Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Feedback Schaltplan und Boardlayout


von Conny G. (conny_g)



Lesenswert?

Hallo Alle,

anbei Schaltplan und Boardlayout für eine Platine, die folgendes tut:

- Stromversorgung 12V, Regler auf 5V, Verpolungsdiode, Rückstromdiode, 
Pufferung mit 100nF und Low-ESR-C
- Atmega328 mit 20 Mhz Quarz, Reset-Taster, Info-LED
- ISP-Port
- RFM12 Funkmodul mit Versorgungsspannungsfilterung durch Induktivität
- 4x IRLU024N Mosfet an den PWM-Ports des AVR
- Info-LED (Low Current auf 5mA gesetzt) für jeden Mosfet-Kanal

Das Board soll Dinge tun wie:
- Sprinkler-Ventile schalten
- Relais schalten
- Türöffner schalten
- evtl. 12V-Lampen oder LED-Stripes dimmen per PWM
und Aufgaben ähnlicher Art.
Konkret sind im Augenblick nur Sprinkler und Türöffner, aber ich möchte 
es als Grundlage für Weiteres verwenden.

Habe es für max. 3A Strom pro Mosfet ausgelegt und maximal 10A für die 
ganze Platine.
Die Mosfets bekommen ihren Strom direkt von der Schraubklemme, ohne 
Pufferung oder Verpolungsdiode.

Würde mich freuen, wenn ihr kurz draufschaut, ob Euch grobe Fehler oder
relevante Verbesserungsvorschläge auffallen!

Vg,
Conny

von Otto (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

hast du bereits den DRC laufen lassen?

R4 ist im Schaltplan kurzgeschlossen, daher ist die "Gummilinie" im 
Layout noch vorhanden.

Der Eingangselko ist mit 47µF recht klein gewählt.

Es fehlen Freilaufdioden an den Ausgängen - oder sollen diese extern 
bestückt werden?

Gruß Otto

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

Danke für Dein Feedback.

Otto schrieb:
> hast du bereits den DRC laufen lassen?

Ja, alles ok.

> R4 ist im Schaltplan kurzgeschlossen, daher ist die "Gummilinie" im
> Layout noch vorhanden.

Der ist im Schaltplan nur "verdreht", habe ihn jetzt umgedreht, passt.

> Der Eingangselko ist mit 47µF recht klein gewählt.

Dazu habe ich kürzlich eine lange Diskussion geführt, wie man eine 
Stromversorgung am besten beschaltet:
Beitrag "780x Spannungsregler, Kondensatoren 330nf / 100nF"
Dazu gibt's sehr verschiedene Ansichten, ich habe das mir Schlüssigste 
daraus gemacht.

> Es fehlen Freilaufdioden an den Ausgängen - oder sollen diese extern
> bestückt werden?

Die IRLU024N haben bereits eine interne Diode.
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irlr024n.pdf

von Otto (Gast)


Lesenswert?

Die Body-Diode ist keine Freilaufdiode.....

Weshalb wechselst du eigentlich oft mit Vias vom TOP- auf das BOT-Layer, 
bevor du an z. b. den Programmierstecker gehst - willst du die Platine 
selbst fertigen und hier mit Draht oder Hohlnieten kontaktieren?

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

Otto schrieb:
> Die Body-Diode ist keine Freilaufdiode.....

Das hat mir allerdings kürzlich jemand hier geraten und ich finde das 
auch schlüssig.
Die kann ebensoviel Forward Current wie der Mosfet, also sollte das doch 
passen?

> Weshalb wechselst du eigentlich oft mit Vias vom TOP- auf das BOT-Layer,
> bevor du an z. b. den Programmierstecker gehst - willst du die Platine
> selbst fertigen und hier mit Draht oder Hohlnieten kontaktieren?

Das habe ich auch schon gesehen, dass man das wahrscheinlich einfacher 
machen könnte, wenn man mit den Leitungen einfach "durch" den 
ISP-Stecker geht, dann spare ich mir bestimmt die meisten der Vias 
sparen.
Habe das Layout von meinem letzten Projekt übernommen und noch keine 
Lust gehabt, das alles auf den Kopf zu stellen.

Platine wird selbst gefertigt mit Drahtvias.

: Bearbeitet durch User
von besupreme (Gast)


Lesenswert?

Du brauchst notwendig immer noch Freilaufdioden nach +12V. Bissel 
Leitungsinduktivität reicht vollkommen hin, daß du weit oberhalb der 
Sperrspannung der MOSFET landest.

Es fehlt ein low ESR Entkopplungselko direkt neben deinen 
Leistungsschaltern. Ganz besonders dann, wenn du die 10A quer über die 
Platine führst und direkt am Quarz vorbei. Die 47uF vor dem 7805 können 
reichen, wenn deine Betriebsspannung beim Schalten der 10A nicht in die 
Knie geht, 'gefühlt' wären mir da 470uF lieber.

Übrigens gibt's wohl recht viele 7805 "Chinakracher", vielleicht auch 
daher die Verwirrung 'mit wieviel uF wohin'. Datenblatt und Bauteil 
passen halt nur zusammen, wenn sie vom gleichen Hersteller sind ;)

Es könnte übrigens Sinn machen, L1 ein wenig vom Antennenanschluß 
entfernt zu plazieren. So wie jetzt könnte es passieren, daß Störungen 
in die Antennenleitung induziert werden.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

besupreme schrieb:
> Du brauchst notwendig immer noch Freilaufdioden nach +12V. Bissel
> Leitungsinduktivität reicht vollkommen hin, daß du weit oberhalb der
> Sperrspannung der MOSFET landest.

Ich habe jetzt ein bisschen rumgelesen, ob die MOSFET-Bodydiode als 
Freilaufdiode verwendet werden kann und finde nur vage Meinungen dazu 
wie "wenn die Induktivität und damit der Gegenstrom nicht so hoch sind 
kann man sich die Freilaufdiode sparen".

Weiss es hier jemand SICHER, wo die Grenzen sind die Bodydiode als 
Freilaufdiode zu verwenden?

> Es fehlt ein low ESR Entkopplungselko direkt neben deinen
> Leistungsschaltern. Ganz besonders dann, wenn du die 10A quer über die
> Platine führst und direkt am Quarz vorbei. Die 47uF vor dem 7805 können
> reichen, wenn deine Betriebsspannung beim Schalten der 10A nicht in die
> Knie geht, 'gefühlt' wären mir da 470uF lieber.

Mmh, bin nicht sicher, ob die paar cm Leiterbahn auf der Platine die 
Spannung zum Einbrechen bringen und ob da ein 470uF bei 10A noch viel 
hilft?
Ansonsten ist es natürlich nicht optimal die 10A über die ganze Platine 
zu führen, aber ich wollte nicht nochmal alles umwerfen, will die jetzt 
mal produzieren ;-)
Es sei denn es wird als völlig untragbar deklariert, dann muss ich da 
nochmal ran.

> Es könnte übrigens Sinn machen, L1 ein wenig vom Antennenanschluß
> entfernt zu plazieren. So wie jetzt könnte es passieren, daß Störungen
> in die Antennenleitung induziert werden.

Ist bei einer Überarbeitung schon ein paar mm weiter weggerutscht, war 
zu eng an der Stelle.

von Conny G. (conny_g)



Lesenswert?

So, mir reichts jetzt :-)
Habe die Freilaufdiode eingebaut, SB 320, Schottky mit 3A.

Macht es eigentlich Sinn zwischen der dicken Massebahn, die eigentlich 
nur zu den Mosfets geht, und dem Rest der Schaltung eine Art 
"Trennlinie" zu machen um Irritationen durch den hohen Strom im Rest der 
Schaltung zu vermeiden?
Dann hätte ich zwei Zweige von Masse, die jeweils von der 
Stromversorgungs-Schraubklemme abgehen: einmal zu den Verbrauchern, 
einmal zur Steuerschaltung.
Oder sind diese "Irritationen" gar nicht relevant?

von Simon K. (simon) Benutzerseite


Lesenswert?

Die Body Diode kann natürlich jede Aufgabe einer normalen Diode 
übernehmen, wenn man ihre Spezifikation beachtet.

Aber in diesem Falle (!) ist sie als Freilaufdiode überhaupt nicht zu 
gebrauchen, weil sie an der völlig falschen Stelle angeschlossen ist. 
Die nachträglich eingefügten Freilaufdioden sind doch auch gegen 12V 
eingebaut (richtig) und nicht wie die Body-Diode parallel zum MOSFET 
(falsch).

Also einfach mal Nachdenken hilft mehr, als das Internet nach 
Amateurmeinungen zu durchsuchen.

Ich würde noch den Abstand der Massefläche zu den Leiterbahen 
vergrößern.

: Bearbeitet durch User
von besupreme (Gast)


Lesenswert?

Massefläche gegen Sternmasse. Gleich kommen die Dogmatiker ;)

Beide Lehren sind in sich schlüssig und machen Sinn:

Parallele Leiter direkt nebeneinender oder übereinander sind 
vergleichbar mit einer Zwillingsleitung. Transienten fließen in dem 
Leitungspaar unabhängig von der restlichen Schaltung parallel und heben 
sich nach außen hin annähernd auf. In dem Fall kann es aber lustig 
werden bei der Ansteuerung der Gates.

Einzelleiter mit einer Massefläche auf der Gegenseite sind vergleichbar 
mit einer Koaxialleitung. Die hat den Nachteil, daß die einander 
aufhebenden Transienten sich nicht genau gleich schnell fortbewegen 
müssen - die Geometrie ist ja verschieden zwischen den Leitern. Zweiter 
kleiner Nachteil ist, daß die gesamte Schaltungsmasse kein einheitliches 
Potential hat durch den aufgeprägten Strom. Das ist aber bei einer 
ausreichend großen Massefläche kaum merklich, und Leitungsverluste in 
der Rückleitung sind meist geringer.

Und jetzt zu deinem Dilemma: Du speist an einem Ende der Platine ein und 
hast am anderen Ende schnelle Schalter. Und nichts dazwischen, was 
Stromsprünge auffängt. Entweder nimmst du eine eigene Masse parallel zur 
Versorgung, damit ist die Gatespannung nicht mehr genau definiert. Oder 
du hast die Massefläche als Rückleiter und die Stromsprünge quer über 
die Platine.

Und ich sag noch, low ESR Elko neben die Transistoren. Aber nee ;)

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:

GND und VCC des RFM12 solltest du vom Top-Layer auf den Bottom-Layer 
verfrachten oder "außen rum" routen.

Bei dem Package, was ich für den RFM12 habe, ist der gesamte Bereich 
unter dem RFM12 für den Top-Layer "restrictet". Und wenn man sich so ein 
Ding mal genau anschaut und überlegt, was ein unsauber gefertigter Via 
darauf für Folgen haben könnte, ergibt das auch durchaus einen Sinn.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

c-hater schrieb:
> Conny G. schrieb:
>
> GND und VCC des RFM12 solltest du vom Top-Layer auf den Bottom-Layer
> verfrachten oder "außen rum" routen.
>
> Bei dem Package, was ich für den RFM12 habe, ist der gesamte Bereich
> unter dem RFM12 für den Top-Layer "restrictet". Und wenn man sich so ein
> Ding mal genau anschaut und überlegt, was ein unsauber gefertigter Via
> darauf für Folgen haben könnte, ergibt das auch durchaus einen Sinn.

Das macht Sinn, ja!
Ändere ich evtl. noch für diese Release, auf jeden Fall für die Nächste.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

besupreme schrieb:
> Und ich sag noch, low ESR Elko neben die Transistoren. Aber nee ;)

Das ist eine überzeugende Herleitung, danke! :-)

von Conny G. (conny_g)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich hatte die IRLU024N mit dem falschen Package eingezeichnet, sie haben 
TO251 und nicht TO220. Deshalb habe ich jetzt oben viel mehr Platz und 
habe doch die Stromversorgung oben hingesetzt.

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


Lesenswert?

10A durch die 6 Vias fand ich schon mutig.
Jetzt sieht es schon besser aus, ich würde die Leiterbahnen für den 
Strom trotzdem so breit wie eben geht machen, damit die Wärme abgeführt 
werden kann.

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


Lesenswert?

VDD für das RFM12 kannst Du ohne Not außen um das Modul führen.
MERKE!
Die Leiterbahn mit der Versorgungsspannung geht an den 
Abblockkondensator und dann erst an den IC-Anschluß. Der 
Abblockkondensator sitzt so nahe wie möglich am IC (hier Modul).

Also C11 umpositionieren und Leiterbahnen verlegen.

Warum immer diese Quarze ? Sind das alles Digitaluhren ?
Ich habe hier immer Resonatoren eingesetzt, spart die Kondensatoren, 
sind unverwüstlich und reichen dicke aus.

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


Lesenswert?

Nimm doch für die LEDs alle die gleichen Low-Current-Typen und betreibe 
sie mit 3mA - immer noch hell genug und der 7805 wird es danken.

Gefühlt würde ich R3 an die gefilterte 5V nach der Spule anschließen...

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


Lesenswert?

Leiterbahnbreite:
Die Faustformel lautet: 1mm Leiterbahnbreite je 1A.

Hat was mit Erwärmung und Auflösung der Leiterplatte zu tun. Probleme 
treten aber eher nach Jahren des Betriebes auf.

Man kann aber auch Kupferdrähte auflöten oder 70um Leiterplatten 
bestellen.

von c-hater (Gast)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:

> Das macht Sinn, ja!
> Ändere ich evtl. noch für diese Release, auf jeden Fall für die Nächste.

Am besten gleich im Package noch das Polygon auf dem Restrict-Layer 
ergänzen, dann weist dich beim nächsten Design der DRC darauf hin...

von Conny G. (conny_g)



Lesenswert?

Vielen Dank für Euer Feedback!

Inzwischen habe ich das Board nochmal komplett umgebaut, angehängt.
Es hat mich doch genervt, dass die Stromversorgung links oben ist und 
der Spannungsregler rechts unten.
Und die SPI-Leitungen separat an den Programmerport und ans RFM12 gefiel 
mir auch nicht.
Und die Leitungen auf TOP unter dem RFM12 waren ungünstig.

@Bernd:
Ja, das mit den Vias gefiel mir auch nicht.

Der C11 sitzt auf dem Weg der Versorgungsspannung, so müsste das passen.
Habe jetzt lauter Low Current LEDs und betreibe sie mit ca. 6mA, dann 
sind sie schön hell, brauchen aber trotzdem ein Drittel von den 
vorherigen.
(Muss zugegeben, dass bei meinem letzten Board dieser Art der 7805 
ziemlich heiss wurde und 30% des Stromverbrauchs waren nur die LEDs. 
Weitere 30% sind wohl die 3 Optokoppler, die ich dort drauf habe...)

Über den R3 habe ich auch nachgedacht und jetzt hat mir das Layout den 
Schubs gegeben, den tatsächlich an L1 anzuschliessen.

Leiterbahnbreite:
Habe mich nach dieser Tabelle gerichtet:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite
Und mich für 150mil entschieden, das wäre dann für 6-10A ok bzw. 
1,5-2,5A pro MOSFET, darauf sind auch die Dioden ausgelegt.

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

@ Conny G.:
Es wurde von  Simon K. schon mal gesagt, aber vielleicht ist das 
untergegangen:
Ich würde den Abstand des GND-Polygons zu den anderen Leitungen 
vergrößern ("Isolate"). Gerade bei Eigenfertigung ohne Lötstopplack kann 
man den Ärger, der durch Lötbrücken entstehen kann, erheblich 
verringern.
Also: "Isolate" so groß wie möglich, aber so klein, dass die GND-Fläche 
noch genügend zusammenhängend bleibt.

Gruß Dietrich

von db54hg2w (Gast)


Lesenswert?

Die MOSFETs sind immer noch an die Massefläche angeschlossen.

Wo ist denn eigentlich X1? Ich sehe da nur X2 bis X6.
Warum die Unterscheidung dann noch mal zu "SV1"?

Warum ist denn da z.B. an R11 noch mal ein Verbindungspunkt?
Den kann man auch ganz super nach unten zeichnen mit seinem
eigenen GND.

R1 mit 100k ist auch ein wenig hoch. Mach das mal mit 10k ein wenig 
stabiler.

Noch ein wenig Werbung. Ich würde keine Schraubklemmen nehmen, sondern
WAGO-Stecker z.B. die Midi-Serie. Gibts auch bei Reichelt.
Soll ja Schraubfanatiker geben. Aber 10 Leitungen an- bzw. abschrauben
zu müssen, wenn man mal wieder an die Platine möchte...

Heißen die MOSFETs wirklich "IRLU024NBV" und nicht nur "IRLU024N"?

Bei maximalen 3A sollte auch der DPAK "IRLR024N" ohne Probleme 
einsetzbar sein (maximale Umgebungstemperatur)?

Wenn man das alles (wo möglich) in SMD auslegt, könnte man das Layout an
vielen Stellen noch mal wesentlich knackiger machen :-)

von db54hg2w (Gast)


Lesenswert?

Man könnte hier ggf. auch mit HighSide-Switches arbeiten.

von Andreas W. (geier99)


Lesenswert?

Hallo Conny,

> Würde mich freuen, wenn ihr kurz draufschaut, ob Euch grobe Fehler oder
> relevante Verbesserungsvorschläge auffallen!

ich würde sicherheitshalber in den 3 SPI-Leitungen (SCK, SDO u. SDI) die 
zum RFM-Modul gehen jeweils einen 1kohm Widerstand reinmachen, so das 
die Leitungen direkt auf den Programmierstecker gehen und das RFM-Modul 
über die Widerstände "abgekoppelt" ist. Um eventuelle Problem bei der 
ISP-Programmierung zu vermeiden.

Gruß
 Andi

von Stampede (Gast)


Lesenswert?

Und an den SS würde ich noch nen Pullup machen. Dann sollten die Chips 
sich bein Programmieren nicht in die Quere kommen.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

db54hg2w schrieb:
> Die MOSFETs sind immer noch an die Massefläche angeschlossen.

Warum, ist das falsch?

> Wo ist denn eigentlich X1? Ich sehe da nur X2 bis X6.
> Warum die Unterscheidung dann noch mal zu "SV1"?

Ich habe mal 5 Ports auf der Platine gehabt, vermutlich habe ich den X1 
gelöscht.
Der SV1 ist eine Buchse, die anderen Schraubklemmen?

> R1 mit 100k ist auch ein wenig hoch. Mach das mal mit 10k ein wenig
> stabiler.

Bei den Mosfet-Schaltungen sind aber überall 100k. Bei Transistoren 
nimmt man 10k hatte ich so den Eindruck?

> Noch ein wenig Werbung. Ich würde keine Schraubklemmen nehmen, sondern
> WAGO-Stecker z.B. die Midi-Serie. Gibts auch bei Reichelt.
> Soll ja Schraubfanatiker geben. Aber 10 Leitungen an- bzw. abschrauben
> zu müssen, wenn man mal wieder an die Platine möchte...

Bei der nächsten Auflage schau ich mir das an. Verwende auch gerne die 
Steckbaren Schraubklemmen von Wago für höhere Ströme, aber diesem Fall 
war mir das mit dem steckbar nicht so sympatisch, sollte eher gescheit 
halten.

> Heißen die MOSFETs wirklich "IRLU024NBV" und nicht nur "IRLU024N"?

Habe da ein Eagle-Bauteil dafür abgeändert, das hat Eagle dann draus 
gemacht.

> Bei maximalen 3A sollte auch der DPAK "IRLR024N" ohne Probleme
> einsetzbar sein (maximale Umgebungstemperatur)?
> Wenn man das alles (wo möglich) in SMD auslegt, könnte man das Layout an
> vielen Stellen noch mal wesentlich knackiger machen :-)

SMD-Platinen machen steht noch an, habe ich noch nicht gemacht.

von db54hg2w (Gast)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:
>> Die MOSFETs sind immer noch an die Massefläche angeschlossen.
>
> Warum, ist das falsch?

Ja...?


>> Wo ist denn eigentlich X1? Ich sehe da nur X2 bis X6.
>> Warum die Unterscheidung dann noch mal zu "SV1"?
>
> Ich habe mal 5 Ports auf der Platine gehabt, vermutlich habe ich den X1
> gelöscht.
> Der SV1 ist eine Buchse, die anderen Schraubklemmen?

Ja, zumindest ich kenne das so, dass das alles unter "Stecker"/"Buchsen" 
o.ä. fällt und deswegen einen gleichen Designator hat.


>> R1 mit 100k ist auch ein wenig hoch. Mach das mal mit 10k ein wenig
>> stabiler.
>
> Bei den Mosfet-Schaltungen sind aber überall 100k. Bei Transistoren
> nimmt man 10k hatte ich so den Eindruck?

Äh - ja... Hier wird also nach Eindruck entwickelt? Copy/Paste und 
einfach zusammenwürfeln.


>> Noch ein wenig Werbung. Ich würde keine Schraubklemmen nehmen, sondern
>> WAGO-Stecker z.B. die Midi-Serie. Gibts auch bei Reichelt.
>> Soll ja Schraubfanatiker geben. Aber 10 Leitungen an- bzw. abschrauben
>> zu müssen, wenn man mal wieder an die Platine möchte...
>
> Bei der nächsten Auflage schau ich mir das an. Verwende auch gerne die
> Steckbaren Schraubklemmen von Wago für höhere Ströme, aber diesem Fall
> war mir das mit dem steckbar nicht so sympatisch, sollte eher gescheit
> halten.

Langsam muss ich hier den Sachverstand in Zweifel stellen ("sollte eher 
gescheit halten"). Meinst Du, Deine Schraubklemmen halten "gescheit"?


>> Heißen die MOSFETs wirklich "IRLU024NBV" und nicht nur "IRLU024N"?
>
> Habe da ein Eagle-Bauteil dafür abgeändert, das hat Eagle dann draus
> gemacht.

Jetzt ist schon Eagle dran schuld? Klären und korrigieren!


>> Bei maximalen 3A sollte auch der DPAK "IRLR024N" ohne Probleme
>> einsetzbar sein (maximale Umgebungstemperatur)?
>> Wenn man das alles (wo möglich) in SMD auslegt, könnte man das Layout an
>> vielen Stellen noch mal wesentlich knackiger machen :-)
>
> SMD-Platinen machen steht noch an, habe ich noch nicht gemacht.

Bitte rechne mir mal vor, wie Du die jetzigen MOSFETs kühlen möchtest.
Rechnen - keine Lyrik.

von db54hg2w (Gast)


Lesenswert?

Ich verstehe auch nicht, warum die eine LED mit 1k8 betrieben wird
und die anderen mit 820 Ohm.

Das Signal "RESET" ist low-active. Da gehört ein Strich drüber.
Oder von mir aus ein Slash davor.

R7 kannst Du Dir sparen. Den Strom sollte der Taster aushalten.

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


Lesenswert?

Ich würde C11 ganz nahe an die VCC und GND-Pads des RFM12 positionieren. 
Die Leiterbahn zwischen C und VCC ist ja schon wieder eine Spule.
Kost nix und hilft Probleme sparen...

von Bernd R. (Firma: Promaxx.net) (bigwumpus)


Lesenswert?

Und wo beim 7805 der einige Kontakt zur Kühlfläche GND ist, da ist ein 
Bohrloch mit ohne Kupfer, also keine Kühlung.

Nimm einen SMD-78M05 und löte ihn auf eine Kupferfläche (und 
Thermofalle).

Zu einem Vorredner:

Diese Schraubklemmen sind großer Mist, wenn sie nur ein 
Adern-Schutzblech haben. Richtige Klemmen arbeiten nach dem 
Fahrstuhlprinzip und sind wesentlich besser bei Demontagen.
Steckverbinder sind auch grundsätzlich gut, wenn mal demontiert wird !

von db54hg2w (Gast)


Lesenswert?

Bernd Rüter schrieb:
> Zu einem Vorredner:
>
> Diese Schraubklemmen sind großer Mist, wenn sie nur ein
> Adern-Schutzblech haben. Richtige Klemmen arbeiten nach dem
> Fahrstuhlprinzip und sind wesentlich besser bei Demontagen.
> Steckverbinder sind auch grundsätzlich gut, wenn mal demontiert wird !


Sowohl die billige, wie auch die teurere Schraubklemme mit Aufzug
spannen den Leiter nicht selbständig nach.

Aus meiner Sicht ist daher beides Quatsch - vor allem deswegen,
weil hier meistens die Leiter direkt auf der Platine verschraubt
werden.

Es gibt zwar auch Stecksysteme mit Schraubklemmen und Aufzug,
aber die sind eher selten im Einsatz, bzw. wenn man schon so weit
gekommen ist, sollte man gleich auf Klemmsysteme umgestiegen sein.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

db54hg2w schrieb:
> Conny G. schrieb:
>>> Die MOSFETs sind immer noch an die Massefläche angeschlossen.
>>
>> Warum, ist das falsch?
>
> Ja...?

Seh kein Problem mit den Mosfets?
Ist doch genauso wie hier?
http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern
Da ist übrigens auch ein 100k Pulldown.

Gate am uC, mit Pulldown.
Last am Drain, Last wird mit 12V versorgt.
Source nach GND
Diode an der Last.

>>> R1 mit 100k ist auch ein wenig hoch. Mach das mal mit 10k ein wenig
>>> stabiler.
>>
>> Bei den Mosfet-Schaltungen sind aber überall 100k. Bei Transistoren
>> nimmt man 10k hatte ich so den Eindruck?
>
> Äh - ja... Hier wird also nach Eindruck entwickelt? Copy/Paste und
> einfach zusammenwürfeln.

Habe noch keine Rechnung für den Pulldown-Widerstand eines Mosfet 
gesehen.
Wenn Du es besser weisst, dann kläre mich gerne auf.

>>> Heißen die MOSFETs wirklich "IRLU024NBV" und nicht nur "IRLU024N"?
>>
>> Habe da ein Eagle-Bauteil dafür abgeändert, das hat Eagle dann draus
>> gemacht.
>
> Jetzt ist schon Eagle dran schuld? Klären und korrigieren!

Eagle ist nicht schuld, ich habe schnell mal einen IRLU024N gemacht und 
bin so zufrieden damit. Ich mach ja hier keine Diplomarbeit ;-)

>>> Bei maximalen 3A sollte auch der DPAK "IRLR024N" ohne Probleme
>>> einsetzbar sein (maximale Umgebungstemperatur)?
>>> Wenn man das alles (wo möglich) in SMD auslegt, könnte man das Layout an
>>> vielen Stellen noch mal wesentlich knackiger machen :-)
>>
>> SMD-Platinen machen steht noch an, habe ich noch nicht gemacht.
>
> Bitte rechne mir mal vor, wie Du die jetzigen MOSFETs kühlen möchtest.
> Rechnen - keine Lyrik.

Ich kann Dir sagen, warum mich das grad nicht interessiert sondern erst 
in einer neuen Runde:-)
erste Anwendung ist die Gartensprinkleranlage, die Ventile brauchen 
700mA Dauerstrom.
Zweite Anwendung ist ein funkgesteuerter Türöffner, braucht auch nur ca. 
1A Dauerstrom.
Und ich hatte grundsätzlich vor die Schaltung so zu konzipieren, dass 
man mehr damit machen kann - aber irgendwann ist's gut und ich muss mal 
die Platine ätzen, sonst wird das nix mit meiner neuen Platine für 
Sprinkler und Türöffner.
Also geht's hier weiter, wenn ich eine weitere Anwendung dafür habe, 
dann mache ich mir über die Kühlung Gedanken.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

db54hg2w schrieb:
> Ich verstehe auch nicht, warum die eine LED mit 1k8 betrieben wird
> und die anderen mit 820 Ohm.

Weil die an 12V hängt und die anderen an 5V.

> Das Signal "RESET" ist low-active. Da gehört ein Strich drüber.
> Oder von mir aus ein Slash davor.

Für den Eigenbedarf bin ich da nicht so genau. Das Fähnchen ist eh noch 
ein Relikt aus einer vorherigen Version.

> R7 kannst Du Dir sparen. Den Strom sollte der Taster aushalten.

Sh App Note von Atmel bzgl. Switch für Reset (2.2, Seite 5):
http://www.atmel.com/images/atmel-2521-avr-hardware-design-considerations_application-note_avr042.pdf

von db54hg2w (Gast)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:
>> Ich verstehe auch nicht, warum die eine LED mit 1k8 betrieben wird
>> und die anderen mit 820 Ohm.
>
> Weil die an 12V hängt und die anderen an 5V.

Für mich hängen die alle an 5V.


>> Das Signal "RESET" ist low-active. Da gehört ein Strich drüber.
>> Oder von mir aus ein Slash davor.
>
> Für den Eigenbedarf bin ich da nicht so genau. Das Fähnchen ist eh noch
> ein Relikt aus einer vorherigen Version.

Der Eindruck mit dem Nicht-genau-nehmen ist schon mehrfach bestätigt.

Rechne mir doch wenigstens mal vor, ob die von Dir ausgesuchten MOSFETs 
den von Dir definierten Strom schalten können. Egal ob 3A, 1A oder 0,7A.

Sei mir nicht böse, aber Du hast von Elektronikentwicklung kaum Ahnung.

Noch schlimmer ist die dilletantische Herangehensweise.

Genau, weil R6 mit 10k mal sinnvoll definiert worden ist, sind die 
Pull-Down-Widerständen an den vier MOSFET-Gates auch mit 10k anzusetzen.
Es hat schon seinen Grund, warum man für R6 nicht 100k, für C7 nicht 10n 
und für R7 nicht 3k3 definiert hat.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

db54hg2w schrieb:
> Conny G. schrieb:
>>> Ich verstehe auch nicht, warum die eine LED mit 1k8 betrieben wird
>>> und die anderen mit 820 Ohm.
>>
>> Weil die an 12V hängt und die anderen an 5V.
>
> Für mich hängen die alle an 5V.

Dann setze Deine Brille auf und lies den Schaltplan.

>>> Das Signal "RESET" ist low-active. Da gehört ein Strich drüber.
>>> Oder von mir aus ein Slash davor.
>>
>> Für den Eigenbedarf bin ich da nicht so genau. Das Fähnchen ist eh noch
>> ein Relikt aus einer vorherigen Version.
>
> Der Eindruck mit dem Nicht-genau-nehmen ist schon mehrfach bestätigt.
>
> Rechne mir doch wenigstens mal vor, ob die von Dir ausgesuchten MOSFETs
> den von Dir definierten Strom schalten können. Egal ob 3A, 1A oder 0,7A.
>
> Sei mir nicht böse, aber Du hast von Elektronikentwicklung kaum Ahnung.
>
> Noch schlimmer ist die dilletantische Herangehensweise.
>
> Genau, weil R6 mit 10k mal sinnvoll definiert worden ist, sind die
> Pull-Down-Widerständen an den vier MOSFET-Gates auch mit 10k anzusetzen.
> Es hat schon seinen Grund, warum man für R6 nicht 100k, für C7 nicht 10n
> und für R7 nicht 3k3 definiert hat.

Jetzt hast Dich aber in Rage geschrieben.

Du bist auch einer von denen, die mit unfassbarer Arroganz Anfänger 
niedermachen.
Ich habe nie behauptet, dass ich Profi bin und auch nie, dass ich es 
kann - ich bin dabei es zu lernen. Ich entwickle auch keine Schaltungen 
aus professionellen Gründen oder für den Verkauf, einfach nur für meinen 
Spass und mein Wohnzimmer.

Ich kann leider Kritik wie von Dir nicht ernst nehmen, weil Du eine 
Einstellung wie ein "Meister, der Lehrlinge hasst" zeigst.
Ich sehe also viel Deiner Nörgelei als Schikane, die nur dazu dient mir 
klar zu machen, dass ich eine Niete bin.
Einiges Deiner Kritik ist entweder falsch (Mosfets an GND, LED an 5V, 
Widerstand am Taster) oder dient nur dazu irgendwas daherzuziehen, 
worüber man meckern kann (Beschriftungen, Schraubklemme). Kann man ja 
anonym wunderbar machen.

Wenn man als Elektronik-Hobbyist sich reinwuselt so gut es geht und 
mangels Zeit auch mal 5 grade sein lässt (korrekte Beschriftung), dann 
braucht man Leute wie Dich nicht.

: Bearbeitet durch User
von Conny G. (conny_g)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

In Produktion...

Na, db54hg2w (Gast), was gibt's jetzt wieder zu nörgeln?

von Dietrich L. (dietrichl)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:
> In Produktion...

Sieht gut aus!!! Also doch (Halb-)Profi ;-)

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:
> Einiges Deiner Kritik ist entweder falsch (Mosfets an GND, LED an 5V,
> Widerstand am Taster) oder dient nur dazu irgendwas daherzuziehen,
> worüber man meckern kann (Beschriftungen, Schraubklemme). Kann man ja
> anonym wunderbar machen.


Also noch mal.

1.: Welche LEDs sitzen Deiner Meinung nach an 5V, welche an 12V?
LED1 hängt an 5V, LEDs 2 bis 6 über GPIO Deines µCs ebenfalls an 5V.

2.: Die MOSFETs haben von Dir in der ersten und in der zweiten 
PCB-Version eine GND-Rückleitung bekommen. Das ist schön. Macht man 
dafür, dass man die von Dir gewünschten 10A nicht über die Massefläche 
und alle darauf befindlichen Bauteile zieht. Jetzt sitzt zwar die 
Schraubklemme mit 12V/GND auch am Power-Teil. Leider geht jetzt die 
GND-Rückleitung in Deiner Massefläche auf. Könnte man super auf Layer 
"rot" an X6, Pin 1 ziehen und dort die Massefläche "blau" anbinden (also 
durch das Via/Pin miteinander verbunden).

3.: Widerstand am Taster. Entschuldigung, dass ich mich in so 
detailreiche Probleme noch nicht eingearbeitet habe. Ich bin davon 
ausgegangen, dass man den PullUp-Widerstand mittels Taster gegen GND 
ziehen kann, wie das auch normalerweise so üblich ist.


Wenn man schon wenig Ahnung von der Materie hat, dann sollte man sich 
der Kritik annehmen und nicht als sinnlos abstempeln. Wenn wir aber hier 
über "reinwuselt" sprechen, dann muss ich sagen, lass mich mit Deinem 
Quatsch alleine. Da habe ich ein anderes Qualitätsverständnis.

Ich verstehe auch Deine letzte Bemerkung nicht ("In Produktion...
Na, db54hg2w (Gast), was gibt's jetzt wieder zu nörgeln?"). Ja sieht an 
sich schön aus. Entspricht dem gezeigten Layout, nicht mehr - nicht 
weniger.
Lötpads auf beiden Layern hätte ich nicht erzeugt, wenn sie nicht 
benötigt werden. Sonst lötet man das Bauteil auf bottom an und oben 
haben wir
ein Pad, was nicht verlötet und auch nicht (wegen des fehlenden Vias) 
miteinander verbunden wäre. Sonst müsste man alle Bauteile (auch den µC, 
...) auf beiden Seiten verlöten, um keine offenen Pads zu haben. Dass 
der Draht da durchgeht, heißt noch lange nicht, dass das Pad ohne Löten 
sauber verbunden ist. Verlöten auf Bottom- und Top-Pads würde 
letztendlich nur die mechanische Stabilität der Anbindung steigern 
(solange man das dann auch konsequent umsetzt).
Wie hast Du die Layer flächig verzinnt? Tauchbad?

von Carsten R. (kaffeetante)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:
> Mmh, bin nicht sicher, ob die paar cm Leiterbahn auf der Platine die
> Spannung zum Einbrechen bringen und ob da ein 470uF bei 10A noch viel
> hilft?

Der 470er puffert ja nicht den Leistungsteil sondern nur den Steuerteil. 
Dieser Kondensator kann den Steuerteil, wenn der Kondensator größer ist, 
für größere / längere Einbrüche, verusacht durch den 10 A Leistungsteil, 
versorgen. Uff uh, Bandwurmsatz. Ich hoffe meine ehemalige 
Deutschlehrerin sieht das nicht. Es könnte sein daß ich da Mist gebaut 
habe. Hauptsache er ist verständlich.

weiter:

Die Verpolungsdiode ist ganz nett, aber man sollte sich bewußt sein, daß 
die "PWM-Ausgänge" mit den FETs dadurch nicht gschützt sind. Die 
Bodydioden sind zudem in dieser Richtung dann bei Verpolen durchlässig. 
Ferner ist zu beachten, daß etwaig nachgerüstete Kondensatoren für den 
Leistungsteil ebenfalls nicht geschützt sind und und somit bei Verpolung 
zerstört werden wenn es keine bipolaren Modelle sind. Normale ELKOs 
wären hier also gefährdet. Besser wäre ein verpolungssicherer Stecker, 
wie zum beispiel eine DC-Hohlbuchse.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

Dietrich L. schrieb:
> Sieht gut aus!!! Also doch (Halb-)Profi ;-)

Danke! :-)

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Bezüglich des 330R in Reihe zum Taster.

Was Atmel da in der Application Note schreibt, mag ja irgendwie stimmen.

Was ich mich aber frage ist:

Entweder sind da jetzt die beiden üblichen Clamping-Dioden intern am 
Reset-Pin verbaut, oder man legt die Schaltung nach Figure 2-2 aus, da 
sieht man die eine Clamping-Diode im IC, die andere extern.

Eine der beiden Dioden ist bei Über- bzw. Unterspannung an der 
Reset-Leitung immer leitend, so dass keine gefährlichen Spannungen am 
Reset auftreten können.

Hier widerspricht sich Atmel.

Außerdem bewegen wir uns hier in einem Vereich absolut parasitärer 
Eigenschaften von mehreren Bauteilen gleichzeitig, die nur in 
Kombination
zu dem von Atmel beschriebenen Effekt führen (wenn keine Clamping-Dioden 
vorhanden wären).

Hinzu kommt, dass ich schon einige Controller-Familien kenne und erst 
jetzt diese eine mit dieser Application Note.

Klingt für mich auch ein wenig nach Vertuschung von Atmel, denn wenn die 
obere Clamping-Diode tatsächlich nicht intern eingebaut ist, dann frage 
ich mich warum.

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

"Besser wäre ein verpolungssicherer Stecker,
wie zum beispiel eine DC-Hohlbuchse."

Oder noch mal der Hinweis, dass man sich hier auch fertige 
HighSide-Switches mal angucken hätte können.

Eine DC-Hohlbuchse halte ich bei diesem Strom für nicht ausreichend
und mechanisch auch wenig attraktiv.

von Carsten R. (kaffeetante)


Lesenswert?

Da hatte ich nicht an die Belastbarkeit der üblichen Hohlbuchsen gedacht 
-.-

Dann schauen wir mal wie man es sonst noch verpolsicher hinbekommt ohne 
die ganzen 10 A durch Dioden zu schicken.

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Gerne.

Gab es da überhaupt eine Anforderung nach Verpolschutz der Lasten?

Ohne ein neues Fass aufmachen zu wollen. Der Überstromfall ist auch 
nicht
geklärt.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

sfdgq3zq schrieb:
> 1.: Welche LEDs sitzen Deiner Meinung nach an 5V, welche an 12V?
> LED1 hängt an 5V, LEDs 2 bis 6 über GPIO Deines µCs ebenfalls an 5V.

Oh, stimmt, da hab ich quatsch erzählt (und vermutlich beim 
Widerstandswert gedacht) - LED1 ist tatsächlich an 5V!
Da hab ich mit einer anderen Schaltung was durcheinandergebracht, 
Entschuldigung!

> 2.: Die MOSFETs haben von Dir in der ersten und in der zweiten
> PCB-Version eine GND-Rückleitung bekommen. Das ist schön. Macht man
> dafür, dass man die von Dir gewünschten 10A nicht über die Massefläche
> und alle darauf befindlichen Bauteile zieht. Jetzt sitzt zwar die
> Schraubklemme mit 12V/GND auch am Power-Teil. Leider geht jetzt die
> GND-Rückleitung in Deiner Massefläche auf. Könnte man super auf Layer
> "rot" an X6, Pin 1 ziehen und dort die Massefläche "blau" anbinden (also
> durch das Via/Pin miteinander verbunden).

So ganz "sauber" war das aber auch in den vorherigen Versionen nicht, 
GND wäre doch letztens Endes quer durch die Platine gelaufen. Hatte zwar 
die Leitungen links am Board aber mit Massfläche löste ich ebenfalls die 
dicke GND-Leitung auf und ging in der Massefläche auf.
Ich stellte ja in diesem Thread mal die Frage, ob ich die GND-Leitung 
des 12V-Teils etwas isolieren soll und habe darauf aber keine zufrieden 
stellenden bzw. eindeutigen Antworten bekommen und es darauf ohne 
Abtrennung gemacht.
Es hatte auch nur besupreme darauf geantwortet:
Beitrag "Re: Feedback Schaltplan und Boardlayout"
Und die Antwort half mir nicht wirklich die Entscheidung zu treffen, ob 
es abtrenne oder nicht. Also habe ich es nicht abgetrennt und für mich 
verbucht, dass ich bei 10A und PWM evtl. Schwierigkeiten mit dem Board 
haben werde und dann hier nochmal ran muss.
Aber im Augenblick habe ich noch keine Einsatz für 10A und PWM, sodass 
ich mir jetzt die Zeit das zu recherchieren und evaluieren gespart habe, 
damit ich meine 2 Boards für die konkreten Anwendungen fertig bekomme.

Es ist immer ganz gut, wenn sich um eine Fragestellung eine 
(kontroverse) Diskussion entfaltet, denn es gibt immer verschiedene 
Wege, die Einzelne bevorzugen und in der Diskussion schält sich heraus, 
welche Wege davon welche Eigenschaften haben.
Hier fand keine echte Diskussion statt, also habe ich noch keine Meinung 
zum Thema Masseführung in so einem Fall.
Eine Antwort sehe ich meistens nur als Denkanreiz, nicht als die 
ultimative Wahrheit.
Es sei denn die Antwort ist so logisch und fundiert, dass man sie als 
die Wahrheit annehmen kann.

> 3.: Widerstand am Taster. Entschuldigung, dass ich mich in so
> detailreiche Probleme noch nicht eingearbeitet habe. Ich bin davon
> ausgegangen, dass man den PullUp-Widerstand mittels Taster gegen GND
> ziehen kann, wie das auch normalerweise so üblich ist.

Über einen Widerstand mehr oder weniger ist auch keine Diskussion wert. 
Wenn die App Note von Atmel das sagt, dann mach ich das, die 2 Cent hab 
ich.

> Wenn man schon wenig Ahnung von der Materie hat, dann sollte man sich
> der Kritik annehmen und nicht als sinnlos abstempeln. Wenn wir aber hier
> über "reinwuselt" sprechen, dann muss ich sagen, lass mich mit Deinem
> Quatsch alleine. Da habe ich ein anderes Qualitätsverständnis.

Ich bin ja hier um Feedback und Input zu bekommen. Es kommt ein bisschen 
auf den Ton an, WIE kritisiert wird.
Wobei es auf elektronischem Wege sehr schnell zu Missverständnissen 
kommen kann, das ist ein alter Hut.
Du hast jedenfalls Probleme damit zwischen motivierten Amateuren und 
Vollprofis zu differenzieren. Du brauchst von einem Amateur nicht 
dasselbe verlangen an Theorie und Perfektion - es gibt auch Breitensport 
und Leistungssport und am Ende zahlen die Breitensportler den Verein.
Bringt nichts die Breitensportler anzuschauen und zu sagen: Du hast ja 
keine Ahnung.
Ich bin hier motivierter Breitensportler und habe Spass damit. Und 
stelle bestimmt keine so doofen Fragen wie man manchmal im Forum findet 
wie "Hallo, ich möchte gerne ein Raumschiff bauen, weiss aber leider 
noch nicht, wie man einen Schraubenschlüssel hält.".
Ich arbeite mich schon in das eine oder andere ein, in manches aber auch 
erstmal nicht (wenn es halt einfach so erstmal tut) um halt die 
aktuellen Projekte zuerst einmal fertig zu stellen.

> Ich verstehe auch Deine letzte Bemerkung nicht ("In Produktion...
> Na, db54hg2w (Gast), was gibt's jetzt wieder zu nörgeln?"). Ja sieht an
> sich schön aus. Entspricht dem gezeigten Layout, nicht mehr - nicht
> weniger.

Ich finde es immer nett, wenn jemand nach einer Frage im Forum sein 
Ergebnis einstellt, dann ist die Story komplett.

> Lötpads auf beiden Layern hätte ich nicht erzeugt, wenn sie nicht
> benötigt werden.

Ich habe kürzlich mal in einer Diskussion (wo ich die Vias etwas 
unkonventionell mit Bauteilbeinchen verband, mach ich nie wieder, 
fürchterliche Fummelarbeit) zu hören bekommen, dass der Standard ist 
auch oben die Pads zu haben.
Und zwar weil ich für meine Spezialkonstruktion (Bauteilbeinchen 
gleichzeitig Vias) die Vias auf die Pads gesetzt hatte.
Und beim Drucken der Vorlage für TOP nur die Vias gedruckt hatte.
Da wurde ich darauf hingewiesen, dass man die Pads ja eigentlich auch 
oben hätte.

Wobei mir oben nur Vias und keine Pads eigentlich auch lieber ist. 
Nächstes Mal wieder so.

> Sonst lötet man das Bauteil auf bottom an und oben
> haben wir
> ein Pad, was nicht verlötet und auch nicht (wegen des fehlenden Vias)
> miteinander verbunden wäre. Sonst müsste man alle Bauteile (auch den µC,
> ...) auf beiden Seiten verlöten, um keine offenen Pads zu haben.

Wen stören offene Pads?

> Dass der Draht da durchgeht, heißt noch lange nicht, dass das Pad ohne Löten
> sauber verbunden ist. Verlöten auf Bottom- und Top-Pads würde
> letztendlich nur die mechanische Stabilität der Anbindung steigern
> (solange man das dann auch konsequent umsetzt).

Hatte nicht vor die Pads oben zu verlöten.

> Wie hast Du die Layer flächig verzinnt? Tauchbad?

Chemisches Zinnbad, ja.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

Carsten R. schrieb:
> Conny G. schrieb:
>> Mmh, bin nicht sicher, ob die paar cm Leiterbahn auf der Platine die
>> Spannung zum Einbrechen bringen und ob da ein 470uF bei 10A noch viel
>> hilft?
>
> Der 470er puffert ja nicht den Leistungsteil sondern nur den Steuerteil.
> Dieser Kondensator kann den Steuerteil, wenn der Kondensator größer ist,
> für größere / längere Einbrüche, verusacht durch den 10 A Leistungsteil,
> versorgen. Uff uh, Bandwurmsatz. Ich hoffe meine ehemalige
> Deutschlehrerin sieht das nicht. Es könnte sein daß ich da Mist gebaut
> habe. Hauptsache er ist verständlich.

Das würde bedeuten, dass ich jetzt im neuen Layout meinen Eingangspuffer 
des 5V-Teils vergrößern sollte um die von Dir genannten Effekte zu 
vermeiden?

> weiter:
>
> Die Verpolungsdiode ist ganz nett, aber man sollte sich bewußt sein, daß
> die "PWM-Ausgänge" mit den FETs dadurch nicht gschützt sind. Die
> Bodydioden sind zudem in dieser Richtung dann bei Verpolen durchlässig.
> Ferner ist zu beachten, daß etwaig nachgerüstete Kondensatoren für den
> Leistungsteil ebenfalls nicht geschützt sind und und somit bei Verpolung
> zerstört werden wenn es keine bipolaren Modelle sind. Normale ELKOs
> wären hier also gefährdet.

Das ist richtig, dass die Verpolungsschutzdiode den 12V-Teil nicht 
schützt. Da habe ich hier auch gar nicht drangedacht, die Diode ist von 
einer früheren Schaltung übernommen.
Gleichzeitig fällt mir hier auf, dass es wohl eher aufwändig wäre den 
12V-Teil zu schützen, da bräuchte ich ja eine Mordsdiode, die 10A 
aushält. Wie gross wäre denn die...?
Klingt mit nicht wie eine schöne Lösung. Was macht man da normalerweise?

Wenn hier die Bodydioden durchschalten, was passiert dann?
Im Prinzip kann dann ein Strom fliessen, der höher ist als die 17A, die 
sie können, dann stirbt der FET den Wärmetod.
Würde das dann bedeuten, dass er dadurch Brücke für die 12V in den 
restlichen Teil der Schaltung wird? Oder wird er dann nicht leitend und 
es gibt kein Problem? Oder kann man das nicht so genau sagen?

> Besser wäre ein verpolungssicherer Stecker,
> wie zum beispiel eine DC-Hohlbuchse.

Aber wer stellt sicher, dass dieser Stecker richtig beschaltet ist....

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

sfdgq3zq schrieb:
> Oder noch mal der Hinweis, dass man sich hier auch fertige
> HighSide-Switches mal angucken hätte können.

Was wäre das dann z.B.?

> Eine DC-Hohlbuchse halte ich bei diesem Strom für nicht ausreichend
> und mechanisch auch wenig attraktiv.

Genau deshalb habe ich mich gegen Buchse entschieden und für eine 
Klemme.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

sfdgq3zq schrieb:
> Gerne.
>
> Gab es da überhaupt eine Anforderung nach Verpolschutz der Lasten?
>
> Ohne ein neues Fass aufmachen zu wollen. Der Überstromfall ist auch
> nicht
> geklärt.

Bei meiner alten Variante der Schaltung woher die Basis für diese kam 
hatte ich explizit die Verpolschutzdiode eingebaut, weil ich mich 
sowieso mit dem Thema Stromversorgung beschäftigt hatte.
Diesmal habe ich es nicht berücksichtigt bzw. es nicht als Anforderung 
angesetzt.

Nein, Überstrom ist nicht berücksichtigt - die Platine ist ja momentan 
noch nicht für hohe Ströme und (hochfrequentes) PWM auskonzipiert.
Ich versuchte zwar das ein bisschen im Kopf zu behalten, habe das aber 
wg. zuviel Komplexität gegenüber dem kurzfristig geplanten Einsatz im 
Verlauf wieder aufgegeben.

So habe ich ja auch das Thema Kühlung aussen vor gelassen, weil gerade 
kein Platz auf der Platine und keine Lust eine größere zu machen.

Aber aus Interesse:
Was sollte ich hier machen bzgl. Überstrom?
Schmelzsicherung am Eingang und/oder bei jedem MOSFET?

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

"Genau deshalb habe ich mich gegen Buchse entschieden und für eine
Klemme."

Präzise gesagt, eine Schraubklemme. Schau Dir mal die Wago-Klemmen an.


"Diesmal habe ich es nicht berücksichtigt bzw. es nicht als Anforderung
angesetzt."

Das ist einer der meisten Benutzerfehler, die passieren können.
Solange Du das selber montierst und gut aufpasst, ist das ja erst
mal kein Problem.


"Nein, Überstrom ist nicht berücksichtigt - die Platine ist ja momentan
noch nicht für hohe Ströme und (hochfrequentes) PWM auskonzipiert."

Ja, äh... Überstrom hat jetzt wirklich nichts mit PWM zu tun.
Es geht hier darum, dass es einen Fehler in der Last geben könnte,
oder schlimmstenfalls die 12V direkt auf die MOSFETs gelegt werden 
könnte.
Dann schützt Dich da rein gar nichts mehr. Hoffentlich ist dann der 
Innenwiderstand der Spannungsquelle hoch :-)


"So habe ich ja auch das Thema Kühlung aussen vor gelassen, weil gerade
kein Platz auf der Platine und keine Lust eine größere zu machen."

Genau deswegen wäre hier die SMD-Variante für Dich ideal gewesen.
Direkt verlöten und die Kühlung über die Platine realisieren.
Da ist selbst die THT-Version von Dir jetzt thermisch schlechter.
Ganz davon zu schweigen, dass da vier THT-Bauteile herumbaumeln.
Der von Dir ausgewählte MOSFET scheint auch nur aus dem Bauch heraus
ausgewählt worden zu sein. Du kannst ja mal eine thermische Betrachtung 
durchführen, dann wissen wir, wo wir ungefähr das nächste Mal zu suchen 
haben.


Tja, Überstrom. Entweder baust Du diesen Schutz diskret auf oder lässt 
das ein fertiges IC für Dich erledigen.
Da gibt es viele schöne z.B. von ST oder Infineon.

Beispiel eines 50mOhm-HighSide-Switches von ST mit digitalem 
Diagnosefeedback.

http://www.st.com/web/catalog/sense_power/FM1965/SC1037/PF166341

Den gibt es aber auch mit einem analogen Diagnosefeedback. Hier kannst 
Du den momentanen Laststrom z.B. mit Deinem µC erfassen und eine 
Diagnose damit realisieren.

Die HighSide-Switches gibt es noch in diversen anderen Packages und
mit mehr oder weniger R_DS,ON. Oder mit mehren Kanälen in einem Gehäuse,
z.B. 4.

Den Überstromschutz diskret zu realisieren wird Dich mehr kosten, als
die integrierte Lösung.

Bei HighSide-Switches kommt noch der - meiner Meinung nach wichtige - 
Faktor hinzu, dass man die 12V schaltet und nicht die Masse. Irgendwie 
finde ich das persönlich normaler und es ist auch beim Messen einfacher 
und logischer (den Ausgang gegen Masse zu messen).

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Bezüglich der Masserückführung macht es bei Dir NIE Sinn, den Strom 
willkürlich über die Massefläche fließen zu lassen.

Eine eigene Masseleitung auf dem anderen Layer an X6 geführt und auf der
anderen Seite dann von X6 aus an die Massefläche wäre ideal gewesen.

Sicher könnte es einen Masse-Shift an den MOSFETs geben, aber den 
hättest Du auch bei der Massefläche. Und wenn der bei der diskreten 
Masse-Leitung wirklich mal SO groß werden sollte, dass es hier zu 
Problemen kommt, dann
hast Du entweder SEHR viel Strom auf der Leitung oder die Leitung an 
sich
zu klein ausgelegt.

von Carsten R. (kaffeetante)


Lesenswert?

Ob der Verpolschutz zur Anforderung dazugehört oder nicht sei mal 
dahingestellt. Ich habe es nur angesprochen, weil das Vorhandensein 
einer Verpolschutzdiode extra genannt wurde, diese aber keinen 
vollständigen Verpolschutz bietet. Der Hinweis auf die Diode lies 
vermuten, daß man von einem vorhandenen Schutz ausgeht. Es wäre aber 
besser das Gerät so zu behandeln, als wäre gar kein Schutz vorhanden.

Verpolsichere Steckverbinder die einige Ampere vertragen gibt es viele. 
siehe Modellakkus. Niemand garantiert daß ein solcher Stecker korrekt 
belegt ist. Das ist ein Grund mehr warum Hersteller immer an ihre Geräte 
schreiben wie die Polaritäten an der Buchse anzuliegen haben und daß die 
Geräte nur mit Originalnetzteilen zu betreiben sind. Für den Eigenbedarf 
muß man sich selbst dazu ermahnen die Stecker nicht nachträglich 
umzulöten.

von besupreme (Gast)


Lesenswert?

So sieht die Platine doch schon gut aus! :)

Ein paar kleine Anmerkungen seien mir gestattet..

Es ist bereits ein rudimentärer Verpolschutz dadurch gegeben, daß eine 
falsch herum angeschlossene Versorgung über die 4 Dioden und die 4 
MOSFET abgeleitet wird. (Ich gehe davon aus, daß die Schaltung hinter 
einer passend ausgesuchten Sicherung hängt)

Falls Kühlung in einer späteren Version wirklich notwendig werden 
sollte, die Transistoren in diesem Gehäuse lassen sich auch liegend 
montieren. Dann kann das tab an eine kleine Kühlfläche angelötet werden. 
Das Package ist im Eagle vorhanden.

Ich habe mir als Regel angenommen, möglichst viele Gleichteile zu 
verbauen. Daher wären auf meiner Werkbank die 3 Elkos gleich groß. 
Preislich und von der Größe macht das fast nix, aber wechsel mal 2 Elkos 
aus, die den falschen Wert haben.. das war früher Standardtätigkeit im 
Testfeld :D

Ich bau gerne kleine Widerstände in Reihe vor die Gates von 
Leistungs-MOSFETs. Das bremst die Schaltgeschwindigkeit ein wenig aus. 
Das hört sich nachteilig an wegen der zu erwartenden Verlustwärme, macht 
aber ein fertiges Gerät gutmütiger: Das Gerät verträgt meist höhere ESD, 
Treiber bleiben innerhalb der Spezifikation, Spannungsspitzen sind bei 
vielen Lasten geringer, und es wird weniger auf Kurzwelle gesendet ;)

von Jörg (Gast)


Lesenswert?

Conny G. schrieb:
> Du bist auch einer von denen, die mit unfassbarer Arroganz Anfänger
> niedermachen.
> Ich habe nie behauptet, dass ich Profi bin und auch nie, dass ich es
> kann - ich bin dabei es zu lernen. Ich entwickle auch keine Schaltungen
> aus professionellen Gründen oder für den Verkauf, einfach nur für meinen
> Spass und mein Wohnzimmer.
>
> Ich kann leider Kritik wie von Dir nicht ernst nehmen, weil Du eine
> Einstellung wie ein "Meister, der Lehrlinge hasst" zeigst.
> Ich sehe also viel Deiner Nörgelei als Schikane, die nur dazu dient mir
> klar zu machen, dass ich eine Niete bin.
> Einiges Deiner Kritik ist entweder falsch (Mosfets an GND, LED an 5V,
> Widerstand am Taster) oder dient nur dazu irgendwas daherzuziehen,
> worüber man meckern kann (Beschriftungen, Schraubklemme). Kann man ja
> anonym wunderbar machen.
>
> Wenn man als Elektronik-Hobbyist sich reinwuselt so gut es geht und
> mangels Zeit auch mal 5 grade sein lässt (korrekte Beschriftung), dann
> braucht man Leute wie Dich nicht.

Hallo ihr Lieben, Hallo Conny,

das hast Du sehr treffend beschrieben. Vor allem in einem Forum in 
welchem Hobby, Spaß und Experimentierfreude mit Lernerfolgen über die 
Projekte steigen sollten bist DU hier richtig und ich applaudiere. Schon 
des Öfteren habe ich leider in diesem Forum diese Ausuferungen 
miterleben müssen. ÄTZEND !
Konstruktiv:

@besupreme: Ich denke die Reihenwiderstände vor die Gates kann er sich 
sparen da alleine die begrenzte Stromlieferfähigkeit des 328 die 
Flankensteilheit im Zaume hält.

Ich meine die WAGO Klemmen 2,54mm und 3,5mm RM können "nur" bis 8A... 
Prüfe bitte mal bevor Du 10A irgendwann mal fließen lassen möchtest.

Viele Grüße

Jörg

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

"Falls Kühlung in einer späteren Version wirklich notwendig werden
sollte, die Transistoren in diesem Gehäuse lassen sich auch liegend
montieren. Dann kann das tab an eine kleine Kühlfläche angelötet werden.
Das Package ist im Eagle vorhanden."

Deswegen gleich zum DPAK greifen.


"Ich meine die WAGO Klemmen 2,54mm und 3,5mm RM können "nur" bis 8A...
Prüfe bitte mal bevor Du 10A irgendwann mal fließen lassen möchtest."

Empfohlen war die Midi-Serie von Wago.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

> "Ich meine die WAGO Klemmen 2,54mm und 3,5mm RM können "nur" bis 8A...
> Prüfe bitte mal bevor Du 10A irgendwann mal fließen lassen möchtest."
>
> Empfohlen war die Midi-Serie von Wago.

Meinst Du die hier?

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?


von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

Ja, danke. Sorry, hatte den Link vergessen.

Die Mini würden's aber auch tun? Gehen auch bis 10A.
Denn die Midi sind 8,x mm breit, das ist 50% mehr als die Klemmen, die 
ich jetzt drauf habe.

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Musst Du Dir mal selber durchforsten.

Die Midis haben 5,00/5,08er-Raster und dürften nicht größer sein,
als Deine Schraubklemmen.

Außerdem muss ja am Schluss noch Deine Leitungen klemmbar sind.
Mit 0,5mm2 willst Du bestimmt keine 10A anbinden.

Waren das nicht sowieso nur 3A pro MOSFET und 10A in Summe?

Dann könnte man tatsächlich auch zwei verschiedene WAGO-Systeme
nehmen.

Ich würde aber alle 5 Stecker in Midi auslegen.

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Außerdem gibts Mini in 3,5 und 3,81mm.

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

Ich habe mir jetzt mal ein paar der entsprechenden RIA bestellt:
http://www.reichelt.de/RIA-Stecksystem/AKL-230-02/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=36701&GROUPID=5691&artnr=AKL+230-02

Die sind nämlich genauso breit wie die Schraubklemmen, die Wago Midi 
sind breiter bzw. die Mini haben kein 5.08 Rastermass.
Dann kann ich die Platinen direkt mit den steckbaren bestücken statt der 
Schraubklemmen.

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Die RIA sind aber wieder nur zum Schrauben.

Das nächste Mal direkt auf Klemmtechnik gehen.

von Conny G. (conny_g)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Gebohrt und mit Bestückungsdruck.

von L. P. (lpg)


Lesenswert?

Gute Arbeit!

Lg.

von sfdgq3zq (Gast)


Lesenswert?

Nächster Schritt ist dann SMD und Platine herstellen lassen.

von Conny G. (conny_g)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Bestückt!
Mal gespannt, ob das Teil auch funktioniert. :-)

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

sfdgq3zq schrieb:
> Nächster Schritt ist dann SMD und Platine herstellen lassen.

Nix dagegen, steht auf meiner Projektliste. :-)
Habe auch schon eine kleine SMD-Bauteilekiste da, die ist allerdings bei 
weitem nicht so vollständig wie meine THT-Sammlung.
Und einen Reflow-Ofen (umgebauter Pizzaofen) habe ich auch schon 
(Beitrag "Re: Erstversuch Reflow, Rückstände no clean-Paste").

von Conny G. (conny_g)


Lesenswert?

> Mal gespannt, ob das Teil auch funktioniert. :-)

Vorsichtshalber komplett durchgemessen und eine kleine Lötbrücke 
gefunden.
Strom dran, programmiert, meldete sich wie gewünscht mit langsam 
blinkender LED.
Funkbefehl geschickt, Mosfet hat geschaltet, alles prima!
Damit fertig zum Einbau in die Ventilekiste und ersetzt damit die 
Prototypenschaltung.

Einen bösen Logikfehler habe ich aber in den Last-Anschlüssen:
die Stromversorgung hat 12V "links" (Schraubklemmen von vorne 
betrachtet), die Lastanschlüsse haben Plus "rechts" - das ist Mist, das 
schreit nach Verpolungsfehlern, falls es mal keine Relais oder Ventile 
sind, denen das wurst ist.

Und ja, Schraubklemmen sind unpraktisch :-)

von jibi (Gast)


Lesenswert?

Cooles Ding, gefällt mir!

Gruß jonas

von Michael R. (Firma: Brainit GmbH) (fisa)


Lesenswert?

Sieht gut aus!

zwei Hinweise noch:

fürs Bohren tust dir viel leichter, wenn du das "drill-aid" nutzt, und 
speziell bei den großen Befestigungslöchern (M3 vermute ich mal) klein 
vorbohrst, dann führt sich der 3er Bohrer selbst in die Mitte

dein Restring dürfte (eagle-standard-mäßig) recht klein eingestellt 
sein, für selbst gemachte und selbst gebohrte Platinen stell ich mir den 
immer ein paar mil größer, dann bleibt zwischen Pad und bohrung etwas 
mehr kupfer übrig.

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.