Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik L6203 DMOS Full Bridge Driver testen


von Holger A. (holger_a479)


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Kurz vorweg: Es ist 35 Jahre her, dass ich mich aus Modellbaugründen mit 
Elektronik beschäftigt habe. Irgendwie schaue ich jetzt wie ein Schwein 
ins Uhrwerk. Insofern bin ich für jede Hilfe dankbar :-)

Ich möchte einen Motortreiber L6203 testen, da mein Plotter (Graphtec 
FCX4000) einen Motorfehler anzeigt, ein Ersatzmotor aber den gleichen 
Fehlercode ergibt.
Es handelt sich um dieses Modell: 
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A200/L6202_L6203~STM.pdf
Ein Servicetechniker meinte, ich solle erstmal den L6203 tauschen, bevor 
ich das komplette Mainboard tausche (10 EUR vs. 1400 EUR). Der Treiber 
selber sieht intakt aus und riecht auch nicht verschmort.

Kann mir jemand sagen, welche Pins ich mit dem Diodentest eines 
Multimeters (Voltcraft VC404) testen muss, um die Funktionsfähigkeit der 
beiden Mosfets zu checken?
Wenn ich das Blockdiagramm richtig verstehe, handelt es sich um 
N-Channel MOSFETs.

Der L6203 ist natürlich noch auf dem Mainboard und ich möchte diesen 
ungern auslöten (mit allen möglichen Komplikationen bis zum 
Mainboard-Tod), wenn er noch funktionstüchtig ist.

An welchen Pins muss ich was messen? Sorry für diese Noob-Frage. Ich 
habe schon versucht, mir das nötige Verständnis per Youtube anzueigenen. 
Das war aber vergebens. Und ich möchte nix falsch machen.

Danke und sonnige Grüße!

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Du bräuchtest nicht mal den Diodentest, denn ein normales Ohmmeter würde 
ausreichen. Motor abstecken, Gerät stromlos machen und die 
Versorgungsleitungen für den Motorstrom (Versorgung des Treibers) 
finden. Durchgang vom Motoranschluss zu beiden Versorgungsleitungen 
(Plus und Minus) messen. Da darf nichts mit null Ohm gemessen werden. 
Fortsetzen mit den anderen Motoranschlüssen. Ein Wert von null Ohm 
bedeutet nämlich, das eine Endstufe defekt ist.
Wenn du eine Diode anmisst, stelle sicher, das das in Sperrichtung zum 
Motorstrom ist. Das ist dann eine Freilaufdiode und harmlos.
Du könntest auch die Schaltung powern (einschalten) und im Ruhezustand 
an den Motoranschlüssen die Spannung messen. Hat der Treiber alle 
Anschlüsse freigeschaltet, darf keine Spannung gegen Masse oder Plus an 
ihnen zu messen sein.

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Holger A. schrieb:
> Ich möchte einen Motortreiber L6203 testen ...

Und was möchtest du daran alles testen?
Was man im eingebauten Zustand wo messen kann, hängt vom Betriebszustand 
(Ansteuersignalen) und der Beschaltung ab. Gibt es bspw. auf dem Board 
einen L6506 zur Ansteuerung?

> Ich möchte einen Motortreiber L6203 testen, da mein Plotter (Graphtec
> FCX4000) einen Motorfehler anzeigt, ein Ersatzmotor aber den gleichen
> Fehlercode ergibt.
Auch wenn die Bedeutung von Fehlercode für die Fehlersuche manchmal 
überschätzt wird, kann sie trotzdem hilfreich sein ;-)

Der L6203 gibt jedenfalls keine Fehlercodes aus, sondern ist strohdumm.

von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Was man im eingebauten Zustand wo messen kann, hängt vom Betriebszustand

Naja, bei so Leistungstreibern ist der Gedanke das eine der Endstufen 
dahin ist schon ziemlich naheliegend. Da ist ein Multimeter mit 
Diodentest schon eine kluge Methode. Einfach mal alle Ausgaenge 
vergleichen.

Voll cool ist natuerlich an dieser Stelle ein Komponententester am Oszi 
der einem gleich die Kennlinie anzeigt. .-)

Vanye

von Holger A. (holger_a479)



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Danke für Deinen Vorschlag.

Hmm, ich merke schon, dass ich in einem Profiforum vermutlich falsch 
aufgehoben bin, da mir offensichtlich die Grundlagen fehlen. Auf 
Widerstandsmessung umstellen und die Messspitzen irgendwo dran halten, 
schaffe ich. Viel mehr aber auch nicht.

Die Idee, direkt an den Zuleitungen zum Motor zu testen ist gut und 
sollte einfacher sein. Nur hängt zwischen Motor und dem Mainboard noch 
ein Relaisboard. Dessen Einfluss auf ein potentielles Messergebnis kann 
ich nicht einschätzen. (wobei der Service des Geräteherstellers einen 
Defekt des Relaisboards ausschließt)
Insofern würde ich gern direkt an den Pins vom L6203 testen.

Eingebaut sieht der wie im Anhang aus. Aber ich weiß nicht, an welche 
Pins ich die Messspitze halten muss, um einen potentiellen Kurzschluss 
zu finden...

von Holger A. (holger_a479)


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> Einfach mal alle Ausgaenge
> vergleichen.

Die langen Pins sind sicherlich die, die vorn liegen.
Muss ich jetzt Sense gegen OUT1 und OUT2 testen? ... Ich habe keine 
Ahnung. Da liegt das Grundübel meiner Verzweifelung ;-)

von Rainer W. (rawi)


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Holger A. schrieb:
> Aber ich weiß nicht, an welche Pins ich die Messspitze halten muss,
> um einen potentiellen Kurzschluss zu finden...

Warum rechnest du mit einem Kurzschluss?
Sind die Kabel zum Motor und die Anschlüsse geprüft?
WAS SAGT DER FEHLERCODE AUS?

Holger A. schrieb:
> Die langen Pins sind sicherlich die, die vorn liegen.

Wie kommst du darauf?
Wenn du dir dein Photo anguckst, siehst du, dass der erste und der 
letzte Pin VORNE liegen. In L6203.jpg sind die beide KURZ dargestellt.

Hast du dir das Datenblatt vom L6203 angesehen?
(gleich oben rechts auf der ersten Seite)

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Holger A. schrieb:
> Aber ich weiß nicht, an welche
> Pins ich die Messspitze halten muss, um einen potentiellen Kurzschluss
> zu finden...

Welchen Teil meines Beitrages hast du denn nicht verstanden? Das IC hat 
die Anschlüsse VS, GND, OUT1 und OUT2. VS und GND sind die o.a. 
Versorgungsanschlüsse und OUT1 und OUT2 gehen zum Motor.
Hol dir prof. Hilfe.

: Bearbeitet durch User
von Holger A. (holger_a479)


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> Und was möchtest du daran alles testen?
> Was man im eingebauten Zustand wo messen kann, hängt vom Betriebszustand
> (Ansteuersignalen) und der Beschaltung ab. Gibt es bspw. auf dem Board
> einen L6506 zur Ansteuerung?

Eigentlich nur, ob die Transistoren noch funktionieren. Für alles andere 
bin ich sowieso nicht kenntnisreich genug.

> Auch wenn die Bedeutung von Fehlercode für die Fehlersuche manchmal
> überschätzt wird, kann sie trotzdem hilfreich sein ;-)

E01017 - aber das ist natürlich ein gerätespezifischer Code, der 
sicherlich den ganzen Signalweg betrifft und keinem konkreten Bauteil 
zugeordnet werden kann (zumal der Support nur den Kompletttausch von 
Platinen anbietet)

von Holger A. (holger_a479)


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Danke, werde ich machen.

von Rainer W. (rawi)


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Holger A. schrieb:
> E01017 - aber das ist natürlich ein gerätespezifischer Code

Ja, so ist das oft. Das ist aber nur der Fehlercode. Normalerweise hat 
der irgendeine Bedeutung und die sollte im Handbuch stehen bzw. 
mindestens der Servicetechniker sollte wissen, wo er nachgucken muss.
Die Steuerung gibt so etwas doch nicht zum Spaß und ohne Anlass aus.

von Holger A. (holger_a479)


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Danke für Deine Hartnäckigkeit bei der Fehlersuche.
Ich war der Annahme, dass es bei dem Forum um eine 
komponentenspezifische Hilfemöglichkeit handelt und habe mich deshalb 
bei meiner Anfrage auf den IC-spezifischen Teil beschränkt (in einem 
Rezepteforum hätte ich auch nicht nach dem Anschluss eines Herdes 
gefragt).

Der Fehler bedeutet "X-Position Alarm" und entsteht, wenn der X-Motor 
behindert oder blockiert ist.
Das war er tatsächlich auch. Nach der Behebung der Blockade und dem 
Neustarten des Geräts, verschwindet die Fehlermeldung normalerweise. 
Nicht so in meinem Fall.
Das Servicehandbuch liegt mir vor und gibt als Fehlerbehebung den 
Austausch des Mainboards vor. Das war auch der Vorschlag vom lokalen 
Geräteservice.

Ein chin. Servicetechniker meinte in einem Facebook-Channel, dass es 
auch der Motor sein könnte. Ein Motortauusch hat aber nix gebracht, der 
macht nach Einschalten keine Bewegung, dafür Error 01017.
Der chin. Servicetechniker meinte nun ich solle erstmal den L6203 
tauschen, bevor ich das ganze Board wechsle. Die Wahrscheinlich wäre 
hoch, dass da die Ursache liegt.

Es gobt 3 von den L6203, welche alle einen sehr ähnlichen Widerstand 
zwischen Vs/GND und Out1/2 haben. Auch der Diodentest zeigt, dass in 
eine Richtung gesperrt wird. Insofern sieht der L6203 erstmal intakt 
aus.

Ich hofe, das war jetzt nicht zu viel :-)

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Der nächste Test wäre ein Messen der Spannungen am Motor im Ruhezustand. 
Wenn alles gut wäre, sollte an allen Motoranschlüssen keine Spannung 
gegen Masse (GND) zu messen sein. Umgekehrt auch keine Spannung gegen 
VS. Lässt dich der Motor in Ruhe frei drehen?

Jeder Motor benötigt zwei L6203, insofern sind 3 Endstufen etwas 
merkwürdig, es sei denn, das ein L6203 für X und Y Motor benutzt wird. 
Dann kann das Apparatschik aber immer nur eine Achse zur gleichen Zeit 
bewegen.

Aber du hast da irgendwas von Relaisboard geschrieben...
Also am Relaisboard die ankommenden Drähte von der Motorelektronik 
messen.

Ausserdem die Relais, die den Strom für den X-Motor schalten, 
überprüfen.

: Bearbeitet durch User
von Vanye R. (vanye_rijan)


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> Der chin. Servicetechniker meinte nun ich solle erstmal den L6203
> tauschen, bevor ich das ganze Board wechsle. Die Wahrscheinlich wäre
> hoch, dass da die Ursache liegt.

Also ich stimme dem guten Mann anhand deiner Fehlerbeschreibung zu .-)

Vanye

von Mi N. (msx)


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Von den L6203 hatte ich ein paar hundert verbaut, von denen nie einer 
'abgeraucht' ist. Natürlich kannst Du ihn tauschen und hättest gleich 
eine Antwort auf Deine Frage. Einmal gab es einen defekten kerm. 
Abblockkondensator an Vref (Pin 9), der den L6203 abgeschaltet hielt.

Hast Du vielleicht eine Glühlampe, die Du anstelle des Motors 
anschließen kannst? Damit würde nichts beschädigt und Du könntest sehen, 
ob die Ausgänge funktionieren.

von Peter L. (pelikan)


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|Der Fehler bedeutet "X-Position Alarm" und entsteht, wenn der X-Motor
|behindert oder blockiert ist.
|Das war er tatsächlich auch. Nach der Behebung der Blockade und dem
|Neustarten des Geräts, verschwindet die Fehlermeldung normalerweise.
|Nicht so in meinem Fall.

Dann sollte geprüft werden, wie erkennt das Mainboard einen 
Motorfehler?!
Gibt es dort Sensoren oder Schalter? Irgendeine Sicherung durch?

Ein blockierter Motor zieht Strom bis zum abwinken, ist der 
Strommesswiderstand ( Sense ) noch ok?

von Rainer W. (rawi)


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Matthias S. schrieb:
> Der nächste Test wäre ein Messen der Spannungen am Motor im Ruhezustand.
> Wenn alles gut wäre, sollte an allen Motoranschlüssen keine Spannung
> gegen Masse (GND) zu messen sein.

Woher weißt du, mit welcher Art von Motor der Plotter arbeitet und wie 
die Steuerung programmiert ist?

Falls es sich um Schrittmotoren handelt, ist da durchaus mit einem 
Haltestrom zu rechnen. Nur wenn der mechanischen Aufbau dahinter 
selbsthemmend ist bzw. das Drehmoment auf den Motor kleiner als das 
Rastmoment ist, darf man den abschalten, falls die Steuerung nicht die 
Referenzierung verlieren soll.

Peter L. schrieb:
> Ein blockierter Motor zieht Strom bis zum abwinken

Bestimmt nicht. Erstmal kommt es auf die Art de Motors an.
Nur bei einem DC-Motor steigt der Strom beim Blockieren kräftig an und 
dann auch nicht "bis zum abwinken", sondern nur so weit, wie es der 
Gleichstromwiderstand der Wicklung zulässt. Bei einem Schrittmotor wird 
der Strom heutzutage gewöhnlich geregelt und als Sensor sollte dazu 
zwischen dem Pin SENSE des L6203 und Gnd ein Widerstand vorhanden sein.
Bei einem DC-Motor kann ebenfalls so ein Sense Widerstand eingebaut 
sein, dann aber nicht als Rückmeldung für eine Stromregelung, sondern 
zur Stromüberwachung.

Holger A. schrieb:
> ein Ersatzmotor

Was für eine Art von Motor ist das?

: Bearbeitet durch User
von Holger A. (holger_a479)


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Der Motor ist ein Nidec DNM37 Bürstenmotor 24V (DMN37HE-003).
Servomotor, nicht Schrittmotor.

: Bearbeitet durch User
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