Forum: FPGA, VHDL & Co. XC95144XL wird sehr heiß


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von LarsB (Gast)


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Beim Betrieb wird der XC95144XL CPLD in meiner Schaltung sehr warm. Die 
genaue Temperatur kenne ich nicht, aber es fühlt heiß an, ohne daß man 
sich die Finger verbrennt.

Bei warmem Wetter wie in der letzen Tagen gibt es dann auch 
Fehlfunktionen, obwohl der CPLD bei 3,3V bis 80°C betrieben werden kann. 
(Es gibt auch einen SRAM-Baustein in TSOP-44, der ebenfalls sehr warm 
wird, der könnte theoretisch natürlich auch die Ursache sein.)

Ist es normal, das ein XC95144XL so heiß werden kann? Läßt sich etwas 
dagegen unternehmen (per Einstellung in ISE oder durch 
Schaltungsänderung)? Gibt es spezielle Ursachen (flatternde Signale), 
ditto auch für den SRAM?

Falls alles nicht hilft, kann man einen Kühlkörper verwenden? Es gibt 
auf Reichelt etwa den

    ICK SMD E15 :: Kühlkörper SMD 15,3 x8,0x 15,3mm, Boden 3mm

aber wie kann man den auf dem IC befestigen? Gibt es Kühlpaste, die auch 
klebt?

von Falk B. (falk)


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@LarsB (Gast)

>Beim Betrieb wird der XC95144XL CPLD in meiner Schaltung sehr warm. Die
>genaue Temperatur kenne ich nicht,

Schlecht.

> aber es fühlt heiß an, ohne daß man
>sich die Finger verbrennt.

Gut. Denn das kann der IC problemlos.

>Bei warmem Wetter wie in der letzen Tagen gibt es dann auch
>Fehlfunktionen, obwohl der CPLD bei 3,3V bis 80°C betrieben werden kann.

Das liegt aber mit hoher Wahrscheinlichkeit an Timingproblemen im 
Design.
Oder schlechten Signalen.

>Ist es normal, das ein XC95144XL so heiß werden kann?

Ja, denn diese relativ alten ICs verbrauchen recht viel Strom.

> Läßt sich etwas
>dagegen unternehmen (per Einstellung in ISE oder durch
>Schaltungsänderung)?

Wenig. Man kann ein paar Makrozellen in den Low Power Modus schalten, 
dann werden sie aber auch langsamer.

> Gibt es spezielle Ursachen (flatternde Signale),
>ditto auch für den SRAM?

Ohne einen Schaltplan und ein Bild vom Aufbau kann man da wenig sagen.
Mit welcher Frequenz wird der SRAM angesteuert?

>Falls alles nicht hilft, kann man einen Kühlkörper verwenden?

Kann man, ist aber eher unüblich.

von LarsB (Gast)


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Nachdem meine Panik verflogen ist, habe ich nochmal eine ältere Platine 
überprüft, und dort ist alles in Ordnung. Das SRAM bleibt kalt und der 
CPLD wird nur gut warm.

Ich hatte nicht erwähnt, daß die oben beschriebene Schaltung eine von 
mir eingelötete Brücke hat. Ich vermute, daß ich da einen 
(Fast-)Kurzschluß eingebaut habe!

von LarsB (Gast)


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Falk, danke für Deine Antwort zwischendurch. Hat sich zwar erledigt, 
aber ich finde Deine Erklärungen trotzdem sehr hilfreich für meine 
nächsten Projekte.

Ich nehme inzwischen auch an, daß der SRAM versagt hat.

von Duke Scarring (Gast)


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Möglicherweise ist auch ein Pin auf Eingang programmiert und 
offengelassen worden. Wenn der sich dann Störungen einfängt und im 
Umschaltpunkt anfängt wild zu oszillieren geht der Stromverbrauch auch 
hoch.
Die CPLD-Eingänge sollten zwar eine Hysterese haben, die das verhindern 
soll, aber wer weiß schon, was in Deiner Schaltung vorgeht...

Duke

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Duke Scarring schrieb:
> Möglicherweise ist auch ein Pin auf Eingang programmiert und
> offengelassen worden.
Oder einfach unbenutzt, unkonfiguriert und unbeschaltet.

Aber einer allein reicht da nicht, ab 20 wird das dann 
(chargenabhängig!) gut warm...

von LarsB (Gast)


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Duke Scarring schrieb:
> Möglicherweise ist auch ein Pin auf Eingang programmiert und
> offengelassen worden. Wenn der sich dann Störungen einfängt und im
> Umschaltpunkt anfängt wild zu oszillieren geht der Stromverbrauch auch
> hoch.

Guter Hinweis, ich werde nochmal prüfen, ob ich da einen Fall übersehen 
habe.

Die unbenutzten Pins sind UPG (user provided ground) und mit GND 
verbunden.

Ich könnte auch die Slew Rate von high auf low setzen. Spart man dadurch 
ein bißchen Strom?

von Falk B. (falk)


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