Hallo liebe Elektroniker, ich benutze die angehängte Schaltung um eine Signal auf Low-Active zu prüfen. Die Schaltung funktionierte auch beim Laboraufbau, aber im Feld ist die Diode D1 nun das zweite mal ausgefallen und zwar sperrt Sie nicht mehr richtig. Die Diode D1 ist in Wirklichkeit eine rb751v40 und der rechte Teil der Schaltung ein ULN2803. Die Spannungsquelle V1 ist die Eingangsspannung und hält sich im Normalfall zwischen 0-12V auf, natürlich kann jemand auch mehr Spannung rauf geben, aber selbst dann sehe ich kein Grund, dass die Diode defekt geht, oder übersehe ich eine Kleinigkeit?
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Thorsten schrieb: > natürlich kann jemand > auch mehr Spannung rauf geben, Na dann kann Er, doch sicher auch -12V anlegen!?
Eigentlich kann keine Negative Spannung auftreten. Wie sollte ich gegen Negative Spannung die Diode schützen? Datenblatt Diode: http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/RB751V40T1-D.PDF
Wenn der ULN größere Ströme schaltet, kann sich das Potential der rechten Masse gegenüber der linken anheben und es kommt zu einem Stromfluss durch D1, wenn die Eingangsspannung 0V ist (oder vielleicht sogar negativ?).Spendiere D1 einen Serienwiderstand, der bei z. B. 2V Potentialunterschied auf den maximalen Strom durch die Diode begrenzt. Vorher solltest du aber mal messen, ob diese Potentialunterschiede beim Schalten auch wirklich zustande kommen. Vielleicht liegt die Ursache auch woanders.
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das ist unnötig kompliziert und bei jedem spike der über die Durchbruchsppannung geht ist die Diode hin. In beigefügter Schaltung erkennt der MCU Pin selber Low, ohne irgendwelches Gefriggel dazwischen. D1+D2 sind bereits intern enthalten, das sind die parasitären Dioden der Mosfet Ausgangsstufen. R muß nur groß genug sein das bei der max. zu erwartenende Spannung der zulässige Input Current nicht überschritten wird. Kann wirklich hochohmig sein. C bügelt nur die kurzen events weg. Die TVS verhindert das die VCC, nach der ja abgeleitet wird, zu hohe Werte annehmen kann. Die ganzen Probleme mit der Vf der Diode fallen so weg.
Der Controller könnte so aber auch mit Strom versorgt werden, obwohl er ausgeschaltet sein soll. Alternativ deine ausgewählte Diode vom uC-Pin Richtung zu überwachender Spannung in Reihe mit einem noch zu bestimmenden Widerstand. Dann den uC-internen Pullup an diesem Pin aktivieren. So kann der uC nicht versorgt werden.
Thorsten schrieb: > Die Schaltung funktionierte auch beim Laboraufbau, aber im Feld > ist die Diode D1 nun das zweite mal ausgefallen und zwar sperrt Sie > nicht mehr richtig. Diode hat lt. DB 40V 30mA. Da scheint mir eine ungesunde Spannung unterwegs zu sein oder ein mächtiges Masseproblem z.B. durch lockere Verbindungen oder Ausgleichsströme zwischen Netzteilen? Da sollte man mal den AUFBAU genauer ansehen. Die Lösung mit "Vorwiderstand zur Strombegrenzung" behebt noch nicht die eigentliche URSACHE.
oszi40 schrieb: > Da scheint mir eine ungesunde Spannung > unterwegs zu sein Spikes bis zu KV sind infield völlig normal. Damit muß die Kiste umgehen können, was sie in der Originalbeschaltung aber nicht kann. Strombegrenzung ist Murks, weil die Rückwärts nichts abkann. So weit kann man den garnicht begrenzen ohne dabei auch die Funktion zu wegzubegrenzen. Man muß der Energie der Spikes einen Pfad anbieten in denen die sich entladen können. Da steckt ja nicht viel drin, aber um eine Diode mit niedriger Vf rückwärts zu töten dazu reicht es allemal.
Michael K. schrieb: > Strombegrenzung ist Murks, weil die Rückwärts nichts abkann. Stimmt. Deine Schaltung mit Anschlagdioden ist besser. Noch besser wäre es, die URSACHE zu kennen, um das Übel schon an der Wurzel zu bekämpfen und nicht noch weitere Fehlspannungen in die Logik-Stromversorgung zu schleusen.
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Vielen Dank für eure Antworten. Die einfache Clamping Diodenschaltung möchte ich ungerne nutzen. Ich würde gerne weiterhin bei einem Transistor zur Pegelwandlung festhalten, ausserdem muss die Hysterese einstellbar sein. Anbei hab ich eure Vorschläge aufgenommen. Neu: ---- R8 = Strombegrenzung für D1 C1 = mit R8 ein Tiefpass für Spikes D4 = Reverse Polarityprotection R7 = Zur Einstellung des Schaltpunktes Habt Ihr noch weitere Tipps?
Deine D1 ist in 5 Minuten wieder kaputt wenn Du 2 verschiedene Massen hast.
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>Stimmt. Deine Schaltung mit Anschlagdioden ist besser. Noch besser wäre >es, die URSACHE zu kennen, um das Übel schon an der Wurzel zu bekämpfen >und nicht noch weitere Fehlspannungen in die Logik-Stromversorgung zu >schleusen. Doch lieber die angefügte Schaltung? Zu R1 noch einen Widerstand gegen Masse um den Schaltung variabel zu haben?
Finde besser zuerst die Ursache. Sonst sind alle Versuche mit weiteren Bauelementen erstmal Glückssache. Wenn diese Elektronik im Feld eingesetzt wird, willst du sowas nicht.
Ja, die Ursache zu finden wäre das Beste da gebe ich jedem Recht, aber laut Tester hat er keine besondere Tests getätigt und die Schaltung lief relativ lange ohne Probleme. Ich würde mich freuen, wenn Ihr noch ein bisschen FMEA mit meiner letzten Schaltung mit mir betreibt, damit ich keine weiteren Sachen übersehe. Neu: ---- R8 = Strombegrenzung für D1 C1 = mit R8 ein Tiefpass für Spikes D4 = Reverse Polarityprotection R7 = Zur Einstellung des Schaltpunktes >Deine D1 ist in 5 Minuten wieder kaputt wenn Du 2 verschiedene Massen >hast. Sollte eigentlich nicht auftreten, weil meine Schaltung und V1 aus dem gleichen Netzteil betrieben werden, trotzdem würde ich auch diesen Fehlerfall auffangen. Habt Ihr ein Tipp, wie?
Felix A. schrieb: > Finde besser zuerst die Ursache. Die Ursache: Thorsten schrieb: > im Feld Feld steht für weitesgehend unbekanntes Terain in dem jede Menge Musik unterwegs sein kann. Fette E-Motore, Schweißgeräte, Trommelmühlen, Rüttler etc. pp. Die Schaltung muß das abkönnen, egal was da draussen passiert. Das kann die aber nur wenn positive und negative Spannungen peakströme von mehreren Ampere in eine Schutzbeschaltung induzieren können die das in Wärme verbrät ohne dabei draufzugehen. Mach aus D4 eine TVS oder Z-Diode dann solltest Du ziemlich gut geschützt sein. Blitzschutz ist das noch lange nicht, aber gegen den gröbsten Kram reicht das. D2 ist überflüssig. Melde Dich wieder wenn D3 wegen des gleiches Problems stirbt, d.h. keine interne Reversediode hat.
Thorsten schrieb: > Vielen Dank für eure Antworten. Die einfache Clamping Diodenschaltung > möchte ich ungerne nutzen. Ich würde gerne weiterhin bei einem > Transistor zur Pegelwandlung festhalten, ausserdem muss die Hysterese > einstellbar sein. > > Anbei hab ich eure Vorschläge aufgenommen. > > Neu: > ---- > R8 = Strombegrenzung für D1 > C1 = mit R8 ein Tiefpass für Spikes > D4 = Reverse Polarityprotection > R7 = Zur Einstellung des Schaltpunktes > > Habt Ihr noch weitere Tipps? Deine D2 ist falsch angeschlossen. Da diese im ULN sitzt, wird sie natürlich zwischen R1 und R7 angeschlossen. Damit sind 82kOhm und 100kOhm zwischen den beiden Massen.
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@Felix: >Deine D2 ist falsch angeschlossen. Da diese im ULN sitzt, wird sie >natürlich zwischen R1 und R7 angeschlossen. Damit sind 82kOhm und >100kOhm zwischen den beiden Massen. Stimmt Danke. Ich hab das Schaltbild korrigiert. R7 und R8 bilden meine Hysterese. Die jetztigen 47k und 82k sollten trotzdem nicht D1 zerstören oder verstehe ich dich nicht falsch. Ich könnte den ULN2803 gegen eine diskrete Schaltung austauschen. Das Bauteil war mit in den Sinn gekommen, weil ich weniger Bauteile bestücken wollte. Also lieber wie das zweite Schaltbild aufbauen?
In Vorwärtsrichtung kann der Diode jetzt nur noch bei kV was passieren. In Rückwärtsrichtung "könnte" die Spannung 40V überschritten werden. Das hängt aber vom Verbund der beiden Massen (links und rechts) ab. Ein Gesamtschaltplan würde natürlich mehr helfen, da dann besser zu sehen ist, was mit welchem Teil vermascht ist.
Felix@ >In Vorwärtsrichtung kann der Diode jetzt nur noch bei kV was passieren. >In Rückwärtsrichtung "könnte" die Spannung 40V überschritten werden. Das >hängt aber vom Verbund der beiden Massen (links und rechts) ab. In beiden Schaltungen, also auch mit ULN? Wie bist Du auf die 40V gekommen? Ich kann morgen nochmal den Gesamtschaltplan bzw. ein etwas detalliertes Blockschaltbild.
40V ist die Peak Reverse Voltage, also das Maximum an Spannung, was die Diode sicher sperrt. VRM, Datenblatt siehe erste Seite, Maximum Ratings. Grund für die Vermutung, dass du mehrere verschiedene Massen hast, ist die zerstörte Diode. Das kann nur passieren, wenn die rechte Masse ein höheres Potential aufweist wie die linke Masse. Da uns der gesamte Schaltplan aber unbekannt ist, ist das bisher nur Vermutung.
Thorsten schrieb: > Ich kann morgen nochmal den Gesamtschaltplan bzw. ein etwas detalliertes > Blockschaltbild. dabei wäre es auch wichtig zu sehen, wo ev. längere externe Leitungswege liegen. Eventuell läßt sich das ganze auch über einen Optokoppler einfacher und zuverlässiger (kiss) lösen?
Du könntest D1 imho wirksam schützen indem Du D2 einfach weg lässt.
>Du könntest D1 imho wirksam schützen indem Du D2 einfach weg lässt. Ja, danke. Ich werde auf den ULN2803 als Levelshifter verzichten und es diskret mit Transistor machen, wie im letzten Bild. Ich kann mich erst am Freitag damit nochmal auseinander setzen um die Ursache weiterzusuchen.
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