Hallo Ich versuche ein Gerät über ein USB Netzteil zu speisen. Schlisse ich jedoch das USB-Kabel an, messe ich 1.7V und mein uC (AT32UC3) wird sehr warm. Das Kabel ist garantiert richtig gepolt, ich habe auch mehrere Netzeile und den PC als Speisung versucht. Läuft nicht. Wenn ich ein Labornetzeil mit 5V anschliesse läuft die Schaltung aber. (Überall 5V Stromverbrauch ca. 10mA) Hat jemand eine Idee warum die USB-Speiung nicht 5V hergibt? Lg Jerome
Was genau hast du vor ? Kann es sei das das USB kabel zulang ist ? Am PC dessen USB buchse gibt keine 100% saubern 5 (4,7-4,9 volt raus diese solltes du bei empfindlichen Geräten glätten.
Was verstehst du unter USB-Netzteil? Ist das ein Netzteil das an 230V angeschlossen wird und dann ueber einen USBstecker 5V liefert? Also z.B. ein Handyladegeraet oder ist es ein Netzteil welches auf einer Seite mit dem USBport eines Rechners verbunden wird und dann als variable Spannungsquelle fuer diverse externe Elektronik dient? Oder verwendest du schlicht und einfach einen USBport als 5V-Spannungsquelle? Falls du das letztere meinst: teste den Port mit einem USBstick,Maus,Keyboard etc...
DAVID ------ schrieb: > Was genau hast du vor ? Das PCB soll mit den 5V, welche von einem AC/DC Adapter kommen, gespiesen werden. Als AC/DC Adapter wird ein herkömmliches Netzteil verwendet, wie es zu jedem Smartphone mitverkauft wird. Es wird ein Micro USB Typ B Stecker am Ende des PCBs eingesetzt, so dass man das PCB mit den Utensilien betreiben kann, mit denen fast jedes Smartphone mit Android geladen werden kann. siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Micro-USB-Standard DAVID ------ schrieb: > Kann es sei das das USB kabel zulang ist ? Es handelt sich um ein Standardkabel (ca. 0.6m), die Länge kann als unproblematisch betrachtet werden. Toxic, siehe oben.
Ich verwende selbst Handynetzgeraete fuer alles moegliche.Liefern in der Regel 0.5A und mehr - zu Schade zum wegwerfen... Da du schon mehrere Netzgeraete getestest hattest und auch einen USBport an einem Rechner muss der Fehler eine falsche USBbelegung auf deiner (selbstgebauten?) Platine vorliegen. Ueberprufe nochmal genau die Pin-Belegung.Es gibt ja 4 oder 5 polige USBstecker...da muss sich irgendwo ein Fehler eingeschlichen haben. 1.7V koennte durchaus die Signalspannung an einem der 2 USB-Datenleitungen sein... Ich sehe absolut keinen Grund warum dein Prozessor nicht funktionieren sollte.
Toxic schrieb: > Da du schon mehrere Netzgeraete getestest hattest und auch einen USBport > an einem Rechner muss der Fehler eine falsche USBbelegung auf deiner > (selbstgebauten?) Platine vorliegen. Dies kann nicht der Fall sein. Wenn man das USB Kabel auf der Seite abschneidet, an der es in das Netzteil eingesteckt wird und anschliessend die einzelnen Litzen für VCC & GND in eine Spannungsquelle "einspannt", hat man effektiv 5V auf dem PCB. Die Stromaufnahme des PCBs ist dabei nicht auffällig. Habe die Pinbelegung noch einmal überprüft, ist fehlerfrei. Ich habe das Gefühl, das Problem liegt beim AC/DC Converter.
Angehängte Dateien:
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22-01-_2015_22-36-24.png
48 KB
@Toxic, hier ist das Datasheet des verwendeten Micro USB Steckers auf dem PCB: http://www.mouser.com/ds/2/276/1051330001_sd-155536.pdf Im Anhang befindet sich ein Screenshot auf dem Layout.
Das Layout sieht gut aus.Kann auf Anhieb keinen Fehler feststellen.Die beiden aeusseren Pins sind VCC und GND. Ich sehe auch, dass du die Datenpins auf dem Layout ebenso verdrahtet hast(warum verstehe ich nicht wenn der USBport lediglich zur Spannungsversorgung dienen soll).Ich schlage folgendes vor: Verwende zum Test nur(!) die Plus und Minusleitungen des AC/DC-adapters.Applenetzgeraete z.B. verbinden die eigentlich nutzlosen Datenpins innerhalb des Netzteils mit Plus und Minus (ueber Widerstaende).Die Applegeraete fragen dann tatsaechlich die Spannungspegel an den Datenpins ab und zwingen somit den User nur Appleladegeraete zu kaufen.....
Toxic schrieb: > .Applenetzgeraete z.B. verbinden die eigentlich nutzlosen > Datenpins innerhalb des Netzteils mit Plus und Minus (ueber > Widerstaende).Die Applegeraete fragen dann tatsaechlich die > Spannungspegel an den Datenpins ab und zwingen somit den User nur > Appleladegeraete zu kaufen..... Darum sollte man das auch nicht unterstützen.
USB-Wandwarzen liefern irgendwas zwischen 4V und 7V. Außer die sind ganz billig ;) 5,6V Z-Diode mit bissel Leistung hilft. Und orntliche Elkos.
Banda schrieb: > Toxic schrieb: >> .Applenetzgeraete z.B. verbinden die eigentlich nutzlosen >> Datenpins innerhalb des Netzteils mit Plus und Minus (ueber >> Widerstaende).Die Applegeraete fragen dann tatsaechlich die >> Spannungspegel an den Datenpins ab und zwingen somit den User nur >> Appleladegeraete zu kaufen..... > > Darum sollte man das auch nicht unterstützen. Völliger Nonsens. Das ganze passiert nicht, damit man nur Apple Netzteile kauft, sonder damit das iPhone weiß wie viel Strom das Ladegerät zur Verfügung stellen kann und somit möglichst schnell Laden kann. Die Spannungspegel sind für 0.5A Output beispielsweise anders als für 1A. Das kann mittlerweile jedes 0815 Netzteil, dafür braucht es keine Apple Original Hardware.
Um jeden Zweifel auszuräumen, habe ich ein USB Kabel geopfert. Rotes Kabel an Vcc und Schwarzes Kabel an GND. Die zuvor gemessene Leerlaufspannung des USB Netzteils ist 5.1V. Schlisse ich das PCB mit den gerade beschriebenen Modifikationen an, sehe ich 1.7V. Die Spannung variiert zwischen verschiedenen Netzteilen zwischen 1.5 und 2.5V, da ich meinen Mikrocontroller der jedesmal warm wird wenn ich USB anschliesse nicht opfern will, kann ich das Signal aber schlecht mit dem KO abbilden.
Kann es sein, dass das Schaltnetzteil entweder durch Überlast im Einschaltmoment, oder durch Unterforderung im Dauerbetrieb nicht richtig arbeitet? Versuch mal mit nem Elko zu sieben, und dahinter eine Mindestlast (100R -> 50mA). Dann sieht das Netzteil etwas, auf das es Regeln kann.
Helge A. schrieb: > USB-Wandwarzen liefern irgendwas zwischen 4V und 7V. Alle 10 USB-Netzteile, die ich habe, liefern innerhalb 4,9..5,1V. Ich nehme die sehr oft für MC-Schaltungen.
Jerome schrieb: > Schlisse ich > jedoch das USB-Kabel an, messe ich 1.7V und mein uC (AT32UC3) wird sehr > warm. Sicher, daß VCC des USB vor dem Spannungsregler angeschlossen ist und nicht an VCC des MC? Trenne mal D+ und D- vom Netzteil, obs dann geht.
OK, Lösung und (vielleicht) Antwort: Der Einschaltstrom waren gemessene 5A (Es hat relativ viele Keramik-Kondensatoren auf der Schaltung). Dadurch brach wohl irgend eine Schutzdiode durch und es flossen danach die Maximalen 1A des Netzteils. Durch ein RC-Glied vor der Speisung konnte der Einschaltpeak abgefangen werden. Keine schöne Lösung aber das Gerät Läuft so weit. Vielen Dank für eure Hilfe. (Wenn noch jemand einen Vorschlag hat um den Einschaltstrom zu begrenzen ohne einen Widerstand in die Speisung zu schalten, wäre ich zu ewiger Dankbarkeit verpflichtet ;) )
Jerome schrieb: > Dadurch brach wohl irgend eine Schutzdiode durch und es flossen danach > die Maximalen 1A des Netzteils. Schutzdioden brechen nicht durch, sie begrenzen wie eine Z-Diode. Wenn der MC warm wird, dann bricht der durch (parasitärer Thyristor). Vermutlich ist der Spannungsregler schlecht designed und gibt kurzzeitig die vollen 5V direkt auf den MC. Zeig mal den Schaltplan. Jerome schrieb: > Es hat relativ viele Keramik-Kondensatoren auf der Schaltung Ich hab Boards mit hunderten Kerkos, nie Probleme mit Stromspitzen. Stromspitzen machen nur dicke Elkos (>1000µF).
Peter Dannegger schrieb: > Schutzdioden brechen nicht durch, sie begrenzen wie eine Z-Diode. > Wenn der MC warm wird, dann bricht der durch (parasitärer Thyristor). OK.. könntest du das erläutern? Peter Dannegger schrieb: > Vermutlich ist der Spannungsregler schlecht designed und gibt kurzzeitig > die vollen 5V direkt auf den MC. > Zeig mal den Schaltplan. Es hat keinen Spannungsregler drauf. Der uC und der ganze Rest der Schaltung ist 5V fähig und direkt an Vcc. Peter Dannegger schrieb: > Zeig mal den Schaltplan. Nein, tut mir leid. Wenn du wirklich interessiert bist, könnte ich ihn dir vielleicht privat zukommen lassen. Aber es steckt nicht nur meine Arbeit da drin. Peter Dannegger schrieb: > Ich hab Boards mit hunderten Kerkos, nie Probleme mit Stromspitzen. > Stromspitzen machen nur dicke Elkos (>1000µF). Man erinnere sich: Ic = (U/Rc)*e^(t/Tau). Bei kleinem C und kleinem Rc ergibt sich da ein ganz grosser Strom. Ob dies zum Problem wird, hängt mit dem Inenwiderstand und Einschaltverhalten deiner Speisung zusammen.
Jerome schrieb: > OK, Lösung und (vielleicht) Antwort: Der Einschaltstrom waren gemessene > 5A (Es hat relativ viele Keramik-Kondensatoren auf der Schaltung). > Dadurch brach wohl irgend eine Schutzdiode durch und es flossen danach > die Maximalen 1A des Netzteils. Durch ein RC-Glied vor der Speisung > konnte der Einschaltpeak abgefangen werden. Keine schöne Lösung aber das > Gerät Läuft so weit. > > Vielen Dank für eure Hilfe. > > (Wenn noch jemand einen Vorschlag hat um den Einschaltstrom zu begrenzen > ohne einen Widerstand in die Speisung zu schalten, wäre ich zu ewiger > Dankbarkeit verpflichtet ;) ) Wenn du die Buchse wirklich für USB-Kommunikation benutzen willst, und nicht nur zur Stromversorgung, musst du dich darum kümmern. Das schreibt nämlich die USB-Spezifikation vor. Zumindest USB 2.0 Spec sagt (7.2.4.1 Inrush Current Limiting):
1 | The maximum load that can be placed at the downstream end of a cable is 10 μF in parallel with 44 Ω. The 10 μF capacitance represents any bypass capacitor directly connected across the VBUS lines in the function plus any capacitive effects visible through the regulator in the device. The 44 Ω resistance represents one unit load of current drawn by the device during connect. |
Die Spezifikation ist kostenlos herunter zu laden auf usb.org. Ich empfehle jedem, der Geräte mit USB-Anschluss baut diese zu lesen. Zumindest die Kapitel 6 (Mechanical) und speziell das Kapitel 7 (Electrical).
Wenn man hier wirklihc Hilfe will, muss man schon auf bereit sein alles zu teilen... Ich weiss die Antwort auf dein Problem, aber leider kann ich es nicht mitteilen weil mir ein Kollege dabei geholfen hat die Lösung zu finden...
Jerome schrieb: > Es hat keinen Spannungsregler drauf. Der uC und der ganze Rest der > Schaltung ist 5V fähig und direkt an Vcc. Dann ist es eindeutig der MC, der durchzündet. Hast Du die internen Regler richtig angeschlossen und nicht zu große Kondensatoren dran? Hast Du mal in den Erratas nachgesehen? Tritt der Fehler auch auf, wenn Du erst USB steckst und dann in die Netzdose? Dann sollte das Netzteil langsam genug anlaufen. Steckst Du umgekehrt, ist ja der Elko im Netzteil schon aufgeladen und kann nen ordentlichen Hieb liefern. Labornetzteile haben nur sehr kleine Kondensatoren am Ausgang, damit sie schnell in die Strombegrenzung gehen können.
@peda Kannst du vielleicht noch etwas mehr zu den parasitären Thyristoren sagen? Wo treten diese in einem Chip auf? Wie werden diese gezündet? Zu großes dV/dt? Was tut man dagegen? Vcc-Rail Rampen? Wie langsam muss/sollte der Spannungsanstieg erfolgen, um eine Überkopfzündung zu verhindern? Was für interne Regler hat der AT32UC3? Was haben deren Kondensatoren mit den parasitären Thyristoren zu tun? Vielen Dank schonmal.
@ghl -> Vielen Dank für den Tipp. Werde ich mir ansehen. Peter Dannegger schrieb: > Tritt der Fehler auch auf, wenn Du erst USB steckst und dann in die > Netzdose? > Dann sollte das Netzteil langsam genug anlaufen. > Steckst Du umgekehrt, ist ja der Elko im Netzteil schon aufgeladen und > kann nen ordentlichen Hieb liefern. Daran hatte ich nicht gedacht. Vielen Dank für dien Input.
Peter Dannegger schrieb: > Alle 10 USB-Netzteile, die ich habe, liefern innerhalb 4,9..5,1V. Vielleicht etwas off topic. Ich habe hier ein Samsung-Netzteil, 5,6V bis ca. 5mA. Darüber fällt die Spannung langsam auf 4,7V. Ein Blackberry-Lader verhält sich ähnlich. Das noname-Netzteil, das ich zu meinem Tele dazubekommen hatte, sowie ein nachgekaufter Nokia-Lader liefern eine Spitze bis über 7V, Leerlauf ca. 6V. Ein anderes Netzteil sowie 2 Autoadapter (alle nom. 2A) haben eine so kräftige Spannungsspitze, daß man Telefone nur nach dem Einstecken in die Steckdose anschließen kann. Sonst latch up, Tele heiß und Akku leer. Daher bin ich vorsichtig geworden.
ghl schrieb: > Was für interne Regler hat der AT32UC3? Dazu mußt Du schon den genauen Typ nennen, AT32UC3 ist nur die Familie. Allgemein haben 32Bitter ~1,7V Corespannung und ~3,3V Peripherie-Spannung. In dem 5Volter müßten also 2 Regler drin sein und Pins für deren Siebkondensatoren.
Eben erst online gegangen und sehe dass hier schone eine rege Kommunikation mit guten Vorschlaegen stattfindet. Da es sich ganz offensichtlich um ein PowerUp-Problem handelt hier etwas Lektuere zu dem Thema.Interessiert mich schon wie Jerome's Problem geloest werden kann. http://www.microchip.com/wwwAppNotes/AppNotes.aspx?appnote=en011110
Peter Dannegger schrieb: > Dazu mußt Du schon den genauen Typ nennen, AT32UC3 ist nur die Familie. AT32UC3C064C-U Würde mich auch interessieren mit dem Parasitären Thyristor.
Peter Dannegger schrieb: > Dazu mußt Du schon den genauen Typ nennen, AT32UC3 ist nur die Familie. Ich kenn' den genauen Typen, den der TO hat ja nicht. Ich kenne auch die Familie nicht. Also haben die anscheinend interne Core und I/O Regler. Ist ja nett. Ich hätte auf 3.3V-Regler für USB getippt. Kannst du noch etwas zu den parasitären Thyristoren sagen?
Jerome schrieb: > AT32UC3C064C-U Im Datenblatt steht ja was: 6.1.4.1 Maximum Rise Rate To avoid risk of latch-up, the rise rate of the power supplies must not exceed the values described in Table 7-2 on page 51 . Recommended order for power supplies is also described in this table.
Wenn generell unter "latchup" googelt bekommt man genuegend Informationen via Webpage oder pdf-Dateien http://en.wikipedia.org/wiki/Latchup http://anysilicon.com/latch-test/ http://www.google.ie/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=6&ved=0CDwQFjAF&url=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fan%2Fslya014a%2Fslya014a.pdf&ei=6kjCVIroJsSQ7AaJxIDgBA&usg=AFQjCNF4cvtZpgxYWO4iIDleLTURmtLs4g&bvm=bv.84349003,d.ZGU
Hast du die Verzögerung über ein RC Glied gemacht? Wenn ja, fällt ja dauernd eine Spannung bei Betrieb über dem R Glied ab oder? Mich würde es auch sehr interessieren wie dieses sogenannte Latch Up Problem behoben werden kann, ich hatte das mal mit einem uC von Altari, da reichte allerdings eine Diode.
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