spannungssignal (0 - 5V)> - 3x Phasenstrom vorliegend als differnzielles Spannungssignal (0-5V)> - 1x Temperatur als Spannungssignal mit GND Bezug (0 - 5V)>> Die 10 digitalen Signale müssen auf 60 I/Os aufgeteilt werden können,> die 9 analogen Siganle auf 20 Analogeingänge.
Wenn Du DAS ALLES (95 Leitungen!!) umschaltbar machen willst, dann
bekommst Du die gleiche Leiterplatte nochmal oben drauf!
Ganz ehrlich: Ich habe das gefühl, dass an Deinem Design etwas nicht
stimmt!
Hi Theor,
Ich stimme dir voll und ganz zu.
Leider sind hier nicht nur Fachleute, sondern auch Studenten ohne
Ausbildung am Werk. Der Umrichter wird in einem Motorprüfwagen
eingesetzt und ist damit teil des Laborequipments. Deshalb möchte ich
auf eine lange Lebensdauer wert legen. Es ist nun mal, als Handwerklich
ungeübter Student, einfacher ein Programmierkabel anzuschießen und die
Signale neu zu programmieren, als mit einem Lötkolben auf der Platine zu
arbeiten.
Halo Martin Schwaikert,
mit meinem Design passt soweit alles. Es funktioniert ja.
Nur habe ich gedacht das es vll eine Möglichkeit gäbe die Lötjumper
durch etwas einfacheres zu ersetzen. Wenn dem nicht so ist bleibt es bei
den Jumpern.
Ein solches Problem würde ich über die Auswahl eines geeigneten Steckers
(z.B. DIN 41612) auf der Leiterplatte lösen.
Zwei 180° VG Leisten (96 + 64 Polig) auf die Platine.
Als Gegenstück ebenfalls 180° typen mit langen Anschlussstiften.
Dort können dann leicht die Drähte angelötet werden und zusätzlich mit
Schrumpfschlauch gesichert werden.
Und wenn dann ein Grobmotoriger einen Stecker zerschlissen hat kann
dieser für wenig Geld ersetzt werden...
Gruß
Vanilla
Die Idee mit den beiden Steckern finde ich sehr gut, das werden ich mal
im Layout prüfen. Auch die Idee mit den Jumperkabeln ist recht einfach
umzusetzen. Da kann dann an günstigen Teilen gelötet werden. Danke für
die Ideen. Muss halt doch nicht immer programmiert werden ;). Trotzdem
schaue ich mir die CPLDs noch mal genauer an. Das scheint ein recht
interessantes Themengebiet zu sein. (Im Studium wohl überhört ;))
Vielen Dank schon mal an alle Beteiligten
Eine andere Frage:
Ist denn tatsächlich JEDE Kombination möglich, oder lässt sich das
eventuell drastisch reduzieren?
Und sind das immer anwendungsfallspezifische Brücken, oder gibt es da
Standardmuster?
Eventuell wäre für diesen Fall eine kleine Aufsteckleiterplatte eine
Lösung, die das Routing einfach auf PCB hat.
Leider ist wirklich jede Kombi möglich, liegt immer daran welche
Komponenten mit im Rack stecken. Einige kann man auch mit Lötjumpern
anpassen andere nicht. Das bedeutet für einen bestimmten Aufbau müssen
die Signale dann angepasst werden. Aber es gibt schon ein zwei
Standardfälle, wo man die Beschaltung bereits kennt. Deine Idee ist ja
der Steckerlösung sehr ähnlich und könnte auch mit den selben Steckern
umgesetzt werden. Ich denke das es keine schlechte Idee ist, für die
Standardaufbauten PCBs mit Steckern vorzusehen und für die Exoten dann
Stecker zusammen zu löten. Hab den Platz schon mal abgeschätzt im Layout
und das könnte gehen
Danke für die Anregung
Thomas I schrieb:> Hab den Platz schon mal abgeschätzt im Layout> und das könnte gehen
Das muss man nicht abschätzen, dass kann man rechnen.
Thomas I schrieb:> Die 10 digitalen Signale müssen auf 60 I/Os aufgeteilt werden können,> die 9 analogen Siganle auf 20 Analogeingänge.
Angenommen es soll ein Patchfeld mit Stiften, Stiftleisten,
Steckverbindern o.ä. im allseits beliebten Rastermaß 2,54mm werden.
Gebraucht werden 10+60+9+20 = 99 Anschlüsse. Hey, sagen wir 10 * 10 =
100. Dann haben wir einen Bonuspin um z.B. falsches Einstecken zu
verhindern.
Macht ein Patchfeld von 2,54 cm * 2,54 cm. Jetzt kannst du mir nicht
erzählen, dass dein jetziges Lötfeld kleiner ist.
Wahrscheinlich ist noch etwas Platz um etwas für/gegen die Grobmotoriker
zu tun. Man könnte die Pins auseinanderrücken (kreuzförmig angeordnet 4
* 5*5 Felder). Das würde es erlauben dazwischen ein Werkzeug anzusetzen
um Steckadapter "schonend" heraushebeln zu können.
