Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik ENC28J60 wird heiss


von Sylvia H. (sandy)


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Hi, ich habe folgendes Problem:
ich möchte ein Ethernetmodul mit dem ENC28J60 aufbauen, und habe bereits 
eine Platine erstellt.
Nun zieht aber die Platine 100mA und der Ethernetcontroller wird ruck 
zuck heiss. Kurzschlüsse habe ich bereits ausgeschlossen.
Die Ethernetbuchse ist ein MagJackSI60062.
Der Schaltplan liegt im Anhang. Hat jemand eine Idee, ob der Plan 
vielleicht falsch sein könnte?
Grüße von
Sylvia

von Bastler (Gast)


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Schau mal ins Datenblatt des ENC28J60.

Soweit ich es im Kopf habe zieht der Baustein alleine bis max. 100 - 
150mA.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Sylvia H. schrieb:
> Nun zieht aber die Platine 100mA und der Ethernetcontroller wird ruck
> zuck heiss.

Das ist genau das Feature, weshalb wie den Netzbug.. äh.. 
Netzwerkcontroller zukünftig nicht mehr einsetzen.

von Sylvia H. (sandy)


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Bastler schrieb:
> Soweit ich es im Kopf habe zieht der Baustein alleine bis max. 100 -
> 150mA.

er ziehtim zustand "aktiv. no transmitting" 120 mA, soweit so gut,
aber...

Knut Ballhause schrieb:
> Das ist genau das Feature, weshalb wie den Netzbug.. äh..
> Netzwerkcontroller zukünftig nicht mehr einsetzen.

wird er tatsächlich im Normalfall so heiß, das man sich fast die Finger 
daran verbrennt?
Verschmort der nicht auf dauer ? Ich hab die Platine bisher gleich 
wieder herausgezogen, wenn der Controller meiner Meinung nach zu heiss 
wurde....

von bestucki (Gast)


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Laut Datenblatt zieht das Ding 160mA @ 3.3V (ergibt immerhin 0.5W) wenn 
Daten übertragen werden.

120mA wenn er aktiv ist und keine Daten überträgt und "nur" 1.2mA  im 
Sleep Mode.

Setz in in den Sleep Mode wenn du in nicht benötigst und aktiviere ihn 
nur wenn wirklich Daten übertragen werden.

Sylvia H. schrieb:
> wird er tatsächlich im Normalfall so heiß, das man sich fast die Finger
> daran verbrennt?

Anscheinend schon. Wenn du dir die Finger verbrennst (T>60°C), heisst 
das noch lange nicht, dass Halbleiter das auch als heiss betrachten. Der 
Baustein ist immerhin für eine maximale Umgebungstemperatur von 85°C 
spezifiziert.

von ... (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> Nun zieht aber die Platine 100mA und der Ethernetcontroller wird ruck
>
> zuck heiss.

Ist normal. Wobei ich mal die Versorgungsspannung oszilloskopieren 
würde. Die Abblock Cs scheinen mir zu klein und zu wenig.

Sylvia H. schrieb:
> Hat jemand eine Idee, ob der Plan
>
> vielleicht falsch sein könnte?

Ist er auf jeden Fall, da #CS dauerhaft auf High gezogen wird und 
dadurch die Datenübertragung über SPI nicht funktionieren wird.

von Sylvia H. (sandy)


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bestucki schrieb:
> Anscheinend schon. Wenn du dir die Finger verbrennst (T>60°C), heisst
> das noch lange nicht, dass Halbleiter das auch als heiss betrachten. Der
> Baustein ist immerhin für eine maximale Umgebungstemperatur von 85°C
> spezifiziert.

ok, dann experimentiere ich mal weiter mit dem Controller. Ich war nur 
sehr erschrocken über das Erhitzen. Aber wenn das ein Killerfeature ;) 
ist, ja dann.........

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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bestucki schrieb:
> Wenn du dir die Finger verbrennst (T>60°C), heisst
> das noch lange nicht, dass Halbleiter das auch als heiss betrachten. Der
> Baustein ist immerhin für eine maximale Umgebungstemperatur von 85°C
> spezifiziert.

Naja, 60K über Umgebung hieße 145°C Chiptemperatur an der oberen 
Spezifikationsgrenze. Ich glaube, dass weder der Chip, noch in der Nähe 
liegende Elkos, noch das umliegende Plastgehäuse das lange mitmachen.

@Sylvia: Wenn Du den Chip unbedingt verwenden willst, stopfe die Platine 
mit Kupfer voll. Ansonsten rate ich Dir zum KSZ8851SNL.

von Sylvia H. (sandy)


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Knut Ballhause schrieb:
> @Sylvia: Wenn Du den Chip unbedingt verwenden willst, stopfe die Platine
> mit Kupfer voll. Ansonsten rate ich Dir zum KSZ8851SNL.

ich habe eine Doppelseitige Platine, mit Masseflächen soweit das Auge 
reicht ;=). Leider kann ich den Controller nicht mehr wechseln, ich muss 
also mit dem Wärmeproblem zurechtkommen

von bestucki (Gast)


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Knut Ballhause schrieb:
> Naja, 60K über Umgebung hieße 145°C Chiptemperatur an der oberen
> Spezifikationsgrenze. Ich glaube, dass weder der Chip, noch in der Nähe
> liegende Elkos, noch das umliegende Plastgehäuse das lange mitmachen.

Das habe ich auch nicht behauptet. Übrigens sind es wahrscheinlich 40K 
über der Umgebung da ich mal annehme dass der Chip nicht im Kühlschrank 
betrieben wird und man sich dort noch die Finger verbrennt...


Leider hat der Chip keine Kühlfläche (ausser du benutzt das QFN 
Gehäuse). Aber du könntest über ein Kühlblech nachdenken.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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bestucki schrieb:
> Übrigens sind es wahrscheinlich 40K
> über der Umgebung da ich mal annehme dass der Chip nicht im Kühlschrank
> betrieben wird und man sich dort noch die Finger verbrennt...

Richtig, wobei wir unsere Chips auf Eigenätzplatinen durchaus schon mit 
80°C gemessen haben. Auf gefertigten, doppelseitigen FR4 gehen sie auf 
etwa 60°C. Dabei verwenden wir die SSOP-Variante und reichlich 
GND-Plane.

von ... (Gast)


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Ich wiederhole es noch mal, da du es anscheinend überlesen hast:

... schrieb:
> Sylvia H. schrieb:
>
>> Hat jemand eine Idee, ob der Plan
>> vielleicht falsch sein könnte?
>
> Ist er auf jeden Fall, da #CS dauerhaft auf High gezogen wird und
>
> dadurch die Datenübertragung über SPI nicht funktionieren wird.

von Falk B. (falk)


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@  Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite

>Naja, 60K über Umgebung hieße 145°C Chiptemperatur an der oberen
>Spezifikationsgrenze.

Ist normal.

> Ich glaube, dass weder der Chip, noch in der Nähe
>liegende Elkos, noch das umliegende Plastgehäuse das lange mitmachen.

Aber sicher. Der Chip kann das, warum auch nicht, ist ja rein digital. 
Das Gehäuse muss Reflowtemperaturen von 260°C aushalten, tut es. Und die 
Elkos in der Nähe bekommen nicht annähernd 145°C ab, bestenfalls Ta+20K 
oder so. Alles halb so wild.

>@Sylvia: Wenn Du den Chip unbedingt verwenden willst, stopfe die Platine
>mit Kupfer voll.

Siehe Kühlkörper.

MFG
Falk

von Sylvia H. (sandy)


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... schrieb:
> Ist er auf jeden Fall, da #CS dauerhaft auf High gezogen wird und
>>
>> dadurch die Datenübertragung über SPI nicht funktionieren wird.

CS ist mit dem Ansteuerungscontroller verbunden. Wenn dieser sein SS auf 
GND zieht, wird das ganze (hoffentlich) funktionieren. Aber danke für 
den Hinweis.

von bestucki (Gast)


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... schrieb:
> Ist er auf jeden Fall, da #CS dauerhaft auf High gezogen wird und
> dadurch die Datenübertragung über SPI nicht funktionieren wird.

#CS hat bereits einen interne Pullup. Genauso wie #RESET.


... schrieb:
> Ist normal. Wobei ich mal die Versorgungsspannung oszilloskopieren
> würde. Die Abblock Cs scheinen mir zu klein und zu wenig.

Zital aus dem Datenblatt:
> Each VDD and VSS pin pair should have a 0.1 μF ceramic bypass capacitor

Das würde ich allerdings beherzigen. Ich sehe nur drei Kondensatoren bei 
fünf Speisungspins.

von Sylvia H. (sandy)


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> Das würde ich allerdings beherzigen. Ich sehe nur drei Kondensatoren bei
> fünf Speisungspins.

ja, ich wollte Platz und Bauteile sparen.....

von bestucki (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> ja, ich wollte Platz und Bauteile sparen.....

Am falschen Ort gespart denn:

bestucki schrieb:
> #CS hat bereits einen internen Pullup. Genauso wie #RESET.

Tipp für das nächste Mal: Zuerst das Datenblatt gründlich durchlesen.

von ... (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> CS ist mit dem Ansteuerungscontroller verbunden.

Aber nicht im dem Stromlaufplan den du oben gepostet hast.

von Sylvia H. (sandy)


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... schrieb:
> Aber nicht im dem Stromlaufplan den du oben gepostet hast.

der Plan  ist nur die verdrahtung des ENC, auf einer 2. Seite ist der 
Ansteuerungscontroller, ein Cortex. Diese 2. Seite habe ich nicht 
gepostet, das stimmt....

von ... (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> der Plan  ist nur die verdrahtung des ENC, auf einer 2. Seite ist der
>
> Ansteuerungscontroller, ein Cortex. Diese 2. Seite habe ich nicht
>
> gepostet, das stimmt....

Ok, war für mich nicht ersichtlich, dass das einfache Beschriften einer 
Leitung mit einem Netz-Label ausreicht um eine Verbindung mit einer 2. 
Schaltbildseite herzustellen.

von Sylvia H. (sandy)


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irgendwie werd ich aus dem Datenblatt nicht schlau.
Ich möchte den ENC in den Sleep Mode schicken, und beschreibe das ECON.2 
Register mit einer 0x08 (VRPS) und danach mit einer 0x20 (PWRSV). Aber 
der ENC reagiert nicht (der Stromverbrauch reduziert sich nicht)
hab ich was vergessen?

von Sylvia H. (sandy)


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weis jemand, ob bei meinem powerdown Code irgendwas fehlt?
1
void enc_powerdown( void)
2
{
3
  /* turn off packet reception */
4
  enc28j60WriteOp(ENC28J60_BIT_FIELD_CLR, ECON1, ECON1_RXEN);
5
  /* wait for any in progress packets */
6
  while(enc28j60Read(ESTAT)& ESTAT_RXBUSY);
7
8
  /* wait for any current transmissions */
9
  while(enc28j60Read(ECON1)& ECON1_TXRTS);
10
11
  enc28j60WriteOp(ENC28J60_BIT_FIELD_SET, ECON2, ECON2_VRPS);
12
13
  /* enter sleep mode */
14
   enc28j60WriteOp(ENC28J60_BIT_FIELD_SET, ECON2, ECON2_PWRSV);
15
}

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Falk Brunner schrieb:
>>Naja, 60K über Umgebung hieße 145°C Chiptemperatur an der oberen
>>Spezifikationsgrenze.
>
> Ist normal.
>
>> Ich glaube, dass weder der Chip, noch in der Nähe
>>liegende Elkos, noch das umliegende Plastgehäuse das lange mitmachen.
>
> Aber sicher. Der Chip kann das, warum auch nicht, ist ja rein digital.

Ist nicht ganz richtig. Das LAN Frontend ist analog.

Falk Brunner schrieb:
> Das Gehäuse muss Reflowtemperaturen von 260°C aushalten, tut es.

Ich meinte eigentlich das Gehäuse der Baugruppe ;-)

Falk Brunner schrieb:
> Und die
> Elkos in der Nähe bekommen nicht annähernd 145°C ab, bestenfalls Ta+20K
> oder so. Alles halb so wild.

Wie lange soll die Schaltung halten?

von ... (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> und beschreibe das ECON.2
>
> Register mit einer 0x08 (VRPS) und danach mit einer 0x20 (PWRSV).

Genau umgekehrt wird ein Schuh draus.

Datenblatt Seite 16:
VRPS: Voltage Regulator Power Save Enable bit
.
.
.
When PWRSV = 0:
The bit is ignored; the regulator always outputs as much current as the 
device requires.

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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... schrieb:
> the regulator always outputs as much current as the
> device requires.

Woher weiss der Regulator das nur...?

von ... (Gast)


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BTW.: Da der 2. Schaltbildteil ja nicht verfügbar ist, im obigen 
Schaltbild es aber ein Label CLKOUT gibt, kann ich jetzt nur vermuten: 
Kann es sein, dass dein µC vom ENC mit Takt versorgt wird? Dann solltest 
du das Errata lesen:
Im Powerdown-Modus gibt es kein CLKOUT-Signal.

von ... (Gast)


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Knut Ballhause schrieb:
> Woher weiss der Regulator das nur...?

Langeweile?

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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... schrieb:
> Langeweile?

Nein, aber die Formulierung im Datenblatt ist einfach nur lächerlich.

von Sylvia H. (sandy)


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habs jetzt endlich geschafft, der ENC geht in den sleep-mode. Mein ENC 
code war richtig, das Problem war die SPI übertragung mittels meines 
Ansteuerungscontrollers Cortex STM32. Die Cortex Programmierung ist auch 
noch so eine Baustelle.........
Was mich nur wundert ist, das das Board im Powerdown Modus nur 60 mA 
weiger zieht als im normalmodus. Ich hatte erwartet, das er ca 120 mA 
weniger bräuchte, da er laut Datenblatt ja 120 mA im "Active, no 
transmitting" Mode, und 1,2 mA im "sleep-mode" zieht.
Hat damit jemand schon Erfahrung gesammelt?

von ... (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> Was mich nur wundert ist, das das Board im Powerdown Modus nur 60 mA
>
> weiger zieht als im normalmodus.

Hast du denn mal gemessen was er bei dir im Normalmodus zieht?

Sylvia H. schrieb:
> Mein ENC
>
> code war richtig,

Das er nur 60mA weniger zieht mag daran liegen, dass der Voltage 
Regulator nicht abgeschaltet ist. Siehe meinen Post 
Beitrag "Re: ENC28J60 wird heiss"

von Sylvia H. (sandy)


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... schrieb:
> Hast du denn mal gemessen was er bei dir im Normalmodus zieht?

Im Normalmodus zieht die ganze Platine (mit Ansteuerungscontroller, 
einer smd LED und einer 3mm Blinkenden LED) 114 mA.
Das blöde ist, heute morgen reagiert der ENC wieder nicht, gestern abend 
gings noch...
manchmal könnte ich laut sch.... schreien.
Deshalb kann ich nur sagen, gestern zog er im power down Modus 65 mA, 
also knapp 50 mA weniger

... schrieb:
> Das er nur 60mA weniger zieht mag daran liegen, dass der Voltage
> Regulator nicht abgeschaltet ist. Siehe meinen Post
> Beitrag "Re: ENC28J60 wird heiss"

genaus in der Reihenfolge wie ich meinen Code gepostet habe steht es im 
Datenblatt S.73. Zuerst VRPS und dann PWRSV setzen. Habs mal umgekehrt 
versucht, aber wie gesagt, heute morgen zeigt der ENC keine Reaktionen

von ... (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> genaus in der Reihenfolge wie ich meinen Code gepostet habe steht es im
>
> Datenblatt S.73

Dann widerspricht sich das Datenblatt selbst. Auf Seite 16 steht es 
genau anders herum, bzw. wird drauf hingewiesen, dass wenn PWRSV noch 0 
ist, die Einstellung des VRPS-Bits ignoriert wird.

von Sylvia H. (sandy)


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ENC schläft immer noch, hab mal mit dem Oszi gemessen und festgestellt, 
das der Quarz nicht schwingt. Von Pin 22 auf GND habe ich eine 
Gleichspannung von ca 1V. Im Forum hab ich gelesen, dass dies am 25 Mhz 
Standart  Oberton Quarz hängen kann, werd mir mal bei Reichelt den 
25,000000-X22 Grundtonquarz besorgen

von ... (Gast)


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Sylvia H. schrieb:
> Im Forum hab ich gelesen, dass dies am 25 Mhz
> Standart  Oberton Quarz hängen kann,

Richtig.

von Simon K. (simon) Benutzerseite


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Noch ein kleiner Hinweis wegen den Abstürzen: Schau auch mal ins Errata 
Sheet.

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