Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Servo-Elektronik mit AA51880 Controller zerstört sich selbst


von Andreas T. (atrappmann)


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Hallo Zusammen,

nachdem ich durch eine Fehlfunktion in meinem InMoov-Roboter mehrere
teure HS-805BB Servos zerstört habe, habe ich eine Ersatzschaltung
entworfen, mit welcher ich diese gerne reparieren möchte.
Als Basis habe ich den Servo-Controller AA51880 gewählt und die
Schaltung "C" aus dem Kapitel "Typical Application Example" mit einer
H-Brücke aus NPN- und PNP-Transistoren aufgebaut. Diese funktionierte
zunächst, war aber nach wenigen Minuten Test kaputt. Alles neu
aufgebaut, sorgfälltigst alles doppelt und dreifach kontrolliert, aber
mit dem selben Ergebnis. Anschließend habe ich Schaltung "A" für
Mini-Servos ohne externe Treiber umgestellt. Statt des Servos habe ich 2
anti-parallel geschaltete LEDs mit Vorwiderstand eingebaut, um auch den
Motor als Fehlerquelle auszuschließen. Der Widerstand war so
dimensioniert, dass die jeweilige LED max. 15mA bekommt. Labornetzteil
auf 6V, 50mA eingestellt und siehe da es funktionierte zunächst. Die
Stromaufnahme der Schaltung lag bei ca. 30mA. Das Servo-Poti wurde so
eingestellt, dass die Position dem anliegenden PWM-Signal entsprach und
an den Ausgängen somit keine Spannung mehr anlag (beide LEDs waren aus).
Nach kurzer Zeit flackerte eine LED plötzlich hell auf und ging wieder
aus. Dies wiederholte sich dann immer öfter, bei gleichzeitig immer
höherer Stromaufnahme der Schaltung. Als die 50mA überschritten wurden,
schaltete das Netzteil ab.
Nach einer Wiederinbetriebnahme war sofort eine Stromaufnahme >50mA zu
verzeichnen und das Labornetzteil schaltete runter. Das Verhalten blieb
auch bei 60mA, 100mA und 300mA am Labornetzteil. Da der AA51880 nur max.
300mW Leistung aufnehmen kann, gehe ich davon aus, dass dieser sicher
selber zerstört hat.

Hier bin ich nun mit meinem Latein am Ende. Was mache ich falsch? Was
kann ich noch testen? (Habe noch ein paar Chips).
Oder ist die Charge aus China einfach Schrott?

Vielen Dank für Euren Rat!
--Andreas.

: Verschoben durch Moderator
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Viele Möglichkeiten gibt es ja nicht. Es kann noch sein, das die 
Schaltung schwingt, evtl. durch fehlende Abblockung. Ansonsten muss das 
IC natürlich die Last der LED ohne Probleme vertragen, kann also auch 
Ausschuss sein.

Mach mal ordentliche Elkos an VCC gegen Masse und benutze kurze und 
kräftige Verbindungen für die Leistungskreise.
Edit: Viele Leute betreiben Servomotore mit Entstördrosseln in den 
Zuleitungen und kleinen C (10nF) direkt am Motor.

: Bearbeitet durch User
von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Andreas T. schrieb:
> Da der AA51880 nur max. 300mW Leistung aufnehmen kann
Und das nur, wenn du ihn gut kühlst. Dafür muss das Exposed Pad auf 
ausreichend viel Kupfer gelegt werden...

> gehe ich davon aus, dass dieser sicher selber zerstört hat.
Diese Denkweise greift aber arg kurz. Das hört sich an wie "Ich habe ihn 
ausgepackt, auf den Tisch gelegt und zugesehen, wie er sich selbst 
zerstört!"
War es so? Nein?
Deshalb solltest du eher davon ausgehen, dass deine Schaltungsauslegung 
oder die real ausgeführte Schaltung ihn zerstört hat.

> und die Schaltung "C" aus dem Kapitel "Typical Application Example" mit
> einer H-Brücke aus NPN- und PNP-Transistoren aufgebaut.
Wie hast du sie aufgebaut? Mit einem guten Layout, bei dem du auf die 
Strompfade geachtet und die Leitungsführung ordenlich ausgelegt hast?

> Was mache ich falsch?
Du gehst unstrukturiert vor und machst keine Messungen. So eine 
Schaltung kannst du nie und nimmer zuverlässig ohne Oszilloskop 
ausmessen.

> Oder ist die Charge aus China einfach Schrott?
Sagen wir mal einfach: Nein.
Das passt in gut 99,99% dieser Verdachtsfälle.

: Bearbeitet durch Moderator
von MaWin (Gast)


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Andreas T. schrieb:
> Hier bin ich nun mit meinem Latein am Ende.

a) echte Motoren speisen beim Bremsen Energie wie ein Generator zurück. 
Wenn da kein dicker Elko die Bremsenergie aufnehmen kann steigt die 
Versorgungsspannung bis das IC kaputt ist.

Echte Motoren sollten auch eine Funkentstörung am Motor haben, mit 3 
Kondensatoren und 2 Spulen.

aber du hast das Problem auch mit LEDs

b) Modellbau-Servocontroller arbeiten, in dem die Zeitdifferenz zwischen 
Servosignal und intern aus der Potistellung erzeugten Impuls verlängert 
wird und in die Richtung die Transistoren zum Motor einschaltet. Wenn 
die Wiederholfrequenz der Servoimpulse nicht zur Zeitverlängerung der 
Motorimpulse passt, wäre denkbar, dass bei Richtungswechsel beide 
Brücken zur selben Zeit leiten, also einen Kurzschluss produzieren. 
Keine Ahnung, ob sich die Schaltung des M51880 dagegen schützt.

von Stefan (Gast)


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Hallo,

Andreas T. schrieb:
> gehe ich davon aus, dass dieser sicher
> selber zerstört hat.

Nein, kein IC zerstört sich einfach so selbst! Dem liegt immer eine 
Ursache zu Grunde.

Du sagst leider nichts über dein Vin. Wie steuerst du das IC (den Servo) 
an.
Du weisst sicher dass man einen Servo niemals ohne PWM an Power 
anschliessen darf. Geht sonst kaputt!
PWM darf auch nicht kurzzeitig ausfallen!

Also woher kommt dein Vin Signal und wie ist es aufgebaut?

Gruss

von H. H. (Gast)


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Stefan schrieb:
> Du weisst sicher dass man einen Servo niemals ohne PWM an Power
> anschliessen darf. Geht sonst kaputt!
> PWM darf auch nicht kurzzeitig ausfallen!

Unsinn.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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H. H. schrieb:
> Stefan schrieb:
>> Du weisst sicher dass man einen Servo niemals ohne PWM an Power
>> anschliessen darf. Geht sonst kaputt!
>> PWM darf auch nicht kurzzeitig ausfallen!
>
> Unsinn.

Bestimmt wieder so eine Internet Legende. Wenn er das mal selber 
ausprobieren würde, merkt er hoffentlich, das das Quatsch ist. Das 
passiert nämlich auch, wenn man den Sender einer Fernsteuerung 
ausschaltet. Habe bisher nicht erlebt, das sich meine Servos dann 
zerstören.

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