Hallo, könnte mir jemand Feedback zu meinem noch nicht ganz fertigen Platinenlayout geben? Hauptsächlich interessiert mich gerade die Masseverbindung. Ganz rechts die zwei freien Schraubklemmen sind die Anschlüsse für die Versorgungsspannung. Eigentlich wollte ich den Sternpunkt, an dem alle Massen zusammen laufen, am GND-Pin des Mikrocontrollers anlegen. Wenn ich jetzt eine Ground-Fläche darüberlege, sollte ich dann den Ground-Anschluss von rechts erst isoliert von der Ground-Fläche bis zum Sternpunkt führen, damit das Ganze Sternförmig zusammenläuft? Und erst mittig am Sternpunkt den Groundanschluss an die Ground-Fläche bringen? mfG
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"Motor_Out" soll so? An Source? Ich hätte diesen, ebenso "Valve_Out" am Draun erwartet.
Das ist etwas missverständlich formuliert, das ist der Ausgang des Motors, der wird dann auf Masse gezogen. Also ein Eingang.
GND von Versorgung und Last sollte so gut wie mögluch "eins" sein und der MCU spielt vergleichsweise dazu fast keine Rolle. Ein bisschen schwieriger wird es höchstens dann, wenn ein DAC mit im Spiel ist. Schaltplan ?
Janos P. schrieb: > Das ist etwas missverständlich formuliert, das ist der Ausgang des > Motors, der wird dann auf Masse gezogen. Also ein Eingang. Das ändert ja nix daran, dass man erwartet, dass man den Motor bei einem N-Kanal-Mosfet, wie dem IRLZ34n (den gibts im DPak?, kenne ihn nur im TO220), dann auf Drain liegt, Source des Fets ist auf Masse. In der jetzigen Schaltung trennt den Motor nur die Bulkdiode des IRLZ34n, die so in Flussrichtung geschaltet ist (Anode liegt auf Source, Kathode auf Drain), von der Masse.
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M. K. schrieb: > Das ändert ja nix daran, dass man erwartet, dass man den Motor bei einem > N-Kanal-Mosfet, wie dem IRLZ34n (den gibts im DPak?, kenne ihn nur im > TO220), dann auf Drain liegt, Source des Fets ist auf Masse. Och nee, jetzt seh' ich's auch - sowas doofes :'( Danke. Wird geändert, und dann stelle ich es noch mal vor.
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Hier das korrigierte Layout und der Schaltplan. Ich habe jetzt die Versorgung erst in der Mitte mit der Groundfläche verbunden, wie im Anfangspost erwähnt. Was haltet Ihr davon?
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Bestückst du doppelseitig? Warum? Ich würde alle Bauteile nach oben holen und (nach Möglichkeit) die Leiterbahnen oben verlegen. Unten dann halt Massefläche, die (kaum) durch Leiterbahnen zerstückelt wird.
2⁵ schrieb: > Bestückst du doppelseitig? Warum? Nunja, ih bestücke von Hand, daher war's mir egal. Aber wenn das so üblich ist, mache ich das Ganze nochmal und reiche dann wieder das Ergebnis nach wenn's fertig ist.
Janos P. schrieb: > Hier das korrigierte Layout und der Schaltplan. > Ich habe jetzt die Versorgung erst in der Mitte mit der Groundfläche > verbunden, wie im Anfangspost erwähnt. Was haltet Ihr davon? Nicht viel. Schaltplan richtig zeichnen
Falk B. schrieb: > Janos P. schrieb: >> Hier das korrigierte Layout und der Schaltplan. >> Ich habe jetzt die Versorgung erst in der Mitte mit der Groundfläche >> verbunden, wie im Anfangspost erwähnt. Was haltet Ihr davon? > > Nicht viel. > > Schaltplan richtig zeichnen Genauer..? Was passt nicht?
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Falk B. schrieb: > Nicht viel. Du kommentierst das Layout, gibst mir aber einen Artikel zum Schaltplan zeichnen. Was ist denn nun zu überarbeiten? Lass mich raten: "beides.". Dann sag' aber auch WAS daran, sonst kann keiner was mit der Antwort anfangen. Mir ging es im übrigen um das Layout. Wenn der Schaltplan jetzt gar nicht nachvollziehbar für Dich ist, ändere ich den gerne auch noch mal, wenn Du dann konstruktive Kritik für mich hast.
Keine Leitungen durch andere Bauteile hindurch legen Schaltpläne enthalten Verbindungsleitungen (Signale) und nicht eine Ansammlungen von Netznamen. So sollte es nicht aussehen! https://www.mikrocontroller.net/attachment/238191/Technikerarbeit___25.11.14_Nur_Schaltplan.png Eher so. https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/6/64/LED_Matrix_8x5.png Ein Bauteil hat einen Bezeichner (NAME) und einen Wert (VALUE). Beide sollten vorhanden sein. Supply-Symbole verwenden und nicht drehen, sofern möglich und sinnvoll (GND zeigt nach unten, VCC nach oben) Deine drei Dutzend VIAs unter den MOSFETs sind ein Fetisch, keine technisch sinnvolle Sache. Du schaltest keine hunderte Ampere. Ich sehe ein Diskrepanz zwischen der Größe deiner MOSFETs und der Freilaufdioden. Es KOMMT manchmal auf die Größe an ;-) Die paar Leitungen auf TOP kann man als Drahtbrücken ausführen, dann reicht eine einseitige Platine, wenn man sie denn selber ätzen will. Du hast keinen ISP-Stecker. Das willst du nicht wirklich. Und du willst schon gar nicht, daß an dein ISP-Signalen deine fetten MOSFETs für die fetten Lasten dranhängen. Klemm die woanders an. Du hast noch 2 Pins frei. Deine MOSFETs sind sicher KEINE IRLZ34N, denn die gibt es AFAIK nicht im SMD-Gehäuse. Irgendwie sehe ich keine Einspeisung der Motorenversorgung. Was für Lasten willst du denn schalten? Einen Motor und ein Ventil? Bei wieviel Ampere?
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Hier würden sich "dicke" Kondensatoren auf der Platine gut machen, um zu vermeiden, daß die Zuleitungsinduktivitäten beim Schalten der Mosfets die Spannung zu sehr ansteigen lassen.
Ich finde das Layout und den Schaltplan jetzt nicht so katastrophal. Es gibt noch Verbesserungspotential, aber Leitungen zu einem Erweiterungsstecker kann man ruhig als Netznamen ausführen und muss damit nicht einzeln den Schaltplan vollmüllen. Natürlich sollten die dann auch alle gleichberechtigt sein und keine speziellen Anforderungen haben. Den Ausschnitt in der Groundplane auf der Platine finde ich sehr seltsam. Was soll das bringen? Ich hätte da eher Angst, mir eine prima Schlitzantenne zu basteln. Die Quarz-Anbindung an den AtMega finde ich nicht so optimal. Vielleicht willst du dir mal ein paar Ideen zum Quarz-Layout anschauen. Generell stellt sich aber die Frage, ob der Chip denn überhaupt einen Quarz braucht. Das musst du natürlich ermitteln, aber ohne Quarz hast du auch die ganzen (Layout-)Probleme nicht. Auf die vielen Durchkontaktierungen würde ich verzichten. Das gibt nur Probleme beim Löten und mechanische Probleme bei den Anschlüssen. Mit Pech bröselt dir da beim Festschrauben ein Stück der Platine raus. Ein paar Durchkontaktierungen sind schon in Ordnung. Andererseits weiß ich nicht, warum du die Flächen unter den FETs nicht so groß wie möglich machst. Diese sind nämlich nicht nur für den Stromfluss wichtig, sondern insbesondere auch für die Kühlung. Datenblatt beachten und kurz durchrechnen, mit welcher Erwärmung zu rechnen ist! Die im Datenblatt angegebenen Wärmeübergangswiderstände gelten üblicherweise nur für sehr große Kühlflächen. Ich bin SMD-Fan, aber wenn du schon einen DIL-Microcontroller verwendest, würde ich mal überlegen, ob du bei den FETs nicht auch bedrahtete Varianten einsetzen willst. Dafür gibt es sehr gut Kühlkörper und die Anbindung an beide Platinenseiten geht über die durchkontaktierte Befestigungsbohrung automatisch. Generell wäre es mal interessant, etwas über die Ströme und Anstiegsgeschwindigkeiten zu erfahren. Für meinen Geschmack ist da zu wenig Versorgungsspannungspufferung enthalten. In meinen Designs hätte der Microcontroller noch einen großen Elko, einen mittleren MLCC und ggf. sogar noch eine Ferritperle in der Versorgungsspannungszuleitung. Die enge Leitungsführung des Steckverbinders macht Übersprechen bei hohen Takten wahrscheinlicher. Das solltest du bedenken.
Der ISP Stecker fehlt. Dort gehen Reset/MISO/MOSI/SCLK/Vcc/GND dran. Und ja, diese Signal duerfen nicht anderswie belegt werden.
Clonetto 2nd schrieb: > Der ISP Stecker fehlt. Dort gehen Reset/MISO/MOSI/SCLK/Vcc/GND dran. > > Und ja, diese Signal duerfen nicht anderswie belegt werden. Doch, dürfen sie, wenn man weiß was man tut. https://www.mikrocontroller.net/articles/AVR_In_System_Programmer#ISP-Pins_am_AVR_auch_f.C3.BCr_andere_Zwecke_nutzen
Falk B. schrieb: > Keine Leitungen durch andere Bauteile hindurch legen > Schaltpläne enthalten Verbindungsleitungen (Signale) und nicht eine > Ansammlungen von Netznamen. So sollte es nicht aussehen! > > https://www.mikrocontroller.net/attachment/238191/Technikerarbeit___25.11.14_Nur_Schaltplan.png > > Eher so. > > https://www.mikrocontroller.net/wikifiles/6/64/LED_Matrix_8x5.png > > Ein Bauteil hat einen Bezeichner (NAME) und einen Wert (VALUE). Beide > sollten vorhanden sein. > > Supply-Symbole verwenden und nicht drehen, sofern möglich und sinnvoll > (GND zeigt nach unten, VCC nach oben) > > Deine drei Dutzend VIAs unter den MOSFETs sind ein Fetisch, keine > technisch sinnvolle Sache. Du schaltest keine hunderte Ampere. Ich sehe > ein Diskrepanz zwischen der Größe deiner MOSFETs und der Freilaufdioden. > Es KOMMT manchmal auf die Größe an ;-) > Danke dass Du Dir die Zeit nimmst! Ich korrigiere das und melde mich dann mit besser leslichen Plänen und einem dann hoffentlich passablen Layout wieder. Nur dass ich das richtig verstehe: Du meinst, da die Mosfets riesig sind, sehen die kleinen Freilaufdioden daneben nicht passend aus? Falk B. schrieb: > Deine MOSFETs sind sicher KEINE IRLZ34N, denn die gibt es AFAIK nicht im > SMD-Gehäuse. IRLZ34NS: https://www.mouser.de/datasheet/2/196/irlz34nspbf-1228049.pdf Das wird auch korrigiert. Falk B. schrieb: > Was für Lasten willst du denn schalten? Einen Motor und ein Ventil? Bei > wieviel Ampere? Bitte nicht steinigen oder aus dem Thread aussteigen (ich schätze Euren Rat ja sehr), aber in dem Fall habe ich Euch wohl mit einer weiteren Sinnlosigkeit im Layout belästigt: Einen Motor mit 5A (~20A Anlaufstrom) und ein Ventil mit 0.2A. Ich wollte mir halt Luft nach oben einplanen, falls mal andere Verbraucher an der Platine dran hängen. Aber das war wohl zu viel des Guten. Ich brauche bei 5A wohl nicht mal Kühlflächen, oder? Und die Dioden sind bei den Strömen dann doch nicht zu Klein, sondern die Mosfets zu groß, oder? Sven S. schrieb: > Hier würden sich "dicke" Kondensatoren auf der Platine gut machen, um zu > vermeiden, daß die Zuleitungsinduktivitäten beim Schalten der Mosfets > die Spannung zu sehr ansteigen lassen. Plane ich so ein, danke! Falk B. schrieb: > Irgendwie sehe ich keine Einspeisung der Motorenversorgung. Wie meinst Du das? Ginge es so nicht?
Janos P. schrieb: > Mosfets riesig sind, sehen die kleinen Freilaufdioden daneben nicht > passend aus? Ja. Die reichen bestenfalls zum einfachen Schaltbetrieb, nicht für PWM. > Einen Motor mit 5A (~20A Anlaufstrom) und ein Ventil mit 0.2A. Hmm. > Ich brauche bei 5A wohl nicht mal Kühlflächen, oder? Mal gerechnet? P = I^2 * R = 5A^2 * 35mOhm = 875mW Ein wenig Kupferfläche wäre da schon angebracht. Warum eigentlich SMD? Weils cool ist? Dann aber auch den Rest in SMD. Sonst ist das Ganze eher albern. > Und die Dioden sind > bei den Strömen dann doch nicht zu Klein, sondern die Mosfets zu groß, > oder? PWM oder nicht PWM, das ist hier die Frage. ;-) >> Irgendwie sehe ich keine Einspeisung der Motorenversorgung. > > Wie meinst Du das? Ginge es so nicht? Wo wird denn sie Stromversorgung des Motors und des Ventils angeschlossen. Das sind doch sicher 12V oder 24V.
Clonetto 2nd schrieb: > Der ISP Stecker fehlt. Dort gehen Reset/MISO/MOSI/SCLK/Vcc/GND dran. > > Und ja, diese Signal duerfen nicht anderswie belegt werden. Falk B. schrieb: > Clonetto 2nd schrieb: >> Der ISP Stecker fehlt. Dort gehen Reset/MISO/MOSI/SCLK/Vcc/GND dran. >> >> Und ja, diese Signal duerfen nicht anderswie belegt werden. > > Doch, dürfen sie, wenn man weiß was man tut. Ja, das war wohl ziemlich unüberlegt mit den FETs da dran, hätte ich mir denken können. someone schrieb: > Den Ausschnitt in der Groundplane auf der Platine finde ich sehr > seltsam. Was soll das bringen? Ich wollte dass die Masseverteilung Sternförmig in der Mitte zusammenläuft, war wohl auch Mist. Wird geändert. someone schrieb: > Ich bin SMD-Fan, > aber wenn du schon einen DIL-Microcontroller verwendest, würde ich mal > überlegen, ob du bei den FETs nicht auch bedrahtete Varianten einsetzen > willst. Dafür gibt es sehr gut Kühlkörper und die Anbindung an beide > Platinenseiten geht über die durchkontaktierte Befestigungsbohrung > automatisch. Ich dachte eigentlich sogar daran, wenn ich eh nochmal alles neu plane, gleich die SMD Variante des Controllers zu verwenden. Würde das PLanen des Layouts glaube ich vereinfachen. someone schrieb: > Für meinen Geschmack ist da zu wenig Versorgungsspannungspufferung > enthalten. In meinen Designs hätte der Microcontroller noch einen großen > Elko, einen mittleren MLCC und ggf. sogar noch eine Ferritperle in der > Versorgungsspannungszuleitung. Wird bei Neuplanung bedacht, danke! someone schrieb: > Die Quarz-Anbindung an den AtMega finde ich nicht so optimal. Vielleicht > willst du dir mal ein paar Ideen zum Quarz-Layout anschauen. Generell > stellt sich aber die Frage, ob der Chip denn überhaupt einen Quarz > braucht. Naja, das Ganze soll schon mehrere Tage laufen und dabei in der Lage sein, die Uhrzeit noch genau zu behalten. Deswegen dachte ich ein Quarz wäre nötig. Wird nochmal überdacht/arbeitet. someone schrieb: > Generell wäre es mal interessant, etwas über die Ströme und > Anstiegsgeschwindigkeiten zu erfahren. Steht in der vorigen Antwort von mir.
Falk B. schrieb: > Dann aber auch den Rest in SMD. Sonst ist das Ganze eher > albern. Ja dachte ich mir auch, ehrlich gesagt habe ich mit THT geplant, weil ich noch so viele Controller in der Bauform da habe. Die verbesserte Variante wird dann komplett SMD. Falk B. schrieb: > PWM oder nicht PWM, das ist hier die Frage. ;-) Nunja, ich wollte eigentlich nur schalten. Allerdings will ich in späteren Versionen mit PWM den Motor eventuell mal probieren "hochzufahren", um nicht so ein abruptes Schalten zu haben. Es sei denn das ist Unsinn?
Falk B. schrieb: > Wo wird denn sie Stromversorgung des Motors und des Ventils > angeschlossen. Das sind doch sicher 12V oder 24V. Wird in der Nächsten Version vernünftig dargestellt und eingeplant. Bei dem Änderungskatalog lohnt es sich wohl eher neu anzufangen, also werde ich die neue Version erst in ein Paar Tagen vorstellen können.
PWM ? Da wären dann Gate-Driver zu empfehlen, denn mit ein paar mA der MCU-Outputs kann man die MOSFET nicht schnell genug umschalten (zuviel Wärme durch die Gate-Kapazität). In puncto Verlustleistung (rein statisch) sollte man eher Reserven einplanen, also RDSon bei Ugs nur 4V statt 5V und höhere Temperatur. Das wären dann nicht nur 35mR sondern über 100mR, selbst bei sehr guter Kühlung. 5A^2 * 0.1 Ohm = 2.5 Watt !! Das ist kein Pappenstil mehr. Die Massenansammlung an Vias ist aber kontraproduktiv, weil sie die Fläche viertelt. Vias im wesentlichen also nur unter der Chipfläche vorsehen.
someone schrieb: > In meinen Designs hätte der Microcontroller noch einen großen > Elko, einen mittleren MLCC und ggf. sogar noch eine Ferritperle in der > Versorgungsspannungszuleitung. Ich habe mal meinen Plan angehängt, wie man sieht hatte ich mit der Umsetzung Deiner Vorschläge Probleme. Kannst Du mir da mal einen Plan hochladen, von dem ich mir das abgucken kann? Ich stelle gerade fest, dass ich die Werte des Filters nicht selbst berechnet bekomme, und habe null Erfahrungswerte. Etwas zu hoch für mich, da fehlt mir das Grundstudium. Ansonsten ist der Plan soweit fertig hoffe ich, aber das Filter ist momentan aus genannten Gründen wild zusammengewürfelter Mist denke ich. Fragen außerdem: -Wäre ein Gate-Ableitwiderstand 100k von Gate nach Source in dieser Schaltung noch sinnvoll? -Was ist mit Dioden zur Gate-Spannungsbegrenzung? Im Treiber-Artikel heißt es die wären eher nur bei Testaufbauten ("Drahtverhau") nötig, sollte ich die trotzdem einplanen um bei Bedarf bestücken zu können, oder ist das Paranoid? -Wonach richtet sich die Dimensionierung der Elkos C13/C14?
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