Forum: Platinen Was ist L1 für ein Bauteil?


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von Nicolas L. (Firma: Mickley UG) (mirow302)


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Ich habe ein Problem bei meinem Ultimaker 2 Mainboard, da L1 aufgrund 
eines kaputten Druckbetts durchgeschmort ist.
Ich würde dieses Bauteil gerne austauschen da ich so nicht mehr per USB 
drucken kann.
Ich kriege nur leider über keinen der Schaltpläne raus, was das für ein 
Bauteil ist...
Würde mich über Hilfe sehr freuen.
Anbei ist auch nochmal der komplette Schaltplan etc.
Lieben Gruß,
Mirow302

von Markus M. (adrock)


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L1 ist eine Spule. Der Sinn dürfte sein die USB-Schirmung (als Pin 5 am 
USB gekennzeichnet) mit der Spule als Filter an die USB-Masse der 
Schaltung zu koppeln.

Allerdings sollte bei voll gestecktem USB-Stecker die Schaltung auch 
ohne L1 funktionieren. Wenn L1 wirklich durchgeschmort ist, dürfte der 
Controller dahinter allerdings dann auch "durch" sein.

Da wird wohl einiges mehr kaputt sein. Was hat aber L1 mit dem Druckbett 
zu tun?

von foobar (Gast)


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L1 ist eine Spule, die GND mit der Abschirmung verbindet.  Allerdings 
ist die gesamte Schaltung an Pin 5 (R8, R9, L1) etwas ... eigenwillig. 
Statt L1 findet man an der Stelle üblicherweise eine R||C Kombination. 
Und MOVs vom Shield zu den Datenleitungen?!?

Laufen sollte es auch ohne L1, aber auch, wenn L1 gebrückt oder durch 
ein R||C ersetzt wird (1MΩ/10nF).  Und R8/R9 weg - wenn, gehören da 
Schutzdioden nach +/GND hin.

von Nicolas L. (Firma: Mickley UG) (mirow302)


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Also L1 hat nichts mit dem Druckbett zu tun aber das Druckbett war 
gerostet, da der Vorbesitzer es scheinbar irgendwie geschafft das das 
Heizbett zum Rosten zu bringen.
Also hat es irgendwann am Heizbett nen kurzen gegeben. Das Heizbett hat 
jetzt ein Loch, aber das Netzteil hat abgeschaltet.
Also hab ich ein neues Heizbett besorgt und eingebaut, aber dann 
festgestellt, dass der Drucker zwar über das Panel zu bedienen ist und 
er einwandfrei funktioniert, aber er nicht mehr per USB gefunden werden 
kann. Also habe ich mir das Mainboard angeschaut und festgestellt, dass 
dabei scheinbar auch L1 durchgeschmort ist.
Gibt es eine Möglichkeit U2 auszutauschen oder wird mir nichts anderes 
übrig bleiben als ein neues Mainboard zu kaufen?
Und soll ich R8/9 wirklich weg nehmen? Es hat ja davor mit denen auch 
funktioniert.

Vielen Dank für die Antworten auf jeden Fall

: Bearbeitet durch User
von Markus M. (adrock)


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R8 und R9 sind Varistoren. Sie sollen dafür sorgen, dass keine zu hohen 
Spannungen an die USB-Signale kommen. Bei Spannungen über 20V werden sie 
leitend und leiten so eine Überspannung Richtung Abschirmung ab.

Finde ich auch etwas merkwürdig, hätte eigentlich auch eher Z-Dioden 
erwartet.

Wie auch immer, wenn L1 durchgebrannt ist, heißt das ein großer Strom 
ist von der Abschirmung (die auf PC-Seite vermutlich auch mit Masse 
verbunden ist) über L1 in den UGND Pin vom Mikrocontroller geflossen. Da 
der Strom ja offenbar nicht unerheblich war, ist anzunehmen dass der 
Controller hin ist, sonst würde der Zugriff über USB noch funktionieren. 
L1 ist für die Funktion nicht zwingend notwendig.

Du musst den neuen Controller auch noch programmieren. Allerdings sollte 
ein neuer atmega16u2 einen Bootloader haben der über USB funktioniert.

Wenn es die QFN-Version vom Atmega ist (Endung -MU in der Beschriftung) 
wird das (Aus-)Löten ohne Heißluft nicht so einfach sein.

von Hp M. (nachtmix)


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Markus M. schrieb:
> Allerdings sollte bei voll gestecktem USB-Stecker die Schaltung auch
> ohne L1 funktionieren. Wenn L1 wirklich durchgeschmort ist, dürfte der
> Controller dahinter allerdings dann auch "durch" sein.

Evtl. war an der verbrannten L1 doch das defekte Heizbett schuld, das 
durch den Isolationsfehler eine hohe Spannung zwischen PE des 
USB-Steckers und GND der Elektronik gelegt hat.
Durchaus möglich, dass dadurch auch die +5V Leitung ungesunde Werte 
angenommen hat.

von Markus M. (adrock)


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Hp M. schrieb:
> Evtl. war an der verbrannten L1 doch das defekte Heizbett schuld, das
> durch den Isolationsfehler eine hohe Spannung zwischen PE des
> USB-Steckers und GND der Elektronik gelegt hat.

Ja, so wird es wohl gewesen sein. Also würde mich wundern wenn der 
Controller nicht defekt wäre, hat ja keinen weiteren Schutz an den Pins 
zum USB.

von foobar (Gast)


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> Bei Spannungen über 20V werden sie leitend und leiten so eine
> Überspannung Richtung Abschirmung ab.

Dummerweise geht das in beide Richtungen und wer bekommt eher Spannung 
über 20V ab, die Abschirmung oder die Adern innerhalb der Abschirmung? 
Ohne die MOVs hätte der Mikrocontroller wahrscheinlich überlebt.  L1 
brennt durch und dann ist Ruhe.  Mit MOVs geht's danach in die 
USB-Eingänge des Mikrocontrollers ...

von Michael K. (mab)


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foobar schrieb:
> Ohne die MOVs hätte der Mikrocontroller wahrscheinlich überlebt.

Was bedeutet denn 'MOVs'?

von Nicolas L. (Firma: Mickley UG) (mirow302)


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Markus M. schrieb:
> Wenn es die QFN-Version vom Atmega ist (Endung -MU in der Beschriftung)
> wird das (Aus-)Löten ohne Heißluft nicht so einfach sein.

Laut Schaltplan ist es ja ein ATMEGA16U2-MU.
Heißluft hab ich da nur woher krieg ich das Programm was da mal drauf 
war?

von Dietrich L. (dietrichl)


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Nicolas L. schrieb:
> woher krieg ich das Programm was da mal drauf war?

Vielleicht ist nicht soviel kaputt, dass man das Programm noch auslesen 
kann - falls es nicht geschützt ist...

von Michelel (Gast)


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Michael K. schrieb:
> foobar schrieb:
>> Ohne die MOVs hätte der Mikrocontroller wahrscheinlich überlebt.
>
> Was bedeutet denn 'MOVs'?

Metalloxid Varistor

von Markus M. (adrock)


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Tja, das Programm könnte ein Problem sein.

Wenn ich mich recht erinnere können die AVRs doch über DebugWire 
programmiert werden, das wäre dann Pin 24 am Controller bzw. auch an J2 
zu finden.

Darüber müsste man das Programm evtl. auch auslesen können, wenn der 
Controller denn noch funktioniert und nur die USB-Schnittstelle kaputt 
ist (und es nicht geschützt ist).

Aber braucht man natürlich einen passenden AVR-Programmer für...

von Der Chef (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Tja, das Programm könnte ein Problem sein.
>
> Wenn ich mich recht erinnere können die AVRs doch über DebugWire
> programmiert werden, das wäre dann Pin 24 am Controller bzw. auch an J2
> zu finden.
>
> Darüber müsste man das Programm evtl. auch auslesen können, wenn der
> Controller denn noch funktioniert und nur die USB-Schnittstelle kaputt
> ist (und es nicht geschützt ist).
>
> Aber braucht man natürlich einen passenden AVR-Programmer für...

Ich vermute, daß dieser µC über SPI an J2 programmiert wird.

R8/R9 sollten vor allem ESD-Schutzbauteile (und als solche spezifiziert 
sein) sein. MOV´s und Z-Dioden sind dafür nicht wirklich geeignet, weil 
zu langsam. Tante Google mal nach "USB ESD PROTECTION" fragen.

L1 könnte auch ein Ferrit sein. Aber meine Vorschreiber haben recht. L1 
gebrückt sollte auch erstmal funktionieren (zumindest mal eine 
USB-Verbindung herstellen können).

Aber wenn L1 durch massiven Überstrom gestorben ist (da würde ich gerne 
mal ein Bild sehen!), dann würde auch ich dem µC keine großen 
Überlebenschancen geben. Wenn über L1 viel Strom fließt, dann ist in der 
Schaltung/Peripherie irgendwas richtig schief gelaufen.

Gruß Robert

von Tany (Gast)


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Der Controller ist pfutsch!
Der ist als USB to Serial Wandler, Es gibt auch Bootloader dafür.

von Nicolas L. (Firma: Mickley UG) (mirow302)


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Der Chef schrieb:
> (da würde ich gerne mal ein Bild sehen!)


Und denkt ihr das hier könnte funktionieren?
https://www.arduino.cc/en/Hacking/DFUProgramming8U2

: Bearbeitet durch User
von Christoph Z. (christophz)


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Nicolas L. schrieb:
> Heißluft hab ich da nur woher krieg ich das Programm was da mal drauf
> war?

Da du in Hardware investiert hast, die auf Open Source Software basiert, 
ist das nicht so schwierig.
Ich weiss jetzt nicht, welchen Typ du genau hast, und ob dies genau die 
richtige Software ist, aber sonst sieh dich weiter zum in den Git Repos 
von Ultimaker:
https://github.com/Ultimaker/Ultimaker2Marlin

von fragender (Gast)


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Mir fallen in dem oben geposteten Schaltplan einige Bauteile und 
Leiterbahnen auf, deren Sinn sich mir als Laie nicht erschließt, aber 
man lernt bekanntlich nie aus.

- Das wären die Standarddiode D2 zwischen Reset(AVR) und VCC. Wenn 
überhaupt, würde ich da eine TVS-Diode wählen. Wenn man schon so 
ängstlich ist und eine Diode verbaut, wundert es mich, dass der 
Kondensator fehlt.
- R10 parallel zum Quarz
Die Leiterbahn, die J2 brückt und meiner Meinung nach eigentlich die 
Existenz eines "Jumpers" ad absurdum führt?
- der Hochpass an PD7, laut Schaltplan wird dort irgendein 
"Reset-Signal" abgewickelt, das doch eigentlich kein glitchartiger Spike 
sein sollte?
- Die seltsamme, eher wirkungslose? "Schutzbeschaltung" der USB 
Datenleitungen mit langsamen 20V Varistoren für 3,3V Signale 
(Voraussetzung L1 intakt(gleiches potenzial)) an den Schirm. Wäre es 
nicht besser die Schutzbeschaltung hinter den Widerständen einzufügen? 
So beim status Quo müssen ja Leiterbahnen und das Kabel durchbrennen, 
wenn nahezu unbegrenzt hohe Strömedurch fliessen können, wenn die 
Varistoren öffnen.
- Die Anbindung des Schirms über eine Induktivität, anstelle eines 
hochohmigen Widerstandes oder direkt aufgelegt.
- Die große Zahl an Testpads zwischen zum Teil einzelnen Widerständen 
deuten mmn. eher auf einen Prototypen als ein fertiges, käufliches 
Prdukt hin?

von fragender (Gast)


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Nicolas L. schrieb:
> Und denkt ihr das hier könnte funktionieren?
> https://www.arduino.cc/en/Hacking/DFUProgramming8U2

DFU funktioniert mw. über USB. Da keine Verbindung aufgebaut wird, 
kannst du nur über ISP ran und hoffen. Die relevannte Firmware steckt im 
Atmega 2560. Der AtmegaXXuXX wird nur als Schnittstellenwandler benutzt.

Da L1 regelrecht verdampft ist, musst du mit weiteren Schäden, unter 
Anderem an der Leiterplatte rechnen.

Funktioniert die Stromversorgung noch einwandfrei? Schwingen die Quarze?
Hast du bereits mehrere USB ports am PC probiert? Am Besten du nutzt 
einen USB-Isolator für weitere Versuche.

Entferne geg. R13 und R14 und schließe einen USB-seriell-wandler, dessen 
vid und pid du entsprechend dem, was der Treiber erwartet ändern kannst, 
an tp176 und tp177 an und hoffe. J4 ist dann aber nichtmehr nutzbar. 
Falls du im Steuerungsprogramm jedoch nur eine "ComX" Schnittstelle 
wählen musst, sollte es geht es auch ohne Anpassung der IDs 
funktionieren.

von Markus M. (adrock)


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fragender schrieb:
> Nicolas L. schrieb:
>> Und denkt ihr das hier könnte funktionieren?
>> https://www.arduino.cc/en/Hacking/DFUProgramming8U2
>
> DFU funktioniert mw. über USB. Da keine Verbindung aufgebaut wird,
> kannst du nur über ISP ran und hoffen. Die relevannte Firmware steckt im
> Atmega 2560. Der AtmegaXXuXX wird nur als Schnittstellenwandler benutzt.

Ja, aber genau geht es dem TO ja :-) Also der Atmega 2560 scheint noch 
zu funktionieren, da sich der Drucker über das Display ja noch benutzen 
lässt, nur eben über USB nicht mehr.

Wenn ich es richtig verstehe, haben doch alle Atmega16U2 ab Werk schon 
einen Bootloader den man über USB nutzen kann. Somit müsste der TO doch 
"nur" einen frischen Atmega16U2 einlöten und - wenn er Glück hat - wird 
dieser dann bereits über USB wieder erkannt.

Weitere Schäden irgendwelcher Bauteile kann man natürlich nicht 
ausschließen...

Aber < 10 EUR für nen Atmega16U2 anstelle von > 50 EUR für ein neues 
Board kann man wahrscheinlich mal riskieren.

von Tany (Gast)


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Markus M. schrieb:
> Somit müsste der TO doch "nur" einen frischen Atmega16U2 einlöten...

Falls man ein separater UsbToSerial Adapter hat, kann man vorher testen 
bevor der Aufwand getrieben wird.

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