Hallo!
Ich möchte eine Klingel ansteuern, die eine relativ große Spannung
benötigt. Deshalb nutze ich einen Leistungs-OP (LM675), welcher mit +/-
15 V versorgt wird. Dieser OP wird wiederrum von einem Ausgangspin
meines ATINY's angesteuert (siehe Skizze).
Grundlegend funktioniert das so und die Klingel klingelt, wie sie es
soll. Das Problem ist nun, dass der Ausgangspin nach etwa einer halben
Stunde, einmal auch erst nach ein paar Tagen, einmal aber auch schon
nach 5 Minuten kaputt geht, also einfach nichts mehr an seinem Ausgang
tut. Wenn ich den Controller wechsel gehts eben wieder kurz, bevor er
dann wieder kaputt geht. Der Rest des Controllers bleibt allerdings
heil. Nun ist natürlich meine Vermutung, dass da irgendwo die hohen
Spannungen +/- 15 V Schuld sind, aber wie können die denn auf den
Ausgang zurückwirken?
Danke für eure Tipps!!
P.S. Ach ja das C ist 100 nF
ahha wie sieht denn deine Software aus und sicher das der pin defekt ist
und die soft nicht einfach stehen geblieben ist?? woher weist du das der
pin defekt ist??
Hallo Achim,
ähm der Kondensator am Ausgang verwirrt mich grad etwas, da du
vermutlich keine Wechselspannung erzeugst.
Außerdem, brauchst du die negative Versorgungsspannung??
Falls nicht kannst du das ganze auch einfacher mit einem
Darlington-Transistor lösen.
mfg Stephan
Bei Klingel fällt mir Wagnerscher_Hammer ein.
(siehe hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Wagnerscher_Hammer)
Der erzeugt super hohe Induktionsspitzen.
Wenn die Klingel und der MC an der gleichen
Versorgung hängen, geht der bestimmt in den Reset
oder schlimmer.
Unbedingt Freilaufdiode an den Hammer!
Stephan Scherer schrieb:> ähm der Kondensator am Ausgang verwirrt mich grad etwas, da du> vermutlich keine Wechselspannung erzeugst.> Außerdem, brauchst du die negative Versorgungsspannung??
Den Kondensator brauch ich, um das unipolare rechtecksignal, das aus dem
µc kommt gleichanteilfrei zu machen. die negative versorgungsspannung
ist nötig, weil die klingel den hammer in beide richtungen bewegen
können muss. diese klingel wird eben mit einer gleichanteilfreien
wechselspannung angesteuert.
chris schrieb:> ahha wie sieht denn deine Software aus und sicher das der pin defekt ist> und die soft nicht einfach stehen geblieben ist?? woher weist du das der> pin defekt ist??
simples testprogramm
Reinhard ## schrieb:> Bei Klingel fällt mir Wagnerscher_Hammer ein.>> (siehe hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Wagnerscher_Hammer)>> Der erzeugt super hohe Induktionsspitzen.> Wenn die Klingel und der MC an der gleichen> Versorgung hängen, geht der bestimmt in den Reset> oder schlimmer.> Unbedingt Freilaufdiode an den Hammer!
das ist eine gute idee, stimmt. freilaufdiode hat man schonmal gehört :)
wenn man sich dazu wikipedia ansieht
http://de.wikipedia.org/wiki/Schutzdiode
sieht man, dass so eine freilaufdiode antiparallel zur indukitiven last
geschaltet wird. ich habe in meinem fall ja aber nicht nur masse und
eine versorgungsspannung, sondern die klingel hängt ja an einem
gleichanteilfreien wechselsignal mit +/- 15 V. muss ich dann 2 dioden
antiparallel zueinander parallel zur klingel schalten?
Sicher, dass du den Kondensator nicht weglassen kannst? Ein
Rechtecksignal ist eigentlich schon gleichanteilsfrei. Es schwingt z.B.
von 0V bis 3,3V hin und her, hat aber nicht dauerhaft einen
Gleichspannungsanteil dran (wie es von 1V bis 3,3V beispielsweise der
Fall wäre).
Könnte es sein, dass das Entladen des Kondensators das Problem ist? Wenn
der Pin auf low gezogen wird, entlädt sich der Kondensator durch den µC.
Dabei liegen doch dann theoretisch 3,3V gegen GND als Kurzschluss durch
den µC vor (der intern halt mit Transistor gegen GND schaltet).
Vielleicht kann da ein Widerstand davor helfen, also zwischen Pin und
Kondensator. So ist beim Entladen eben kein Kurzschluss vorhanden,
sondern dieser Widerstand dazwischen. Wobei das das Laden des
Kondensators verlangsamt...
(Könnte auch Stuss sein, was ich schreibe, bin mir das selbst recht
unsicher)
Das mit der Freilaufdiode halte ich hier nicht für den ausschlaggebenden
Fehler, wobei die natürlich je nach Schaltung schon verbaut werden
sollte. Aber warum sollte der µC da leiden? Da würde doch vorher der
OPAMP abrauchen, hätte ich gesagt. Liegt ja keine direkte Leitung zum
µC-Pin.
@ Achim (Gast)
>gleichanteilfreien wechselsignal mit +/- 15 V. muss ich dann 2 dioden>antiparallel zueinander parallel zur klingel schalten?
@Freddy (Gast)
>Sicher, dass du den Kondensator nicht weglassen kannst? Ein
Nein.
>Rechtecksignal ist eigentlich schon gleichanteilsfrei.
Aber nicht, wenn es aus einem Logik-IC kommt.
> Es schwingt z.B.>von 0V bis 3,3V hin und her, hat aber nicht dauerhaft einen>Gleichspannungsanteil dran
Aber sicher, nämlich 1/2 Vcc.
>(Könnte auch Stuss sein, was ich schreibe, bin mir das selbst recht>unsicher)
Es ist . . .
Achim schrieb:> Das Problem ist nun, dass der Ausgangspin nach etwa einer halben> Stunde, einmal auch erst nach ein paar Tagen, einmal aber auch schon> nach 5 Minuten kaputt geht
Was wenig überraschend ist, da du ihn massiv überlastest.
Deine Ausgangsspannung am Pin ist ein Rechteck, im Umschaltmoment ist
also der wirksame Widerstand des Koppelkondensators praktisch Null und
steigt erst mit wachsender Ladung des Kondensators an. Der folgende
Eingang des LM675 ist nix anderes als die Basis eines bipolaren
Transistors, hat also praktisch auch keinen nennenswerten Widerstand.
Sprich: du hast da für eine durchaus erwähnenswerte Zeit eine
Quasi-Kurzschluß gebaut.
Das Problem wird dabei primär nichtmal die thermische Überlast im
Atmel-Pin sein, sondern das Zünden des parasitären Thyristors durch die
große Geschwindigkeit der Stromänderung. Also ein klassischer Latch-Up.
Der zerstört dann den Ausgang.
Abhilfe: Längswiderstand von wenigstens 100 Ohm (besser 300 Ohm)
irgendwo im Pfad zwischen Atmel-Pin und LM-Eingang, ob "links" oder
"rechts" vom Koppelkondensator ist dabei wurscht.
@ c-hater (Gast)
>Was wenig überraschend ist, da du ihn massiv überlastest.
Es scheint mir eher, DU bis mal wieder massiv überlastet.
>Deine Ausgangsspannung am Pin ist ein Rechteck, im Umschaltmoment ist>also der wirksame Widerstand des Koppelkondensators praktisch Null
Das ist der Sinn der Sache.
>und>steigt erst mit wachsender Ladung des Kondensators an. Der folgende>Eingang des LM675 ist nix anderes als die Basis eines bipolaren>Transistors, hat also praktisch auch keinen nennenswerten Widerstand.
Unter nix nennenswert würde ich eher deine Sachkenntnis einordnen. Der
LM675 ist ein Leistungsoperationsverstärker, der hat einen ganz normalen
OPV Eingang mit nicht mal 1uA Eingangsstrom. Da wird nix überlastet oder
kurzgeschlossen.
>Sprich: du hast da für eine durchaus erwähnenswerte Zeit eine>Quasi-Kurzschluß gebaut.
Käse. Und selbst wenn, so ein AVR-Pin hält einen Dauerkurzschluss aus.
>Das Problem wird dabei primär nichtmal die thermische Überlast im>Atmel-Pin sein, sondern das Zünden des parasitären Thyristors durch die>große Geschwindigkeit der Stromänderung. Also ein klassischer Latch-Up.>Der zerstört dann den Ausgang.
Jaja, irgendwo mal was gehört, nicht verstanden, aber schön
nachgeplappert. Latchup geht ein wenig anders.
http://de.wikipedia.org/wiki/Latchup>Abhilfe: Längswiderstand von wenigstens 100 Ohm (besser 300 Ohm)>irgendwo im Pfad zwischen Atmel-Pin und LM-Eingang, ob "links" oder>"rechts" vom Koppelkondensator ist dabei wurscht.
Nö.
@Falk: Sehe ich das richtig, dass du die fehlenden Dioden als
Fehlerquelle siehst? Könntest du mir sagen, warum? Ich kann mir gut
vorstellen, dass der Verstärker durch die Spannungsspitzen leidet, aber
warum der µC? Bzw. warum dieser eine µC-Pin?
@ Freddy (Gast)
>@Falk: Sehe ich das richtig, dass du die fehlenden Dioden als>Fehlerquelle siehst?
Es ist eine Möglichkeit.
> Könntest du mir sagen, warum?
Weil induktive Lasten gern mal Spannungsspitzen spucken, wenn man den
Strom unterbricht. Und der Ausgang vom LM675 ist mit Bipolartechnik
gebaut, der kann nicht invers Strom leiten. Das kann ein Problem sein.
>Ich kann mir gut>vorstellen, dass der Verstärker durch die Spannungsspitzen leidet, aber>warum der µC? Bzw. warum dieser eine µC-Pin?
Gute Frage, weiß ich auch nicht. Es kann ein parasitärer Effekt sein.
Wie sieht der Rest von der Schaltung aus? Aufbau? Bild?
OK hier mal die Schaltung und ein Bild.
Hab heute wieder einen Controller zerschossen, ohne dass die +/- 15 V
und die Klingel überhaupt angeschlossen waren... ich hab leider keine
Idee mehr, was da falsch ist.
Falk Brunner schrieb:> Der> LM675 ist ein Leistungsoperationsverstärker, der hat einen ganz normalen> OPV Eingang mit nicht mal 1uA Eingangsstrom.
Nur wenn man ihn im linearen Betrieb fährt, nicht bei Übersteuerung.
In der Regel haben OPVs Schutzdioden am Eingang die bei >0,7V
Differenzspannung leiten.
OPVs brauchen keine Leistung am Eingang, 1..10k in Reihe schaden also
nicht.
Paul Baumann schrieb:> Die Diode D6 ist falsch rum drin. Warum ist sie überhaupt drin?
Die Dioden D3 bis D6 hab ich wieder entfernt bzw. nicht bestückt.
Deshalb sind die im Schaltplan durchgestrichen.
chris schrieb:> und ausserdem wo is dein rückkopplung am invertierenden eingang?
Hatte ich ja ursprünglich, aber nun durchgestrichen bzw. die Leiterbahn
auf der Platine getrennt. Hatte einen Denkfehler, eine einfache
Rückkopplung wie sie da zu sehen ist würde ja eine Verstärkung von 1
(also nur Impedanzwandler) zur Folge haben. Ich will ja verstärken
Schon mal überlegt, wie sich der Opamp (oder Komparator) bei
Übersteuerung verhält?
Da ist nix mit Eingangsspannung nahezu Null.
Auch können induktiv erzeugte Spannungsspitzen am Ausgang über das
Innenleben (z.B. Substrat) des Opamp auf den Eingang übersprechen. Ich
wundere mich eher, dass der Opamp das aushält.
Beim Übergang in die 12V-Welt des Opamp darf man doch einen AVR-Pin
nicht ohne Schutz-Längswiderstand lassen. - und der sollte im
kOhm-Bereich sein, damit die Schutzdioden des Pin die Impulse überleben.
Dass die Rechteckspannung dann keine steile Flanke mehr hat ist klar,
aber der Opamp arbeitet doch als Komparator und ist dann sogar mit einer
Dreieckspannung zufrieden.
btw. Warum einen Opamp nehmen, wenn nur eine Klingel geschaltet werden
muss? Ein Leistungstransistor, evtl. ein Darlington ist doch da der
bessere Treiber zwischen Klingel und Kontrollerpin.
@Achim (Gast)
>Hab heute wieder einen Controller zerschossen, ohne dass die +/- 15 V>und die Klingel überhaupt angeschlossen waren...
Dann hast du ein anderes Problem. Wie erkennst du, dass der Controller
defekt ist?
> ich hab leider keine Idee mehr, was da falsch ist.
Wenn gleich deine Schaltung mit dem OPV nicht optimal ist, sollte sie
dennoch gehen. Grobe Fehler sehe ich nicht, von der Falschpolung von D6
mal abgesehen.
Ist das GND des 15V-Teil und das GND des 5V- resp. 3.3V-Teil sauber
zusammengeschlossen?
Als vorsorglicher Schutz und Versuch würde ich mal zwei Dioden an den
Ausgangspin schalten. Also GND zu IO-Pin und IO-Pin zu VCC (um damit
eventuelle kurzzeitige Über- oder Unterspannung am IO-Pin abzuleiten).
Kann es sein, daß der OPV zerschossen ist und daher zuviel Strom zieht?
Bau doch mal den Längswiderstand zwischen AVR-Pin und OPV ein und schau,
ob's das hilft.
Ansonsten würde ich empfehlen, anstatt dem OPV einen MOSFET (BUZ, IRF)
zu benutzen.
Der AVR-Pin an sich ist schon sehr robust. Zusätzlich hat er
Freilaufdioden gegen VCC und GND. Es ist auch eher unwahrscheinlich das
er kaputt geht!
Ich hab die Dinger teilweise so misshandelt, ohne das sie Schaden
genommen haben, dass ich selbst überrascht war.
Zeigst du uns dein Programm? Die Schaltung sollte, wie Falk bereits
gesagt hat funktionieren, ohne das was kaputt geht. Oft sind es andere
Sachen die den AVR stören, meist da wo man es nicht vermutet, aber oft
im Programm.
Ingo
Hab aus euren Ideen nun mal eine neue Schaltung gebastelt bzw. erstmal
simuliert. Das Ergebnis sieht ganz ordentlich aus. Ich denke so werde
ich es am Wochenende mal aufbauen, es sei denn es hat noch jemand einen
Einwand ;)
Hi
>PHONE_BUTTON_PORT_DDR &= (0 << PHONE_BUTTON_BIT); // input
Dir ist bewußt, das du damit das DD-Register komplett auf 0 setzt?
Dieser
&= (0 << xyz)-Konstrukt taucht bei dir öfters auf.
MfG Spess
> Wenn gleich deine Schaltung mit dem OPV nicht optimal ist, sollte sie> dennoch gehen.
Na ja, sie hat den entscheidenden Nachteil, daß die Klingel dauerhaft an
15V liegt, denn Achim unterlag dem Irrtum, zu glauben, ein OpAmp, an
dessen einem Eingang dieselbe Spannung anliegt wie am anderen, würde 0V
ausgeben, ganz ohne Gegenkopplung.
Das ist in der neuen Schaltung immerhin korrigiert, wenn mir auch die
1.62k merkwürdig vorkommen.
Mir ist noch aufgefallen das CON_Phone_Button gänzlich ungeschützt gegen
äussere Störspannungen ist (EMV, ESD, Antennenwirkung). Ich würde da als
Minimalschutz einen Längswiderstand Widerstand (1k) und Kondensator
(10nF) spendieren. Der Pullup ist auch besonders stromsparend ausgelegt.
viel Erfolg
Hauspapa
spess53 schrieb:> Hi>>>PHONE_BUTTON_PORT_DDR &= (0 << PHONE_BUTTON_BIT); // input>> Dir ist bewußt, das du damit das DD-Register komplett auf 0 setzt?
OOOH STIMMT :P wie doof :P
PHONE_BUTTON_PORT_DDR &= ~(1 << PHONE_BUTTON_BIT);
soll es natürlich sein
MaWin schrieb:> Na ja, sie hat den entscheidenden Nachteil, daß die Klingel dauerhaft an> 15V liegt, denn Achim unterlag dem Irrtum, zu glauben, ein OpAmp, an> dessen einem Eingang dieselbe Spannung anliegt wie am anderen, würde 0V> ausgeben, ganz ohne Gegenkopplung.
Das stimmt, das ist verlustleistungsmässig gesehen natürlich ein
Nachteil.
MaWin schrieb:> Das ist in der neuen Schaltung immerhin korrigiert, wenn mir auch die> 1.62k merkwürdig vorkommen.
1.62 kOhm ist der Gleichstromwiderstand der Klingel. Habe ich selber so
ausgemessen und auch irgendwo im Internet gelesen. Die 1.9 mH habe ich
nicht selber gemessen, sondern an der Stelle gelesen, wo auch der
Widerstand zu lesen war, weiss nur nicht mehr wo das war.
Erklärt alles nicht den kaputten AVR-Pin. Da ist jede Maßnahme
Glückssache.
Was geht an dem defekt? Klebt auf HI,LO,garnix? Zieht Strom und wird
heiß oder hochohmig? Fragen über Fragen.
batman schrieb:> Erklärt alles nicht den kaputten AVR-Pin. Da ist jede Maßnahme> Glückssache.> Was geht an dem defekt? Klebt auf HI,LO,garnix? Zieht Strom und wird> heiß oder hochohmig? Fragen über Fragen.
Ich werde mich ab morgen nochmal damit befassen und dann nochmal
genaueres dazu schreiben
> Beitrag "Re: Spannung für Klingel in FeTAp 791"
Die ist für 60V rms Rufspannung, du müsstest deinen OpAmp also mit
+100V/-100V versorgen.
Ob die sich bei 12V überhaupt bewegt ?
@ Uwe (Gast)
>+15V o-------+> |> _> ^> |>LM675 Ausgang o-------o-----o Klingel o--- GND> |> _> ^> |> -15V o-------+
Genau.
>Achso der LM675 hat die ja schon integriert.
Nö. Sehe ich nicht im Datenblatt.
@ Achim (Gast)
sim1.png
>Hab aus euren Ideen nun mal eine neue Schaltung gebastelt bzw. erstmal>simuliert. Das Ergebnis sieht ganz ordentlich aus.
Deutlich besser. Aber R6 gehört an Masse, nicht den anderen OPV Eingang.
Die Ausgänge von AVR sind nach meiner Erfahrung kurzschlussfest, solange
man nicht alle Ausgänge zugleich kurzschließt und keine Fremdspannung
anliegt. Ich schätze, Dein AVR bekommt Fremdspannung ab, die auf dem
Eingang des Verstärkers heraus kommt - warum auch immer. Ein einfacher
Widerstand in Reihe müsste das Problem beheben. Allerdings fürchte ich,
dass der Verstärker auch irgendwann Kaputt geht, denn normal ist das
nicht.
Mich wundert, dass Du eine stabilisierte Versorgungsspannung für +/-15V
verwendest. Denn ich sehe dort kein Bauteil, dass eine stabilisierte
Spannung braucht.
In einem anderen Thread habe ich mal einen tollen Alternatv-Vorschlag
gesehen, wie man die Klingelspannung erzeugen kann. Das war im Prinzip
so:
In der Mitte ist ein Transformator "falsch herum" verwendet. Der AVR
schaltet mit 25Hz die beiden Transistoren abwechselnd ein, so dass der
Transformator eine höhere Wechselspannung abgibt. Freilaufdioden nicht
vergessen!
Unbenannt.png
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