Transistoren rauchen ab

[T.H. (Gast)]

Hallo,

ich würde gerne einen DC-Schaltregler an seinem ON/OFF-Pin schalten. 
Dazu benötige ich eine Inverterstufe, die ich mit zwei BC817-40 
aufgebaut habe. Der Inverter ist ein AXA003 (Datenblatt: 
http://apps.geindustrial.com/publibrary/checkout/AXA003-sip?TNR=Data%20Sheets|AXA003-sip|generic). 
Die Eingangsspannung des Inverters beträgt 12V.

Die Schaltung soll den Enable-Pin (ON/OFF) des Inverters bei High-Pegel 
(3,3V) des Mikrocontrollers zur Versorgungsspannung ziehen und ihn damit 
ausschalten. Solange der uC Low-Pegel ausgibt, liegt die Basis des 
zweiten Transistors über einen 1kOhm-Widerstand (vorher 100kOhm) an den 
12V. Hinter dem Ganzen steht eine Schaltung, die sich selbst die 
Stromversorgung abschalten soll. Dazu muss der im Schaltbild 
dargestellte uC-Pin als letzter Pin "ausgehen" - dafür soll der 4.7uF 
Elko dienen.

Jetzt ist mir allerdings schon zum zweiten Mal Rauch entgegen gestiegen. 
Beim ersten Mal hatte ich einen 220uF-Elko verbaut. In der Annahme, dass 
der für einen Strompeak führt, der mir beide Transistoren gekillt hat, 
habe ich den R5 zur Strombegrenzung und den kleineren Elko verbaut. Da 
war ich aber anscheinend auf der falschen Fährte..
Die 3,3V des uC gebe ich im Moment noch mit einem zweiten Netzteil per 
Anschluss einer Klemme auf die Schaltung.

Was übersehe ich?

[S. Landolt (Gast)]

Ich sehe nicht, was da rauchen sollte, vorausgesetzt
- [12V] sind +12 V
- [ON/OFF] ist wirklich ein Eingang
- die Transistoren sind richtig angeschlossen.

Aber eine Frage: welchem Zweck dienen R3 und R4?

[MaWin (Gast)]

Welchen Sinn sollen R3/R4 machen wenn sie nicht mit der Basis von Q1 
verbunden sind, und wenn sie es wären, wäre er dauernd durchgeschaltet.
Wofür braucht man eine Stromverstärkung von 10000 im den on/off Pin zu 
bedienen.

[Manfred (Gast)]

> welchem Zweck dienen R3 und R4?

Ich habe auch ein Problem mit dem Sinn des 4,7µF C2 - der soll den 
Ausgang des µC quälen?

[Mani W. (e-doc)]

Der 4,7µ am Eingang der Schaltung ist natürlich so etwas wie
ein Stoßdämpfertest für den Ausgang des µC...


Die Mitte zwischen R3 und R4 sollte wohl einen Punkt darstellen...

Ansonsten würden 124 K nur die Speisung belasten mit ca. 97µA...

[Vermute Bär (Gast)]

Wenn R1 100 Ohm statt 100 KOhm hätte wäre gleich alles
erklärt was passiert ....

[Mani W. (e-doc)]

T.H. schrieb:
> Jetzt ist mir allerdings schon zum zweiten Mal Rauch entgegen gestiegen.

Woher kam der denn?


Laut Deinem Schaltbild gibt es nichts zum abrauchen, wie schon vorher
bemerkt wurde, und selbst bei Falchpolung der Transis wird da nichts
rauchen, ebenfalls bei Falschpolung der Betriebsspannung nicht...


Vielleicht hast Du Dich mit den Kollektorwiderständen vergurkt...

[Mani W. (e-doc)]

Vermute Bär schrieb:
> Wenn R1 100 Ohm statt 100 KOhm hätte wäre gleich alles
> erklärt was passiert ....

Ja, er hat es vorher geschrieben...

[(prx) A. K. (prx)]

T.H. schrieb:
> Der Inverter ist ein AXA003 (Datenblatt:

Von dem gibts 2 Versionen mit völlig unterschiedlichen ON/OFF 
Anschlüssen. Genaue Bezeichnung?

[Mani W. (e-doc)]

T.H. schrieb:
> Hinter dem Ganzen steht eine Schaltung, die sich selbst die
> Stromversorgung abschalten soll. Dazu muss der im Schaltbild
> dargestellte uC-Pin als letzter Pin "ausgehen" - dafür soll der 4.7uF
> Elko dienen.

Kapier ich nicht, diese Logik!

[T.H. (Gast)]

Hi,

erstmal Schande über mein Haupt, für den Schaltplan war der Tag gestern 
zu lang.. Anbei wie auch tatsächlich eingelötet - sorry.

C1 soll dafür sorgen, dass der Ausgang des uC der letzte ist, der auf 
LOW geht. Ohne ihn funktioniert die Logik nicht, wie gedacht. Dazu kurz:
Das ganze soll an einem RPi laufen, den ich über einen Taster ein- und 
ausschalten möchte. Nach dem Herunterfahren des Pi soll dieser sich 
selbst von der Stromversorgung trennen. Dabei wird der Tastendruck von 
einem Transistor am 3V3-Pin des Pi abgelöst (beim Einschalten). Ein Pin 
des Pi wird nach Herunterfahren auf HIGH geschaltet und zieht damit über 
T1 die Basis von T2 gegen Masse, zieht damit den Enable-Eingang des 
Schaltreglers gegen die Versorgungsspannung und schaltet ihn ab. Ohne C2 
scheint das, sagen wir mal zu schwingen, weil, so vermute ich, die 3.3V 
des Pi den Schaltregler immer wieder einschalten, während der Pin ihn 
anschließend wieder ausschaltet.
R3 soll einen evtl. Strom aus dem Kondensator begrenzen - war die letzte 
Idee, die ich noch hatte..

Lege ich 3.3V mit einem externen Netzteil an, funktioniert das auch 
erstmal... allerdings eben nur für eine (nicht genau gemessene) Zeit. 
Dann kommt mir Rauch aus Richtung T1 entgegen.

Die Schaltung hängt später an einer Batterie, sodass sie mit 10,8..13,8V 
funktionieren soll.

A. K. schrieb:
> Von dem gibts 2 Versionen mit völlig unterschiedlichen ON/OFF
> Anschlüssen. Genaue Bezeichnung?

Dieser hier: AXA003A0XZ. On/Off-Logik entspricht Datenblatt Seite 12, 
rechts oben.

Vermute Bär schrieb:
> Wenn R1 100 Ohm statt 100 KOhm hätte wäre gleich alles
> erklärt was passiert ....

Die angegebenen Werte stimmen, gerade nochmal kontrolliert.

Danke schonmal bis hierher!

[Der Andere (Gast)]

T1 hat so immer noch einen Basisstrom der höher ist als sein 
Kollektorstrom.
Durch das RC GLied am Eingang dürfte der eigentlich Schaltvorgang 
ziemlich langsam sein. Ist das für den On/Off Eingang ok?
Ansonsten sollte man hinter das RC Glied einen Schmitt Trigger bauen.

T.H. schrieb:
> Ohne C2 scheint das, sagen wir mal zu schwingen,
Vieleicht eher flattern, auch hier könnte ein Schmitt Trigger helfen.

T.H. schrieb:
> Dann kommt mir Rauch aus Richtung T1 entgegen.

Das ist bei dem Schaltbild fast nicht erklärbar.
Der Transistor ist nur über hochohmige Widerstände mit 12V oder den 3,3V 
verbunden. Selbst wenn er falsch eingebaut wäre fliesst kein hoher 
Strom.
Und wenn T2 falsch eingebaut wäre kann max. 12mA über R6 fliessen. 
Reicht auch nicht fürs Rauchen.
Ausser dein "Eingang" On/Off wäre eine niederohmige Spannungsquelle und 
kein Eingang.

[(prx) A. K. (prx)]

T.H. schrieb:
> Dieser hier: AXA003A0XZ. On/Off-Logik entspricht Datenblatt Seite 12,
> rechts oben.

Für Lesefaule. Alles ab 2,5V ist "high" und damit "off".

Schwer vorstellbar, wie dieser Anschluss T1 abschiessen soll.

[(prx) A. K. (prx)]

T.H. schrieb:
> Ein Pin
> des Pi wird nach Herunterfahren auf HIGH geschaltet und zieht damit über
> T1 die Basis von T2 gegen Masse, zieht damit den Enable-Eingang des
> Schaltreglers gegen die Versorgungsspannung und schaltet ihn ab.

Schaltet damit auch der Pi ab? Dann gehts nämlich gleich wieder retour, 
weil der Pi Ausgang offen wird, T1 ab und T2 einschaltet.

[Vermute Bär (Gast)]

T.H. schrieb:
> Die angegebenen Werte stimmen, gerade nochmal kontrolliert.

Glaub ich nicht. Zeig deinen Aufbau und die Farbcodierung
der Widerstände.

Du hast 3 Beteiligte: Controller, Netzteil und dein Zielgerät,
der Inverter. Alle müssen eine gemeinsame Masse als Bezug
zu deiner Schaltung haben.

[(prx) A. K. (prx)]

A. K. schrieb:
> Schaltet damit auch der Pi ab? Dann gehts nämlich gleich wieder retour,
> weil der Pi Ausgang offen wird, T1 ab und T2 einschaltet.

PS: Steht ja oben, d.h. der Pi schaltet sich selbst ab. Eine Schaltung, 
die dauerhaft aktiven High-Pegel benötigt um sich abzuschalten, die wird 
nix.

[T.H. (Gast)]

A. K. schrieb:
> Schaltet damit auch der Pi ab? Dann gehts nämlich gleich wieder retour,
> weil der Pi Ausgang offen wird, T1 ab und T2 einschaltet.

Genau dafür ist C1. Der soll den Pin über den Wegfall der 
Versorgungsspannung HIGH halten. Das funktioniert auch, die 
Versorgungsspannung wird getrennt. Ohne C1 tritt das von dir gesagte 
ein.

Vermute Bär schrieb:
> Glaub ich nicht. (...) Du hast 3 Beteiligte: Controller, Netzteil und dein 
Zielgerät, der Inverter.

Aufbau ist SMD auf Lochrasterplatine. Ein Netzteil für die 12V, ein 
weiteres für 3,3V. Beide Massen miteinander verbunden und vom 
"3,3V-Netzteil" auf die Schaltung. 3,3V werden über eine Krokodilklemme 
bei Bedarf angeklemmt.
Der Controller ist noch nicht mal angeschlossen (war er schonmal, aus 
Testzwecken im Moment aber eben das zweite Netzteil).

Also ist der Fehler nur im Aufbau zu suchen?
C1 kann nicht problematisch sein? Ist R3 sinnvoll?
R6 würde ich gerne auch auf 100k erhöhen, um Strom zu sparen. Sollte 
kein Problem sein, oder?
Würde dann alles neu löten.

Der Andere schrieb:
> T1 hat so immer noch einen Basisstrom der höher ist als sein
> Kollektorstrom.

Sehr tragisch? Besser R4 und R1 vergrößern?

[T.H. (Gast)]

Wenige ms. Zur Not muss der wieder was größer werden (problematisch?). 
Mit 220uF funktioniert es (allerdings mit dem gleichen Fehlerbild der 
defekten Transistoren).

[Der Andere (Gast)]

T.H. schrieb:
> Sehr tragisch?

Nö ungewöhnlich.

T.H. schrieb:
> R6 würde ich gerne auch auf 100k erhöhen

Vorher klären welcher Strom fliesst max. in "PWM Enable". Der kommt über 
R6!

T.H. schrieb:
> Genau dafür ist C1. Der soll den Pin über den Wegfall der
> Versorgungsspannung HIGH halten.

Ja und? Nach ein paar ms hat sich der C entladen und T1 sperrt und damit 
wird PWM Enable wieder auf Low gezogen.
Dann startet dein Schaltregler wieder.
Das meinte A.K.

[T.H. (Gast)]

Der Andere schrieb:
> Das meinte A.K.

Anbei die Schaltung. RPi_3V3 soll schneller sinken, als der Pin für 
On/Off.
Dadurch sperrt der Mosfet und nimmt dem Schaltregler die 
Eingangsspannung.

[Peter D. (peda)]

T.H. schrieb:
> Dadurch sperrt der Mosfet und nimmt dem Schaltregler die
> Eingangsspannung.

Das reicht völlig aus. Den on/off-Eingang zu schalten, ist überflüssig.

[T.H. (Gast)]

Peter D. schrieb:
> Das reicht völlig aus. Den on/off-Eingang zu schalten, ist überflüssig.

Ist richtig, macht der Mosfet aber nur, wenn RPi_3V3 LOW ist. Und das 
passiert nur, wenn die Versorgungsspannung ausgeschaltet wird. RPi_3V3 
ist die 3,3V-Versorgungsspannung des Pi, kein schaltbarer Pin. Warum? 
Mir war es zu unsicher, auf einen sicheren HIGH-Pegel nach Hochfahren 
des Pi warten zu müssen. Im schlimmsten Fall müsste der Taster gedrückt 
bleiben, bis der Pi komplett hochgefahren ist. Deswegen die etwas 
komplexere Logik mit den fixen 3,3V...

Die Transistorschaltung sollte sich aber damit vertragen, oder? Hab 
jetzt mal neu gelötet, allerdings noch nicht den Mut gefasst, es nochmal 
anzuschließen.

[Peter (Gast)]

T.H. schrieb:
> Die Transistorschaltung sollte sich aber damit vertragen, oder? Hab
> jetzt mal neu gelötet, allerdings noch nicht den Mut gefasst, es nochmal
> anzuschließen.

Laut Schaltplan ist alles in Ordnung.
Probier mal nur die Transistorschaltung ohne Anschluss an den 
Spannungsregler aus. Schreib dafür ein Programm, dass den 
Mikrocontrollerpin alle 3 Sekunden toggelt. Du kannst mit einem 
Multimeter den Signalweg nachmessen bis du am Kollektor von T2 ebenfalls 
das Toggeln mit 3 Sekunden siehst.