Hallo Miteinander,
ich habe hier eine Schaltung, die zwei HAL Sensoren die in inem kleinen
Getriebemotor integriert sind auswertet (bzw. verstärkt einmal 24V für
eine SPS und einmal 5V für TTL). Diese Schaltung hat einmal ein
Bekannter entwickelt, den ich leider nicht mehr um Rat fragen kann. Ich
habe diese Schaltung bereits erfolgreich mehrfach im Einsatz, habe jetzt
aber weitere dieser Schaltungen benötigt. Da ich die Eagle files dazu
habe, mir das Layout aber nicht ganz gefallen hat (siehe Anhang V1.png)
habe ich die Leiterbahnen etwas gerade gezogen und Fertigen lassen (V2).
Die Schaltung selber habe ich nicht geändert. Nachdem ich nun die
Schaltungen aufgebaut habe, wollte ich diese in Betrieb nehmen, leider
funktionieren diese nicht. Was ich bisher gepüft habe:
R12 und R13 sind so abgeglichen, das am Ausgang des LM393N die
Schaltflanken schön sichtbar sind (mit Osszi eingestellt). Die
Transistoren Q1 und Q2 schalten erst so langsam durch, wenn die
Schaltung eine weile (ca. 3 min) in Betrieb ist.Q3 und Q4 schalten dann
aber tortzdem nicht durch. Ich habe meine Schaltung nun schon gefühlt
1000 mal auf mögliche Bestückungs- oder Layout fehler geprüft, konnte
aber keine finden. Die Transistoren sind auch nicht vom Flohmarkt,
wurden bei Reichelt bestellt. Kann es sein, das die Transistoren eine
Macke haben? Oder sind die Widerstandswerte etwas grenzwertig ausgelegt,
so dass eventuell eine Charge Transistoren damit umgehen kann, die
nächste aber nicht? Spannung liegt überall an, wo welche anliegen
sollte. Ich bin gerade etwas Ratlos, wo Ich den Fehler weiter suchen
sollte. Kann mir jemand einen Tip geben?
Herzlichen Dank
Viele Grüße,
Gerolf
Da die LM393 Open Collector Ausgänge haben, solltest du erstmal für
geregelte Verhältnisse sorgen, indem du einen Pullup von etwa 1k-4k7 von
den Komparatorausgängen gegen Vcc schaltest. Auch die Arbeitwiderstände
von Q3 und Q4 sind nicht vorhanden, hier solltest du ebenfalls Pullups
vorsehen.
Da wir nicht wissen, mit was für Frequenzen du von den Hall Sensoren
rechnest, bleibts erstmal dabei.
Generell erscheint mir die gesamte Schaltung nach den Komparatoren viel
zu kompliziert. Wenn du mal sagst, was du gerne für Pegel an A und B
hättest, könnte man da sicher was vereinfachen.
Hallo Miteinander,
Vielen Dank Matthias für deine Unterstützung. Ich habe in meinem
vorliegendem Model einen Widerstand von 3K3 zwischen den Ausgängen des
LM393N und den 12V eingelötet. dadurch schalten die Q1 und Q2 immer
sofort durch nach unter Spannung setzen bei Entsprechendem Pegel. Das
Einlöten von Arbeitswiderständen für die Q3 und Q4 habe ich ebenfalls
durchgeführt, hat aber nichts gebracht.
Die Maximal zu erwartende Frequenz von den HAL Sensoren liegt bei 450Hz
bei fix 50% Taktverhältniss. Am Ausgang A 24V (SPS) und B 24V
(SPS)liegen bei High 24V an, bei A und B liegen ungefähr 5V an.
Was ich nicht so ganz verstehe ist, das wenn die Sensorauswertung ein
paar Minuten an Spannung hängt und Impulse von den HAL Sensoren bekommt,
diese Tendeziell anfängt durchzuschalten, so dass an den Ausgängen
entsprechend was ankommt. Die älteren Platinen sind genau so aufgebaut
und funktionieren. Was könnte ich hier noch machen?
Viele Grüße,
Gerolf
Hallo,
@Matthias Sch. (Firma: Matzetronics):
der LM393 schaltet die BE-Strecken von PNP-Transistoren über die
Basiswiderstände durch, hat also definierte Verhältnisse. Das gilt auch
für Q3 und Q4, das kann nicht die Ursache sein.
Die Werte sind auch so, daß es eigentlich mit jedem Transistor klappen
sollte.
Wenn der Ausgang des LM393 schaltet müssen am Kollektor von Q 1 buw. Q2
die 12V (naja, 11,7V oder so) anliegen, sonst ist da schon was faul. Im
Moment aber keine Ahnung, was. Die Transistoren sind richtig drin? nicht
falschrum bestückt o.ä.?
Gruß aus Berlin
Michael
Hallo Michael,
das ist richtig, an den Ausgängen des LM393 habe ich rund 12V anliegen,
wenn der High-Pegel kommt. Q1 und Q2 schalten da jetzt auch immer durch
(nachdem ich die 3k3 Widerstände nach 12V eingelötet habe). Bei Q3 und
Q4 klemmt es aber: diese schalten irgendwann man durch, nach ca. 3 - 10
min Betrieb. Aber halt nicht sofort aus der kalten. Das diese falsch
herum eingelötet sind, kann ich ausschließen. Als vergleichsmodel habe
ich noch eines aus der alten Charge da liegen, dieses Funktioniert
sofort aus dem Stand heraus. Beide Platinen sind Bauteiltechnisch
identisch bestückt.
Viele Grüße,
Gerolf
Gerolf K. schrieb:> Q1 und Q2 schalten da jetzt auch immer durch> (nachdem ich die 3k3 Widerstände nach 12V eingelötet habe)
Sehr gut.
> Als vergleichsmodel habe> ich noch eines aus der alten Charge da liegen, dieses Funktioniert> sofort aus dem Stand heraus.
Dann vergleich doch mal die Spannungsverhältnisse um diese Stufe herum
zwischen den Boards. Da sollten bei der BE Spannung Unterschiede zu
sehen sein. Ein gesperrter Transistor zeigt da unter 0,5V, ein leitender
etwa 0,6-0,7V.
> Bei Q3 und> Q4 klemmt es aber: diese schalten irgendwann man durch, nach ca. 3 - 10> min Betrieb. Aber halt nicht sofort aus der kalten.
Mein Tipp wäre, den Spannungsteiler 10k/1k durch etwas niederohmigeres
zu ersetzen, um Q3 und Q4 zu überreden. Also etwa 4,7K/1k oder 3,3k/1k.
Dann fliesst da ein etwas höherer Basisstrom und schaltet den Transistor
weniger zaghaft. Allerdings schadet es auch hier nicht, vom Kollektor Q3
und Q4 mal einen Pullup gegen +24V zu ziehen. Ein 3,3k oder 4,7k wäre da
gut.
Hallo,
die 12V an den Ausgängen müssen auch ohne die zusätzlichen Widerstände
da sein, sonst hast Du mindestens Q1/Q2 falsch eingebaut oder den
falschen Typ.
Der LM393 bekommt die 12V am Ausgang über die BE-Strecke von Q1/!2 und
den Basiswiderstand 10k wenn er NICHT schaltet (OpenCollector). Wenn er
schaltet liegen 0V am Ausgang an.
Gruß aus Berlin
Michael
Michael U. schrieb:> die 12V an den Ausgängen müssen auch ohne die zusätzlichen Widerstände> da sein, sonst hast Du mindestens Q1/Q2 falsch eingebaut oder den> falschen Typ.
Das behauptest du jetzt schon zum zweitenmal. Du vergisst dabei aber,
das der Transistor aus der Sättigung raus soll und das geht nun mal, wie
wir jetzt ja auch wissen, viel besser, wenn da eben nicht nur die BE
Strecke ist, sondern auch der Pullup. Das klappt ja jetzt auch, jetzt
wird das gleiche Problem eben auch bei Q3 und Q4 sein.
Hallo,
einaml hat er offenbar diese Schaltung schon so in etlichen Exemplaren
zu laufen und das schon länger und zweitens redet er von 450Hz.
Ein BC327 der bei rund 1mA Basisstrom Probleme hat, abzuschalten, wäre
mir neu oder ist defekt oder falschrum eingebaut oder ein Typ mit
anderer Anschlußfolge. Der Arbeitswiderstand von Q1/Q2 ist auch 10k, da
fließt also gerade mal 1mA.
Ich habe ähnliche Schaltungen schon öfter als HighSide-Treiber für VFD
oder Nixie genommen, da gibt es auch bei 2kHz keine Probleme.
Interessant wären ja die Oszibilder vom Ausgang des LM393 und dem
Kollektor von Q1/Q2. Dann könnte man den Fehler vielleicht eingrenzen.
Ein Bild einer nicht funktionierenden Platine von der Bestückungsseite
könnte auch helfen.
Gruß aus Berlin
Michael
Gerolf K. schrieb:> Kann mir jemand einen Tip geben?
Die Beschaltung des Spannungsreglers sieht etwas merkwürdig aus und die
Platzierung der Kondensatoren ist auch eher ungünstig.
Bist Du Dir sicher, dass der Regler nicht schwingt?
Grüßle,
Volker.
Wie so oft in Schaltungen, fehlen hier einige Kondensatoren...
Die Beschaltung des Spannungsreglers z.B hat keinen Kondensator bzw.
Elko am Ausgang, ob die Masseführung gut ist, ist jetzt auch keine
Preisfrage...
Das Layout ist ein Zustand...
Die Kondensatoren von Ein/Ausgang des Spannungsreglers müssen auf
kürzestem Weg an den Massepin geführt werden, sämtliche Massepunkte
sollten einen gemeinsamen Bezugspunkt haben...
Dem LM393 fehlt ein Stützkondensator...
Den Potis fehlt vom Schleifer gegen Masse jeweils ein Kondensator...
Das ganze Gwirks wird eben schwingen wie ein Lampion im Wind,
und der Schaltplan könnte auch besser gezeichnet sein und warum
die Led über dem Spannungsregler?
Mani W. schrieb:> Das ganze Gwirks wird eben schwingen wie ein Lampion im Wind,> und der Schaltplan könnte auch besser gezeichnet sein und warum> die Led über dem Spannungsregler?
Das die ganze Schaltung unnötig aufwendig ist, dürfte eigentlich klar
sein. Wenn man da 5V Signale der Sensoren braucht, nimmt man den Ausgang
der Komparatoren direkt, mit Spannungteiler (z.B. den 2k7/680 Ohm wie
vorhanden) oder Z-Dioden zur Begrenzung auf 5V gegen den Pullup am
Ausgang der LM393.
Dann spart man sich alle Transistoren und hat das gleiche Ergebnis. Ich
habs so verstanden, das der TE jetzt seine Charge Platinen retten muss
und deswegen rumkämpft.
Matthias S. schrieb:> Ich> habs so verstanden, das der TE jetzt seine Charge Platinen retten muss> und deswegen rumkämpft.
Dann soll er Kondensatoren einbauen!
Hallo Miteinander,
vielen Dank für Eure Tips und Hinweise. Ich habe gestern direkt am LM393
einen 100n Stützkondensator eingebaut, an den Schleifern der
Abgleichpotis gegen Masse, sowie für Q3 und Q4 den 10k gegen einen 3k3
getauscht. Das Ergebniss ist, dass die Geschichte dadurch tendenziell
stabiler läuft, aber nicht sicher. Mal gehts, mal nicht. Mir ist
aufgefallen das ich ab einer gewissen Laufzeit der Elektronik irgendwie
das Signal der Sensoren auch auf dem (-) Eingang des Komperators habe.
Dieser Effekt ist aber nur auf dem unteren Kanal (Geber 2(B) ).
Vieleicht war es doch keine so gute Idee, auf TOP eine Massefläche
einzufügen? Obwohl die Versorgungsspannug der Bauteile sehr Sauber ist.
Aufgrund eurer Aussagen wundert es mich echt, das die alten Platinen
wirklich so Fehlerfrei (und das seit Jahren) funktionieren.
Ich habe nun etwas "Angst" dass selbst wenn ich diese Platinen zum
laufen bekomme, die Geschichte zu unsicher ist. Deshalb würde ich gerne
neue Platinen mit besserer Schaltung + Layout herstellen. Da die
Schaltung bis zum Ausgang des LM393 vernünftig läuft, wollte ich daran
nichts groß Ändern (Abgesehen von Stützkondensatoren + bessere
Leitungsführung).
Im Anhang dazu mein Schaltplan. Auf die 5V Ausgänge kann ich verzichten,
die benötige ich nicht mehr. Ich verwende nun hier als "Endstufe" kleine
P-FetS. Die SPS zieht an Ihren Eingänge ca. 6- 10mA, das sollte für den
LM393 zwar kein Problem aber etwas Grenzwertig sein, deshalb diese
Lösung.
Das sollte doch (vernünftig) funktionieren?
Viele Grüße
Gerolf
Mani W. schrieb:> Dann soll er Kondensatoren einbauen!
Es ist erstaunlich, aber im Datenblatt des LM393 und auch des LM339
steht ausdrücklich, das der Komparator selber keine Abblockkondensatoren
benötigt:
>> It is usually unnecessary to use a bypass capacitor across the power>> supply line.
(TI Datenblatt LM393 von 2013, Seite 8)
was nicht bedeutet, das man sie in jedem Fall weglassen sollte, aber die
Anforderungen sind sehr entspannt.
Gerolf K. schrieb:> Das sollte doch (vernünftig) funktionieren?
Schalte an die Drains der Ausgangsstufen noch einen Pulldown, denn die
LED lassen da etwa 1,5V stehen, wenn sie die einzige Last darstellen.
Überprüfe, ob die BSS84 24V Ugs vertragen. Das ist sehr, sehr viel und
das kann nicht jeder MOSFet.Edit: Ich sehe gerade, das sie nur 20V
können. Nimm also lieber normale Emitterfolger mit NPN Transistor (BC337
oder BC639), der Pullup am LM393 kann auch auf 2,2k-4,7k erhöht werden.
LED1 ist nach wie vor sehr merkwürdig und sollte, wenn es eine
Betriebsanzeige ist, einfach nach dem Spannungsregler gegen Masse gehen
(mit Vorwiderstand).
Es schadet nicht, statt der 100nF an dem Referenztrimmern etwas höhere
zu nehmen. 1 - 4,7µF sieben etwaige Störungen auf der Betriebsspannung
gut raus.
Druch die niedrigen Pullups an den Hall Eingängen fliessen da etwa 25mA
in die Sensoren. Prüfe nochmal, ob sie das aushalten.
Ein 78S12 ist ein 2 Ampere Regler, den du hier mit Sicherheit nicht
brauchst. Ein 7812 tuts hier dicke.
Woher kommen bei dir die vielen roten Striche an den Bauteilen? Ist in
meinem Eagle nicht.
C1 würde ich auf 470 uF setzen, aber vom Eingang direkt auf den
Massepin des 78xx, am Ausgang noch 47 uF direkt auf Massepin des
78xx...
Und auch wenn im Datenblatt keine Abblockkondensatoren vermerkt
sind, baue ich diese immer ein - warum auch bei Kondensatoren
und Elkos sinnlos sparen?
Sonst wäre jetzt ein Osszi hilfreich, um Schwingungen im hunderten
KHz bis MHz auf AC-Einstellung zu erkennen...
Vielleicht liegt es auch der Led vom Eingang zum Ausgang, aber so
eine Schaltung habe ich selbst nie probiert...
Matthias S. schrieb:> Es schadet nicht, statt der 100nF an dem Referenztrimmern etwas höhere> zu nehmen. 1 - 4,7µF sieben etwaige Störungen auf der Betriebsspannung> gut raus.
Normalerweise baue ich ebenfalls 1 - 47 uF dazu ein...
Eine weitere Möglichkeit wäre, vom +Eingang zum Ausgang einen
hochohmigen
Widerstand zu schalten, parallel z. B. 1 nF Kondensator...
Mani W. schrieb:> baue ich diese immer ein - warum auch bei Kondensatoren> und Elkos sinnlos sparen?
Sparen ist ja nicht unbedingt sinnlos, es lohnt aber, den Hinweis im
Datenblatt zu verinnerlichen - gerade beim 393 und 339 ist eben ein
Abblockkondensator kein Allheilmittel.
Ein Elko ist auch immer eine bekannte Fehlerquelle, das muss ich dir
nicht vorbeten.
Mani W. schrieb:> am Ausgang noch 47 uF direkt auf Massepin des> 78xx...
Wenn du mit Ausgang den des 7812 meinst, dann ist das eine typische
Fehlinterpration des 'gutgemeinten' Abblockkondensators. Der 100nF
entspricht dem Datenblatt und ist deswegen so klein, damit er die
Regelung des Dreibeiners nicht aushebelt.
Das die Regler mit grösseren Elkos am Ausgang klarkommen, ist eine
Sache, aber eben nicht lt. Datenblatt. Und sei froh, das Motorola keine
Dreibeinregler mehr verkauft, die Dinger schwangen oft munter vor sich
hin, wenn man da grössere Elkos ranhing.
Matthias S. schrieb:> Und sei froh, das Motorola keine> Dreibeinregler mehr verkauft, die Dinger schwangen oft munter vor sich> hin, wenn man da grössere Elkos ranhing.
Fällt unter "es war einmal"...
Gruß
Mani
Mani W. schrieb:> Eine weitere Möglichkeit wäre, vom +Eingang zum Ausgang einen> hochohmigen> Widerstand zu schalten, parallel z. B. 1 nF Kondensator...
Das bezog sich auf den Komparator!
Hallo Miteinander,
ich habe das mal soweit übernommen. Einen 470uF bekomme ich Platzmäßig
(Höhe) nicht in mein Gehäuse, aber die hälfte sollte es doch auch tun,
rechte Ströme fließen hier ja eigentlich nicht. Die etwas verrückte
Schaltung mit der Betriebs LED würde ich aber schon so beibehalten,
diese zeigt an das am Linearregler eine nennenswerte Spannung abfällt.
Die 25mA sind für die Sensoren kein Pronlem, laufen in den anderen
Schaltungen seit Jahren ohne Probleme. Den 78S12 im TO220 habe ich noch
in großen Mengen vorrätig, deshalb viel die Wahl auch wieder auf diesen.
Der rote Strich an den Bauteilen ist eigentlich keiner, es handelt sich
um eine sehr kleine Beschriftung, die kommt aber direkt von Eagle. Dort
Steht "SpiceOrder n". Haben bei mir einige Bauteile Standartmäßig.
So sollte die Schaltung doch funktionieren?
Herzlichen Dank und viele Grüße,
Gerolf
Gerolf K. schrieb:> So sollte die Schaltung doch funktionieren?
Das sollte sie. Falls du Probleme mit der Ausgangspolarität der Signale
hast, kannst du einfach die + und - Eingänge der Komparatoren
vertauschen oder du siehst ein Jumperfeld vor.
Gerolf K. schrieb:> Dort> Steht "SpiceOrder n". Haben bei mir einige Bauteile Standartmäßig.
Ist ja ulkig. Finde ich bei den EU Symbole überhaupt nicht.
