Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Metalldetektor IRF630 wird heiß


von Bernd M. (bernte_one)


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hallo
ich hab ein problem mit der angehängten schaltung der irf630 bzw der 
kompatible mje13007 werden nach dem anschalten umgehend heiß

versorgungsspannung sind 12v

bei der schaltung handelt es sich um einen kleinen metalldetektor
der mit einer 400µH spule kurze impulse aussendet

ich hoffe das hilft als grobe erkläung

beim einsatz des irf630
hab ich für r5 eine brücke gesetzt (bei 9V versorgung)

bzw im zeiten anlauf bei 12v versorgung
für r5 47R  und für r6 560R

wie gesagt es besteht das problem das der irf schnell heiß wird
und der rest funzt auch nicht
es sollte über eine poti ein klicken einstellbar sein (treshold)

abweichend vom schaltplan
hab ich einen einzelnen 20K poti verbaut

: Bearbeitet durch User
von Bernd M. (bernte_one)


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ok hab grad selbst noch mal geschaut   kann es sein das r2 und r3 
vertauscht sind?

die datei 6666 ist die urprüngliche schaltplan

ich geh jetzt mal von dem schaltbild simpi_shematic aus

von bernte (Gast)


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ok r2 und r3 mal getauscht

irf wird immer noch heiß  weiterhin kein ton zu hören die spule summt 
auch nicht

von Udo S. (urschmitt)


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bernd m. schrieb:
> ich hab ein problem mit der angehängten schaltung der irf630 bzw der
> kompatible mje13007 werden nach dem anschalten umgehend heiß

Komisch, ich finde weder den Einen noch den Anderen in deinem 
Schaltplan...

von 6A66 (Gast)


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bernte schrieb:
> ok r2 und r3 mal getauscht
>
> irf wird immer noch heiß  weiterhin kein ton zu hören die spule summt
> auch nicht

Miss doch mal den Spannungsverlauf zwischen R7 und T2.

rgds

von B. G. (smarti)


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Schau dir die Ansteuerung des Gates nochmal an:

du schaltest den Ausgang des 555 über einen transistor als inverter. 
Dort fallen ~1,4V ab. Bleiben noch 8,6V für die Ansteuerung des Gates. 
Diese halbierst du noch mit deinen Widerständen R5 und R6.

Schau mal ins Datenblatt, ob dein Transistor hier überhaubt noch 
schaltet.

Meine Vermutung ist, dass er schon im Abschnürbereich ist und einfach 
als varialber Widerstand arbeitet.

Entferne R5 und ersetzte diesen durch ein Drahtbrücke!

von Udo S. (urschmitt)


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B. G. schrieb:
> du schaltest den Ausgang des 555 über einen Transistor als inverter.
> Dort fallen ~1,4V ab. Bleiben noch 8,6V für die Ansteuerung des Gates.
> Diese halbierst du noch mit deinen Widerständen R5 und R6.

Nicht ganz richtig. Der Transistor ist ein PNP, Uce beim Durchschalten 
ist um die 0,3V also bleiben bei 12V 11,7.
Die werden von R5 und R6 3/2 geteilt, also bleiben 3/5 von 11,7V sind 
etwa 7V.
Ausserdem steht in dem Schaltplan in dem eh kein R5 zu sehen ist, daß 
man ihn bei Verwendung eines Mosfets weglassen und brücken soll.

Der TO sollte die Spule erst mal ausbauen und mit einem Oszi feststellen 
ob der NE 555 so schwingt wie er soll und der Transistor sauber 
schaltet.
Dann müsste man prüfen ob sie Spule die richtige Induktivität hat und 
nicht sättigt.
Aber wenn ich mir das Kuddelmuddel mit falschen Transistorbezeichnungen 
und mehreren ähnlichen Schaltplänen, auf die nicht eindeutig verwiesen 
wird, anschaue, dann ist der TO mit einer systematischen Fehlersuche 
heillos überfordert, versteht die Schaltung nicht und wird auch kein 
Oszi haben.

Muss er sich jemanden in der Nähe suchen, der ihm hilft.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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bernd m. schrieb:
> wie gesagt es besteht das problem das der irf schnell heiß wird
Ich vermute, dass die mickrige Spule in Sättigung geht und der Strom zu 
sehr ansteigt. Man nennt sowas auch "Kurzschluss".

von Udo S. (urschmitt)


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Lothar Miller schrieb:
> Ich vermute, dass die mickrige Spule in Sättigung geht und der Strom zu
> sehr ansteigt. Man nennt sowas auch "Kurzschluss".

Jepp. Ich gehe eh davon aus daß für ein Metalldetektor eine größere 
Luftspule benutzt werden soll. Darauf weist auch der TO220 Transistor 
hin, da soll wohl etwas "mehr" Strom fliessen, damit das Teil halbwegs 
empfindlich wird.

von ArnoR (Gast)


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bernte schrieb:
> irf wird immer noch heiß

Dir ist aber schon klar, dass in deiner Modifikation (SimPI-Schaltung) 
die Spule die 10-fache Zeit gegenüber der Originalschaltung (6666...) 
eingeschaltet ist (R2=15k gegen R2=1.6k). Damit ist erstens die in die 
Spule hineingeladene Energie viel größer und ein Teil davon muss der IRF 
beim Abschalten verheizen, und zweitens besteht damit auch die Gefahr 
der Sättigung.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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ArnoR schrieb:
> zweitens besteht damit auch die Gefahr der Sättigung.
Sicher sättigt die Spule. Denn die Einschaltzeit beträgt 15k*100nF*0,7 = 
1ms.
Mit einem geschätzten Ri=1 Ohm ergibt sich dann nach 1 ms knapp 11A. Und 
das kann die Spule sicher nicht ab, sättigt und lässt den Strom noch 
schneller ansteigen...

: Bearbeitet durch Moderator
von bernte (Gast)


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Hallo,

vielen Dank erstmal. Problem ist dass die Schlatung aus dem russischen 
kommt und schon einige Male modifiziert wurde.

Oszi ist vorhanden, und wie es ungefähr funktioniert kann ich schon 
irgenwie ableiten.

Ein Luftspule mit 20cm Durchmesser und ca 400µH hängt im Moment dran.
Es kann sehr gut sein das die Pulsweite zu lang ist.
Bei den Schaltplänen und Layoust die derzeit bestehen ist es sehr schwer 
die Glaubwürdigkeit zu beurteilen.

evtl sollte ich an einigen Stellen mal ein Poti setzen und mich so an 
den Funktionsbereich rantasten.

Ich würde eine Pulslänge von 80-100µS anpeilen.


wie schon gesagt danke
(man wächst an seinen Aufgaben also seid nicht zu hart)

von bernte (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> ArnoR schrieb:
>> zweitens besteht damit auch die Gefahr der Sättigung.
> Sicher sättigt die Spule. Denn die Einschaltzeit beträgt 15k*100nF*0,7 =
> 1ms.
> Mit einem geschätzten Ri=1 Ohm ergibt sich dann nach 1 ms knapp 11A. Und
> das kann die Spule sicher nicht ab, sättigt und lässt den Strom noch
> schneller ansteigen...


wie sähe es mit einer Spule aus die ca 3ohm widerstand hat (0,25 oder 
0,3mm cul)

von Udo S. (urschmitt)


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bernte schrieb:
> (man wächst an seinen Aufgaben also seid nicht zu hart)

Nein, aber es würde helfen wenn du Bilder reinstellst die den 
tatsächlichen Schaltplan zeigen und die tatsächliche Spule und ggf. 
Oszibilder wenn du ein Oszi hast.
Ansonsten stochern wir im Nebel und sagen dir was du ggf. schon weisst 
und das macht keinen Spass.

von ArnoR (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> das kann die Spule sicher nicht ab, sättigt und lässt den Strom noch
> schneller ansteigen...

Genau. Aber selbst die Originaldimensionierung scheint mir zu 
optimistisch. Ein Garnrollenkern mit 11mm Durchmesser und 470µH verträgt 
laut Faston-Katalog nur etwa 0,5A. In deiner Simu bzw. der 
6666-Schaltung wären es 2A.

von bernte (Gast)


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werde mal ein paar messdaten sammeln
wird aber erst heute gegen abend etwas wenn frau und kind ruhiggestellt 
sind

so langsam kommt licht ins dunkel

im moment lege ich simpi_schematic als schaltplan zugrunde

mein board entspricht dem bild sipi mini (wobei ich schon gesehen habe 
das ich r2 und r3 vertauscht hatte)

gruß

von bernte (Gast)


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hab grad selber nochmal nachgerechnet
r2 15K muss demnach ein übertragungsfehler sein

wenn ich r2 mit 1,5K nehme komm ich auf meine 100µS und eine frequenz 
von 140Hz

danke

von Bernd M. (bernte_one)


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so ich hoffe so ist es besser

r2 und r3 getauscht
r2 jetzt 1K5

ne555 pin4 und 8 mit +12v verbunden

r1 10K

r4 brücke

danke fürs drüberschauen

von ArnoR (Gast)


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bernd m. schrieb:
> danke fürs drüberschauen

Typisches Anfänger-Layout. Die Signale zuerst geroutet und dann noch 
irgendwie die Stromversorgung der ICs drangepfriemelt. Der NE555 und der 
TL082 haben praktisch keine Abblockung. Der einzige Kondensator dazu 
(1m-Elko) ist mit den längstmöglichen Leiterzügen mit den ICs verbunden. 
Falls sich die Schaltung komisch verhält (und auch wenn sie es 
vielleicht nicht macht), solltest du DIREKT an die Vcc-Pin der ICs 
100nF-Kerkos löten.

von Ingolf O. (headshotzombie)


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Wußte ich es doch, dass der Ersatz für den K157UD8 
(Beitrag "DUAL Low Noise OP-AMP K157YA2 - Ersatztyp gesucht") nicht Dein letztes 
Problem sein wird und es sich in der Tat um ein MSG handelt! ;-)
Das Projekt, obgleich nicht sonderlich anspruchsvoll, überfordert Dich, 
was ja bereits in dem anderen Beitrag so rumkam - Dein Motto: "Nur der 
Ahnungslose hat Mut"! Weshalb Du dann ausgerechnet eine russische 
Webseite als Vorbild nimmst, erschließt sich mir nicht, da es dazu auch 
mind. ein deutschsprachiges Forum gibt, die dort allesamt tiefer in der 
Materie stecken! Wechsle also das Portal und hole Dir Vor-Ort-Hilfe, wo 
die Materie insgesamt stimmt!

Für alle Helfenden:
Die ominöse Spule ist die großflächige Suchspule eines Metalldetektors 
und niemals eine wie sie der TO benutzte!

: Bearbeitet durch User
von ArnoR (Gast)


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Ingolf O. schrieb:
> Für alle Helfenden:
> Die ominöse Spule ist die großflächige Suchspule eines Metalldetektors
> und niemals eine wie sie der TO benutzte!

Ja das haben wir gestern dann auch gesehen. Und nach der Verarsche hatte 
wohl auch keiner mehr so richtig Lust.

von bernte (Gast)


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ArnoR schrieb:
> bernd m. schrieb:
>> danke fürs drüberschauen
>
> Typisches Anfänger-Layout. Die Signale zuerst geroutet und dann noch
> irgendwie die Stromversorgung der ICs drangepfriemelt. Der NE555 und der
> TL082 haben praktisch keine Abblockung. Der einzige Kondensator dazu
> (1m-Elko) ist mit den längstmöglichen Leiterzügen mit den ICs verbunden.
> Falls sich die Schaltung komisch verhält (und auch wenn sie es
> vielleicht nicht macht), solltest du DIREKT an die Vcc-Pin der ICs
> 100nF-Kerkos löten.

hast recht bin in dem bereich noch anfänger
danke für den tip mit dem direkt anlöten

wenn die schaltung dann irgendwann mal läuft
mach ich mich umgehend an verbesserungen ran

von bernte (Gast)


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wirst schon sehn es wird gehn es wird doppelt dreifach schön

von ArnoR (Gast)


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bernte schrieb:
> danke für den tip mit dem direkt anlöten

Und was soll an dem Layout jetzt besser sein, warum setzt du den Tipp 
nicht um? Die ICs haben immer noch keine richtige 
Betriebsspannungsabblockung. Mit direkt anlöten meinte ich ein fertiges 
Layout, in dem das anders nicht mehr möglich ist. Wenn du den 
Platinenentwurf änderst, dann mach das da rein. Daran solltest du dich 
gleich gewöhnen.

Übrigens funktioniert der NE555 ohne Abblock-C fast nie, weil der im 
Umschaltmoment einen großen Querstrom zieht und sich dabei infolge des 
Spannungseinbruchs "verschluckt".

von bernte (Gast)


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hallöchen

hab vorhin einige änderungen umgesetzt

spuckt schon mal ein paar töne aus

natürlich wird das layout noch entsprechend geändert ich nehme mir eure 
ratschläge sehr zu herzen

für das protoboard sollte es aber eichen wenn ich es mal mit und mal 
ohne abblockkondensatoren versuche indem ich diese testweise auf der 
leiterbahnseite anlöte

ich will euch nicht verkaspern oder dergleichen



im moment bin ich dabei mehre pinpointer auf der basis eines pi 
detektors nachzubauen

ziel ist minimaler aufwand, höchste nachbausicherheit
außerdem soll am ende vermittelbar sein wie das ganze überhaupt 
funktioniert

pinpointer mit vergleichbarer leistung liegen zwischen 200-400€

ich hoffe dass ich für den hobbybastler / sondler irgendwie bis zur 
mitte diese jahres ein diy lösung anbieten kann die für die fertigen pi 
pinpointer weit unter 100€ kostet

am ende soll es so aussehen
http://www.youtube.com/watch?v=3BEwNfGwnZg

http://www.youtube.com/watch?v=9eG3-gmh7tA


warum ich hier poste?

ich möchte mir eben wissen aneignen
meine ausbildung ging leider nicht in die elektronik richtung
aber dafür habe ich es als hobby für mich entdeckt

bin jetzt anfang 30 ( ich hoffe ich zähle damit nicht zu den spam troll 
kiddies)
und mir liegt es wirklich fern euch nicht ernst zu nehmen

gruß

von bernte (Gast)


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so wie wäre es denn so im bereich des ne555 mit den abblockkondensatoren

von ArnoR (Gast)


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bernte schrieb:
> im moment bin ich dabei mehre pinpointer auf der basis eines pi
> detektors nachzubauen

> Ein Luftspule mit 20cm Durchmesser

Wie jetzt? Ein Pinpointer mit einer 20cm-Spule? Ist nicht dein ernst, 
oder?
Wie auch immer. Erzähl dann mal was die Schaltung so kann. Ich hätte 
auch noch Interesse an einem guten Pinpointer zu meinem Eurotec pro.

von Ulrich (Gast)


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So ist der Abblockkondensator immer noch schlecht. Der gehört so hin, 
das die Leitungen eine minimal Länge haben - so in der Größenordnung von 
ein paar mm wenn es geht, jeder cm Umweg ist zu viel. Beim NE555 geht 
das auch : auf dem Layout einfach direkt unter dem IC.

Wenn es nachträglich sein soll, halt einfach von der Rückseite oder über 
das IC, direkt an die Pins. Auch als SMD bauform (etwa 1206) etwa Von 
Pin 1 nach unten (immer noch nicht optimal) wäre akzeptabel.

Beim Layout sollten halt die Kondensatoren für die Abblockung mit als 
erstes kommen zusammen mit den Masseleitungen. Erst dann kommen die 
Signalleitungen - wenn es nicht passt kommen halt 1 oder 2 Drahtbrücken 
- da lohnt es normal nicht lange zu tüfteln um ein paar Drahtbrücken zu 
sparen.

von bernte (Gast)


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@arno
für den pinpointer wird eine ferrit stabspule eingesetzt

@ulrich
danke, ich werde die vorgehensweise bei meinem nächsten layout gleich 
von anfang an mit berücksichtigen

von bernte (Gast)


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so das ausgangsproblem wurde bereits gelöst
der irf wurde heiß weil die "pulse on" zeit durch eine falschen 
widerstand bei ne555 zu lang eingestellt war

schwächen im layout werden die tage eingefügt
das rojektwird dann neu aufgebaut

danke für die hilfreichen beiträge

von Ingolf O. (headshotzombie)


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bernte schrieb:
> schwächen im layout werden die tage eingefügt

Was denn, noch mehr? Eliminiere lieber welche!

von bernte (Gast)


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Ingolf O. schrieb:
> bernte schrieb:
>> schwächen im layout werden die tage eingefügt
>
> Was denn, noch mehr? Eliminiere lieber welche!

wird das nicht immer so gemacht damit man raum für verbesserungen hat
vers. 1, 2, 3...


nein spaß beseite

mängel werden umgehend beseitigt

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