Hallo zusammen,
es wird wieder kälter, die Autobatterie schwächelt, und das Ladegerät
hat seinen Geist aufgegeben. Es handelt sich um ein Eltron HS12/30, zu
dem ich leider keine Schaltpläne gefundne habe.
Wenn man die Batterie anklemmt, wird diese erkannt (LED leuchtet), ein
Relais kickt und der PWM-Regler startet. Das allerdings nur ganz kurz,
dann schaltet er wieder ab. Nach etwa 5 Sekunden gibt es einen erneuten
Startversuch.
Ich habe mir den Regler (UC3825DW) mal angesehen, das leider sehr kurze
Datenblatt habe ich hier gefunden:
http://www.ti.com/lit/ds/slus235a/slus235a.pdf
Folgendes habe ich gemessen:
1 - Eror Amp INV: läuft auf ca. 2,5V hoch
2 - Error Amp NON-INV: konstant ca. 2,55V
3 - Error Amp OUT: läuft gleichzeitig mit Softstart hoch auf ca. 5,5V
4 - Clock: läuft
5 - RT: const.
6 - CT: läuft
7 - Ramp: Sägezahn ca. 150 kHz
8 - Softstart: läuft alle 5 sec auf ca. 3V hoch
9 - Ilim/SD: 0V (über 1k Ohm an GND)
10: GND
11: Out A: PWM läuft kurz nach Softstart an
12: PWR GND: GND
13: VC: VCC
14: OUT B: PWM läuft kurz nach Softstart an
15: VCC: konstant 19V
16: VREF: konstant 5V
Mit dem Oszilloskop habe ich die Verläufe angeschaut und skizziert.
Mir fällt auf, dass der Error Amp Out (3) sofort mit Softstart hoch
läuft, die andern Signale erst nach einer Verzögerung.
Die Ausgangsspannung des Netzteils, also die Klemmenspannung an der
angeschlossenen Batterie, geht, solange die PWM läuft, auf 13,8V hoch.
Nach Abschalten des Reglers, fällt sie wieder auf 12,8V.
Was ich nicht verstehe:
Error Amp INV (1) kommt über viele R's und C's vom Ausgang des
Netzteils, ist also ein Feedback. Wenn die Regelspannung erreicht ist,
sollte der Regler kurz abschalten, dann wieder einschalten etc.
Warum aber schaltet der Regler aber komplett ab und erst nach etwa 5
Sekunden wieder an?
Es wurden bereits alle Dioden geprüft, auch die Elkos. Ich hoffe nicht,
da etwas übersehen zu haben. Die Betriebsspannungen sind OK.
Jetzt weiß ich nicht, wie und wo ich weiter suchen soll und bitte hier
um Unterstützung.
Danke und Gruß
Markus
Mark U. schrieb:> Relais kickt und der PWM-Regler startet. Das allerdings nur ganz kurz
Bei einem 30A-Gerät würde ich mir mal das Relais genauer ansehen. Es
könnte ein Verschleißteil sein? Mach mal Fotos wenn Du schon keinen
Schaltplan hast.
Danke für den Hinweis. Aber damit finde ich leider auch keine
Schaltungsunterlagen. Und die Firma wird sie wohl kaum raus rücken.
Habe das Ladegerät jetzt noch mit einem Netzteil (+ Widerstand)
getestet. Da verhält es sich genauso. Die Spannung am Netzteil wurde
dabei langsam von 12V bis 13,5V hoch gedreht. Und das Netzteil hat's
auch überlebt.
Guten Morgen,
hier also die Bilder.
Auf der Oberseite der Platine kommt links unten die Netzspannung rein,
links oben wird sie gleichgerichtet und in den dicken Kondensatoren
gespeichert.
Der Trafo oben richtet die Netzspannung gleich, geht in den Regler
rechts oben in der Ecke, der die Sekundärseite mit +12V versorgt (auch
SMD auf der Unterseite der Platine).
Der Trafo Pimär-Senkundärseite sitzt etwa in der Mitte.
Am Kühlkörper mit der Wärmeleitpaste sind die Schalttransistoren
angeschraubt. Am andern eine Gleichrichterdiode für die Sekundärseite,
die Kondensatoren dazu sind unten in der Mitte.
Das Relais neben der linken untere Ecke des Trafos schaltet die erzeugte
Spannung auf den Ausgang, d.h. an die angeschlossene Batterie.
Es ist noch ein Mikrocontroller auf der Platine (oben rechts mit
Aufkleber), die Signalrelais darüber werden von ihm angesteuert.
Auf der Unterseite der Platine ist alles SMD-bestückt. Das größte IC
(links) ist der PWM-Schaltregler. Die andern sind D/A-Wandler (z.B. für
Error Amp Referenz Pin 2) oder Operationsverstärker.
Die ganze Logik (Mikrocontroller, Signalrelais, D/A-Wandler,
Schieberegister etc.) scheint mir ohne Schaltplan undurchschaubar.
Deshalb wollte ich jetzt erst mal verstehen, warum der PWM-Schaltregler
komplett abschaltet und von vorne beginnt, anstatt bei Erreichen der
Ausgangsspannung nur kurz zu unterbrechen und weiter zu regeln.
Kann man das vielleicht an den beschriebenen Messungen erkennen, welches
Signal dafür verantwortlich ist?
Im Prinzip kann man nur systematisch vorgehen und erst mal die
Spannungen messen und Elkos ansehen. Evtl. ist das Problem die
Anlaufschaltung des SNT? Den µC wird über Nacht keiner umprogrammiert
haben. Wenn die Spannungen ok sein sollten, wären evtl. die Sensoren
genauer anzusehen ob etwas weggebrannt ist.
Danke für die Hinweise, das waren so etwa auch meine Ideen:
Spannungen wurden geprüft und sind stabil.
Elkos wurden auch gemessen, die Spannungen dort sind auch glatt.
Die Messwiderstände haben ihren Nennwert, da ist nichts durchgebrannt.
Lötstellen wurden geprüft, nichts ist gerissen.
Das einzige was auffiel ist, dass wenn die PWM läuft, auf allen Signalen
viele und deutliche Glitches drauf sind. Das kann aber auch damit
zusammen hängen, dass die einfach in das Messkabel zum Oszi einkoppeln.
Da bin ich mir nicht sicher, in welchem Maße diese Glitches auch in der
Schaltung vorhanden sind und welche Auswirkungen sie haben könnten.
Mark U. schrieb:> was auffiel ist, dass wenn die PWM läuft, auf allen Signalen> viele und deutliche Glitches drauf sind.
Kleine, vertrocknete Stütz-Elkos sind manchmal recht schwer zu finden
und kaum zu messen.
1.Evtl. stimmt eine Referenzspannung nicht und deswegen eine
Notabschaltung?
2. Des Test-Akku würde ich mal mit dem Labornetzteil einige Minuten
laden. Evtl. hat er Zellenschluss und wir wissen es noch nicht?
Gute Idee, ich schaue mir mal den Mikrocontroller an. Von dem weiß ich
bisher nur, dass er die Signal-Relais ansteuert und nach Erkennen der
Batterie die Ausgangsspannung (Batterieklemmen) über viele R-C's zum
Schaltregler führt.
Das mit der Referenzspannung (Pin 2) habe ich auch schon überlegt. Da
kommt ein Wert vom D/A-Wandler (angesteuert vom uC) zu einem OP und von
dort aus zu Pin 2. Aber selbst wenn diese Spannung nicht stimmt, sollte
der Regler ja nur kurz abschalten, dann gleich wieder los laufen, wenn
die Schwelle unterschritten wird.
Manche Regler haben ja einen Stop-Eingang oder ähnliches. Im Datenblatt
des Schaltreglers finde ich aber nichts, das auf eine Notabschaltung
schließen lässt. Oder habe ich da etwas übersehen?
Ach so, der Akku wurde mit einem andern Ladegerät aufgeladen, auch
mikrocontrollergesteuert. Das hat gut funktioniert.
Dann wurde er wieder etwas entladen, um eine Spannung von unter 13V zu
haben.
Am Mikrocontroller sehe ich nur, dass die blinkende LED angesteuert
wird.
Wie ist das Blockdiagramm zu verstehen (ganz oben, erster Beitrag)?
Da laufen Signale gegeneinander (z.B. Ilim/SD und Output Inhibit), dann
sind da Symbole wie ein OP aber ohne +/- Bezeichnung.
Kann man aus dem Blockdiagramm ableiten, in welchen Fällen der
Schaltregler abschaltet und neu startet?
Mark U. schrieb:> Kann man aus dem Blockdiagramm ableiten, in welchen Fällen der> Schaltregler abschaltet und neu startet?
Klar kann man das.
An I_lim hängt wirklich nur ein Pulldown?
Versuch auch mal zu ermitteln was an Softstart hängt.
So, jetzt verstehe ich etwas besser, was hier passiert:
Einschalten:
Mikrocontroller (PIC16C716) schickt digitalen Wert an D/A-Wandler
Ausgang D/A-Wandler 0V -> 1V
Signal geht weiter an OP
Ausgang OP 0V -> 5V
über Dioden und RC's weiter zum Schaltregler Pin 8 (Soft Start)
Soft Start Rampe läuft hoch, PWM beginnt
Soft Start Rampe konstant auf ca. 5V
nach etwa 300ms wird abgeschaltet
Das Abschalten funktioniert genauso, nur dass eben der Mikrocontroller
den D/A-Wandler auf 0V zurück setzt. Über den OP geht Soft Start dann
sofort auf 0V und die PWM schaltet ab.
Gestern hatte ich das Oszilloskop falsch eingestellt und deshalb nichts
gesehen.
Der Mikrocontroller geht nicht über Reset, jedenfalls nicht ausgelöst
über den entsprechenden Pin.
Pin 18 des uC läuft mit der Ausgangsspannung mit. Er bekommt sein Signal
nämlich über viele R's und C's vom Ausgang des Schaltreglers
(Batterieklemmen). Wenn man diesen Pin (mittels eines Widerstands) auf
0V oder 5V klemmt, ändert sich nichts am Verhalten des Netzteils.
Die Funktionen der übrigen Pins des uC sind bekannt (Einlesen von
Schaltern, Bedienung von Output-Schieberegister, D/A-Wandler, Relais).
Für mich sieht nun so aus, als ob der Mikrocontroller ein falsches
Signal erhält und daraufhin abschaltet. Das Signal kommt über Pin 18
rein. Es ist aber unbekannt, wie dieses aussehen soll.
Die Bauteile in diesen Pfaden wurde nochmal angeschaut, die Elkos
nochmal gemessen. Dabei fiel nichts auf.
Wenn Soft Start über einen Widerstand mit 5V verbunden wird, läuft der
Schaltregler durch und hält seine Soll-Spannung. Da offenbar die ganzen
Sicherheitsabschaltungen über Soft Start laufen, ist diese Maßnahme aber
wenig sinnvoll.
Ach ja, Pin 9 des Schaltreglers (Ilim/SD) ist über 1k mit GND verbunden.
Es wurde die Platine genau angeschaut, so gut es geht durchleuchtet. Es
geht keine weitere Leiterbahn von diesem Pin weg, auch keine
Durchkontaktierung.
So langsam habe ich den Eindruck, dass die Logik hinter dem Netzteil
nicht zu entwirren ist und ein Abbruch des Reparaturversuchs kurz bevor
steht...
Mark U. schrieb:> Für mich sieht nun so aus, als ob der Mikrocontroller ein falsches> Signal erhält und daraufhin abschaltet.
So ähnlich war mein Verdacht nun auch. Jetzt ist bloß die Frage ob der
Eingang weiter vorn durch F.23-Schäden (Überspannung) etwas geschädigt
sein könnte? Schutzdioden krank?
Habe das jetzt doch noch gemacht, bevor ich weg muss.
Auf der Platine gibt es einige Schutzdioden, die paarweise vom Signal
sowohl nach V+ als auch nach GND gehen.
Auf dem Foto sind beispielhaft drei Dioden gezeigt. Bei der oberen
müsste laut Messung die Kathode unten sein, man kann auch ganz schwach
den Ring erkennen. Die beiden unteren scheinen die Kathode oben zu
haben.
Gemessen wurde folgendes, ich hoffe, die Tabelle ist lesbar:
Multimeter + oben, - unten - oben, + unten
Diode oben 0,7 V OK kein Durchgang
Diode unten links 0,9 V Beschaltung? 0,7 V OK
Diode unten rechts 1,3 V Beschaltung? 0,3 V ??
schwarze Diode rechts: Freilaufdiode Relais 0,7V / kein Durchgang
Die für die unteren Dioden gemessenen Spannungen in der ersten Spalte
sehen seltsam aus, das kommt wahrscheinlich von der Beschaltung.
Jedoch weiß ich nicht, was ich mit dem Messwert von 0,3V anfangen soll.
Deshalb wurde diese Diode mal ausgelötet, da messe ich auch 0,3V, in
Sperrichtung kein Durchgang.
Welche Dioden sind das, die nur 0,3V Durchgangsspannung haben?
Mit den Messwerten kann ich jetzt noch nichts anfangen. Aber von der
Statistik her sind alle Anschlüsse nach außen öfter betroffen als der
Rest einer Schaltung. So gesehen würde ich hier noch nicht aufgeben. Oft
wird Verpolung und Batteriespannung geprüft und evtl. verglichen mit
....
Nochmals genau von den Batterieklemmen aus verfolgen?
Interessant wäre ja warum er nach 5s abschaltet. Spannung zu hoch,zu
niedrig oder verpolt oder einen Test nicht bestanden? Dann könnte man ja
mit einem Hilfswiderstand die Werte testweise verbiegen.
Manche Sachen sind mit dem Multimeter nie zu finden. Wahrscheinlich
würde ich jetzt den Hameg anwerfen und den Komponententester an diese
Dioden halten ob ein schöner Winkel im eingelöteten Zustand sichtbar
wird.
Hallo,
jetzt habe ich nochmal ein paar Stunden mit der Fehlersuche verbracht,
insbesondere nochmal die Dioden geprüft. Außerdem von der
Batterieklemmen her die Leiterbahnen verfolgt, die Bauteile dort
geprüft, die Lötstellen auch. Alle Keramik-Kondensatoren wurden auf
Kurzschluss geprüft. Natürlich ist auch möglich, dass einer keine
Kapazität mehr hat, aber dazu müsste ich sie alle auslöten, und zudem
sind die Sollwerte nicht bekannt.
Habe statt der Batterie auch nochmal das Netzteil genommen, um
verschiedene Spannungen zu simlulieren.
Leider bin ich aber nicht weiter gekommen und breche an dieser Stelle
ab. Meine Vermutung ist, dass der Mikrocontroller einen falschen
Messwert bekommt, vielleicht sogar einen Kurvenverlauf prüft. Aber was
jetzt wirklich das Problem ist und natürlich wie man es beheben kann,
bleibt im Dunkeln.
Ganz umsonst war der Reparaturversuch aber nicht: Ich habe einiges
gelernt.
Vielen Dank für alle Tips!
Schaue doch bitte, ob irgendwo in den Unterlagen zu den Chips etwas über
Hazard Detection oder so ähnlich steht. Der kleine Chip bp2832 aus
LED-Lampen hat zum Beispiel so etwas. Der schlägt zu, wenn zu viele
Rippel, bzw. wilde Schwingungenpeaks an den Schaltflanken, vorliegen, da
er dies intern erkennt und schaltet auch je nach Stärke nach fünf
Sekunden bis sofort ab. Ursache ist meist ein Elko, der nicht mehr Low
ESR ist.
Dafür braucht man in der Regel ein Oszi um das zu sehen. Mit viel
Erfahrung klappt das auch mit dranhängen einer RC-Kombination
(mittelohmig, jeweils an beiden Zuleitungen) mit Gleichrichterdioden für
hohe Frequenzen und LED als Anzeige parallel zu den Elkos.
Mark U. schrieb:> der Mikrocontroller einen falschen Messwert bekommt
Schade. Vor dem Wegwerfen würde ich nochmals die kleinen Stütz-Elkos
tauschen auf Verdacht. Selbst wenn die gemessene Kapazität stimmt, kann
der ESR schlecht sein. Dann stimmen natürlich Meßwerte auch nicht, wenn
Rippel sie verfälschen.
UC3825DW-Blockschaltbild.png
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UC3825DW-Messung.png
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