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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Strommessplatine wird zu heiß!


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Autor: Phillip H. (phillip04)
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Für ein kleines Projekt haben ein Kollege und ich eine Platine zum 
Messen von kleinen Strömen (AC oder DC) entworfen (es gibt 3 gleiche 
Zweige). Am Ende geht die Ausgangsspannung der gesamten Schaltung auf 
einen 40poligen Wannenstecker, der dann Raspberry Pi verbunden ist.

Am Eingang befindet sich ein 100mOhm Widerstand, welcher einen 
Spannungsabfall verursacht. Dieser wird mittels Differenzverstärker 
abgegriffen. Handelt es sich um AC-Ströme, dann ist natürlich hinterbei 
noch ein Präzisionsgleichrichter verbaut. Das Wechseln zwischen AC-Zweig 
(Differenzverstärker und Präzisionsgleichrichter) und DC-Zweig (nur 
Differenzverstärker) geschieht mittels einer Relais-Schaltung 
(Anschlussplan im Anhang).

Das Problem ist, dass sobald die 12V vom Netzteil an die Platine 
angeschlossen werden, der Spannungsregler 7805 sofort extrem heiß wird 
und auch die OPVs (TL082CP) werden sehr heiß. Somit trau ich mich nicht 
wirklich die einzelnen Potentiale zu messen und nach Fehlern zu suchen.

Außerdem: Bei den linken 3 OPVs/ICs haben wir beim ätzen die 
Spannungsversorgung vergessen. Darum haben wir jetzt einfach 
vorübergehend mit Kabeln, die OPV-Versorgung mit den Kontakten der 
DC-Buchsen verlötet.

Vielleicht kann mich ja jemand von euch aufklären, was da falsch läuft.

MfG,
Phillip

Autor: Sven S. (schrecklicher_sven)
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Phillip H. schrieb:
> Darum haben wir jetzt einfach
> vorübergehend mit Kabeln, die OPV-Versorgung mit den Kontakten der
> DC-Buchsen verlötet.

Verpolt.

Autor: Phillip H. (phillip04)
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Nein da dürften keine Fehler sein.

Autor: hinz (Gast)
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Sven S. schrieb:
> Verpolt.

Phillip H. schrieb:
> Nein da dürften keine Fehler sein.

Schau dir mal an wie du die Hohlsteckerbuchsen (J1,J2) angeschlossen 
hast, das sieht doch sehr nach verpolt aus.

Autor: Sven S. (schrecklicher_sven)
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Steckt da ein tieferer Sinn dahinter, dass die Anschlüsse der 
Operationsverstärker frei bleiben?

Autor: hinz (Gast)
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Sven S. schrieb:
> Steckt da ein tieferer Sinn dahinter, dass die Anschlüsse der
> Operationsverstärker frei bleiben?

Hatte er doch erwähnt.



Phillip H. schrieb:
> Außerdem: Bei den linken 3 OPVs/ICs haben wir beim ätzen die
> Spannungsversorgung vergessen. Darum haben wir jetzt einfach
> vorübergehend mit Kabeln, die OPV-Versorgung mit den Kontakten der
> DC-Buchsen verlötet.

Autor: Phillip H. (phillip04)
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hinz schrieb:
> Sven S. schrieb:
>> Verpolt.
>
> Phillip H. schrieb:
>> Nein da dürften keine Fehler sein.
>
> Schau dir mal an wie du die Hohlsteckerbuchsen (J1,J2) angeschlossen
> hast, das sieht doch sehr nach verpolt aus.

Hab ich noch nicht erwähnt: Ich verwende hier zwei Netzteile bei denen 
man die Stecker umpolen kann (+ und - vertauschen). Das heißt, beim 
oberen Netzteil liegen am Stecker außen +12V an. Beim zweiten Netzteil 
sind beim Stecker außen die -12V.

Autor: hinz (Gast)
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Phillip H. schrieb:
> Ich verwende hier zwei Netzteile bei denen
> man die Stecker umpolen kann (+ und - vertauschen).

Und du hast gemessen, dass du sie richtig gepolt hast?

Autor: Phillip H. (phillip04)
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Sven S. schrieb:
> Steckt da ein tieferer Sinn dahinter, dass die Anschlüsse der
> Operationsverstärker frei bleiben?

Diese Kontakte sind auf Ground gesetzt (auf der Platine eben auf die 
Massefläche). Das ist einer der rechten OPVs, der den Part vom 
Präzisionsgleichrichter übernimmt. Und da der Präzisionsgleichrichter 
zwei OPVs fordert, wobei jeweils ein Anschluss auf Masse gesetzt ist, 
habe ich das hier auch gemacht.

Autor: Phillip H. (phillip04)
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hinz schrieb:
> Phillip H. schrieb:
>> Ich verwende hier zwei Netzteile bei denen
>> man die Stecker umpolen kann (+ und - vertauschen).
>
> Und du hast gemessen, dass du sie richtig gepolt hast?

Ja.

Autor: Lurchi (Gast)
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Im Plan ist kein offensichtlicher Fehler, der dazu führen sollte dass 
die OPs heiß werden. Das könnte ggf. ein defektes Teil, eine Brücke oder 
ein verpoltes Teil sein. Eventuell schwingt der Regler - das Layout ist 
da eher schlecht - normal sind die 7805 aber eher gutmütig.

Allerdings sieht der Gleichrichter Teil nicht richtig gut aus, 
jedenfalls nicht nach Präzision.

Der TL082 ist auch nicht die beste Wahl, und die Schaltung ist recht 
umständlich - das ging deutlich einfacher.

Autor: Phillip H. (phillip04)
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Lurchi schrieb:
> Im Plan ist kein offensichtlicher Fehler, der dazu führen sollte dass
> die OPs heiß werden. Das könnte ggf. ein defektes Teil, eine Brücke oder
> ein verpoltes Teil sein. Eventuell schwingt der Regler - das Layout ist
> da eher schlecht - normal sind die 7805 aber eher gutmütig.
>
> Allerdings sieht der Gleichrichter Teil nicht richtig gut aus,
> jedenfalls nicht nach Präzision.
>
> Der TL082 ist auch nicht die beste Wahl, und die Schaltung ist recht
> umständlich - das ging deutlich einfacher.

Die Platine dient zum Glück nicht der Stromüberwachung. Sie soll nur den 
Strom (die Ausgangsspannung wird im Raspberry auf einen Strom 
umgerechnet)auf einem Display anzeigen und wird nur für Show-Zwecke 
verwendet.

Autor: Fabian F. (fabian_f55)
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Die DC-Buchsen sind falsch verdrahtet.
Wenn das Bild vom PCB stimmt, fehlt die GND-Verbindung komplett. 
Außerdem ist der + Pins vom DC-Stecker am neg. Ende vom Elko.
Wenn GND dran wäre müsste der Elko eigentlich platzen...

Autor: Phillip H. (phillip04)
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Fabian F. schrieb:
> Die DC-Buchsen sind falsch verdrahtet.
> Wenn das Bild vom PCB stimmt, fehlt die GND-Verbindung komplett.
> Außerdem ist der + Pins vom DC-Stecker am neg. Ende vom Elko.
> Wenn GND dran wäre müsste der Elko eigentlich platzen...

Jeweils die linken zwei sind auf der Massefläche verlötet. Der ganz 
rechte Kontakt erhält jeweils eine Spannung von +12V oder eben -12V.

Autor: Sven S. (schrecklicher_sven)
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Finde den Unterschied.

Autor: Phillip H. (phillip04)
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Uff.. Steinigt mich bitte.

Und woran liegt es, dass der Spannungsregler innerhalb ner Sekunde fast 
abraucht?

Autor: hinz (Gast)
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Phillip H. schrieb:
> Und woran liegt es, dass der Spannungsregler innerhalb ner Sekunde fast
> abraucht?

Kaputt, verpolt oder kurzgeschlossen.

Autor: Fpga K. (fpgakuechle) Benutzerseite
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Phillip H. schrieb:
> Uff.. Steinigt mich bitte.
>
> Und woran liegt es, dass der Spannungsregler innerhalb ner Sekunde fast
> abraucht?

FAST abraucht liegt ja noch in der Spec ,,,
Wenn der Fehler nicht im Schalplan steckt, dann vielleicht im Aufbau. 
Dort mal ausser Betrieb die Widerstände der Strecken und Nichtstrecken 
messen. Wie dick ist das Kupfer?

Autor: Jackass (Gast)
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Phillip H. schrieb:
> Bei den linken 3 OPVs/ICs haben wir beim ätzen die
> Spannungsversorgung vergessen.

Wie kann man sowas Offensichtliches vergessen? Das zeugt nicht gerade 
von größerem Fleiß beim Designen der Platine.
Einfach die Bauteile wo hin gezogen, und dann den Autorouter machen 
lassen?!

Verpolungen/falsche Verschaltungen sind ne andere Sache, kann jedem mal 
passieren. Aber offene Anschlüsse sind ein schlechter Witz. Ihr habt 
doch keine 2 Minuten das Board betrachtet!

Autor: MiWi (Gast)
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Phillip H. schrieb:
> Somit trau ich mich nicht
> wirklich die einzelnen Potentiale zu messen und nach Fehlern zu suchen.

Und Du traust dem Publikum so einen Schaltplan zu.

Der ist einfach nur grauenhaft.  Was sind +-12C? Wie soll man Text lesen 
wenn Text über Text und noch dazu um 90°gedreht übereinanderliegt (um 
IC2x)? Wieso geht eine Leitung quer durch den Text (D2, D3)? Um R7 sieht 
es ebenso grauenhaft aus. C5 ist gar nicht angeschlossen - oder wo ist 
der Leitungsknoten?

Schäme Dich und mach es ab sofort besser, vor allem wenn Du andere als 
Hilfe brauchst weil du den Plan selber nicht mehr lesen kannst.



> Außerdem: Bei den linken 3 OPVs/ICs haben wir beim ätzen die
> Spannungsversorgung vergessen.

so ist das wenn Schaltpläne so gezeichnet werden und dann allfällige 
DRCs nicht einmal durchgeführt werden.

> Darum haben wir jetzt einfach
> vorübergehend mit Kabeln, die OPV-Versorgung mit den Kontakten der
> DC-Buchsen verlötet.
>
> MfG,
> Phillip

Autor: Phillip H. (phillip04)
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Also erstmals ein Danke an alle die mir nützliche Antworten gegeben 
haben!

An die anderen Leute, die hier wieder nur schlechte Laune verbreiten: 
Das ist mit unter eines unserer ersten Projekte dieser Größenordnung. 
Also lasst euren täglichen Frust bitte nicht bei mir raus.. Und falls es 
"Kritik" sein soll, kann man diese auch besser formulieren.

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