Hallo ehrenwerte Hardware-Gurus,
in einer kleinen Anwendung mit einem ATMEGA8 steuern wir über einen
ULN2803 mehrere Relais an. Nachdem der ULN2803 schon die Freilaufdioden
mitbringt, ist die Schaltung ganz einfach, vom ATMEGA-Pin auf den
ULN2803 Eingang und vom ULN2803 Ausgang zum Relais.
Die Schaltung funktioniert im Labor perfekt. Dann kam sie ins Feld und
funktionierte schon nach wenigen Minuten nicht mehr. Es dauerte eine
Weile bis der Verdacht auf die Temperatur kam. Man kann mit Kältespray,
den man auf den ULN2803 bläst, die Schaltung abschalten. Der ULN versagt
den Dienst sobald die Temperatur sinkt. Wärmt man ihn mit einem Föhn
wieder an, funktioniert er wieder.
Das Datenblatt sagt er sollte von -20 bis +85 Grad Celsius
funktionieren.
Die Relais die wir ansteuern sind Bistabil und werden daher nur mit
kurzen Impulsen angesteuert. An der Impulslänge liegt es nicht, auch bei
längeren Impulsen funktioniert die Schaltung bei niedrigen Temperaturen
nicht.
Hat irgend jemand eine Idee in welcher Richtung wir suchen könnten?
Vielen Dank im voraus für alle Tips.
lg
tuxracer
Hallo,
und wie ändert sich die Spannung am Kollektor des ULN wenn es kälter
wird?
Bei welcher Spannung schalten die Reais sicher, wenn es kälter wird?
Passt das zusammen?
Werdet Ihr ja sicher als erstes gemessen haben?
Gruß aus Berlin
Michael
Hallo Michael,
gemessen hab ich bisher nicht nachdem es so schön reproduzierbar war mit
Kältespray. Darum hab ich es nun genauer untersucht. Also im
Normalbetrieb (ULN2803 gibt Spannung an das Relais) liegen an der
Relaispule 4,1 Volt an. Dann halte ich (bitte nicht lachen aber mir ist
nix besseres eingefallen) ein Stück Teebutter (feinste österreichische
Qualität; und die ist so schön eckig und doch weich und man kann daher
mit dem Würfel tiefgefrorener Butter den ULN so schön kühlen) an den
ULN2803 und die ausgegebene Spannung beginnt sofort rapide zu sinken.
Nach ca. 10 Sekunden (beginnend bei Raumtemperatur und 4,1 Volt) ist die
Spannung weit unter 3 Volt und das Relais fällt ab.
Im Datenblatt des ULN2803 steht -20 Grad bis +85 Grad. Wieso fällt die
Spannung so rapide ab. Nachdem ich mehrere Chips schon probiert hab,
kann es kein "Materialfehler" sein?
lg
tuxracer
Mess mal die Spannung am Eingang von dem entsprechenden Kanal des 2803
im warmen und kalten Zustand.
Dass die Spannung etwas abfällt ist normal, denn die
Basis-Emitterspannung steigt mit fallender Temperatur, aber 1V bei rund
30°C Differenz ist doch etwas viel. Das muss eine andere Ursache haben,
wie z.B. eine zu geringe Eingangsspannung.
tuxracer wrote:
> Also im> Normalbetrieb (ULN2803 gibt Spannung an das Relais) liegen an der> Relaispule 4,1 Volt an.
Der gibt keine Spannung aus sondern ist open Collector.
Zeig mal den Schaltplan.
Welcher Hersteller baut Eure ULN2803 ?
Die Vce erhöht sich bei fallender Temperatur, aber nur von 0,9 auf 1,1V.
Sollte also nicht so schlimm sein.
Schlimmer ist es, ein 5V-Relais einzusetzen, wenn nur 4,1V vorhanden
sind...
Relais-Type wechseln könnte helfen,
oder mal eine höhere Spannung an die Relais legen (unstabilisiert) und
passende Spulen wählen.
Halli,
am Chip steht Toshiba und es ist ein ULN2803AG.
Einen Auszug aus der Schaltung hab ich angefügt.
Vielen Dank fürs mitdenken helfen ...
lg
tuxracer.
Hallo Holger,
schrottige Lötstelle kommt leider nicht in Frage, weil beim ersten Board
bei dem das aufgetreten ist, da haben wir den ULN2803 getauscht.
Inzwischen hab ich noch zwei Schaltungen gebaut und es ist jedes mal das
gleiche. Sobald man den ULN2803 kühlt, fällt das Relais ab. Das Relais
ist baulich weit entfernt - soll heissen die Kühlung erwischt wirklich
nur den ULN2803.
Ist die Schaltung falsch? Hab ich einen Knopf im Hirn?
lg
Und es ist ein bistabiles Relais.
Wann mißt Du welche Spannungen und wie sind die Impulse ?
Der ULN wird doch eigentlich gar nicht angesteuert, wenn Du die Butter
draufhälst ?
Ucesat wird bei niedriger Temperatur nicht mehr niedrig genug sein. Wenn
das 5 Volt Relais sind, am besten so mit 7 Volt betreiben, dürfte den
Relais noch nicht weh tun.
Mea culpa,
für die "Buttermessung" hab ich die Software marginal geändert und
steuere das Relais dauernd an. Bei Zimmertemperatur schaltet das Relais
sauber durch und nach einigen Sekunden kühlen fällt das Relais wieder
ab. Mitlerweile mit mehren Schaltungen testbar. Ich werde jetzt noch
einen von einem anderen Hersteller kommen lassen, damit ich einen
Serienfehler dieser Toshiba-Chips von RIBU ausschließen kann.
lg
Mein Verständnisproblem ist, warum die Spannung die am Relais abfällt,
von 4,1 Volt auf 2,5 Volt sinkt, nur weil man den ULN2803 um ca. 10 oder
15 Grad abkühlt. Da ist doch irgend etwas faul? Lötstellenprobleme
fallen aus. Könnten nur noch Bond-Draht-Probleme sein? Aber gleich bei
der ganzen Serie?
lg
tuxracer
> damit ich einen Serienfehler dieser Toshiba-Chips
Scheint mir wohl eher ein Serienfehler in der Ansteuerung der ULNs zu
sein.
Dazu seh ich noch keine Info hier.
Die Ansteuerung ist eine Leiterbahn vom ATMEGA zum ULN2803. Die
notwendigen Widerstände im Basiszweig der Darlingtonstufe sollten sind
schon im ULN2803.
Aber die Spannung am Eingang der Darlington-Stufe wechselt nur zwischen
1,6 Volt und 0 Volt. Was mache ich falsch?!?!?!
lg
tuxracer
Naja, der ULN2803 ist eine Darlington-Type, da hat man zwei mal die
Sättigungsspannung bzw. den Anstieg der Sättigungsspannung, wenn man
kühlt.
Wenn es dann noch dumm läuft und man eine Serie erwischt hat, die am
Rande der Spezifikation liegt (ich hab' hier zB ein Datenblatt von
Motorola für den ULN, in dem der Chip nur von 0°C bis 70°C spezifiziert
ist) und die Spulenspannung für die Relais sowieso schon am Rande ist,
dann könnte es unter Umständen knapp werden...
Also einfach mal mit ner höheren Spulenspannung für die Relais
probieren, wie weiter oben schon mal angeregt wurde...
Viel Erfolg, Thomas
> Aber die Spannung am Eingang der Darlington-Stufe wechselt nur zwischen> 1,6 Volt und 0 Volt. Was mache ich falsch?!?!?!
Ist der Port auch als Ausgang programmiert, oder sind lediglich die
Pullups eingeschaltet?
flätz wrote:
> Ist der Port auch als Ausgang programmiert, oder sind lediglich die> Pullups eingeschaltet?
Ja, die 1,6V sind eingenartig...
Belaste zum Test doch einfach mal deinen ULN-Eingangspin mit einem
1kOhm-Widerstand gegen GND. Das wären bei 5V gerade mal 5mA, und das
sollte dein uC locker ausgeben können.
Oder gib eine '1' aus und miss mit einem Multimeter am ULN-Eingangspin
den Kurzschlussstrom gegen Masse. 50mA sollten da schon drin dein...
Argl,
es war tatsächlich der Output des ATMEGA der noch als Input parametriert
war :-((
Dumm das es da keine Warnung des Compilers gibt ...
Nochmal vielen Dank für alle Ideen ...
Das ist wirklich ein geniales Forum.
lg
tuxracer
Ist doch normal: Immer die Schuld auf andere schieben.
Das war mir auch schon von Anfang an klar, dass es nicht am ULN liegt,
sondern an irgendeiner anderen Spannung die von außen reinkommt.
Vielleicht sollte man mal einen Artikel zur Fehlersuche schreiben?
Mit der Zeile: "Die Spannung an allen Ein und Ausgängen und jedem IC
messen und mit den erwarteten Werten vergleichen." dürften die meisten
Schaltungsfehler hier im Forum behoben sein.
Das Problem ist oft, dass man zu wenig die eigene Schaltung/Software
hinterfragt und sagt: Ich habs doch richtig aufgebaut, es muss gehen.
Mit den ungeplanten Fehlern wie Kurzschlüssen, falschen Bauteilwerten,
verdrehten Bauteilen, kalten Lötstellen, Wackelkontakt am Breadboard
usw. rechnen die meisten nicht und sagen mehrfach: Die Schaltung ist OK,
der Fehler muss an was anderem liegen.
Ich messe bei der Fehlersuche alle Signale und zwar jeweils am Ausgang
von einem Bauteil und am Eingang vom nächsten. Es ist nicht selten der
Fall, dass irgendeine Verbindung nicht so ganz da ist, wie sie es
sollte. Das gilt vor allem auch für die Masse und
Betriebsspannungsleitungen.
Das größte Problem hier im Forum schein mir zu sein,
- daß viele Leute Schaltungen aufbauen, von denen sie nix oder viel zu
wenig verstehen
- daß sie Software abkupfern, die sie nicht durchblicken
- daß sie keine Lust haben selbst Lösungen Ihrer Probleme zu suchen,
selbst Google ist bei vielen nicht bekannt.
Nun beruhigt euch doch mal. Der OP hat meiner Meinung nach recht
gewissenhaft und zielstrebig nach dem Fehler gesucht und erst, als er
nicht mehr weiterkam, hier gefragt. Man darf nun auch nicht gleich alle
Hilfesuchende über einen Kamm scheren. Aus Fehlern lernt man, und dieses
Problem wird er so nicht wieder haben, da verwette ich meinen Hintern
drauf. ;-)
Gruß, Hannes
Es war ja jetzt mehr auch ganz allgemein gedacht.
Das Problem war hier recht schnell gelöst, es gab allerdings auch schon
Threads mit mehreren 100 Post bei denen es "nur" darum ging, einem 7805
5V zu entlocken. Von daher fände ich irgendeine Anleitung oder
Checkliste zur Selbsthilfe schon gut. Wobei das bei einigen nix bringen
würde, denn manche sind ja nichtmal in der Lage ihr Problem selbst zu
verstehen und in klaren Worten zu beschreiben. In diesem Thread war die
Beschreibung des Problems dagegen nahezu vorbildlich. Vermutlich wäre
tuxracer auch selbst auf die Lösung gekommen, er hatte sich nur komplett
in die falsche Richtung verrannt und dahingehend weitergesucht.
Von daher würde eine solche Checkliste mit häufigen Fehlern vielen (die
auch den Willen dazu besitzen und natürlich die Checkliste finden)
schnell und unkompliziert weiterhelfen.
Quasi so wie hier nur für allgemeine Analog/Schaltungsprobleme:
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_Checkliste
Man könnte die Liste natürlich nie vollständig machen, aber alleine
schon mit den 10-20 häufigsten Fehlern könnte man vermutlich 50% aller
"geht nicht!" Fragen beantworten.
Das wären dann z.B. so Sachen wie
- korrekte Werte der Cs vor und hinter dem Spannungsregler
- Bei falschen Spannungen das Multimeter auch mal direkt an die
Schaltung halten und nicht nur ans Netzteil
- Kommen auch wirklich 5V aus dem Port raus und nicht nur wenige Volt,
da der Port auf Eingang steht
- PortC -> JTAG aus?
@ Hannes (Gast)
>Nun beruhigt euch doch mal. Der OP hat meiner Meinung nach recht>gewissenhaft und zielstrebig nach dem Fehler gesucht und erst, als er>nicht mehr weiterkam, hier gefragt. Man darf nun auch nicht gleich alle
glaubst Du wirklich? Er hat doch selber anfangs geschrieben, er hat noch
nix gemessen (was man eigentlich als erstes tun sollte). Inzwischen
scheinen einige das Messen durch Raten ersetzen zu wollen, was die dann
sogar noch anderen überlassen. Eigentlich ein sinnloser Thread ...
Hallo,
@Jens G. (jensig): deshalb habe ich ganz oben auch so gefragt...
Der Griff zum Multimeter scheint ja oft ziemlich schwer zu sein, dabei
reicht schon ein Billigst-Baumarkt-Multimeter, um solche Pannen
einzugrenzen.
Man kann selbst die Frage nach dem schwingenden Quarz damit halbwegs
beantworten, wenn man es mal an einem spielenden AVR abgeschätzt hat.
Gruß aus Berlin
Michael
