Hallo! Ich möchte gern mein Layout für eine kleine Strommessung zeigen und würde die Profis mal bitten, drüber zu schauen. Das Layout und der Schaltplan sind noch nicht ganz fertig, es fehlen noch ein paar Sachen, die kommen noch, wollte erstmal den Teil soweit abschliessen. Zuerst einmal, was ich überhaupt machen möchte. Ich nutze ein altes PC Netzteil zum basteln. Da diese Netzteile aber nicht gegen Überlast geschützt sind, möchte ich gern eine Strommessung mit einbauen, das ich immer den Strom im Blick habe. Jetzt war meine Idee,4 relativ große 7 Segment Anzeigen zu nutzen, und die komplette Elektronik auf der Bottom Seite hinter den Anzeigen zu verstauen. Ich habe mich für 20mm Anzeigen von Reichelt entschieden. Als Shunt wird mal ein Widerstandsdraht genutzt und als OPV ein LT1013. Da in dem Gehäuse zwei OPV's sind, wollte ich einen für den Bereich von 0 bis 1A nutzen, den anderen dann von 1 bis 20A, mehr schafft dann das Netzteil sowieso nicht. Als Versorgungsspannung für meine Steuerung wollte ich die 5V Vsb nutzen, die im Netzteil zur Verfügung steht. Bei der ganzen Schaltung kommt es mir in erster Linie darauf an, ein vernünftiges kleines Layout hinzubekommen, ob die Schaltung nun sonstwie exakt ist, ist eher nachrangig, da es mir egal ist, ob da 1mA mehr oder weniger fließt, 100mA genau reicht mir völlig zu, deswegen auch die Bastelei mit dem Widerstandsdraht. Kalibrieren kann ich meine Schaltung dann mal auf Arbeit, da haben wir entsprechende Messmittel. Als Controller kommt ein Attiny24 zum Einsatz, der ein Schieberegister ansteuert welches einen ULN2803 steuert. Bei dem ULN bin ich mir nicht sicher, ob der PIN 10 namens CD+ wirklich unbeschaltet bleiben kann, ich verstehe den Sinn von dem Anschluss irgendwie nicht. Das Wirr-warr hinter dem ULN im Schaltplan möchte ich entschuldigen, ich habe die Pins so lange hin und her geschoben, bis es mir auf dem Layout am besten gepasst hat. C1 stellt den Abblockkondensator vom Schieberegister dar, mit INVOKE wollte das irgendwie nicht klappen, im Layout hatte der Kondensator nirgends wohin eine Verbindung, beim OPV genauso. Die transistoren hinter dem OPV benötige ich um wirklich auf 0V zu kommen, wenn kein Strom fließt. Die Transistoren für die Anzeigen bin ich mir nicht ganz sicher, ob diese reichen, da fehlt mir einfach die Erfahrung. die Bohrlöcher bereiten mir auch noch großes Kopfzerbrechen, da hab ich noch keine richtige Idee, wie ich das umsetze. Wenn die Platine dann mal fertig ist, wollte ich sie bei Jakob Kleinen in seinem Post 30ct/cm² mit fertigen lassen. Ich habe seine DRC Datei runtergeladen, und die bringt bis jetzt nur einen Fehler, weil ich einen unbenutzen PIN von den Anzeigen als Via nutze, was meiner Meinung nach kein Problem darstellen sollte. So, ich hoffe, ich werde nachher mir nicht ein anderes Hobby suchen, nachdem ich mitbekomme, was ich so alles falsch gemacht habe. :-) Trotzdem schonmal danke an jeden, der sich Zeit nimmt, das ganze mal anzusehen. MfG Dennis
Hier der Schaltplan nochmal etwas kleiner, der ist im ersten Post etwas groß geraten. MfG Dennis
Was soll das mit den OpAmps und den Transistoren? Du willst doch bestimmt die Spannung über deinen Shunt-Widerstand (Konstantandraht) verstärken und dann zum ADC des AVR führen. Wenn der OpAmp mit 5V versorgt wird gehst du sicher dass die Spannung am ADC-Pin nicht zu hoch wird, wähle 2.56V als Referenz. Spannung verstärken: http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm Die 18 Ohm pro LED sind auch etwas ungünstig, bei 5V Versorgung und roten LEDs fließt da ein Strom von ca. 160mA pro LED. Die meisten LEDs halten nur max. 20mA aus, also erhöhe den Wert auf 180 Ohm. Vergrößere auch die Werte von R9 bis R12, da würden jeweils 13mA in jeden Pin fließen. Wähle da 3k bis 5k Ohm (10k gehen bestimmt auch). Bei 20A solltest du auf den Spannungsabfall und die Leistung über den Shunt achten, sonst schmilzt dir der Draht durch.
Man macht i.d.R. erst den Schaltplan FERTIG und danach die Leiterplatte...
B.A. schrieb: > Was soll das mit den OpAmps und den Transistoren? > > Du willst doch bestimmt die Spannung über deinen Shunt-Widerstand > (Konstantandraht) verstärken und dann zum ADC des AVR führen. mir ist die Funktion des ADC durchaus bewusst, auch des OP Amps, aber da ich keine negative Spannung habe, würde ich am Ausgang des OPV nicht auf 0V kommen, mit dem Transistor schon. B.A. schrieb: > Wenn der OpAmp mit 5V versorgt wird gehst du sicher dass die Spannung am > ADC-Pin nicht zu hoch wird, wähle 2.56V als Referenz. auch das ist mir klar, da der OPV auch keine 5V am Ausgang haben kann, wenn er mit 5V versorgt wird, außerdem hat der Atiny nur 1,1V Reverenz, die werde ich nutzen. B.A. schrieb: > Die 18 Ohm pro LED sind auch etwas ungünstig, bei 5V Versorgung und > roten LEDs fließt da ein Strom von ca. 160mA pro LED. Ich habe selbst nochmal nachgerechnet, und die 18 Ohm sind wirklich etwas wenig, aber 33 Ohm reichen, weil ich will die Anzeigen ja nicht dauerhaft leuchten lassen, Thema Multiplexing, anders geht es doch nach meinem Plan gar nicht. B.A. schrieb: > Bei 20A solltest du auf den Spannungsabfall und die Leistung über den > Shunt achten, sonst schmilzt dir der Draht durch. Daran habe ich auch gedacht, es werden mehrere Drähte parallel werden, weil ich sonst auch mit dem Widerstand nicht tief genug komme. hugo westphal schrieb: > Man macht i.d.R. erst den Schaltplan FERTIG und danach die > Leiterplatte... Naja, in meinem Kopf ist alles fertig, und in LTSpice habe ich die OPV Schaltung mal simuliert, um auf die richtigen Bauteilwerte zu kommen, das größte Problem, was ich habe sind die Bauformen, weil ich eben noch nie was in SMD geroutet habe. Bei der OPV Schaltung habe ich noch Probleme vernünftige SMD Potis zu finden, damit ich die Schaltung auch mal abgleichen kann. B.A. schrieb: > Vergrößere auch die Werte von R9 bis R12, da würden jeweils 13mA in > jeden Pin fließen. > Wähle da 3k bis 5k Ohm (10k gehen bestimmt auch). Den Wert habe ich falsch hier im Tutorial abgelesen, da muss ich dir recht geben. MfG Dennis
Schau mal ins Datenblatt deiner 7-Segment-Anzeige, ich glaube nicht dass so viel Strom rüber fließen darf. Welche Farbe haben die LEDs? Bei roten fließen 79mA über eine LED, wenn alle 8 LEDs an sind musst du mit 630mA rechnen, da reichen deine BCR555 nicht mehr aus. Selbst wenn es weiße oder blaue LEDs wären würden immer noch 48mA über eine LED fließen. Du machst dir die LEDs damit kaputt, auch wenn sie nur 1/4 der Zeit an sind. Wenn du recht hohe Ströme schaltest solltest du noch einen dickeren Elko (100µF) hinzufügen. Ich sehe gerade dass die BCR555 interne Basis-Widerstände besitzen, du brauchst also nicht unbedingt welche zu bestücken.
B.A. schrieb: > Schau mal ins Datenblatt deiner 7-Segment-Anzeige, ich glaube nicht dass > so viel Strom rüber fließen darf. Im Datenblatt steht was von 160mA bei 1/10 Duty Cycle, bei Roboternetz hab ich als Faustregel ungefähr 20mA x Anzahl der Anzeigen, jedoch eben nicht über den Wert, der im Datenblatt steht, und da stehen eben bei mir die besagten 160mA, und da ich mehr als 1/10 die LED's bestromen werde, dachte ich mir gehen wir auf etwa 80mA, mit 20mA werden die wohl recht dunkel werden. B.A. schrieb: > wenn alle 8 LEDs an sind musst du > mit 630mA rechnen, da reichen deine BCR555 nicht mehr aus. das stimmt allerdings, aber es ist echt schwer, smd Transistoren zu finden, die mehr als 0,5A schalten können, ich mein, ist ja klar, wo soll auch die Verlustleistung hin, da werd ich wohl noch ausbessern müssen. B.A. schrieb: > Wenn du recht hohe Ströme schaltest solltest du noch einen dickeren Elko > (100µF) hinzufügen. Meinst du in die Versorgungsleitung oder in den Leitungen zur Basis der Transistoren? B.A. schrieb: > Ich sehe gerade dass die BCR555 interne Basis-Widerstände besitzen, du > brauchst also nicht unbedingt welche zu bestücken. Das hab ich echt nich gesehn, danke für den Hinweis. Auch vielen Dank, das du dich mit meinem eigentlich doch recht simplen plan beschäftigst, aber ich merk immer wieder, auch so einfache Sachen habens echt in sich. MfG Dennis
Dennis H. schrieb: > das stimmt allerdings, aber es ist echt schwer, smd Transistoren zu > finden, die mehr als 0,5A schalten können, ich mein, ist ja klar, wo > soll auch die Verlustleistung hin, da werd ich wohl noch ausbessern > müssen. Stichwort Mosfet...
SNR schrieb: > Stichwort Mosfet... Oh, stimmt, auf die einfachsten Ideen kommt man selber nicht, da werd ich morgen gleich mal wieder paar Datenblätter wälzen, danke für den Tip. Kevin K. schrieb: > Wie programmierst du den C? Da ist kein Stecker für zu sehen. Bisher habe ich ja nur mit DIL Gehäusen und bedrahteten Bauteilen geroutet, und da hatte ich jedesmal große Probleme den Stecker mit zu routen, und da hab ich dann mal eine etwas arg bastelorientierte Lösung gefunden, ich hab den ISP Stecker immer weggelassen und habe mit kurzen Kabeln meinen Stecker direkt an den µC angelötet, hat immer super funktioniert. Jetzt das erste mal mit einem SOIC Gehäuse wollte ich das ähnlich machen, der Pin-Abstand sollte das noch möglich machen, oder wenn ich zum Schluss noch ein wenig Platz habe, setze ich vielleicht ein paar Via's, das ich die Kabel an denen anlöte, das ist keine professionelle Lösung, das weis ich, aber für meine kleinen Bastelzwecke funktionierte die Methode bisher am besten. Einen Fehler habe ich gerade eben noch selber gefunden, ich Trottel hab den Reset-Pin mit als I/O genutzt, so kann das nix werden, da muss ich nochmal was ändern. MfG Dennis
Hallo! Ich habe mal mein Layout fertig gemacht. Ich habe meinen Reset-Pin frei gemacht, ich habe die komplette OPV Schaltung fertig gestellt. Das schwerste war es vernünftige SMD Potis zu finden, habe mich jetzt für welche von Conrad entschieden, da habe ich einen Laden ganz in meiner Nähe, da kann ich mal hinfahren, der Rest wird bei Reichelt bestellt. Auf der Anoden-Seite der Anzeigen befinden sich jetzt P-Mosfets, IRLML 6402, die sollten den Strom ohne Probleme schalten können. Als Gate-Widerstände habe ich einfach mal um die 50 Ohm genommen, das hab ich so schon öfter mal bei anderen Schaltungen gesehn. Als Vorwiderstände für die LED's in den Anzeigen bin ich jetzt auf 39 Ohm gegangen, da es sonst mit der Verlustleistung nicht klappt. Zwei Fragen habe ich noch, zum einen, der Pin mit der Bezeichnung CD+ am ULN 2803 habe ich jetzt unbeschalten gelassen, ist das so ok? Wenn ja, wofür wird dieser Pin dann überhaupt gebraucht? Und meine zweite Frage bezieht sich mal wieder auf die Bohrlöcher, da habe ich jetzt einfach im Board-Editor die Funktion Hole genutzt, ist das so ok? Wäre schön, wenn sich nochmal jemand zwei Min Zeit nehmen könnte, mein kleines einfaches Layout anzusehen, ich wäre dafür sehr dankbar. MfG Dennis
Hallo Dennis, bzgl. der Montagelöcher. Es gibt die holes.lbr, in der sind "fertige" Montagelöcher drin, bei denen auch ein Umriss für den Schraubenkopf mit eingezeichnet ist. So sieht man gleich welchen Abstand man braucht. Kann z.B. gut sein das das Bohrloch neben der Schraubklemme zu dicht an selbiger sitzt. Dann wird es nämlich schwierig dort die Schraube auch hinzubekommen. Grüße, Chris Edit: Achja, und die Dreiergruppe an Via's bei IC2/C2 da unten, die sind aber arg dicht beieinander.
Hallo! Die 'holes.lbr' hatte ich schonmal gefunden, fand die Löcher da ziemlich riesig, aber mit deiner Erklärung wurde mir das direkt mal klar, warum das so ist. Man merkt eben, das ich das noch nicht wirklich oft gemacht hab, auf die einfachsten Sachen komm ich manchmal nich selber. Die drei Via's hab ich gesehn, die Stelle ist nicht wirklich einfach, da hab ich lange dran rum gebastelt, bis es überhaupt geklappt hat, aber ich hab die .drc Datei von Jakob Kleinen mal drüber laufen lassen, die hat keine Fehlermeldungen gebracht, damit dachte ich, wird das schon klar gehen. Aber das anlöten des Widerstandes darüber wird sicher interessant, das ich da keine Brücken reinlöte. MfG Dennis
Hallo Dennis, och, die 3er Gruppe da kann man schon etwas auflösen, siehe Bild. Zuerstmal, nimm runde Via's anstelle der viereckigen. Einfach mal alle Layer ausblenden, alles auswählen, dann Change -> Shape -> Round -> Rechtsklick. Mit den runden kommt man nämlich näher bis in die "Ecken" rein. Der Bohrdurchmesser könnte auch etwas kleiner werden scheint mir. 0.4mm sollte eigentlich kein Problem sein. Wenn schon alle Vias angewählt sind kannst das gleich mit Change -> Drill machen. Zuerst das Raster kurzfristig auf mm umstellen. Bei Change -> Drill dan die "..." wählen und 0.4mm eingeben. Dann ebenfalls wieder Rechtsklick. Jetzt kannst das Raster wieder auch inch oder mil zurück umstellen. Dann zieh das eine Via bei dem Chip etwas nach links-oben. Die beiden blauen Leiterbahnen rechts daneben dann ebenfalls etwas nach links schieben, dabei die die rechte der beiden näher zu der anderen schieben. Jetzt hast Du Platz um eines der 3er-Via's etwas nach links/unten zu ziehen. Das andere kann noch etwas nach rechts/unten gezogen werden, wenn Du die rote LB dort etwas anders verlegst. Grüße, Chris
Hey Hallo! Vielen Dank dir für die vielen echt nützlichen Tipps, habe diese mal so gut es (meiner Meinung nach) geht umgesetzt, und einfach nochmal angehangen, jetzt sieht die enge Stelle auch schon etwas entspannter aus. Die Bohrlöcher sind schon echt ganz schön groß, kann mir gar nicht richtig vorstellen, das eine 3mm Schraube so groß sein soll, täuscht sicher, weil die Bauteile eben alle ziemlich klein sind. MfG Dennis
Klar, so groß ist der Schraubenkopf selber meistens nicht. Was aber wenn eine U-Scheibe, oder Zahnscheibe, etc. mit dazu soll? Oder wenn Sechskant-Abstandsbolzen verwendet werden sollen? Solche Sachen, besonders Scheiben, sind da im Durchmesser schon größer als der Schraubenkopf. Ist halt mehr als Maximalmaß zu verstehen, "Safe Area" sozusagen. Lieber etwas mehr Abstand, als nachher eine Leiterbahn oder ein Bauteil im Weg... Grüße, Chris
@ Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r) >gemacht, ich habe die komplette OPV Schaltung fertig gestellt. Das Der Sinn von Q5 und Q6 erschließt sich mir nicht. Sie sind wohl eher sinnfrei. Ein OPV kann einen ADC-Eingang schon allein treiben. Die variable Verstärkung braucht man auch nicht, das kalibriert man heute in Software. >Auf der Anoden-Seite der Anzeigen befinden sich jetzt P-Mosfets, IRLML >6402, die sollten den Strom ohne Probleme schalten können. Da fehlen Pull-Ups an den Gates, damit die beim Programmieren sicher sperren. Sonst brennen dir ggf. deine Anzeigen weg. 10K sind OK. >Gate-Widerstände habe ich einfach mal um die 50 Ohm genommen, das hab >ich so schon öfter mal bei anderen Schaltungen gesehn. Kann man weglassen, schadet aber auch nicht. >Zwei Fragen habe ich noch, zum einen, der Pin mit der Bezeichnung CD+ am >ULN 2803 habe ich jetzt unbeschalten gelassen, ist das so ok? Ja. >Wenn ja, wofür wird dieser Pin dann überhaupt gebraucht? Wenn man Relais ansteuert, dort sind die Freilaufdioden gemeinsam rausgeführt. >habe ich jetzt einfach im Board-Editor die Funktion Hole genutzt, ist >das so ok? Jain. Besser ist es, ein Loch aus der Lib "Holes" zu nutzen, dodrt sind die Sperrflächen etc. mit drin.
Christian Klippel schrieb: > Solche Sachen, > besonders Scheiben, sind da im Durchmesser schon größer als der > Schraubenkopf. Hallo! das stimmt, da kann schon einiges an Durchmesser zustande kommen. Falk Brunner schrieb: > Der Sinn von Q5 und Q6 erschließt sich mir nicht. Sie sind wohl eher > sinnfrei. Ein OPV kann einen ADC-Eingang schon allein treiben. Der Sinn hinter den beiden ist recht einfach, ich hatte so eine Art Schaltung in irgend einem Beitrag hier gefunden. Mein Problem ist, das ich keine negative Spannung habe, also den OPV nur mit 5V und GND versorgen kann. Da habe ich eben diese Schaltung gefunden, wie man trotzdem am Ausgang auf 0V kommen kann. Später habe ich erst woanders gelesen, das ich mit dem LT1013 auch mit z.B. nem 1kOhm Widerstand am Ausgang durchaus auf 0V komme, naja, schaden tun die beiden nicht, drum lass ich sie drin. >Die > variable Verstärkung braucht man auch nicht, das kalibriert man heute in > Software. Naja, da ich das gern bei mir auf Arbeit kalibrieren würde, weil wir da vernünftige Messmittel haben, finde ich die Lösung schon besser, so muss ich nich mitn Laptop auf Arbeit, sondern kann das fix mit nem kleinen Schraubenzieher erledigen, ich will ja keine Massenfertigung betreiben, ist ja bloß für mein kleines Bastelnetzteil. Falk Brunner schrieb: > Da fehlen Pull-Ups an den Gates, damit die beim Programmieren sicher > sperren. Sonst brennen dir ggf. deine Anzeigen weg. 10K sind OK. Stimmt, an den unprogrammierten Zustand hab ich nich gedacht, danke für den Tip, werd ich noch nachbessern. Falk Brunner schrieb: > Wenn man Relais ansteuert, dort sind die Freilaufdioden gemeinsam > rausgeführt. Aso, ok, macht Sinn, auch wenn ich immer dachte, das Relais die Dioden schon fest verbaut haben, aber sicher gibts irgendwo aus Hinterrückswalde einen Hersteller, der welche ohne Dioden baut. Aber ist gut zu wissen, falls man das mal braucht. Falk Brunner schrieb: > Jain. Besser ist es, ein Loch aus der Lib "Holes" zu nutzen, dodrt sind > die Sperrflächen etc. mit drin. Das hab ich jetzt auch schon so gemacht, und das ist schon besser, das ist wohl richtig. MfG Dennis
@ Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r) >Ausgang durchaus auf 0V komme, naja, schaden tun die beiden nicht, Doch, das tun sie. Denn deine Rückkopplung ist falsch. Wenn, dann müsst die nämlich vom Emitter der Transitoren wegggehen und nicht von der Basis. Denn nur dann kompentsiert der OPV die Basis-Emitter-Spannung. >Aso, ok, macht Sinn, auch wenn ich immer dachte, das Relais die Dioden >schon fest verbaut haben, aber sicher gibts irgendwo aus >Hinterrückswalde einen Hersteller, der welche ohne Dioden baut. Der Großteil der Relais hat keine Diode eingebaut. Hmmm. MfG Falk
>> Wenn du recht hohe Ströme schaltest solltest du noch einen dickeren Elko >> (100µF) hinzufügen. >Meinst du in die Versorgungsleitung oder in den Leitungen zur Basis der >Transistoren? YMMD Ernsthaft: Elkos an der Basis verzögern Signale, recht undefiniert. Elkos an der Versorgung dämpfen Spannungseinbrüche.
Falk Brunner schrieb: > Doch, das tun sie. Denn deine Rückkopplung ist falsch. Wenn, dann müsst > die nämlich vom Emitter der Transitoren wegggehen und nicht von der > Basis. Denn nur dann kompentsiert der OPV die Basis-Emitter-Spannung. Ohha, na eben, hatte das ganze mal in LT Spice simuliert, damit ich keinen Mist zusammen bastel, und dann krieg ich die Schaltung nichtmal richtig in Eagle übertragen, langsam wirds peinlich für mich, was man nicht alles für Fehler machen kann. chick schrieb: > Ernsthaft: Elkos an der Basis verzögern Signale, recht undefiniert. > Elkos an der Versorgung dämpfen Spannungseinbrüche. Ich hab seinen Post rein gar nicht verstanden, weil ich denke, das 600mA keine großen Ströme sind, zumal meine zuleitung zu der Schaltung ja ausm PC Netzteil kommt. Die 5V, die ich da nutze, können 2A liefern, und ich denke, das der Netzteilhersteller schon eine entsprechende Pufferung eingebaut hat, schließlich ist ein PC sicher anfälliger auf Spannungseinbrüche als meine kleine einfache Schaltung. MfG Dennis
So, jetzt habe ich das ganze mal aktualisiert, ich habe Pull ups an die Mosfets gelegt, ich habe meine OPV Schaltung richtig gestellt, und einen Fehler hab ich selber noch gefunden, ich hatte keinen Pull up am Reset, den habe ich auch noch eingefügt. Der Schaltplan sieht jetzt noch ein wenig lustiger aus als vorher. MfG Dennis
@ Dennis H. (t1w2i3s4t5e6r) >Fehler hab ich selber noch gefunden, ich hatte keinen Pull up am Reset, >den habe ich auch noch eingefügt. Leitungen duch Symbole sind böse. Zeichne es richtig, wenn du nicht als kleiner Depp ausgelacht werden willst. Der Platz dazu ist da, muss man nur etwas sinnvoll umstrukturieren. > Der Schaltplan sieht jetzt noch ein > wenig lustiger aus als vorher. Was mal nicht Sinn und Zweck von Schaltplänen ist. Sie sollen gut lesbar sein. MfG Falk
Hallo! Von Jemanden wir dir nehme ich mir sowas zu Herzen, darum hier nochmal mein Schaltplan in einer vernünftigen Version, weil wer wird schon gern ausgelacht. ;-) MfG Dennis
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