Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AO3400 + AO3407 werden heiß


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von Thomas F. (tobasco)


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Hallo,
meine Bewässerungssteuerung (OpenSprinkler Bee) hat nach 3 Jahren den 
Geist aufgegeben. Zwei Transistoren werden heiß (im Schaltplan unten 
rechts als AO3400 und AO3401 bezeichnet). Ich möchte diese beiden 
austauschen in der Hoffnung dass die Steuerung dann wieder läuft 
(vielleicht war die Ursache ein Kurzschluss bei den Ventilkabeln wegen 
eines Starkregens). Momentan geht nix mehr, das Display bleibt dunkel. 
Der Entwickler hat auf Nachfrage einen AO3400 und AO3407 empfohlen. 
Leider gibt es beide nicht bei Conrad.

AO3400: 
https://alltransistors.com/mosfet/transistor.php?transistor=16062
AO3407: 
https://alltransistors.com/mosfet/transistor.php?transistor=16072

Ich habe leider mehr Ahnung von Soft- statt Hardware …
Für den AO3400 habe ich bei Conrad als Ersatz den IRLML0030TRPBF 
gefunden.
Für den AO3407 bin ich nicht wirklich fündig geworden, der 
IRLML9301TRPBF hat als I(d) nur 3.6 A angegeben.

Hätte jemand einen Tip welche Transistoren ich nehmen könnte (möglichst 
Conrad oder Reichelt)?

Danke im Voraus
Thomas

von Peter P. (peterpo)


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von MaWin (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> Leider gibt es beide nicht bei Conrad.

Wieso leider ? Sie wären dort sowieso verboten teuer gewesen.

> Der Entwickler hat auf Nachfrage einen AO3400 und AO3407 empfohlen.

Der, von dem der Schaltplan stammt ?
Der ist Frickler, kein Entwickler.
Sieht man schon am Durcheinander welches er Schaltplan nennt.

In der Schaltung werden durch die unsägliche Art über 100k die PIO 
Ausgangsspannung von 3.3V wengstes nich auf 4V anzuheben je nach 
Schwellspannung der BSS138/2N7002 die AO34xx kurzzeitig gleichzitig 
eingeschaltet für einen ordentlichen Kurzschluss. Klar geht das auf 
Dauer nicht gut, zumal es spannungsabhängig ist.
Immerhin gibt es Freilaufdioden durch die eingebauten Bodydiode der 
MOSFETs.

Wenn man wüsste, was COM (VIn-0.7) und VCC für Spannungen wären, warum 
der A/D einen Spannungsabfall an 0 Ohm misst, und was für Lasten 
angeschlossen werden (wohl keine Spule nach Masse, sondern ein 
Magnetventil nach plus), dann könnte man eine sinnvollere 
Ausgangsschaltung nennen.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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MaWin schrieb:
> Der ist Frickler, kein Entwickler.
> Sieht man schon am Durcheinander welches er Schaltplan nennt.
Wow, das entspricht optisch (und funktionell) in etwa einem 
Familienbild, das ein Vierjähriger gemalt hat. Schon das Gefrickel um 
den Vbat-Eingang an der RTC spricht Bände...

von Thomas F. (tobasco)


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Hallo,
es werden drei 24VAC Ventile angesteuert, angeschlossen zwischen COMT 
und S1, S2 oder S3.
Der Treiberschaltung für die Ventile hat der Entwickler (a.k.a. 
Frickler) so beschrieben: "Boost converter and a new H-bridge design 
that allows the same controller to switch both latching and non-latching 
solenoid valves, all powered from a single 5V USB port."

Eine Neuentwicklung der Schaltung/Leiterplatte kommt für mich technisch 
leider nicht in Frage. Ich könnte damit leben, die Transistoren alle 2 
Jahre zu wechseln, falls das Schaltungs-Design diese zu stark 
beansprucht … aber dazu bräuchte ich einen Tip, welche Transistoren ich 
als Ersatz nehmen kann.

salute
Thomas

von Jens G. (jensig)


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>Hallo,
>es werden drei 24VAC Ventile angesteuert, angeschlossen zwischen COMT
>und S1, S2 oder S3.

Ach. Und COM ist mit BSTV des Schaltreglers verbunden, und bekommt vom 
Schaltregler (bzw. alternativ von Vin) die 24V?
Interessant finde ich die 24V-ZDiode an BSTV ...

von MaWin (Gast)


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Thomas F. schrieb:
> es werden drei 24VAC Ventile angesteuert

AC, Wechselstrom ?

Meinst du, daß die Schaltung auch Wechselstrom für die Ventile erzeugt ?

Dann fehlt bei der Schaltung noch was.

Wechselstromventile schalten aber meist bei schon viel geringerem 
Gleichstrom, so 12V-15V.

Wenn die Ventile also an Gleichspannung sind, dann würde ich in der 
Schaltung einfach den AO3401 durch eine Diode (in Richtung der 
body-Diode) wie ES1A ersetzen und dessen Ansteuerung weglassen.

Und an Stelle des BSS138 einen Si2356DS ersetzen.

von MaWin (Gast)


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MaWin schrieb:
> Und an Stelle des BSS138 einen Si2356DS ersetzen.

Dann kann RTC etc. entfallen

von Thomas F. (tobasco)


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Ich habe noch eine ausführlichere Beschreibung der 
Ventil-Treiber-Schaltung gefunden:
https://openthings.io/opensprinkler-bee/
(siehe die letzten 6 Absätze)

salute
Thomas

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas F. schrieb:
> eine ausführlichere Beschreibung der Ventil-Treiber-Schaltung
1
Shoot-through happens ...
2
To avoid this, I chose to use two different types of input N-MOSFETs: one 
3
with lower gate threshold voltage (such as BSS138) and one with higher gate 
4
threshold voltage (such as 2N7002).
DAS ist echt ausgemachter Anfängermurks.
Denn 1. ist die Ugsth ist nicht die Spannung, bei der ein Mosfet leitet, 
sondern die Spannung, bei der er (aus dem leitenden Zustand kommend) zu 
sperren beginnen könnte. Zudem ist 2. diese Spannung keineswegs 
irgendeine Konstante oder gar garantiert. Und abschließend hat der 
2N7002 ein Ugsth von 1...2,5V (oder gar 0,6...2,75V je nach Temperatur) 
und der BSS138 von 0,8..1,5V. Für mich sieht das eindeutig nach einer 
möglichen Überlappung je nach Exemplar oder Temperatur aus.

Thomas F. schrieb:
> Für den AO3407 bin ich nicht wirklich fündig geworden, der
> IRLML9301TRPBF hat als I(d) nur 3.6 A angegeben.
Thomas F. schrieb:
> hat der Entwickler (a.k.a. Frickler) so beschrieben:
> "...all powered from a single 5V USB port."
Dann reichen die 3,6A locker... ;-)
Spannend finde ich auch, dass man bei einer 24V Versorgung mit einem 
30V-Mosfet Induktivitäten schaltet. Ich würde mich das nicht trauen.

Du kannst ja einfach schauen, ob du deine Ventile mit einer 9V-Batterie 
(oder 2 hintereinander) oder einem einstellbaren Netzteil angesteuert 
bekommst. Und ob dabei die Polung eine Rolle spielt. Wenn das geht, dann 
würde ich auch MaWins "Highside-Treiber-Umbau" anwenden.

von MaWin (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Und abschließend hat der
> 2N7002 ein Ugsth von 1...2,5V (oder gar 0,6...2,75V je nach Temperatur)
> und der BSS138 von 0,8..1,5V. Für mich sieht das eindeutig nach einer
> möglichen Überlappung je nach Exemplar oder Temperatur aus.

Zudem führt das Umschalten des GPIO schnell zur Überwindnug der UGS 
beider MOSFETs, und dann reagieren die AO340x erst langsam dank 
giganischhochohmiger 100k Umladewiderstände.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Thomas F. schrieb:
> es werden drei 24VAC Ventile angesteuert
Du verwendest also "non latching" Ventile? Also solche, die ohne 
angelegte Spannung einfach wieder abschalten? Und hast demzufolge den 
Stepup mit dem SJ1 ausser Betrieb gesetzt?

Dann würde ich den QPC und den QNC auslöten und einfach eine Brücke 
zwischen D und S auf die QNC-Pads löten.

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