Hallo zusammen, ich bin neu hier und ich denke mein Benutzername ist selbsterklärend. Ich habe vor einigen Monaten begonnen, mich intensiv mit KiCad auseinander zu setzen, nach dem ich nach längerer Nutzung von Breakout-Boards gern einen Schritt weitergehen wollte. Lange Rede, kurzer Sinn: ich habe mich an die Auslegung eines LiPo-betriebenen PCB gemacht, dass der Temperaturmessung dienen soll und über einen ESP32S3 die Sensordaten via WiFi übermittelt. Ich habe einige Wochen damit verbracht, sowohl das Schema als auch das Layout auszulegen und habe dieses, nachdem ich recht sicher war, dass alles passt, fertigen und bestücken lassen, um festzustellen, dass mir die Platine beim anschließen des Akkus buchstäblich abrauscht. Das betrifft konkret die Komponente L2 nach dem Spannungsregler, die abgerauscht ist, sodass ich sicher irgendwo dahin einen Fehler gemacht habe, vielleicht auch in Bezug auf Leiterbahnenbreite (nur ne Idee) Ein weiteres Problem ist, dass die Platine beim anschließen an den Computer als fehlerhaftes USB-Gerät registriert wird. Also auch hier irgendwo ein Problem, dass möglicherweise auch mit Thema 1 zusammenhängt. Ich wäre sehr dankbar dafür, falls da mal jemand drüber schaut und mir wichtige Hinweise gibt. Bin dankbar für jede Hilfestellung. Bilder des Schemas und der Leiterbahnenbreite füge ich bei. Vorab schon mal danke!
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Hattest Du im Schaltplaneditor ERC und im PCB-Editor DRC laufen lassen? Wenn ja, mit welchem Resultat?
Hi, danke für die schnelle Rückmeldung. Ich hatte lediglich Warnungen in Bezug auf die Restring-Breite. Due wurde vom Fertiger allerdings als iO angesehen. Ansonsten keine Fehler.
a) Das ist kein Schaltplsn, sondern ein Wortsuchspiel. b) Du verwendest AP63203 und BT63203 weil der BT zwar regelt aber zumindest auf 3.5V und der ESP aber 3.3V haben will und dann den BT so programmieren dass er zumindest 3.9V liefert weil der AP zumindest 3.8V haben will ? Zumindest verstehe ich die Datenblätter beim Überfliegen so. Klingt wie falsche Komponentenwahl. c) pull down an I2C ist mir neu d) du verwendest viele 'moderne' Chips. Dir scheint nicht klar zu sein dass die um ihre höhere Performance zu erreichen auch mehr Erfahrung von Seiten der Elektronikentwickler erfordern (1.5MHz 5A Schaltregler sind Mittelwellensender) und es nicht mehr nur stumpf im Bauteile verbinden geht, sondern Layout und exakte Bauteiltypen (mit Nebenwerten wie ESR und Resonanzfrequenz) eine Rolle spielen. e) hast du die Schaltung als Simply schrieb: > Breakout-Boards am Laufen ? f) wozu braucht man 5A Ladestrom für ein Thermometer ? g) warum verwendet man stromfressendes WiFi/WLAN für ein batteriebetriebenes Gerät ? Es hat seinen Grund warum alle Funkthermometer das nicht tun. h) Der BT63203 ist dermassen komplex, wie willst du sicherstellen dass er überhaupt was tut, und dann noch korrekt funktioniert ? usw. Warum jetzt der Chip abgetaucht ist kann ich dir aber auch nicht sagen, Chips einzeln in Betrieb nehmen, Platine also nach und nach bestücken.
Simply schrieb: > Ich habe ... , um festzustellen, dass mir > die Platine beim anschließen des Akkus buchstäblich abrauscht. Es ist selten gut, eine neue Platine ohne Strombegrenzung, d.h. direkt mit einem Akku, der richtig Strom liefern kann, in Betrieb zu nehmen. Bei einem Labornetzgerät mit Überstromabschaltung oder wenigstens mit Strombegrenzung ist die Überlebenswahrscheinlichkeit im Falle von Fehlern auf der Platine bei richtiger Einstellung deutlich höher. Eine schrittweise Inbetriebnahme hilft auch, größere Schäden zu vermeiden. Dazu kam man an strategischen Stellen unbestückte 0Ω Widerstände vorsehen, die man erst Schritt für Schritt bei der Inbetriebnahme einsetzt. > Das betrifft konkret die Komponente L2 nach dem Spannungsregler, die > abgerauscht ist Eine Spule ist eigentlich recht robust, solange der Draht nicht zu warm wird. Auf welchen Strom hattest du die ausgelegt? > ... sodass ich sicher irgendwo dahin einen Fehler gemacht > habe, vielleicht auch in Bezug auf Leiterbahnenbreite Eine Breite von 0.4mm bei einer Standardleiterplatte mit 1oz/ft² Cu geht sicher schief, wenn der Wandler 5A fließen lässt. https://www.multi-circuit-boards.eu/fileadmin/img/03_Design-Hilfe/leiterbahn-strombelastbarkeit/leiterplatten_strombelastbarkeit_35.gif Ob die Leiterbahnen gelitten haben, solltest du denen eigentlich ansehen. Anhand des Schaltplans lässt sich das nicht feststellen.
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VBUS wird mit C2 nicht wirklich viel Spaß machen.
Sebastian R. schrieb: > VBUS wird mit C2 nicht wirklich viel Spaß machen. Der gibt D2 aber eine realistische Überlebenschance, falls die Spannnung von J2 kommt - sonst natürlich nicht.
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Ob es funktioniert zwei Chips an die USB Datenleitungen parallel zu schalten ? Geht das ?
Thomas W. schrieb: > Ob es funktioniert zwei Chips an die USB Datenleitungen parallel zu > schalten ? Geht das ? Nö, das wird nicht funktionieren. Der Laderegler stellt tatsächlich ein USB-Device dar.
Hallo zusammen, zunächst mal vielen Dank für die zahlreichen Rückmeldung. Ich komme technisch aus einem anderen Bereich, mich interessiert jedoch das ganze Thema PCB-Design und ich bin absolut offen und dankbar für alle konstruktiven Anmerkungen. Ich werde mal versuchen, nacheinander auf die genannten Punkte einzugehen bzw. sehen, ob ich Sie richtig verstanden haben: Stefan S. schrieb: > D2 ist verpolt Heißt das, dass D2 anders herum positioniert werden muss? Michael B. schrieb: > a) Ich nehme an, das zielt auf die Nummerierung der verschiedenen Komponenten? Ich bin dankbar für best-practice-Beispiele, wie es im besten Fall aussehen sollte. Ich bin ja hier, um was zu lernen. > b) Was ist der Unterschied zwischen AP63203 und BT63203? Ich konnte zu BT63203 nichts finden und verstehe die Antwort daher nicht richtig. > c) Ok, danke für den Hinweis, es muss Pull-up sein. Das ist das, was man einen richtig „Schnitzer“ nennt. > d) Geh ich mit, da habe ich mich für den Anfang schlichtweg überhoben, wobei ich sagen muss, dass er sich laut Datenblatt eigentlich gut einbinden lässt. Als Alternative könnte ich den AP63203 durch einen einfachen AP2112 ersetzen?! > e) Ja > f) Heutzutage verwenden doch die meisten Ladegeräte 5V. Danach habe ich mich orientiert. > g) Ist halt so > h) Wie würdest Du es denn sicherstellen. Der Strom ist ja scheinbar bis L2 gekommen =) Rainer W. schrieb: > Es ist selten gut, ... Ja, das werde ich mir zu Herzen nehmen für den nächsten Anlauf, vielen Dank! > Eine Spule ist eigentlich recht robust, solange der Draht nicht zu warm wird. Auf welchen Strom hattest du die ausgelegt? Die Spule war ausgelegt auf … offen gestanden habe ich hier glaube ich meinen nächsten großen Fehler gemacht und bin zu wenig darauf eingegangen. Da werde ich mich stärker hinterklemmen. Danke für die wichtige Frage! > Eine Breite von 0.4mm bei einer Standardleiterplatte mit 1oz/ft² Cu geht sicher schief, wenn der Wandler 5A fließen lässt. Danke für das tolle Diagramm, genau an sowas habe ich übers Wochenende nachgedacht! Sebastian R. schrieb: > VBUS wird mit C2 nicht wirklich viel Spaß machen. Könntest Du mir das bitte genauer erläutern? Rainer W. schrieb: > Der gibt D2 aber eine realistische Überlebenschance, falls die Spannnung von J2 kommt - sonst natürlich nicht. Also sind C2 und D2 im Zusammenspiel in Ordnung? Sebastian R. schrieb: > Nö, das wird nicht funktionieren. Der Laderegler stellt tatsächlich ein USB-Device dar. Also so, wie ich es mit dem BQ25895RTWT halte, wird es nicht funktionieren, weil sowohl der BQ25895RTWT als auch der ESP32S3 Chips mit USB-Anbindung sind, verstehe ich das richtig? Gibt es eine passende Alternative für den BQ25895RTWT, sodass nur der ESP32 an der Datenleitung hängen kann? Nochmal und schon Mal vielen Dank für die Hilfe!
Simply schrieb: > Sebastian R. schrieb: >> VBUS wird mit C2 nicht wirklich viel Spaß machen. > Könntest Du mir das bitte genauer erläutern? Ich hoffe, ich muss dir jetzt nicht erklären, wie ein Kondensator funktioniert, oder? Wenn du so eine Schaltung entwirfst, solltest du eigentlich erkennen, was C2 tun soll und was er so gerade tatsächlich tut. Stell ihn dir einfach mal wie im Schaltplansymbol als zwei Metallplatten mit etwas Luft dazwischen vor und überlege mal, wie der Strom von J2 zu F1 kommen soll. Simply schrieb: > Also sind C2 und D2 im Zusammenspiel in Ordnung? Ja, weil weder D2 noch der Rest der Schaltung jemals die USB-Spannung sehen würden. Das widerspricht aber sicherlich der von dir angestrebten Funktion. Simply schrieb: > Gibt es eine passende > Alternative für den BQ25895RTWT, sodass nur der ESP32 an der > Datenleitung hängen kann? Laderegler mit Boost-Converter gibt es für Powerbanks ziemlich viele - Da dürften einige bei sein, die ohne USB-Datenleitungen auskommen.
Simply schrieb: > Ich nehme an, das zielt auf die Nummerierung der verschiedenen > Komponenten Nein, auf die Faulheit, nur Einzelteile aufs Blatt zu werfen und keine Verbindungen zu zeichnen. Das ist obfurscation. Simply schrieb: > zwischen AP63203 und BT63203? Typverwechslung meinerseits. Simply schrieb: > Als Alternative könnte ich den AP63203 durch einen einfachen AP2112 > ersetzen?! Und vermutlich viele andere. Simply schrieb: >> e) > > Ja Warum gelingt es dir dann nicht, die realisierte Schaltung unfallfrei abzuzeichnen, Stichwort Diode und pull ups ? Simply schrieb: >> f) > > Heutzutage verwenden doch die meisten Ladegeräte 5V. Du kaufst aber eine 5A (Ampere, Strom, nicht Spannung) Laderegler. Insgesamt solltest du deutlich abrüsten.
@ Simply Hi, Meister Nichts für ungut, aber sowas “von hinten durch die Brust ins Auge ” habe ich schon lange nicht mehr gesehen ! Mir geht es nicht darum, den “Besserwisser” zu geben, sondern ich möchte dir alternative Wege aufzeigen, die wesentlich schneller zum Ziel führen ! Wenn ich das richtig verstanden habe, geht es um Temperaturmessungen mit Thermoelementen. Ich würde mich darum als erstes auf die passende Anschaltung konzentrieren (MAX31856, der ganz versteckt oben links im Schaltplan zu finden ist) , Meine Zutaten wären folgende: Ein ESP-32-S3-WROOM-1 Modul (gibt es bei Amazon - 3 Stück für schlappe 20 Euro-Bugs) Da ist alles drauf was zum Betrieb nötig ist! Dann ein Breakout Modul “MAX31856” (ebenfalls bei Amazon erhältlich) Bei Bedarf: Ein 5 Volt-Booster ( von einer 18650 zelle auf 5V gibt es zuhauf bei Amazon / AZ-Delivery) Und fürs Erste ein Arduino-Steckbrett mit Jumper-Kabeln. Damit kannst du das ganze innerhalb weniger Minuten zusammen stöpseln und bereits mit der Software beginnen. (Empfohlen: Arduino oder Home Assistant) Wenn das Ganze dann läuft , kannst du dich um den Schaltplan und um die Leiterplatte Gedanken machen. (das nicht im Ansatz so kompliziert wird wie das deinige).
Hallo Hugo, danke für die Hinweise. Das ist alles schon fertig und funktioniert auch. Mir geht es wie oben beschrieben wie gesagt darum, den nächsten Schritt zu gehen und mich eben mit der PCB-Auslegung zu beschäftigen.
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Simply schrieb: > Das ist alles schon fertig und > funktioniert auch. Dann stellt dein Schaltplan nicht exakt das dar, was du aufgebaut hast.
Das kann gut sein. Die Herausforderung für mich (die ich ja auch will, um es zu lernen) ist jetzt natürlich das, was sonst auf den einzelnen Komponenten drauf ist und die man ja fertig ausgelegt kaufen kann, auf einem PCB zusammenzubringen. Und das ist dann halt schon etwas mehr als bloß ein paar I2C-qwiic-Kabel anzustecken.
Simply schrieb: > Hallo Hugo, danke für die Hinweise. Das ist alles schon fertig und > funktioniert auch. Das irritiert mich ein wenig :-o So wie du das oben beschreibst funktioniert das aber nicht :-o Im Übrigen fehlt mir die Anschaltung für das Thermoelement-Sensors beim Max31865. Dumme Frage: Geht es da um eine Diplomarbeit ? Sieht danach aus. Verheb dich da mal nicht !
Hi, wie gesagt, mit dem Basisaufbau mit Komponenten von Adafruit etc und dem entsprechenden Programm mit Arduino gibt es kein Problem. Es geht darum, das Ganze auf ein PCB zu bringen. Die I2C und SPI-Komponenten habe ich nicht mit dargestellt, zum einen, weil es aus meiner Sicht zu unübersichtlich geworden wäre, zum anderen weil ich glaube, dass das Problem weiter vorne liegt. Es ist etwas ähnliches wie eine Diplom-Arbeit, wobei das für mich weniger im Vordergrund steht als vielmehr die Auseinandersetzung mit einem neuen, für mich spannenden Themengebiet.
Simply schrieb: > Und das ist dann halt schon etwas mehr als > bloß ein paar I2C-qwiic-Kabel anzustecken. Da magst du völlig recht haben, das ist aber ein steiniger Weg wenn man wenig Erfahrung hat, was du selber feststellen konntest beim abbrutzeln der Schaltung. Die Zeiten sind eigentlich vorbei, wo man alles kleinteilig aufgebaut hat. Wenn ich weis , dass es ein WiFi Modul zu kaufen gibt das alles kann , wie oben beschrieben,dann tue ich mir sowas nicht mehr an.
Also wenn ich in der Tabelle sehe, das GND, Vbatt und 3,3V 0,4 mm "Feinsicherungen" sind, wundert mich das nicht. Strom braucht Platz ;-) Welchen Sättigungsstrom hat deine Induktivität? Das sieht man nicht im Schaltplan und du hast kein Foto vom bestückten Board gemacht. Deren Sättigungsstrom sollte reichlich über deinem zu erwarteten Betriebsstrom liegen. Wenn du nur auf "klein" geachtet hast, kann die auch deswegen den magischen auch entweichen lassen. Von so Sünden, wie kleine Abblock Cs, oder die am anderen Ende der Platine anzuordnen, sehen wir somit auch nichts.
Simply schrieb: >> Der gibt D2 aber eine realistische Überlebenschance, falls die Spannnung >> von J2 kommt - sonst natürlich nicht. > > Also sind C2 und D2 im Zusammenspiel in Ordnung? Aus Sicht des Brandschutzes vielleicht schon, falls J2 die Quelle ist, aus Sicht der gewünschten Gesamtfunktion sicher nicht. D2 lässt in der gezeichneten Polung keine VBUS von 5V zu, wie schon vielfach angemerkt wurde.
Hallo zusammen, ich möchte mich zunächst nochmal für die vielen hilfreichen Anmerkungen bedanken. Ich habe in den letzten Tagen versucht, einen Großteil der angesprochenen Dinge zu verbessern. Angefangen von einer übersichtlicheren Notation der Komponenten über eine Anpassung der Leiterbahnenbreiten bis hin zur Verwendung (hoffentlich) weniger komplexer Bauteil den Charger und den Spannungsregler betreffend (und natürlich auch die Korrektur des Kondensators gleich nach VBUS_IN). Ich habe wie zu Anfang die Bilder nochmal beigefügt und würde mich freuen, wenn da nochmal ein kritischer Blick drauf geworfen wird. Noch zu den letzten Kommentaren: Gerald B. schrieb: > Sättigungsstrom hat deine Induktivität Kannst Du mir das bitte erläutern, was es damit auf sich hat? Hugo schrieb: > Wenn ich weis , dass es ein WiFi Modul zu kaufen gibt das alles kann ... So habe ich es bisher auch gehalten und es hat einigermaßen gut geklappt, mit allem pipapo. Allerdings kommen auch solche Aufbauten irgendwann an ihre Grenzen und wie gesagt geht es mir auch um die tiefere Auseinandersetzung mit den einzelnen Komponenten. Beste Grüße und danke im Voraus für die Geduld!
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Simply schrieb: > wenn da nochmal ein kritischer Blick drauf geworfen wird. D1 stört mich ein bisschen, die klaut dir ~0.6V und dazu fällt evtl. noch was an der Polyfuse ab, je nach USB-Netzteil bist du damit ganz schnell unter den 4.35V, die der Laderegler mindestens am Eingang brauchst. Wenn es dir da um Verpolschutz geht, kannst du die Diode zwischen VBUS und GND schalten (Kathode an VBUS), dann schließt die die negative Spannung kurz und die Polyfuse verhindert Schlimmeres. Etwas eleganter und mit weniger Spannungsabfall: https://www.lothar-miller.de/s9y/archives/45-Verpolschutz.html Aber: Alles andere sieht deutlich besser aus :)
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Simply schrieb: >> Sättigungsstrom hat deine Induktivität > > Kannst Du mir das bitte erläutern, was es damit auf sich hat? Es ist ein Maß für die Grenze dessen, was der Kern der Spule in der Lage ist, an Magnetfeld aufzunehmen. Gewissermaßen das Pendant zur Maximalspannung bei einem Kondensator. Die Wirkungen sind allerdings nicht gleich: wenn du dem Kondensator mehr Spannung aufbürdest als er verträgt, dann schlägt er durch, oft irreversibel. Bei einer Spule baut sich dann einfach nicht mehr Magnetfeld auf (welches ja deine Energie speichern soll), Strom über die Sättigung hinaus wird also schlicht nur noch in Wärme umgewandelt. Die Grenze ist nicht allzu hart, das ist eine nichtlineare Kennlinie: die gesamte Effizienz sinkt also bereits unterhalb des Sättigungsstroms allmählich, darüber jedoch dann drastisch. Für Speicherinduktivitäten ist der Sättigungsstrom daher neben der Induktivität ein typischer Wert, der im Datenblatt steht. (Übrigens: zitieren sollte man, indem man den Bereich im originalen Posting markiert und dann unten auf "Markierten Text zitieren" klickt. Das macht die Zitateinleitung zu einem Link auf das, was zitiert wird.)
Hallo zusammen, ich habe nochmal eine praxisorientierte Frage zum "Verdrahten" auf der Platine. Für die Leiterbahnen, die Frage zielt auf die 3.3V-Leiterbahnen, habe ich eine Leiterbahnbreite von 0.8 mm festgelegt. Es gibt Komponenten, die für 3.3V ausgelegt sind, aber mit denen es schwierig ist, die Pins mit den 0.8 mm zu erreichen. Wie geht man damit am besten um? Grüße und danke im Voraus!
Simply schrieb: > Wie geht man damit am besten um? Man macht zumindest als Stichleitung vom Pad weg (bspw. zum Abblockkondensator daneben) eine schmalere Leiterbahn – wie auch sonst?
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Hier mal ein Beispiel aus einem anderen Projekt. Die Pads des LGA-Gehäuses sind kleiner als die gewünschte Leiterbahnbreite für GND und VCC.
Jörg W. schrieb: > Die Pads des > LGA-Gehäuses sind kleiner als die gewünschte Leiterbahnbreite für GND > und VCC. Bei so etwas (GND links) ziehe ich immer beide Pads mit schmalen Leiterbahnen weg. Oder gleich eine breite Bahn in die Mitte beider Pads.
Andreas B. schrieb: > Bei so etwas (GND links) ziehe ich immer beide Pads mit schmalen > Leiterbahnen weg. Hätte man machen können, war hier aber auch nicht kritisch.
Was ist das eigentlich für ein Konstrukt mit dem DTR und RTS zusammen mit BOOT0 und RESET? Ich habe die DTR und RTS Signale nirgendwo sonst gesehen. Ist das ein copy & paste Fehler? Sieht für mich aus wie ein Überbleibsel aus einer seriellen Anbindung um RESET/BOOT0 über DTR/RTS der seriellen Schnittstelle zu steuern. Aber sowas hast Du ja garnicht wg. USB. Also ist das Kunst oder kann das weg?
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