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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik MAX712 funktioniert nicht - Hilfe!


Autor: Reto H. (huberret)
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Hallo zusammen,

ich habe bereits ein weiteres Problem. Und zwar will eine Schaltung mit 
dem MAX712 welche ich aufgebaut habe einfach nicht funktionieren. Der 
Akku den ich laden möchte hat 9 Zellen zu 860mAh. Zur Zeit versorge ich 
die Schaltung mit 18V später möchte ich aber mal auf 24V rauf gehen.
Die Schaltung nimmt zwar einen Strom auf (bei 18V ca. 500mA), der Akku 
wird mit der Zeit auch warm, aber es leuchtet weder die Charge LED noch 
endet der Ladevorgang irgendwann mal und auch der Strom, welcher die 
Schaltung aufnimmt ist meiner Meinung nach zu hoch.
Mit dem Shunt Widerstand R17 von 1Ohm sollte der Ladestrom nach meinen 
Berechnungen eigentlich ca. 250mA betragen.

Sieht irgendwer gerade einen Fehler auf den ersten Blick? Vielen Dank 
schon mal an die MAX712 Experten!

Reto

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Na dann woll'n mer mal:

- Check mal die Spannung zw. V+(15) und BATT-(12). Sollten da mehr als 
7V anstehen ist der MAX713 in die ewigen Jagdgründe eingegangen. 
Irgendwie traue ich Deiner Beschaltung rund um Q1 (BSS84) nicht so ganz.

- Zur 'FASTCHARGE'-Indikation über den entsprechenden Pin (8) sollte der 
minimale Reihenwiderstand zur LED nicht kleiner als 470 Ohm sein. Bei 
Dir isser 240 Ohm - könnte somit den Open-Drain-Ausgang durchaus 
ebenfalls in die ewigen Jagdgründe geschickt haben, weswegen Du auch 
keine Anzeige (mehr) bekommst.

- Wenn der gemessene Strom die erwarteten 250mA weit übersteigt, eben 
die von Dir angegebenen 500mA, dann ist der MAX713 wahrscheinlich 
defekt. Voraussetzung dafür ist, daß R3 wirklich einen Wert von 1 Ohm 
(nachgemessen!) hat.

- Ich vermute, das die beiden kleinen 'GND'-Schriftzüge in der Nähe der 
Leitungen auch wirklich andeuten sollen, daß diese Leitung mit GND 
verbunden ist? Wenn ja, ist alles OK und die Schaltung entspricht grob 
der von Figure 19 im Datenblatt von Maxim - naja, zumindest ansatzweise.

By the way - besteht die Möglichkeit bei Deinem geschalteten Laderegler 
mit einem Oszi irgendwelche Signalformen von einigen 'kritischen' 
Punkten zu posten? Möchte einfach nur sicherstellen, das auch etwas 
'geschaltet' wird und die ganze Sache nicht versucht linear zu 'fahren'. 
;-)

Autor: Reto H. (huberret)
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Manchmal ist das Leben einfach fies, diesmal hat mich Eagle veräppelt, 
der eine pin der Charge LED war schlicht und einfach nicht geroutet! :-(
Ich bin jetzt also einen Schritt weiter, die Charge LED leuchtet und 
löscht auch ab wenn der Akku voll geladen ist.

@Raimund: zwischen V+ und Batt- habe ich 4.4V, sollte ok sein. Die 
Beschaltung um Q1 sollte eine Stromquelle sein, die auch korrekt zu 
funktionieren scheint. An V+ habe ich 5V und über R3 fliessen 15mA.

Zur Fastcharge LED: leider steht im Datenblatt nirgends wieviel Strom 
dieser Pin zur Verfügung stellen kann. Die LED welche ich verwende hat 
eine Flussspannung von 2.1V, an V+ habe ich 5V und so 20mA möchte ich 
schon durch die LED haben. Eventuell mache ich den Widerstand sogar noch 
etwas kleiner. Weiss wer ob dieser pin 20mA verträgt?

Der MAX712 scheint auch irgendwas zu schalten, aber nicht richtig. 
Solange die Fastcharge LED an ist nimmt die ganze Schaltung bei 18V ca. 
500mA auf. Sobald die LED aus ist bricht der Strom auf ca. 250mA 
zusammen. Also irgendo scheinen 250mA verloren zu gehen. Ich habe mal 
den Temperaturtest gemacht, wenn die LED aus ist wird die Schaltung 
nirgends warm, nur die Batterie bleibt warm. Ich nehme daher an, dass 
die Energie in der voll geladenen Batterie verbraten wird. Aber warum 
nur...

Die Fehlersuche beschränkt sich somit also auf den Bereich rechts-oben 
(ja, alle Leitungen die mit GND beschriftet sind, sind miteinander 
verbunden). Der Rest der Schaltung scheint ok zu sein.

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Reto H. wrote:
> Manchmal ist das Leben einfach fies, diesmal hat mich Eagle veräppelt,
> der eine pin der Charge LED war schlicht und einfach nicht geroutet! :-(
> Ich bin jetzt also einen Schritt weiter, die Charge LED leuchtet und
> löscht auch ab wenn der Akku voll geladen ist.

Prima!

> @Raimund: zwischen V+ und Batt- habe ich 4.4V, sollte ok sein. Die
> Beschaltung um Q1 sollte eine Stromquelle sein, die auch korrekt zu
> funktionieren scheint. An V+ habe ich 5V und über R3 fliessen 15mA.

OK!

> Zur Fastcharge LED: leider steht im Datenblatt nirgends wieviel Strom
> dieser Pin zur Verfügung stellen kann. Die LED welche ich verwende hat
> eine Flussspannung von 2.1V, an V+ habe ich 5V und so 20mA möchte ich
> schon durch die LED haben. Eventuell mache ich den Widerstand sogar noch
> etwas kleiner. Weiss wer ob dieser pin 20mA verträgt?

Weniger ist hier mehr. Laut Datenblatt steht merkwürdigerweise nur, das 
der Pin /FASTCHG mindestens 2mA leifern können soll - einen max. Wert 
habe auch ich nicht gefunden ...
Eine 'normale' LED leuchtet bereits bei 10mA hell genug und wird nicht 
so sehr viel heller bei 20mA. Evtl. würde ich hier sogar eine 
Low-Current-LED einsetzen, die dann sogar nur etwa 2mA braucht. 
Übrigens, wenn ich mir "Figure 1. Block Diagram" so anschaue, schaltet 
der interne MOSFET den LED-Strom nicht nach GND sondern nach BATT-(!) - 
trägt somit also auch zum Strom bei, der von Deinem R17 (Rsense = 1 Ohm) 
mitgemessen wird. In Figure 18 sind 470 Ohm als minimaler Vorwiderstand 
angegeben. An Deiner Stelle würde ich es auch erstmal mit 470 Ohm oder 
mehr versuchen, um nicht multiple Fehlerquellen zu haben.

> Der MAX712 scheint auch irgendwas zu schalten, aber nicht richtig.

Darum bat ich um 'Bilder' - Deine Aussage ist viel zu vage und eine 
Analyse damit unmöglich.

> Solange die Fastcharge LED an ist nimmt die ganze Schaltung bei 18V ca.
> 500mA auf. Sobald die LED aus ist bricht der Strom auf ca. 250mA
> zusammen. Also irgendo scheinen 250mA verloren zu gehen. Ich habe mal
> den Temperaturtest gemacht, wenn die LED aus ist wird die Schaltung
> nirgends warm, nur die Batterie bleibt warm. Ich nehme daher an, dass
> die Energie in der voll geladenen Batterie verbraten wird. Aber warum
> nur...

Ermittle mal den Spannungsabfall über Deinen Rsense (R17). Welche 
Spannung fällt dort in den entsprechen Modi (Fast-/Trickle-Charge) ab?

> Die Fehlersuche beschränkt sich somit also auf den Bereich rechts-oben
> (ja, alle Leitungen die mit GND beschriftet sind, sind miteinander
> verbunden). Der Rest der Schaltung scheint ok zu sein.

Autor: Reto H. (huberret)
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Hier mal ein paar Bilder. Es scheint sich schon was zu tun, aber ist das 
wirklich so wie's sein sollte?
Oben jeweils fast charge, unten trickle.

Über R17 fällt im fast charge 0.5V ab, trickle 0.25V. Es scheinen also 
tatsächlich 0.5A, bzw. 0.25A in die Batterie rein zu fliessen. Doch das 
ist eigentlich nicht die Idee! Warum fliessen da immer 0.25A zu viel??

Sag mir falls ich noch an einer anderen Stelle messen soll.

Vielen Dank!

Autor: Reto H. (huberret)
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Gate Q7

Autor: Reto H. (huberret)
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Drain Q7

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Wenn Du schon Bilder postest, dann gib auch bitte an von wo nach wo 
genau(!) gemessen wurde (nach GND? oder nach BATT-?), und um die Kurven 
qualitativ bewerten zu können, fehlt irgendwie eine (eindeutigere) 
Y-Achsenangabe. In der X-Achse steht ja schön "T/Div 10us", aber mit der 
Y-Achse habe ich da so meine Probleme - was heißt denn "V/Div A2" oder 
"V/Div A5"? Gibt evtl. das gelbe "T" ganz rechts am Rand bei dem gelben 
Pfeil die Spannung, ebenfalls in gelber Schrift, an, die oben rechts in 
der Ecke angezeigt wird? Zumindest würde es dann passen (A2 = 2V/Div., 
A5 = 5V/Div.) - ich frag nur mal sicherheitshalber nach.

Falls Dich Eagle schon einmal 'veräppelt' hat, besteht natürlich 
durchaus die Chance, das es Dich noch öfter 'veräppelt' hat. Die 
Kurvenformen sehen so eigentlich ganz gut aus, wenn ich mich nicht irre. 
Check mal mit 'nem Multimeter (im spannungslosen Zustand ohmsch) nach, 
ob die PGM0- bis PGM3-Verbindungen auch tatsächlich in Deiner Schaltung 
so vorliegen, wie sie in Deinem Schaltplan gezeichnet sind. Laut 
Datenblatt und dem was ich nachvollziehen konnte, scheint das für Deinen 
Fall (also 9 Zellen, ...) korrekt zu sein, weicht aber möglicherweise in 
Deinem aktuell Aufbau davon ab.

Soviel dazu - bin nun bis Montag erst einmal off-line.

Autor: Reto H. (huberret)
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Sorry, ja die Bilder sind relativ zu GND gemessen. Zur Y-Achse, das 
stimmt so (A2 = 2V/Div., A5 = 5V/Div.). Der gelbe Pfeil links ist 0V, 
der gelbe Pfeil rechts die Triggerspannung.

Die PGMs habe ich nachgemessen, da stimmt alles. Was mich einfach immer 
noch iritiert ist, dass der Strom zusammen mit der Versorgungsspannung 
ändert. Wenn ich die Spannung raufdrehe nimmt der Strom zu, wenn ich sie 
runter drehe ab. Die Schaltung verhält sich fast wie eine ohmsche Last.
Bei 15V Versorgung siehts nicht schlecht aus, bei fast charge fliesst 
250mA, bei Trickle ca. 100mA. Wenn ich die Spannung auf 24V raufdrehe 
fliessen 700mA und irgendwas fängt an zu pfeifen!
Der Q7 wird dann auch sehr heiss. Wenn ich mir die Gate Spannung genauer 
anschaue, dann sperrt der vielleicht auch gar nie ganz... Aber warum 
wohl...

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Was für'ne Spule hast Du eingesetzt? Bei welchem Strom geht sie in die 
Sättigung?
Poste mal das Signal von Gate nach Source, und zwar a) bei 15V und b) 
bei 24V (das gilt übrigens auch für Spannungsabfall über den Rsense!).
Irgendwie sollten wir schon der Ursache auf die Schliche kommen.

Autor: Reto H. (huberret)
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Jetzt bin ich beim messen abgerutscht, Kurzschluss und jetzt geht gar 
nichts mehr. :-( Auf dem print habe ich eh schon so viel rumgebastelt, 
da lässt sich eigentlich gar nicht mehr vernünftig arbeiten.
Ich habe mich daher entschieden erst einen neuen print zu machen mit all 
den Änderungen die ich bis jetzt schon habe.

Dabei möchte ich aber den Anschluss des Verbrauchers auch gleich 
vorsehen. Doch wie mache ich das am Besten? Eigentlich dachte ich, ich 
könnte die Last einfach zwischen GND und BATT+ hängen. Doch im 
Datenblatt steht dazu leider nichts, es wird nur x Mal darauf 
hingewiesen, dass das nur im linear mode funktioniere. Zum switch mode 
steht aber nichts.
Wenn ich die Last an GND anhänge sollte der Strom über R_sense doch 
eigentlich nicht verfälscht werden, oder? Und beim entladen sollte der 
1Ohm Widerstand auch kein Problem darstellen.

Wo liegt das Problem und wie sollte ich die Last anschliessen?

Danke,
Reto

Autor: Raimund Rabe (corvuscorax)
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Reto H. wrote:
> Jetzt bin ich beim messen abgerutscht, Kurzschluss und jetzt geht gar
> nichts mehr.

Wohl Pech gehabt.

> :-( Auf dem print habe ich eh schon so viel rumgebastelt,
> da lässt sich eigentlich gar nicht mehr vernünftig arbeiten.
> Ich habe mich daher entschieden erst einen neuen print zu machen mit all
> den Änderungen die ich bis jetzt schon habe.

Gute Idee.

> Dabei möchte ich aber den Anschluss des Verbrauchers auch gleich
> vorsehen. Doch wie mache ich das am Besten? Eigentlich dachte ich, ich
> könnte die Last einfach zwischen GND und BATT+ hängen.

Eigentlich korrekt, vorausgesetzt man hat den Linearregler im Einsatz! 
Beim Schaltregler sieht die Sache anders aus. Siehe weiter unten.

> Doch im
> Datenblatt steht dazu leider nichts, es wird nur x Mal darauf
> hingewiesen, dass das nur im linear mode funktioniere. Zum switch mode
> steht aber nichts.

Das zum 'switch-mode' nicht viel drin steht, ist nicht richtig - die 
'Applications Information' ab Seite 13 fängt direkt mit der Beschreibung 
der Figure 19 an. Wie die Verschaltung (im Prinzip) auszusehen hat, ist 
in Figure 19 aufgezeigt.
Beim weiteren Durchlesen kann ich Dir übrigens nur empfehlen noch das 
<MAX713SWEVKIT.pdf> von der Maxim-Seite runterzuladen. Dort ist 
wenigstens ein funktionsfähiger Schaltregler gezeigt, der auch mit mehr 
als 15V arbeitet.

> Wenn ich die Last an GND anhänge sollte der Strom über R_sense doch
> eigentlich nicht verfälscht werden, oder? Und beim entladen sollte der
> 1Ohm Widerstand auch kein Problem darstellen.
>
> Wo liegt das Problem und wie sollte ich die Last anschliessen?

Laut Datenblatt (und auch dem <MAX713SWEVKIT.pdf>) ist ein 
gleichzeitiger Anschluß des Lade-Schaltreglers mit den Akkus und der 
Last nicht möglich !!!
Die Schaltregler-Applikation ist damit eine Stand-Alone-Lösung - d.h. 
z.B. Akku rausnehmen und in Ladegerät (mit dem MAX713 mit Schaltregler) 
einlegen und Laden. Wenn Akku voll, dem Ladegerät entnehmen und ins 
akkubetriebene Gerät einlegen/-stecken. Oder per Schalter/Relais 
umschaltbar bzw. Last abschaltbar gestalten.

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