Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Chipidentifikation: SOIC-16 PWM Controller (?) aus ESC-Controller E-Scooter brushed


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von Hannes W. (hannes_w129)


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Hallo,

ich habe einen defekten ESC für ein China E-Bike (kein S-pelelec) vor 
mir liegen. Die Schaltung ist recht simpel und bisher konnte ich den 
LM2576-12 und die zughörige Doppeldiode als Defekt entlarven.
Der ESC hat auch einen kleinen, unmarkierten btw nicht lesbar markierten 
SOIC-16 Chip, dem ich nicht recht die erwarteten Ausgaben entlocken 
kann, daher denke ich dass dieser auf kaputt ist.
Ich habe mal einen rudimentären Schaltplan erstellt und auch ein paar 
Fotos der Platine bzw. des Controllers angehangen.

Zum Defekt: mir wurde erzählt dass es eine Art Kurzschluss gab,  nachdem 
Silikonspray auf die Lenksäule (in der ein Großteil des Kabelbraums 
liegt) angewendet wurde). Da der LM2567 zur Generierung der 12V dient, 
nehme ich an, das die 12V kurzgeschlossen wurden (entweder auf 
Batterie-Plus oder GND). Ob/wie der Controller kaputt gegangen ist, bzw 
zumindest einige seiner Ein-/Ausgänge kaputt gegangen sind, weiß ich 
nicht.

Der Controller soll z.B. das Relais schalten, aber das geschiet nicht, 
obowohl alles funtioniert wenn manuell Spannung bzw Strom an die Basis 
vom Schalttransistor angelegt wird.

Auch wenn man die Spannung am Gasgriff ändert, zeigt sich keine Reaktion 
am PWM-Ausgang. Der LM358, der die Überstromsicherung bildet 
funktioniert soweit. Ob der Controller die PWM korrekt abschaltet kann 
ich nicht überprüfen.
Allerdings blinkt die LED am Controller, wenn dieser Strom erhält, aber 
das Relais, was die Batteriespannung durchschaltet, aus bleibt/nicht 
angeschalten werden kann.

Vielleicht hat jemand eine Idee, was der Chip sein könnte. Ich glaube 
fast nicht, dass der Chip ein programmierter Mikrokontroller ist.

In ähnlichen, funktional äquivalenten Controller wurde ein LM339 
Quad-Opamp verwendet. Allerding sehe ich im vorliegenden Controller 
keinen Oszillator, daher die Vermutung dass es sich um einen 
PWM-Controller mit integriertem Oszillator handelt.

Viele Grüße und vielen Dank,
Hannes

von Harald (Gast)


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Interessant, wie einfach das gemacht ist! Du vermutest kein Controller, 
aber wenn ich mir die erforderliche Logik und dazu noch die blinkende 
LED anschaue würde ich doch stark in diese Richtung tendieren - oder? 
Auch wenn hier keine Programmierpads zu erkennen sind, es gibt ja noch 
ultra low cost Controller wie die Padauks, die als OTP programmiert 
direkt auf Rolle geliefert werden.

von Hannes W. (hannes_w129)


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Hallo Harald,

ja, das ist absolut einfach gestrickt. Wohlgemerkt es handelt sich hier 
um ein altes E-Bike, also einen Bürstenmotor. Da wird die Ansteuerung 
schon recht einfach (obwohl es BLDC-Controller mit Hall-Auswertung auch 
integriert gibt; PC-Lüfter!). Neu kostet das Ding (bzw. ein 
Äquivalentes) in China weniger als 10€ (schon geordert; 
Reparatur/Analyse des alten alten Steuergeräts nur aus Spaß an der 
Freude). Das teuerste dürfte das Alugehäuse sein - das kostet in 
Deutschland schon fast mehr ;)

Daher denke ich dass es sich um einen PWM-Controller und keinen 
Mikrocontroller handelt. Opamps möchte ich auch ausschließen, da es (1) 
einen LM358 schon gibt, bei dem ein Opamp stillgelegt (als simpler 
Spannungfolger konfiguriert mit offenem Ausgang) ist und (2) ich keinen 
Oszillator finden kann. Dass es sich um keinen Mikrocontroller handelt 
weiß ich aber nicht sicher - falls doch, dann habe ich halt Pech. Wie 
gesagt, es scheinen alle Halbleiter bis auf den LM2576, Doppeldiode (in 
der Grabbelkiste) und den Controller zu funktionieren.

Viele Grüße,
Hannes

von Harald (Gast)


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Nur so ins Blaue geraten: passt der TL494? Den gibt es auch schon 
Ewigkeiten und sicher auch als Nachbau für wenige Cents.

von Hannes W. (hannes_w129)


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Hallo Harald, der TL494 passt leider nicht, auf den bin ich schon selbst 
gekommen :)

Edit: Falls es den im Nachbau im anderen Pinout gibt sieht das natürlich 
schon wieder ander aus. Gaube ich ehrlich gesagt aber nicht, dass das 
Pinout anders ist.

: Bearbeitet durch User
von Harald (Gast)


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Sicher, dass Pin 5 und 12 auch nicht unter dem Baustein angeschlossen 
sind? Dann würde der Padauk schon passen:

http://www.padauk.com.tw/upload/doc/PMS171B_datasheet_EN_v103_20200902-1.pdf

Gibt es für 6 $ct @ 500Stk. bei www.lcsc.com

von Hannes W. (hannes_w129)


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Ja sicher - ich hab den Controller runtergelötet, den Kleber abgekratzt 
und optisch verifiziert, dass die Pads nur der mechanischen Verbindung 
mit dem PCB dienen ;)

Edit: Selbst wenn nicht, würde man den Treiberausgang für den Motor auf 
einem PWM-Kanal erwarten. Aber es kann natürlich ein anderer Controller 
sein.

Edit 2: Bild mit runtergelötetem Chip angehangen. Leider habe ich erst 
jetzt gesehen, dass es etwas unschaft ist.

: Bearbeitet durch User
von Harald (Gast)


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Ah, Du gehst sehr gewissenhaft vor, sehr gut! PWM/IO und ADC hätte ja 
perfekt gepasst, aber DER kann es dann natürlich nicht sein.

Dann bin ich hier leider am Ende!

hinz, hast Du das hier gelesen? Du kannst doch sonst JEDEN Baustein 
schon anhand seiner Kunststoff-Oberflächenstruktur erraten...

von Harald (Gast)


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Hannes W. schrieb:
> Neu kostet das Ding (bzw. ein
> Äquivalentes) in China weniger als 10€

Würde mich mal interessieren, hast Du nen Link? Der Link kann ruhig noch 
so asiatisch sein, macht mir nichts aus.

von Hannes W. (hannes_w129)


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von Hannes W. (hannes_w129)


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Ich habe noch einige besser beleuchtete Aufnahmen des Chips aus 
verschiedenen Perspektiven/mit verschiedenen Beleuchtungswinkeln 
gemacht.

von Harald (Gast)


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Achsoooo, ich dachte schon der ganze Scooter für nen 10er - ja, klingt 
verrückt, aber wundern muss einen ja fast nichts mehr.

von Hannes W. (hannes_w129)


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Haha, nee, nur der ESC.

Achso, die Lötbrücke zwischen Pins 5 & 6 ist Absicht - die legt 5V 
dauerhaft auf auf Pin 5 zum Ansteuern des Power Relais.

von Harald (Gast)


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Hannes W. schrieb:
> Das teuerste dürfte das Alugehäuse sein - das kostet in
> Deutschland schon fast mehr

Ich habe da mal in China Erfahrung gesammelt, es ist dort unglaublich 
billig so ein Strangguss individuell anfertigen zu lassen.

von hinz (Gast)


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Harald schrieb:
> hinz, hast Du das hier gelesen? Du kannst doch sonst JEDEN Baustein
> schon anhand seiner Kunststoff-Oberflächenstruktur erraten...

Am Geschmack! ;-)

von Hannes W. (hannes_w129)


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Du kannst gern kosten!

von Hannes W. (hannes_w129)


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Harald schrieb:
> Hannes W. schrieb:
>> Das teuerste dürfte das Alugehäuse sein - das kostet in
>> Deutschland schon fast mehr
>
> Ich habe da mal in China Erfahrung gesammelt, es ist dort unglaublich
> billig so ein Strangguss individuell anfertigen zu lassen.

Ich glaube sogar das ist ein Standardmaß. Aber so genau kenne ich mich 
mit Gehäusen nicht aus.

von Hannes W. (hannes_w129)


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Hm, die blinkede LED schein einen Fehler anzuzeigen: nämlich den 
nicht-angeschlossenen Gasgriff. Ist die Spannung am Gas-Pin unter 1.3V 
wenn der Chip eingeschalten wird, blinkt die LED; liegt mehr als 1.3V 
an, leuchtet die LED durchgehend.
Schaltet man das Power-Relais ein, indem man den zugehörigen  Anschluss 
auf 5V kurzschließt, blinkt die LED sehr kurz und hochfrequenz - das 
sieht  man nur auf dem Oszi. Schaltet man das Relais per Kabel (also 
nicht über die Basis des Transistors tut sich am Chip gar nichts).

Das alles spricht mMn für einen Mikrocontroller :(

von Harald (Gast)


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Na ja, wenn es ein reiner analoger PWM-Baustein wäre hätte ich auch mehr 
frequenzbestimmende Bauteile am Baustein erwartet - so wie beim TL494.

Wenn die LED tut ist der uC offensichtlich nicht ganz tot: Was ich schon 
häufiger bei gegrillten Portpins beobachtet habe: Das Ausgangssignal 
kommt in stark abgeschwächter Form noch durch, d.h. bei hoher 
Verstärkung konnte man am Scope noch sehen, dass da intern etwas 
schaltet aber nicht mehr nach außen durchdringt. Das hilft Dir zwar 
jetzt nicht für eine Reparatur, aber vielleicht beim Reverse Engineering 
der Signale. Du könntest da ja auch einen passenden uC einlöten, ggf. 
ein paar Pins umfädeln und dann programmieren. Z.B. der ATTiny841 hat ja 
single wire debugging, da kommt man dann mit einem Portpin für die 
Programmentwicklung aus.

Bzgl. deiner Spannung am Poti: ist mit dem Spray am Lenker vlt. das Poti 
ausa Versehen bearbeitet worden und hat dabei einen integrierten 
Vorwiderstand verändert, so dass jetzt nicht mehr die gewünschte 
Spannung anliegt. So ein einfacher Widerstand am Poti ist ja eine gern 
genutzte einfache Diagnose, um zu sehen, ob das Poti richtig 
angeschlossen ist. Sozusagen das SIL des kleinen Mannes...

von Hannes W. (hannes_w129)


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Möglich, allerdings sind zumindest die Portpins für die Ansteuerung der 
Leistungstransistoren hin und das Power-Relais hin. Bei so billigem (und 
einfacher zu reparierendem Ersatz) mache ich mir nicht die Mühe neue 
Software zu entwickeln.

Zumal Sowohl 12V-Regler, als auch Power-Relais mit der Zündung 
geschaltet werden könnten. Keine Ahnung warum das anders gelöst wurde.

Das "Aufblitzen" der LED beim kurzschließen des 
Relaisansteuertransistors mit 5V lässt auch die 5V für die Zeit des 
Aufblitzens einbrechen. Keine Ahnung was da los ist. Wenn die LED 
"normal" an ist bzw. blinkt geschieht dies nicht. Keine Ahnung, das Ding 
wird wohl hin sein.

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