mech. 7-Segment-Anzeige macht Probleme

[Marc K. (dergruenekobold)]

Hallo,

Ich habe eine Elektronik zur ansteuerung einer mechanischen 
7-Segment-Anzeige gebaut so wie im Bild dargestellt. Der AC/DC Wandler 
ist ein einfaches Netzteil mit 24V und 6,25A. Isgesamt habe ich 2 
Anzeigen, also 14 Segmente. Immer 7 Segmente werden zur selben Zeit 
geschalten. Die Spannungsversorgung für den µC wird mittels DC/DC 
Wandler von der 24V Leitung auf 3,3V geregelt. Die H-Brückentreiber sind 
BD6231F-E2 mit 6-36V und max. 1A.

Nun mein Problem. Ich habe die Schaltung aufgebaut und nach 1-2 Monaten 
betrieb sind die 2 H-Brückentreiber für jeweils das erste Segment der 
beiden Anzeigen kaputt gegange. Ausgetauscht und es lief wieder.

Dann nach wieder relativ kurzer Zeit ist das Netzteil kaputt gegangen. 
Es hat keine 24V mehr gebracht sondern nur noch 21V was für die Anzeigen 
zu wenig war.

Danach habe ich das Netzteil gegen eines ausgetauscht welches nur 4A bei 
24V liefert da ich dachte das reicht aus, denn es werden nur 7 Segmente 
zur selben Zeit geschalten was ca. 3,5A benötigt. Dann nach einem halben 
Tag betrieb ist der µC und das Netzteil hopps gegangen.

Nun spekuliere ich, dass das Problem mit den Induktionsströmen der 
Spulen der 7-Segment-Anzeige zusammen hängt.

Zum Schaltvorgang: Es werden die 7-Segmente der ersten Anzeige für 150ms 
geschalten. Danach wird 150ms kein Strom gezogen. Danach werden die 
7-Segmente der zweiten Anzeige für 150ms geschalten und abermals für 
150ms kein Strom gezogen. Es sollte also nie mehr als 3,5A benötigt 
werden.

Habe ich irgendwelche Dioden vergessen? Könnte ich Spannungsschwankungen 
wegen der Schaltvorgänge auf der Leitung haben? Für Hilfe bin ich sehr 
dankbar.

MFG Marc

[Horst (Gast)]

Dein unterer Baustein hat keinen Saft!

[Marc K. (dergruenekobold)]

Oh sorry das Bild war falsch. Hier das richtige.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Marc Köcher schrieb:
> Hier das richtige.
Sicher?
Dein unterer Baustein hat keinen Saft!

Marc Köcher schrieb:
> Ich habe die Schaltung aufgebaut
Wie sieht der Aufbau aus?

[Michael A. (Gast)]

Marc Köcher schrieb:
> ... nach 1-2 Monaten betrieb sind die 2 H-Brückentreiber für jeweils
> das erste Segment der beiden Anzeigen kaputt gegange.

Was heißt "kaputt gegangen"? Hatten die irgendwo eine niederohmige 
Verbindung, haben die nicht mehr auf Steuerbefehle reagiert oder was hat 
die Fehlerdiagnose an Details ergeben.
Wenn irgendetwas nach 1-2 Monaten kaputt geht, liegt es meist daran, 
dass ein Bauteil oberhalb der Maxmimum-Ratings betrieben wird. Hast du 
mal beim Schalten die Versorgungsspannung mit einem Oszi angeguckt?

[Falk B. (falk)]

@  Marc Köcher (dergruenekobold)

>Nun mein Problem. Ich habe die Schaltung aufgebaut und nach 1-2 Monaten
>betrieb sind die 2 H-Brückentreiber für jeweils das erste Segment der
>beiden Anzeigen kaputt gegange. Ausgetauscht und es lief wieder.

Hmm.

>Dann nach wieder relativ kurzer Zeit ist das Netzteil kaputt gegangen.
>Es hat keine 24V mehr gebracht sondern nur noch 21V was für die Anzeigen
>zu wenig war.

Wo sthet denn die Anzeige? Wie sieht die Umgebung aus? Vielleicht ist es 
Überhitzung?

>zur selben Zeit geschalten was ca. 3,5A benötigt. Dann nach einem halben
>Tag betrieb ist der µC und das Netzteil hopps gegangen.

Komisch.

>Nun spekuliere ich, dass das Problem mit den Induktionsströmen der
>Spulen der 7-Segment-Anzeige zusammen hängt.

Wenn die Brückentreiber WIRKLICH intern so aufgebaut sind, wie dein 
Schaltplan zeigt, haben die interne Freilaufdioden. Da passiert nichts. 
Es könnte jedoch sein, dann deine Spulen beim gleichzeitgen Abschalten 
zuviel Strom zurückspeisen und damit kurzzeitig deine 24V stark anheben. 
Dagegen hilft ein größerer Elko an den 24V, so 1000uF. GGf. muss man 
dort eine kräftige Z-Diode mit vielleicht 27V Nennspannung anklemmen, 
die begrenzt dann die Spannung.

In deinem 2. Schaltplan ist ein massiver Fehler! Der untere 2,2uF Elko 
ist falsch verbunden! Da bekommt der untere IC keine Masse! Und Namen 
für die Bauteile wären auch nicht verkehrt. Das alles läßt vermuten, 
dass ein Fehler im realen Aufbau deiner Schaltung steckt. Möglich wäre 
u.a., dass duch sehr schlechte Masseführung beim Schalten der 3,5A dein 
uC eine Masseverschiebung sieht und dadurch deine Ansteuerung Probleme 
kriegt.

[Michael A. (Gast)]

Falk Brunner schrieb:
> Wenn die Brückentreiber WIRKLICH intern so aufgebaut sind, wie dein
> Schaltplan zeigt ...

Das Datenblatt behauptet es so
http://rohmfs.rohm.com/en/products/databook/datasheet/ic/motor/dc/bd623x-e.pdf

[Wolfgang (Gast)]

Marc Köcher schrieb:
> Immer 7 Segmente werden zur selben Zeit geschalten.
Damit erzeugst du eine ziemliche Impulsbelastung für das Netzteil und 
den arg kleinen 100µF-Elko. Ist letzterer auf diese Impulsströme 
ausgelegt und hat er einen niedrigen ESR? Warum schaltest du die Segment 
nicht im 10ms-Bereich zeitversetzt? Das würde die Anforderungen an das 
Netzteil in Bezug auf Impulsfestigkeit deutlich reduzieren.

[Falk B. (falk)]

@  Wolfgang (Gast)

>> Immer 7 Segmente werden zur selben Zeit geschalten.
>Damit erzeugst du eine ziemliche Impulsbelastung für das Netzteil

Naja

und
>den arg kleinen 100µF-Elko.

Wir reden über 3,5A, so wild ist das nicht.

> Ist letzterer auf diese Impulsströme
>ausgelegt und hat er einen niedrigen ESR?

Ist hier vollkommen schnuppe. Die paar Pulse verkraften selbst die 
miesesten Elkos.

[Marc K. (dergruenekobold)]

>Was heißt "kaputt gegangen"?
Bedeutet, dass man optisch nichts sieht aber die Ansteuerung keinen 
Effekt am Ausgang des H-Brückentreibers hat.

Die Zeichnung habe ich händisch angefertigt mit wohl zu vielen Fehlern. 
Deshalb hier im Bild die tatsächliche Schematik.

Größere Elkos habe ich schon bestellt und wollte es mal mit diesen 
versuchen. Mit 2x 3300µF. Ne Z-Diode mit 27V werde ich dann wohl auch 
mal testen.

Mit den Oszi habe ich noch nichts gemessen, da der Aufbau recht sperrig 
und nicht bei mir sondern in Betrieb ist/war. Sollte das rumprobieren 
nichts bringen werd ich das Oszi zu hilfe nehmen.

Auch das versetzte Ansteuern der Segmente hab ich mir schon überlegt und 
werde es mal testen.

Des Weiteren habe ich mal ein Netzteil mit 24V und 10A bestellt, mit 
welchem ich die Geschichte mal testen wollte.

MFG Marc

[Falk B. (falk)]

@  Marc Köcher (dergruenekobold)

>Deshalb hier im Bild die tatsächliche Schematik.

Schltpläne, die nur noch aus NEtznamen bestehen, sind recht sinnlos.

>Größere Elkos habe ich schon bestellt und wollte es mal mit diesen
>versuchen. Mit 2x 3300µF. Ne Z-Diode mit 27V werde ich dann wohl auch
>mal testen.

Tu das.

>Auch das versetzte Ansteuern der Segmente hab ich mir schon überlegt und
>werde es mal testen.

Kann man machen, ist aber kaum der Grund deiner Ausfälle.

>Des Weiteren habe ich mal ein Netzteil mit 24V und 10A bestellt, mit
>welchem ich die Geschichte mal testen wollte.

Bringt gar nichts.

Weiterhin sollte ein Schaltplan anders gestaltet sein.

Schaltplan richtig zeichnen

Als Netznamen nimmt man nicht den Pinnamen der ICs (RB0 etc.), sondern 
einen sinnvollen, der die Funktion beschreibt.

[Marc K. (dergruenekobold)]

Nun hab ich noch eine Frage zum Überspannungsschutz. Reicht es da aus 
eine Zenerdiode mit 27V zwischen 24V und GND zu hängen oder muss ich da 
dann noch mit Sicherungen arbeiten?

[Falk B. (falk)]

@  Marc Köcher (dergruenekobold)

>Nun hab ich noch eine Frage zum Überspannungsschutz. Reicht es da aus
>eine Zenerdiode mit 27V zwischen 24V und GND zu hängen

Ja.

> oder muss ich da
> dann noch mit Sicherungen arbeiten?

Nein.

[Marc K. (dergruenekobold)]

Ich hätte da ne Suppressordiode rausgesucht und wollte wissen ob ich die 
nehmen kann.

BZW04-26B

Bidirektional oder unidirektional dürfte ja keine Rolle spielen oder?

MFG Marc