Hallo,
ich habe im Sinne eines Schülerpraktikums an einer Hochschule eine
Platine designed, welche 12 DC Magnetvetile 24V 263mA (6.3W) schaltet.
Diese bekommt ihr Eingangssignal von einem Raspberry Pi model B(kurze
Pinleiste).
Diese Platine ist mir vor einer Weileaufgrund von einer relativ hohen
Außentemperatur (ca. 40°C) während eines heißen Sommertages
abgeschmiert. Ob die Temperatur die Hauptursache war weis ich nicht.
da ich nicht die Druckversion auf meinem Pc habe, habe ich eine alte
Version auf den fast neuen Stand gebracht und habe ein paar Fragen, die
ich mir selbst nicht mehr beantworten kann:
1. Wozu sind die Kondensatoren da? Bzw. wofür könnten sie da sein?
(Foto)
Sind anscheinend auf einer Seite mit GND mithilfe der Bohrungen
verbunden
2. Benötige ich eigentlich nicht noch ne Freilaufdiode, um die
Spannungsspitzen abzufangen? Oder reicht der IC?
Hinweise:
Das Foto ist ein Bild von der jetzigen Platine und der Schaltplan und
das Board ist mein Versuch der Rekonstruktion.
Das Board ist vom Layout noch nicht fertig und soll nur zur
Veranschaulichung des zugegebener Maßen nicht so hübschen Schaltplanes
dienen.
Wichtige Pins:
X3.1 +24V
X3.2 -24V
Con3.[6,9,14,20,25] GND
Con3.[Rest] Input oder nicht genutzt
Datasheet IC:
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/400/364527_DS.pdf
Verbesserungsvorschläge nehme ich auch gerne entgegen.
Mfg
Bastian
Bastian G. schrieb:> 1. Wozu sind die Kondensatoren da? Bzw. wofür könnten sie da sein?> (Foto)
Zeig mal ein scharfes Photo und markiere die Kondensatoren. Wo sitzen
die im Schaltplan?
> Datasheet IC:
Bei Datenblättern empfiehlt sich, wenn es geht, immer der Hersteller als
Quelle
http://www.infineon.com/dgdl/Infineon-BTS711L1-DS-v01_03-EN.pdf?fileId=5546d4625a888733015aa3bea285100c> 2. Benötige ich eigentlich nicht noch ne Freilaufdiode, um die> Spannungsspitzen abzufangen? Oder reicht der IC?
Irgendwohin muss beim Abschalten des Stromes die im Magnetfeld der Spule
gespeicherte Energie hin können. Entweder man baut zusätzliche
Freilaufdioden ein, damit der Strom weiter durch Diode und Spule fließen
kann, bis er im Ohmschen Widerstand der Spule in Wärme umgesetzt ist,
oder er fließt über die Substrat-Dioden der FETs. Dann muss du
Stromversorgung die Energie aufnehmen können, also entweder der Akku
(beim Auto), das Netzteil (kann es meistens nicht) oder ein *ausreichend
großer* Kondensator über der Spannungsversorgung. Wie sieht das bei dir
aus?
> Diese Platine ist mir vor einer Weileaufgrund von einer relativ hohen> Außentemperatur (ca. 40°C) während eines heißen Sommertages> abgeschmiert. Ob die Temperatur die Hauptursache war weis ich nicht.
Sollte eigendlich nicht. Das Ding verfügt lt. Datenblatt über einen
Temperaturschutz (Thermal shutdown), sollte also selber abschalten.
Wolfgang schrieb:> Entweder man baut zusätzliche> Freilaufdioden ein, damit der Strom weiter durch Diode und Spule fließen> kann, bis er im Ohmschen Widerstand der Spule in Wärme umgesetzt ist,> oder er fließt über die Substrat-Dioden der FETs.
Die Substratdiode ist, wie meistens bei nur einem Schalter, wirkungslos.
Der BTS711 benutzt den MOSFET um die Energie dort im Linearbetrieb und
zusammen mit dem R der induktiven Last in Wärme umzusetzen (Seite 9
Inductive and overvoltage output clamp).
Es ist dabei auch kein Kondensator für Energiespeicherung aus der Last
erforderlich. Dennoch empfielt es sich, zwischen Vbb und GND die
üblichen 100n möglichst nahe am BTS zu platzieren - zum Abblocken von
Störungen durch schnelle Spannungsänderungen. Auch ein Snubber an OUT
könnte diese etwas entschärfen - ist aber meiner Meinung nach erst der
letzte Schritt, da die rise time mit 0.1-1V/µs eher im gemütlichen
Bereich liegt.
Es wäre schön, mehr Daten zu den Ventile zu haben, aber mit ziemlicher
Sicherheit liegt deren Energieinhalt (0.5*I²*L) deutlich unter den
zulässigen Werten (z.B. 500mH@1A).
Das einzige, was mich sonst am unscharfen(*) Bild des PCB stört ist die
mickrige Zuleitung der 24V am oberen Rand. Ist aber nichts, was einen
Ausfall bedingen könnte.
(*) Da kann ich mich Wolfgang nur anschließen.
> Zeig mal ein scharfes Photo und markiere die Kondensatoren.
Das jetzige Netzteil ist höchstwahrscheinlich ein altes Laptopladegerät,
welches aus den Katakomben der Hochschule entnommen wurde. Ich weis
nicht ob/bzw. wie groß der Kondensator ist.
Ich habe auch im ersten Post vergessen zu sagen, dasss das Netzteil nur
19V liefert. Dies ist aber für diese Ventile noch völlig ausreichend.
Dieses Netzteil ist eigentlich auch nur ne Übergangslösung, weswegen ich
wollte das die Platine trotzdem 24V abkann.
Datenblatt des Ventiles :
http://www.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/575000-599999/583003-da-01-ml-MAGNETVENTIL_2WEGE_PA_1_2_NC24VDC_it_en.pdf
bzw:
http://www.betavalve.com/BET1/BET1-SHOP3/pdfs/R%20Mini%20Series%202016.pdf
Habe leider keine Besseren gefunden.
Danke für den Tipp mit der Spannungsversorgung. die wird jetzt noch nen
Stück größer in der Leiterbahnenbreite.
Hier im obigen Bild sind die Kondensatoren gekennzeichnet. Sie sind wie
oben beschrieben höchstwahrscheinlich alle zwischen GND und VBB.
Mfg Bastian
Bastian G. schrieb:> Datenblatt des Ventiles :
Hilft hier leider nicht weiter, da - wie meistens - keine Details zur
Wicklung vorhanden sind.
Man könnte zwar mit einem Speicheroszi den Schaltvorgang aufzeichen und
daraus die Induktivität bzw. Energie bestimmen. Es würde dennoch nicht
viel nützen, da im Datenblatt keine Kurven für den transienten
Wärmewiderstand (so wie z.B. bei Transistoren) angeben werden.
Wie gesagt, ich denke nicht, dass mit deinen Ventilen die Energie für
den Einzelpuls überschritten wird, aber man kann eben nicht berechnen,
welche Schalthäufigkeit zulässig wäre.
Diesen Parameter kannst du also nur durch Test ermitteln.
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