Forum: Platinen Layoutkontrolle


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von Korbi G. (Firma: Möhrchenzucht) (korbinian_g53)


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Hallo,

die gezeigte Platine ist ein 6-fach-Lader für 1S-Modellflugakkus (LiPo).
Jedes einzelne Lademodul braucht max. 465 mA.

Die Lötpads sind sehr groß, das ist mir bwusst. Ist allerdings Absicht, 
da das Löten von SMD dann einfacher wird und ich nicht auf Kapazitäten 
o.ä. achten muss (linearer Laderegler).

Eingangsspannung beträgt 5V. Die "Standard"-Leiterbahnbreite ist 0,6mm, 
nur die +5V-Versorgungsader hat 2mm.

Konstruktives Feedback wäre erwünscht, damit es das nächste Mal besser 
wird.

(Ich bin irgendwie zu doof, um in Target ein PNG richtig zu exportieren, 
also ohne Screenshot).


Vielen Dank!

von Joe F. (easylife)


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Ehm, wie darf man sich das jetzt vorstellen?
Ist rot die Oberseite oder Unterseite?
Sind die grauen Pads auf der gleichen Seite, wie die roten Leitungen?
Warum ist alles gespiegelt?

Ich würde dann auch mal mit einem Schaltplan-Review anfangen.
So wie es mir aussieht, hast du überall Pin 4 (VDD) und Pin 5 (PROG) 
verwechselt...

von Korbi G. (Firma: Möhrchenzucht) (korbinian_g53)


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Rot ist unten, die schwarzen Bauteile sind THT und die SMD-Bauteile sind 
die türkisen.

Die Platine ist einlagig.

Aber das stimmt. 4 und 5 sind verwechselt. Da habe ich beim Erstellen 
des Gehäuses gepatzt. Danke.

Ich bin dann mal aktualisieren.

: Bearbeitet durch User
von Joe F. (easylife)


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Den Vorwiderstand der Status LED würde ich größer machen.
100 Ohm ist arg. Der STAT Ausgang verträgt max. 25mA.

von Korbi G. (Firma: Möhrchenzucht) (korbinian_g53)


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Gut, mache ich.
Der Schaltplan beruht auf dem Beispiel aus dem Datenblatt des MCP73831.

Warum ist 100 Ohm arg? Die verwendete LED hat 3,0-3,2 V. Das gibt bei 
4,4V Betriebsspannung und 100 Ohm irgendwas um die 15 mA.

von Korbi G. (Firma: Möhrchenzucht) (korbinian_g53)


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So sieht ein Teilmodul aus (jetzt mit getauschten Anschlüssen, das 
Gehäuse korrigiere ich bei Gelegenheit).

von Joe F. (easylife)


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Korbinian G. schrieb:
> Die verwendete LED hat 3,0-3,2 V.

Achso, ich hatte mal 5V und 2V an der LED angenommen.
Also geht's mit 100 Ohm, die LED dürfte dann aber trotzdem ziemlich hell 
sein... Kann man ja aber noch nachträglich ändern.

von Joe F. (easylife)


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Korbinian G. schrieb:
> So sieht ein Teilmodul aus (jetzt mit getauschten Anschlüssen, das
> Gehäuse korrigiere ich bei Gelegenheit).

Mach's gleich! "Bei Gelegenheit" heisst soviel wie "nie". ;-)

von Tr (Gast)


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Wieso hast du eine Diode vor jedem IC? Der Laderegler sollte doch keine 
Spannung "rückwärts" durchlassen.

Als Verpolschutz wäre ein Mosfet auch besser geeignet. Hinter der Diode 
bleiben bloß 4,5V übrig, in dem Bereich ist der Laderegler schon etwas 
ungenauer.

Ich habe den Chip auch schon eingesetzt, ist auf dem Bild markiert. Um 
die Wärme besser abzuführen habe ich kleine Flächen über die Pads 
gelegt. Damit lief der Chip nicht sofort in die Temperaturbegrenzung, 
obwohl die dünnen Pins den so schlecht anbinden.

P.S. Verwendest du Akkus mit NTC/Thermistor?
Den würde ich mit auswerten (per OPV/µC/anderem Laderegler), und dann 
z.B. bei heißem Akku den Ladestrom verringern. Das erhöht merklich die 
Lebensdauer.
Simpelste Lösung wäre z.B. ein Komparator der bei kaltem Akku einen 
weiteren Widerstand parallel an den Prog Pin schaltet und so den Strom 
erhöht.

von Korbi G. (Firma: Möhrchenzucht) (korbinian_g53)


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Der Verpolschutz ist weniger wichtig.
Der Einsatz der Dioden hat zwei Gründe.
1. Verteilung der Verlustleistung (Spannung, die an der Diode vernichtet 
wird, muss nicht vom IC vernichtet werden)
2. Möglichkeit, Leiterbahnen (in dem Fall GND) unten druchzuführen.

Der Verpolschutz ist eine praktische Dreingabe. Der Verlust der 
Genaugikeit ist imho verkraftbar.


Die Akkus haben keinen NTC o.ä. Das originale Ladegerät geht mit 800 mA 
zu Werke. Der Akku wird dabei nicht sehr warm. Deshalb sollten 450 mA 
auch kein Problem sein. (450 mA deshalb, weil ich noch ein 3A-Netzteil 
rumliegen habe)

Die Idee mit den Flächen ist nicht schlecht.

von Korbi G. (Firma: Möhrchenzucht) (korbinian_g53)


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Hier mal die überarbeitete Version:
-Flächen zur Kühlung an den IC-Pads
-korrigierte IC-Pinbelegung
...und eine Sicherung im 1206er-Gehäuse wurde noch draufgequetscht.

Jetzt sollte eigentlich alles passen.

von Stephan C. (stephan_c)


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Du kannst noch den Ausgangskondensator so drehen, dass sein Massepin 
möglichst nah am Massepin des ICs liegt. Falls es möglich ist, Masse 
zwischen Pin 4 und Pin 5 durchzulegen, dann kannst du auch den 
Eingangskondensator so drehen, dass der Massepin des Kondensators genau 
mittig vom IC liegt.

Die Position der Diode und der LED kannst du auch tauschen.
Die Leitungen vom Prog- und vom Stat-Pin kannst du auch dünner 
ausführen.
Die Leitung zum Ausgang würde ich hingegen noch dicker machen.

von TM F. (p_richner)


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Andere Frage: Was hasst du für ein Layout-Programm, dass du die 
GND-Anschlüsse an die GND-Plane selber machen musst? So sind sie 
unregelmässig und auch nicht alle verbunden.

von Georg (Gast)


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TM F. schrieb:
> Was hasst du für ein Layout-Programm

Freudscher Verschreiber?

Georg

von Tilo R. (joey5337) Benutzerseite


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Bei K1 und K4 scheint irgendwie ein Kurzschluss zwischen IC-Pin 4 und 
Masse zu sein.

von Tr (Gast)


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TM F. schrieb:
> Was hasst du für ein Layout-Programm

Das ist Target, erkennt man schon sieben Meilen gegen den Wind! Mein 
Beileid.

Bevor jetzt der Flamewar ausbricht, habe ich noch eine Kleinigkeit: Die 
obere Reihe LEDs ist etwas in der Höhe versetzt und die linke zu weit 
links.

Kann es sein dass du Pin 4 & 5 immer noch vertauscht hast? Ich hab dein 
Bildschirmfoto mal gespiegelt und gedreht bis es zum Datenblatt passt. 
(Ich nehme an du hast bei Target nicht die Farben verändert, also ist 
Unterseite rot?)

von Tr (Gast)


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Achso und P.S. wegen den heißen Akkus/NTC von weiter oben, ich meinte 
nicht dass sie beim Laden heiß werden dafür bringt der MCP.. zu wenig 
Strom. Sondern wenn man sie direkt aus dem Flieger nimmt können sie 
durch den Entladestrom heiß sein.

Das war zumindest bei einem Quadcopter so, für den ich auch so einen 
kleinen Lader gemacht habe. Die Akkus halten doch einige Zyklen mehr 
durch seitdem wir sie entweder vorher abkühlen lassen oder eben der 
Lader den Strom verringert.

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