mech. 7-Segment Anzeige, Treiber brennt ab.

Nachtrag:

Der Digit Select Anschluss wir beim Setzen bzw. Löschen der Anzeige in 
der Polarität natürlich betreffend Umgeschaltet! Das Klappt und die 
Software dafür steht auch schon problemlos. Pulslängen von 50ms sind 
problemlos ausreichend damit die Anzeigen sicher schalten und die 
mechanischen Teile gut hörbar an den Anschlag in der Endlage klopfen.

IMHO eigentlich erstaunlich, dass der Treiberausgang des µC zum Setzen 
nicht abraucht. Die Schutzdiode dürfte längst hin sein, wenn die ohne 
Strombegrenzungswiderstand die 27V gegen VCC wegzieht.

Wo bleibt bei T3 die Spannungsdifferenz 27V - VCC?

So wie ich das auf dem Schaltplan sehe, sind die
Transistoren T3 und T4 einer ein NPN und der andere
ein PNP Typ, wenn beide gleichzeitig angesteuert
werden bedeutet das einen vollen Kurzschluß,
und brennen natürlich durch.

Hallo,

T1 und T2 sind durch, T3 und T4 sind gegeneinander verriegelt das ist 
aber nicht auf dem Bild zu sehen.

> Die Ansteuerung hat soweit auch funktioniert

Nein.

> ich konnte nur noch die Segmenttreiber abkupfern,
> die Digittreiber waren so hinüber das man
> nicht mal mehr Bauteilbezeichnungen erkennen konnte.

Offenbar fehlerhaft.

Deinen Spulen fehlen die Freilaufdioden.

Und all zu viele Avalanche-Durchbrüche überlebt halt der Transistor 
nicht.

Verwende einfach H-Brücken (Halbbrücken, bzw. einzeln steuerbare 
Vollbrücken) mit Enable (also in high impedance abschaltbar) und die 
Ansteuerung ist einfach und die Brücken enthalten (hoffentlich) 
Freilaufioden.

Beispiel: L293D.

Noch ein Nachtrag.
Bei beiden Eingängen Setzen und Löschen
sehe ich keinen Vorwiderstand.
Wenn dann der Setzen Eingang auf Masse gelegt wird,
oder beide Eingänge sich berühren
bedeutet das auch schon einen vollen Kurzschluß.
T3 würde nur dann sperren, wenn der Setzeneingang
auf 27V gelegt wird.

Bei T1 und T2 sieht Schaltung erstmal Korekt aus,
und es dürfte da eigentlich nichts Schlimmes passieren.
Es könnte höchsten sein, das diese Stufe nur halb
durchgesteuert wurde, durch zu schwache Ansteuerung,
und die Transistoren dadurch termisch überlastet
wurden. Diese beiden Transistoren müssen als
Schalter arbeiten.

MaWin schrieb:
> Deinen Spulen fehlen die Freilaufdioden.
>
> Und all zu viele Avalanche-Durchbrüche überlebt halt der Transistor
> nicht.

Da die Spulen ja in beide Richtungen bestromt werden kann ich keine 
Freilaufdioden drüberschalten. Die Dioden in den Transistoren sollten 
doch reichen oder? Ich zeichne diese mal ein und lade eine neue 
Zeichnung rauf. Geht aber nen paar Minuten.

Auf der "alten" Platine waren keine Freilaufdioden drauf. Ich konnte 
mittels vorsichtigem wegkratzen der schmodderschicht aber bei einem 
Digittreiber noch etwas erkennen. Offensichtlich handelt es sich um 
BDX33C & BDX34C, das sind Darlingtons mit integrierten Dioden laut 
Datenblatt.

Nur die Verschaltung kann ich nicht mehr sagen leiterbahnen gibts keine 
mehr auf dem alten Board...

Hi,

im Anhang nun die aktualisierte Schaltung.

Die Widerstände vor den Transistoren für Setzen & Löschen habe ich auch 
eingezeichnet, diese sind aber natürlich vorhanden sonst wären die 
Transen schon lange platt (und der Pin vom Mega32 auch). :-) Hatte ich 
nur in der Hektik vergessen einzuzeichen.

Hab grade noch mal Probiert ob man was erkennen kann auf dem alten 
Board, Digittreiber hab ich keine Chance es ist alles nur noch 
verkokeltes FR4 und keine Leiterbahnen mehr vorhanden.
Entweder waren die BDX als Digittreiber ebenfalls als Push-Pull-Treiber 
wie in meiner Schaltung drauf oder die wurden "richtig" eingesetzt und 
gegenseitig verriegelt. Da ich keine ICs sehe kann ich mir das aber fast 
nicht vorstellen. Außer dem uC mit seinem Eprom war da nix drauf, keine 
weitere Logik. Das das nur in Software gemacht wird kann ich mir nicht 
vorstellen das wäre ja recht Risikoreich.....

@MaWin,

Was muß ich eventuell noch verbessern damit die Schaltung ordnungsgemäß 
rennt (und das länger wie ein paar Stunden?)
Die Originalschaltung war mindestens 15-18 Jahre, ich glaube nicht das 
da Spezialteile verwendet wurden, sieht eigentlich alles recht 
Bodenständig aus... Das einzige was spezielles drauf ist, ist ein 
seriell-parallel Wandlerchip, laut Datenblatt gibts aber keine 
Verriegelung, ist so was wie ne Art HC595 nur die etwas langsamere 
Version die auch etwas mehr Spannung verträgt.

Grüße
Markus

Simulationen spiegeln leider nicht unbedingt die Wahrheit wieder. Ich 
glaube nicht das es so schwer ist mit der Schaltung, vermutlich habe ich 
irgendwo nen dummen Denkfehler drin. Der Originalhersteller hat das ja 
auch mit den besagten Bauteilen gemacht, die Segmentverschaltung ist 
sicher korrekt, das konnte ich abzeichnen. Nur die Digitbeschaltung hakt 
halt noch aber das kann ja auch nicht so schwer sein.

Von Simulationsprogrammen halte ich nicht viel (nicht das die Schlecht 
wären aber Simulation und Reale Bauteile sind leider meistens 
verschiedene Stiefel).

Der Witz ist das das ganze Originalteil ja (bis zum Wassereinbruch der 
die originalplatine Zerstörte) jahrelang funktionierte und in den 
Preissäulen ist es im Sommer Tierisch heiß, 80 Grad sind da kein Problem 
(selbst nachgemessen mittels Datenlogger im Sommer 2011) wenn den ganzen 
Tag die Sonne draufbrettert. Trotzdem funktionierte das ganze 
zuverlässig. In der Bullenhitze kann es also auch nicht gewesen sein das 
die Transistoren stark geheizt haben da die Wärme ja nicht weg kann...

Interessant wäre so ne Simulation ja schon mal zum rumprobieren...
Taugt LTspice da was?

> Da die Spulen ja in beide Richtungen bestromt werden kann ich keine
> Freilaufdioden drüberschalten. Die Dioden in den Transistoren sollten
> doch reichen oder? Ich zeichne diese mal ein und lade eine neue
> Zeichnung rauf. Geht aber nen paar Minuten.

D5 & D6 sind schon mal gut.

D1 und D2 verhindern aber, daß D3 und D4 wirken.
Hier sind Z-Dioden angebracht.

D1 und d2 sind fest auf der steckerplatine hinter jedem digit. Ich schau 
mal nach ob das wirklich normale dioden sind. Ich meine allerdings ja. 
Gibts ne möglichkeit das trotzdem hinzukriegen falls das normale wären? 
Irgendwie hat der hersteller das auch hinbekommen müssen...

Nachtrag: könnte ich über jede wicklung ne transildiode drüber löten als 
dauerhafte lösung? Hat reichelt da was passendes?

Ich glaube das ist allein wegen den zur Zeit höhen Benzin kosten und 
wenn der Benzinpreis so hoch bleibt dann muss du dich einstellen da 
gehen mit Sicherheit mehrere Teile Kaputt oder was sagt ihr?

> D1 und D2 sind bei jeder Klappscheibenanzeige genau so relaisiert.

Die sind ja auch nicht das Problem, eine von beiden leitet zwangsweise 
bei der induktiven Spannungsspitze beim Ausschalten.

Die Frage ist nur, wohin der Strom abfliessen kann, und wenn D3 und D4 
normale Dioden sind, kann er nur über den Avalanche-Durchbruch der 
Transistoren abfliessen.

Das mag ja sein aber D1 wird direkt an GND geschlossen und D2 zu VCC.
Also D1 und D4 Parallel schalten und D2 und D3 auch.

hier wurden mal welche verkauft:


Beitrag "[V] 3x Riesen 7 Segmentanzeigen Klappankertechnik"

weitere links:

http://www.flipdots.com/

http://de.academic.ru/pictures/dewiki/68/Digital_Clock.jpg

vielleicht ist ja unter den Käufern jemand der einen Schaltplan o.ä. 
rausrückt...

JJ

Beitrag "Re: [V] 3x Riesen 7 Segmentanzeigen Klappankertechnik"

Dietrich L. schrieb:
> Auch mit Widerstand R9: den "Setzen"-Eingang steuerst Du doch
> hoffentlich nicht direkt vom Mega32 an?

Da ist natürlich am uC nen NPN Levelshifter dran der dann den PNP 
ansteuert... :)

Joerg L. schrieb:
> D1 und D2 sind bei jeder Klappscheibenanzeige genau so relaisiert.
> Meistens sind Herstellerseitig 1N400x verbaut.
> Gruß,
> Jörg

Und wie machen die Hersteller das mit der Ansteuerung? Der BD682 & BD681 
sind ja keine Spezialtransistoren soweit ich dem Datenblatt entnehmen 
kann. Also muss das irgendwie damit gehen...
Es gibt sicher nen Trick wie die das auf der Segmentseite gelöst haben. 
mal sehen ob ich noch mal so ne originalplatine in die finger bekomme...
Ansonsten werde ich wohl halt doch über jede Spule ne Transil 
drüberlöten müssen... Die Frage ist nur ob die den Stromstoß der Spule 
vertragen wenn viel geschaltet wird.

@dietrichl, Die PNPs steuere ich um genau zu sein nicht mit einzelnen 
NPNs an sondern mit einem ULN2803 da sind gleich 8 Kanäle drin. Spart 
platz auf der Platine.

@MaWin,
ich könnte zu den Transistoren auf der Segmentseite paralell 
Transil-Dioden schalten, somit könnte der Strom wieder in die Versorgung 
fliessen. Macht das Sinn oder ist eine andere Lösung eventuell besser?

> Macht das Sinn oder ist eine andere Lösung eventuell besser?

Auch eine normale Diode von GND zu C T2 und von C T3 zu VCC baut 
Induktionsspannungen ab.

Ich nehme mal an du meinst t3 und t4.  Tun es da die normalen 1n4007? 
Die schaltung kommt ins gehäuse zu den zahlen, muss also auch mal 
brüllende hitze vertragen wenn die sonne draufbrettert im garten. Ich 
denke 80 grad sind da sicher auch drin. Sollte ich zu t1 und t2 
ebenfalls dioden paralell schalten? UF4007 hab ich auch noch da.

Vileicht lässt sich das ganze auch mit Negativer Spannung Verbessern.

Uhu Uhuhu schrieb:
> Vileicht lässt sich das ganze auch mit Negativer Spannung Verbessern.

Wie soll das gehen?

Markus schrieb:
> Die Widerstände vor den Transistoren für Setzen & Löschen habe ich auch
> eingezeichnet, diese sind aber natürlich vorhanden sonst wären die
> Transen schon lange platt (und der Pin vom Mega32 auch).

Markus schrieb:
> Simulationen spiegeln leider nicht unbedingt die Wahrheit wieder.

Aber sie würde zumindest zeigen, dass die Schutzdiode vom Mega32-Ausgang 
beim "Setzen" Signal permanent mit 22 mA belastet wird (Ausgang High), 
T3 dadurch immer leitet und bei Low Pegel der µC Ausgang um die 26 mA 
liefern muß. Oder hast du zwischen Mega32 und deiner Schaltung noch 
einen Pegelwandler eingebaut, den du nicht erwähnst?
Wenn du T3 nicht "auf dem Kopf" einzeichnen würdest, sähe man das besser 
- auch ohne Simulation ;-)

Wochenendgast schrieb:
> Aber sie würde zumindest zeigen, dass die Schutzdiode vom Mega32-Ausgang
> beim "Setzen" Signal permanent mit 22 mA belastet wird (Ausgang High),
> T3 dadurch immer leitet und bei Low Pegel der µC Ausgang um die 26 mA
> liefern muß. Oder hast du zwischen Mega32 und deiner Schaltung noch
> einen Pegelwandler eingebaut, den du nicht erwähnst?
> Wenn du T3 nicht "auf dem Kopf" einzeichnen würdest, sähe man das besser
> - auch ohne Simulation ;-)

Ok, zugegeben die Zeichnung ist etwas ungeschickt, aber das war nur 
schnell gezeichnet man möge es mir bitte nachsehen.

Der  "Setzen" Eingang ist natürlich wie weiter oben geschrieben über 
einen Pegelwandler aus ULN2803 an den uC angeschlossen.

Markus schrieb:
> Der  "Setzen" Eingang ist natürlich wie weiter oben geschrieben über
> einen Pegelwandler aus ULN2803 an den uC angeschlossen.

"Natürlich" ist hier im Forum gar nichts ;-)
Sorry, dass ich nicht alle 24 Posts nach deinem Eröffnungspost 
durchgekramt habe, um zu entdecken, dass da ein Treiber eingebaut ist...

Lothar Miller schrieb:
> Dein Schaltplan hat Bauteilnamen. Die könntest du verwenden. Das braucht
> weniger Platz und ist eindeutiger als diese räumliche Prosabeschreibung.
> Welche der Transen im Treiber fackeln eigentlich ab?
>
> Mir sieht dieser sehr direkte Siliziumpfad von 27V --> T6-E --> T6-C -->
> T2-B --> T2-E --> Spule etwas suspekt aus. Ein Widerstand am Kollektor
> des T6 (oder an der Basis vom T2 und T1) würde da mal sicher nicht
> schaden...

Hmmm eigentlich hast du recht mit der korrekten Bauteilbezeichnung, 
werde ich ab sofort verwenden da es ja zum Verständnis einiges 
Beiträgt...
Aber: T1 & T2 (das sind Darlingtons) bilden einen Komplementären 
Emitterfolger da ist der Basisvorwiderstand eigentlich nicht 
notwendig... Oder liege ich da falsch?
Ansonsten kann ich an den Kollektor von T6 mal einen kleinen Reinmachen 
zum Testen, habe mir mittlerweile ein Testboard geätzt auf dem ich 
Rumprobieren kann bevor ich mich ans Redesign der eigentlichen 
Steuerkarte mache.

Abgebrannt ist T2 und 3 Stück der T3-Transen der Segmentansteuerung. 
Könnte gut sein das das mit dem Löschen zu tun hat. Setzen mache ich 
Segment für Segment, Löschen immer gleich das ganze Digit. Pulszeit sind 
jeweils 50ms das reicht für die Klappanker dicke aus.

Hallo,

habe nun etwas probiert und was soll ich sagen... Es läuft seit einigen 
Stunden einwandfrei, obwohl die Klappanker recht anständig dresche 
bekommen.

Im Anhang das fertige Schaltbild, die Dioden D7 und D8 sind für den 
Freilauf wie von MaWin vorgeschlagen. Momentan habe ich UF4007 drin, die 
sind schneller wie die 1N4007. Ist das so ok oder sollte ich lieber 
Schottkys reintun anstatt der UF4007?

Spaßeshalber habe ich mal die Spannung am Pufferelko gemessen, da das 
Verwendete Netzteil ja nicht Sinken kann steigt am Elko die Spannung um 
1-2 Volt wenn alle Segmente auf einmal gelöscht werden. Ich hätte nicht 
gedacht das da so viel Induktionsspannung rauskommt aus den Teilen...

Gibts noch Verbesserungsvorschläge bevor ich die endgültige Platine 
fertige?

Grüße
Markus

Falk Brunner schrieb:
> Dein Schaltplan ist ungünsig geziechnet, den kann man nur schwer lesen.

ok zugegeben, war halt schnell gemacht.

> Ist alles Overkill. MaWin hat schon eine sinnvolle Lösung genannt, L293,
> da spart man sich das ganze Gemüse. D1, D2, D8 und D7 sind Unsinn und
> lässt man besser weg. Die Ansteuerung von T1 und T2 ist auch arg
> umständlich.

Geht nicht so einfach, bitte posting lesen! Pro Digit sind 8 
Segmenttreiber (T3 & T4) notwendig. D1 & D2 kann ich nicht weglassen die 
sind auf jedem Digit verbaut, pro Segment jeweils ein Diodenpaar.

Ich kann das ganze ja noch mal richtig Zeichnen, diesmal ein komplettes 
Digit mit seinen 8 Segmenten. Geht aber ne weile.

> Momentan habe ich UF4007 drin, die sind schneller wie die 1N4007.
> Ist das so ok oder sollte ich lieber Schottkys reintun anstatt
> der UF4007?

So lange du die Segmente nur ein- und ausschaltest,
und nicht mit PWM versucht auf halb acht zu stellen,
ist das völlig egal und sind 1N4001 ausreichend.

Denn es geht bei den Dioden nur um die REVERSE RECOVERY
time, also die Zeit zum abschalten.
Beim Einschalten sind alle Dioden schnell genug, den
"Zündfunken" fangen alle gleich ab.
Zur wenn -während der "Zündfunke" noch abgebaut wird-
die Diode schnell wieder sperren soll, sind Ultrafast
oder Schottkys nötig.

@MaWin,

danke für deine Antwort,
ich schalte die Segmente nur, entweder sind die draußen oder drinnen, 
Mittelstellungen gibts keine (ich denke das meinst du mit PWM). Die 
Klappanker werden immer in ihre Endstellung gebracht mittels dem 
besagten 50ms Impuls. Deiner Aussage entnehme ich das die normalen 
1N4007 problemlos funktionieren. Wie viel kann ich so einer Diode 
zumuten? Verträgt die den "Zündimpuls" auch wenn ich jeweils ein ganzes 
Digit schalte (Lösche)? Dann bekommt ja die Diode D6 von allen 8 
Wicklungen im Abschaltmoment richtig was ab...
Was noch interessanter ist: Vertragen die das dauerhaft auch bei hohen 
Temperaturen (80Grad)?

> Wie viel kann ich so einer Diode zumuten?

So viel, wie im Datenblatt steht.

Wenn die Spulen weniger als 1A benötigen,
reicht eine Diode für ein Spule sowieso,
braucht die Spule nur 125mA, reicht eine
Diode für 8, schon vom Dauerstrom her.

Da aber der "Zündimpuls" viel kürzer ist,
kann man das Diagramm des viel höheren Pulsstroms hernehmen,
man muß dazu allerdings die Induktivität der Spule
kennen oder die Impulsdauer per Oszilloskop nachmessen.

MaWin schrieb:
> Da aber der "Zündimpuls" viel kürzer ist,
> kann man das Diagramm des viel höheren Pulsstroms hernehmen,
> man muß dazu allerdings die Induktivität der Spule
> kennen oder die Impulsdauer per Oszilloskop nachmessen.

Die induktivität kenne ich leider nicht und ein Oszi habe ich leider 
noch keines. Also nehme ich einfach eine Diode die etwas mehr Strom 
kann, die Dinger kosten ja nicht die Welt...

Anbei das Schaltbild wie ein Digit aufgebaut ist. (Abgezeichnet)
A-G sind die Segmente, H ist der Doppelpunkt.
Über die Digit-Leitung wird das Digit selektiert welches angesteuert 
werden soll. Dann wird über das Flachbandkabel der jeweilige Stromimpuls 
angelegt für die Segmente die sich Bewegen sollen.
Die Dioden befinden sich auf einer kleine Platine welche auch die 
Stecker trägt auf der Rückseite des Digits.

Grüße
Markus

Joerg L. schrieb:
> Markus, hast Du vor, von den Treibern eine Leiterplatte zu machen?

Ja das möchte ich machen, sobald der Prototyp auf der "Bastelplatine" 
mal nen paar Tage durchgelaufen ist damit ich sicher bin das alles 
klappt. Als uC schwebt mir da der Mega32 oder der 644 vor da ich da noch 
nen paar da habe. Wenn man sich da nen Bootloader reinbrät kann man 
anschließend auf ICSP verzichten und relativ entspannt programmieren 
(usb-Seriell-Wandler oder gleich nen FT232RL mit aufs Board)...

Warum fragst du?

Joerg L. schrieb:
> Ich habe hier 4 Digits nutzlos herumliegen, aus denen ich mal eine Uhr
> bauen wollte... aber aus Zeitgründen verschiebt sich das Projekt immer
> weiter :-(
> Mir würde aber eine reine Treiberplatine reichen, da ich eine andere CPU
> benutzen will. Außerdem würde ich gerne den Multiplex so nutzen, wie es
> mit den Dioden auf den Digits bereits vorgesehen ist, das spart
> Treiber-Material, außerdem sind meine Digits bereits alle für den
> Anschluß mit einem gemeinsamen Flachbandkabel ab Werk vorbereitet (pro
> Digit ein Select-Jumper)... grübel... mal sehen, wahrscheinlich hab ich
> zuviele Sonderwünsche und muß mich selbst dran setzen...

Ist schon ok, ich werde am Wochenende das Schema in diesem Thread 
veröffentlichen, wenn du willst kannst du das Layout der Treiberstufe 
natürlich auch haben. Das Forum hat mir bei der Fehlerbehebung geholfen 
dann ist es nur Legitim wenn ich auch was Zurückgebe.

Ich nutze den Multiplex übrigens so wie ab Werk vorgesehen, jedes Digit 
hat eine Select Leitung und alle Segmentanschlüsse werden über 
Flachbandkabel durchverbunden. Dadurch ist die Treiberstufe auf das 
notwendige Reduziert.

Nachtrag:
An was für eine CPU hast du gedacht? PIC oder MEgaxxxx?

Falk Brunner schrieb:
> "Mir würde aber eine reine Treiberplatine reichen, da ich eine andere
> CPU
> benutzen will."

???

Falk Brunner schrieb:
> wieso ???
>
> Er will nur den Treiber mit Logikeingängen haben. Am Ende gibt es drei
> Teile. CPU-Karte, Treiber, Anzeigen.

Entschuldige, habe dein Posting im Falschen kontext interpretiert.

Kann mir jemand erklären, wozu D1 und D2 gut sind?

Huhu ich bin noch da! :D

Bin grade am Layout dran für die neue Platine, die Klappzahlen sind 
problemlos durchgelaufen die letzten Tage.
Für die Digittreiber verwende ich allerdings die BDX-Transen weiterhin 
in Komplementärschaltung (Push-Pull) da das Portpins spart und die 
Gefahr eines Halbbrückendurchschusses verhindert. Geht bis jetzt 
einwandfrei.

Die Segmenttreiber werde ich allerdings über Schieberegister vor den 
Transen ansteuern, damit kann ich auch die Verriegelung gleich über die 
Output_Enable machen um einen harten Kurzschluss zu verhindern.


@MaWin
Zu den BDX33C / BDX34C, die haben eine integrierte Diode die laut 
Datenblatt 8A kann, nur ist die auch schnell genug für den Zündimpuls?

Solche eine 4-stellige 7-Segement Klappanzeige ist schon länger auf 
meiner Todo-Liste und dieser Thread bringt das wieder hoch :-)

Der englische Begriff ist wohl vane display und die Firma Stuver war 
da sehr bekannt. Es gibt da einen Bastler in den Appalachian 
Foothills...

http://easternstargeek.blogspot.de/2011/08/nifty-electromechanical-vane-display.html

Stuver => Staver