Plaats van componenten bij gebruik experimenteerprint

[sander306]

Sander, ik ben blij dat er toch weer iemand instapt die er kennelijk meer van weet. Want ik zit nog steeds met een brandende vraag: blijkbaar wordt er in de "lus" RF storing gegenereerd, maar het is mij nog steeds niet duidelijk waardoor die dan ontstaat.
Het kan niet alleen het magneetveld zijn door de stroom, want die stroom loopt er ook als het relais bekrachtigd is. Dus blijkbaar gebeurt er bij het afschakelen iets wat ik nog niet doorzie. Misschien kun je dat uitleggen?

nog even offtopic over EMC/EMI:

Bij het afschakelen van de spoel gaat deze proberen zijn veld te behouden, hierbij komt de spanning die je meet onder nul en wordt de diode een soort kortsluiting. Dit resulteerd dan in een zeer hoge stroom over een zeer korte tijd. (Een spoel is bijna hetzelfde als een condensator, alleen dan de inverse) Door de hoge stroom krijg je een hoge inductie. Dan komt de flux in beeld, welke inductie maal oppervlakte is. Om storingen te voorkomen wil je deze flux zo klein mogelijk houden dit kun je doen door de inductie te verkleinen en/of het oppervlakte zo klein mogelijk te houden. In dit geval is het vrijwel onmogelijk de inductie te verkleinen dus moet je het oppervlakte zo klein mogelijk houden.

Weg laten van de diode zou het bovenstaande verhaal overbodig maken, er is immers geen lus meer. MAAR de energie van de spoel kan dan nergens meer heen en blaast je aanstuuring op (immers I maal bijna oneindige R is hoge spanning).

Of sla ik de plank nu finaal mis?

zo... nu maar weer ontopic, eens kijken of ik een oplossing voor de booster kan vinden...

[ronv]

Bij het afschakelen van de spoel gaat deze proberen zijn veld te behouden, hierbij komt de spanning die je meet onder nul en wordt de diode een soort kortsluiting. Dit resulteerd dan in een zeer hoge stroom over een zeer korte tijd.

Mis, er ontstaat géén zeer hoge stroom. Om zijn veld te behouden probeert een zelfinductie de stroom constant te houden, en de kortsluiting via de diode zorgt dat hij dat kan. Omdat een condensator voor de meeste mensen een wat "begrijpelijker" component is (en zoals gezegd een zelfinductie een soort inverse condensator is) zal ik die gebruiken voor de uitleg.

Als je de aansluitingen van een condensator niet met elkaar verbindt zal de spanning over de condensator constant blijven. Als je de aansluitingen van een condensator waarop een spanning staat kortsluit gaat er een zeer grote stroom lopen en zakt de spanning snel naar nul. Dus: je moet een condensator waarop spanning staat nooit kortsluiten.

Nu de spoel (het inverse verhaal):
Als je de aansluitingen van een spoel kortsluit zal de stroom door de spoel constant blijven. Als je de aansluitingen van een spoel waardoor een stroom loopt losmaakt ontstaat er een zeer grote spanning en zakt de stroom snel naar nul. Dus: je moet van een spoel waardoor een stroom loopt nooit de aansluitingen losnemen.

De diode over het relais zorgt dus voor die kortsluiting. Bij een ideale spoel en ideale diode zou de stroom dan eindeloos doorlopen (en het relais nooit afvallen), maar gelukkig zijn er altijd verliezen en dooft de stroom dus geleidelijk uit. Het betekent overigens wel dat de diode leidt tot een vertraging in het afvallen van het relais.

Wat die RF-straling betreft: ik ken dat verhaal ook, maar ben het in de praktijk nooit tegengekomen - en ik had scopes tot mijn beschikking die veel verder gingen. Theoretiscch kán het inderdaad gebeuren dat door parasitaire capaciteiten in combinatie met de inductie van het relais een resonantiekring ontstaat, maar volgens mij is de Q-factor van die kring zo klein dat je daar geen last van krijgt.

Ron

[Klaas Zondervan]

nog even offtopic over EMC/EMI:

Bij het afschakelen van de spoel gaat deze proberen zijn veld te behouden, hierbij komt de spanning die je meet onder nul en wordt de diode een soort kortsluiting. Dit resulteerd dan in een zeer hoge stroom over een zeer korte tijd.

Sander,

ook met dit verhaal kan ik niet uit de voeten. Je zegt dat de spoel probeert zijn veld te behouden, dat komt op hetzelfde neer als dat de spoel zijn stroom wil handhaven. Niks nieuws voor mij. Die stroom wordt door de sturende transistor afgekapt, maar vindt een weg door de diode.
Je zegt: 'dit resulteert in een zeer hoge stroom'. Maar die stroom liep er toch al? Het is gewoon dezelfde stroom die al door de spoel en de toevoerdraden liep. Het enige verschil is dat die nu niet meer door de transistor loopt, maar door de diode. En aangezien er geen drijvende kracht meer is, maar wel spoelweerstand, zal die stroom langzaam uitdempen.
Dus degene die mij duidelijk maakt waar die RF-storing vandaan komt, moet hier nog langskomen. Voorlopig geloof ik er geen bal van.

PS: ongeveer hetzelfde verhaal als van Ron dus.

[sander306]

Hij had bij de kortsluiting die gemaakt is gewoon uit moeten schakelen, wat me ook verbaasd is dat je uC gesneuveld is en niet de versterker. Voed je de opamps met 5 volt? Als je dat met de 15 volt voor de baan doet kan de uitgang van je opamp zo'n 14 volt zijn en dat resulteert in het opblazen van de uC. Het oplossen van dit soort problemen is altijd een boel gedoe (en zal meestal minstens een middag duren).

Wat je zou kunnen proberen is het los halen van de kortsluitbeveiliging, deze voeden op de manier als je ook op de print doet en 0.2 volt op de sense zetten. dan moet je op je uitgang iets meten tussen de 1 en 5,5 volt voor een logische 1 op de uC. Door voor de referentie op de + van de opamp 2x 10k te nemen stel je het omslagpunt in op 2,5 volt, is wat makkelijker in te stellen op je - referentie...

Verder luistert het allemaal nogal nauw, ik zou de kortsluiting op een berekende 3 amperé instellen en de andere op 2,5 amperé.

gr,
Sander

p.s.: De werking rond de L6203 is me trouwens een raadsel...


-----------------------------------------------------------------------------------------

Ik stel voor in dit topic op te houden over de blusdiode, plaatsing daarvan en EMC. Het wordt een puinhoop in dit draadje op deze manier. Ik ga morgen eens de discussie aan met een docent en open dan wel een apart topic over dit onderwerp.

[Klaas Zondervan]

Ik stel voor in dit topic op te houden over de blusdiode, plaatsing daarvan en EMC. Het wordt een puinhoop in dit draadje op deze manier. Ik ga morgen eens de discussie aan met een docent en open dan wel een apart topic over dit onderwerp.

Lijkt me een goed idee. Hoewel ik vind dat het nog steeds on-topic is. Het probleem is alleen dat degene die er op de eerste pagina over begon op een bepaald moment is afgehaakt zonder zijn standpunt overtuigend te onderbouwen. En ook degenen die daarna op het onderwerp zijn ingesprongen konden mij niet overtuigen. Het is die onmacht van personen die denken het beter te weten dat dit onderwerp maar blijft doorzeuren. Als er iemand van die deskundigen gelijk het goede verhaal had verteld was ik er allang over opgehouden. Maar jullie hebben misschien wel gemerkt dat ik zeer vasthoudend kan zijn als ik denk dat ik gelijk heb.

[Jeroen van Tol]

Who needs a microcontroller? 
Dat dacht ik heel even toen bleek dat de booster ook zonder atmel nog gewoon functioneert... Behalve dan dat de controle-ledjes niet meer werken en er geen actie op een kortsluiting wordt genomen.

Maar goed, zonder atmel nog even wat metingen verricht. Inmiddels snap ik dus ook niet waarom de atmel kapot is want hij krijgt netjes 5,2V. De ingangen van de atmel waar de uitgangen van de LM393 op zitten krijgen respectievelijk 5 en 4,8V. Totdat alles wat warmer wordt, dan loopt het soms op tot 5,7V maar alles dus nog netjes binnen de limieten.

Vervolgens ook de LM393 er af gehaald en ook daar proberen te meten. Want ik wou wel eens zien of er verschillende waarden aan de ingang te zien zouden zijn 'met' of 'zonder' kortsluiting. Alleen hoe meet ik dat? Waar vergelijk ik een ingang mee, met Vcc of met GND?

Omdat de voltages lijken te kloppen ga ik morgen proberen te meten hoe het met de stroom zit op de verschillende plaatsen.
Tot zover bedankt voor het meedenken!

[Jeroen van Tol]

Ik kom er niet uit... 
De vaste vergelijkingswaarde voor de comparator klopt precies, nl. 0,2V.
Deze wordt vergeleken met de belasting/kortsluit waarde van de Sense uitgang van de L6203. Echer deze komt zelfs bij kortsluiting niet hoger dan 0,015V. Ik dacht eerst aan een fout maar wanneer ik de stroom meet bij een kortsluiting dan kom ik niet verder dan 0,2A dus op zich klopt die waarde gewoon.
Ik heb nu dus 2 vragen:
1. Wanneer ik middels een amperemeter de twee railstaven kortsluit, zou ik dan 4A moeten meten?
2. Indien dat de reden is dat de beveiliging nooit kon inschakelen, waar zou de microcontroller dan door overleden kunnen zijn?

Ik hoop dat iemand kan helpen.

Groet,
Jeroen.

PS: Klaas, wees gerust, je bent nog steeds on-topic   Als er iemand niet meer helemaal on-topic is dan ben ik het...

[Patrick Smout]

Jeroen,

de railstaven kortsluiten als test lijkt me niet verstandig, net zoals testen met dergelijke grote waarden voor de stroom.
Vervang tijdelijk weerstand R20+R21 door één enkele weerstand van ongeveer 1 Ohm.
Concreet betekent dit dat je station nu moet uitschakelen bij 0,2A.
Dit is een vrij onschuldige waarde waar niet echt veel met stuk kan gaan.
Zoek vervolgens enkel vermogenweerstanden zodat je de uitgang kan belasten met 100mA, 150mA, 200mA, 250mA, 300mA. (15V/100mA is ongeveer 150 Ohm / 1,5 a 2W.
Nu kan je veilig testen of het station uitschakelt. Zowel klem 7 als klem 1 van de OpAmp moeten ongeveer +5V zijn als er geen overstroom is.
Bij een overstroom moet klem 7 en 1 naar ongeveer 0V gaan (kan ook 0,5 zijn).
Eventueel kan je de OpAmp uit de schakeling verwijderen. Het station zal niet meer uitschakelen maar je kan wel perfect de spanning meten nu over de senseweerstand van 1 Ohm. Zoals hierboven aangeven moet deze rond de 0,2V zijn om uit te schakelen, met de weerstand van 1 Ohm dus rond de 200mA.

mvg,

Patrick Smout

[Jeroen van Tol]

Patrick,

Hier kan ik wat mee. Bedankt! 
Aan de ingang krijg ik nu de juiste waarde. De uitgang loopt (met belasting) echter op tot 7V. Ik denk dat daardoor de Atmel is overleden. Het lijkt er ook op dat niet de hele chip kapot is, maar slechts een paar poorten.

Vanavond ga ik proberen uit te zoeken waarom de uitgang zo hoog is... Kan dat soms komen door een verkeerde LED? Aan die uitgang zit nl. een ledje waarvan ik niet zeker weet of het dezelfde waarde heeft als het in het schema genoemde ledje...

In ieder geval super bedankt voor de tips!

Groet,
Jeroen.

[sander306]

De led heeft er niks mee te maken, ik zou het zoeken in de voedingspanning van je opamp. Als deze 5 volt is kan de uitgang nooit boven de 5 volt komen. Aangezien je opamp ook op een hogere spanning werkt zou het kunnen dat je deze niet op de 5 volt hebt aangesloten maar op de 15 volt, de voeding voor je uitgangs versterker (de L6203). Hen je verder de source code die in je microcontroller moet? dan kun je gewoon even de kapotte pin omwisselen met eentje die je nog niet in gebruik hebt, dan hoef je geen nieuwe te kopen

gr,
Sander

[Patrick Smout]

De led heeft er niks mee te maken, ik zou het zoeken in de voedingspanning van je opamp. Als deze 5 volt is kan de uitgang nooit boven de 5 volt komen. Aangezien je opamp ook op een hogere spanning werkt zou het kunnen dat je deze niet op de 5 volt hebt aangesloten maar op de 15 volt, de voeding voor je uitgangs versterker (de L6203). Hen je verder de source code die in je microcontroller moet? dan kun je gewoon even de kapotte pin omwisselen met eentje die je nog niet in gebruik hebt, dan hoef je geen nieuwe te kopen

De led+voorschakelweerstand heeft er alles mee te maken. De LM393 heeft namelijk een open collector uitgang zodat het hoog niveau op klem 1/7 enkel en alleen bepaalt wordt door de spanning die gebruikt is voor R18 of D6 te voeden. Indien dit niet VCC is maar +15V heb je een probleem. Dat zou kunnen verklaren waarom je hier spanningen kan meten die groter zijn dan +5V. De spanning op de overstroomuitgang wordt dan begrenst door interne beschermingdiodes in de atmel die naar VCC/0V staan. De toelaatbare stroom door deze diodes is echter beperkt en zouden dus kunnen zorgen voor permanente beschadiging (waardoor je nu 7V meet). De voeding van de OpAmp doet hier niet terzake en mag zelfs +15V zijn.

mvg,

Patrick Smout

[sander306]

Oeps, geval van RTFDS...
Komt er op neer dat de VCC 5 volt is en dat daar de hele meuk aan opamps aan moet. Kan me voorstellen dat het schema wat verwarrend is aangezien de VCC precies tussen de 5 volt lijn en de 15 volt lijn staat.

[Jeroen van Tol]

Het euvel is gevonden! Ik had de weerstanden R7 en R15 verwisseld... (en R8 en R9) 
Oftewel, de ingangen 3 en 5 hadden de minste weerstand naar VCC ipv naar GND. Ik had de spanningsval in eerste instantie op de weerstanden zelf gemeten (ipv op de poten van de 393) waardoor alles goed leek. Naar de tip van Patrick merkte ik dat de uitgangen nooit 'laag' werden. Vervolgens de 393 er afgehaald en opnieuw gaan meten, en toen merkte ik pas dat de ingangen altijd 5,2V waren.
De Atmel was ter ziele dus die zit er helemaal niet meer op. (de STK500 wil m helemaal niet meer programmeren dus helaas...) De 15V komt daar niet (niet bewust in ieder geval  ) dus hoe je in die situatie op 7V kan komen snap ik nog steeds niet. Ik meet nu in ieder geval nergens meer dan 5,2V dus dat is opgelost.

Tot slot zakken de uitgangen van de 393 nooit onder de 2V, zelfs wanneer beide ingangen gelijk zijn... Ik denk dat dat door het ontbreken van de Atmel komt maar kan dat pas uitproberen als de nieuwe binnen zijn... Tot zover nogmaals bedankt en ik hou jullie op de hoogte. Tot die tijd ga ik me nog even zitten verwonderen over het feit dat wanneer ik een vinger boven 74HC08N hou dat de trein ietsje langzamer gaat rijden.    Leuk, die wondere elektronica-wereld!

Groet,
Jeroen.

[Patrick Smout]

Tot slot zakken de uitgangen van de 393 nooit onder de 2V, zelfs wanneer beide ingangen gelijk zijn... Ik denk dat dat door het ontbreken van de Atmel komt maar kan dat pas uitproberen als de nieuwe binnen zijn...

Het ontbreken van de Atmel kan dit niet tot gevolg hebben. Probleem ligt in de schakeling die je opgebouwd hebt of de OpAmp is defect. Neem eens even een weerstand van 100Ohm en plaats deze tijdelijk van de uitgang van de OpAmp (7 of 1, maakt niet uit) naar de 0V. Tussen de 0V en de uitgang van de OpAmp moet je nu een vrij lage spanning meten (kleiner dan 0,5V). Doe eerst de test zonder de OpAmp op z'n plaats, nadien met de OpAmp. Zou voor deze test geen verschil mogen maken of de OpAmp er wel/niet in zit. Werkt het wel met OpAmp en niet zonder OpAmp dan is de OpAmp defect

Tot zover nogmaals bedankt en ik hou jullie op de hoogte. Tot die tijd ga ik me nog even zitten verwonderen over het feit dat wanneer ik een vinger boven 74HC08N hou dat de trein ietsje langzamer gaat rijden.    Leuk, die wondere elektronica-wereld!

Dat komt omdat ingang 10 en 12 van de OpAmp momenteel zwevend zijn. Beide ingangen vormen vanuit de microcontroller een *vrijgave signaal* vanuit het DCC signaal naar de L6203. Bij de gebruikte technologie voor de 74HC08 wordt een open ingang door de poort aanzien als een logische 1, echter deze is heel gevoelig voor verstoringen. Doordat je jouw vinger boven op het de poort houdt verstoor je dit subtiel evenwicht (ingang wordt kort 0) en zal de spanning op de booster uitgangen voor een hele korte tijd 0V worden. Hierdoor verkleint de gemiddelde uitgangsspanning die de motor voor z'n kiezen krijgt waardoor deze trager gaat rijden.
Wil je zonder microcontroller verder testen dan moet je ingang 10/12 van de 74HC08 via een weerstand van 10K naar de +5V brengen. Deze weerstand kan je ook aanwezig laten als je de microcontroller er terug iin prikt.

mvg,

Patrick Smout

[Jeroen van Tol]

De testen van Patrick uitgevoerd en alles bleek in orde. Nieuwe atmel geplaatst en getest met 200mA. De booster schakelt keurig uit bij overbelasting en geeft voortijdig aan dat het maximum bijna is bereikt.
Vervolgens de originele weerstanden teruggezet en getest op vol vermogen. Bij overbelasting ging alleen het waarschuwingslampje branden maar uitschakelen ho maar. Weer meten, zoeken en wat blijkt? Mijn 4,44A voeding levert maar 3,2A... Dus bij een eventuele kortsluiting zal de booster nooit op het punt komen om uit te schakelen.

Wijze les: Met de OpenDCC booster heb je ofwel een voeding nodig welke echt 4A kan leveren, of je moet de meetweerstanden aanpassen anders werkt de kortsluitbeveiliging niet.
@Patrick: Nogmaals bedankt voor de info, anders was ik hier niet uitgekomen! (bovendien gebruik ik je tips nu overal en ook dat heeft me al enorm veel verder geholpen... Super!)