Handhabung & Technik El Fueradoro - Funkzündanlage mit Interface

Wie schlimm ist das eigentlich, wenn man bei Step Up mehr Volt einstellt?

 

Kommt darauf an, wieviel "mehr" dir da vorschwebt. Die IRF3708 dürfen zwischen Drain und Source maximal 30 V sehen, ansonsten ist nicht mehr gesichert, dass sie sicher sperren. Mit den 22,5 V habe ich mich für 75% dieses Wertes entschieden, um das nicht vollständig auszureizen.

 

Wenn wir grad beim dem Thema Spannung sind:

Die Vgs von Q19 (Irf4905) liegt da doch dann eigentlich schon über ihrem Limit von +-20V ?

 

Schauen wir mal aufs Schaltbild:


Wenn der Q21 sperrt, dann liegen an der Basis von Q18 und Q20 22,5 V an, denn R22 wirkt dann wie ein Pullup, die aufgrund der Beschaltung (Spannungfolger) auch ans Gate von Q19 "durchgereicht" werden. Daraus ergibt sich dann eine Vgs von 0 V, Q19 sperrt.

Gibt man 3,3 V auf die PMOS_SW-Leitung, dann wird über den R28 ein Kollektorstrom von (3,3 V - 0,6 V) / 270 Ohm = 10 mA bei Q21 eingeprägt. Entsprechend fallen über R22 15 V ab, und man hat 7,5 V an der Basis von Q18/Q20 und auch am Gate von Q19. Vgs ist dann -15 V und Q19 leitet.

Die Schaltung ist so ausgelegt, entweder dieselbe Spannung an Gate und Source von Q19 anliegen zu haben oder am Gate 15 V weniger als an Source zu bekommen - unabhängig von der absoluten Spannung an Source. Q18 und Q20 dienen als Treiberschaltung, um den Umladevorgang am Gate zu beschleunigen.

 

Sorry irgendwie hatte ich überlesen, dass der Verkauf ja im Raspeasyfire Thread war....

Danke erstmal für die ausführliche Antwort.

Also Fehlerprotokoll meiner 16 Kanal Zündbox v3:
Einschalten am Netzschalter, ich erwarte die bekannte Lichtorgel, aber stattdessen leuchtet dauerhauft die gelbe LED und sonst passiert nichts.
Ich habe noch nicht versucht, ob ich die Zündbox über den Raspeasyfire als Slave finden kann.
Ich habe beim intakten Modul den Step-Up gemessen und der zeigte ca. 25V an, also tendenziell gehe ich davon aus, dass der andere hin ist. Ich hatte mir bereits den "geplatzten" Transistor als Ersatzteil besorgt und inzwischen getauscht, aber auch das führte nicht zu einer Verbesserung und es blieb dabei, dass bei der Zündbox direkt nach dem Einschalten nur die gelbe LED dauerhaft leuchtet und keine Lichtorgel o.ä.

Ich habe schon beführchtet, dass ich mit dem Verpolen, quasi einen Roundhouse Kick durch die Bauteile gemacht habe.


Ich befürchte nur, dass ich in meinem Jugend forscht messen und beobachten eventuell meine einzige funktionierende Zündbox auch noch zerstöre. Die Platine sollte ja eigentlich heil geblieben sein oder ist die eventuell auch hin?
Ansonsten würde ich einfach mal einen Satz Bauteile bestellen um die Platine von Grund auf komplett neu zu bestücken.

Vielen Dank für eure Antworten!!

Liebe Grüße

 

an der Stelle häng ich grad:

Über den Spannungsteiler 1,5k ~ 19,07v und 270ohm ~ 3,43V minus 0,7V UCEsat komm ich auf 2,7v und somit ist dann Vgs -19,8V

 

Der Transistor ist an dieser Stelle nicht in Sättigung wie bei einer normalen Emitterschaltung ohne den Gegenkopplungswiderstand, sondern arbeitet als flexibler Widerstand. Wie gesagt, an seinem Emitter hat man bei 3,3 V an der Basis noch 2,7 V, wodurch ein Strom von 10 mA eingeprägt wird. Diese 10 mA fließen auch durch R22 und sorgen damit für den Spannungsabfall von 15 V über R22. Die Differenz zwischen den 7,5 V am Kollektor und 2,7 V am Emitter werden im Transistor Q21 "verheizt", die CE-Strecke stellt also ungefähr einen Widerstand von 480 Ohm dar.

 

Jetzt hat’s klick gemacht. Danke für die Aufklärung

 

Das klingt nicht allzu berauschend, denn die "Lichtorgel" ist der erste Zeitpunkt, bei dem die gelbe LED eingeschaltet wird. Danach folgt ein einfacher "Warte-Befehl" in der Software, bevor die grüne, orange und rote LED angehen sollen. Es dürfte also keinen Grund geben, dass die Eingangssequenz nicht durchläuft. Wäre die Sequenz gelaufen und die gelbe LED ginge an, wäre das ein Zeichen, dass eine Aktivität am UART erkannt wird. Aber soweit ist die Box an der Stelle, an der die gelbe LED erstmals angeht, noch nicht.

Was ich nicht verstehe: Du meintest doch zuerst, die Box sei nach der Verpolung zunächst noch gelaufen, was ist in der Zwischenzeit passiert, dass auf einmal nur noch die gelbe LED angeht und dann nichts mehr?

Wenn die Software einfach anhält, wird man auch keine Daten aus dem Funkmodul herausholen können, denn in den Bereich der Software geht es erst nach Ablauf der Startsequenz.

Dann war der Chip auf dem Stepup-Modul wahrscheinlich Opfer der Verpolung. Laut Datenblatt hält er am Eingang zwischen -0.3 V und 36 V aus, -12 V liegen leider deutlich außerhalb dieses Bereichs und damit dürfte das Ding keinerlei Funktion mehr haben.

Du solltest an der funktionierenden Box natürlich nichts ändern, nur das Verhalten beobachten, um zu sehen, inwieweit sich die andere Box davon unterscheidet. Wenn der Unterschied allerdings schon so deutlich ist, dann muss man nicht allzu genau hinschauen.

Das kann man in der Regel optisch überprüfen. Bei meinem Stepper hatten es einige Leute geschafft, den Akku kurzzuschließen und das schwächste Glied in der Leitung von + nach - war eine Kupferleitung auf der Platine. Die ist mitsamt dem Lötstoplack verdampft und hat den Stromkreis geöffnet. Da sieht man recht gut, ob noch alles heil ist.

Auf den Bildern habe ich gesehen, dass die ICs ja glücklicherweise im Sockel stecken, anfangen würde ich da nach dem Entfernen des offenbar defekten Step-Ups mit dem Herausnehmen aller ICs sowie des Funkmoduls und der Überprüfung der 3,3-V-Spannungen. Wenn da alles ok ist, kann man anfangen, die "einfacheren" Chips (MCP6002 und 74HC595) wieder einzusetzen und zu messen, ob immer noch alles stimmt und die Stromaufnahme im Rahmen ist (sollte für die ganze Platine immer unter 100 mA liegen). Dann kommt der DM13A und am Ende ein frischer Atmega. Wenn der erfolgreich programmiert werden kann, kann man auch das Funkmodul wieder einbauen. Gibt es an irgendeiner Stelle der Kette Komplikationen, hat man ein starkes Indiz, wo das Problem sein könnte.

Zum "Leistungsteil": Wenn beim Verpolen keine Anzünder angeschlossen waren, dürften die IRF3708 keinen Schaden genommen haben, weil ihre Drains in der Luft hingen und deshalb kein Strom rückwärts durch sie fließen konnte. Ohne angeschlossene Anzünder sollte man zwischen einem der CUR_MEAS-Lötaugen (V+1, V+2, ...) und GND maximal 3,3 V messen können, weil der IRF4905 die 22,5 V von CUR_MEAS fernhält.

 

Eher so eine Toleranz falls der Multimeter beim Einstellen ungenau ist, oder sich die Schraube aus irgendeinem Grund verstellt. Aber da gibt es ja eh bissl ein Spiel wie du geschrieben hast.

 

Ich habe heute die 16 Kanal von @Nueppi zur Durchsicht bekommen. Er hatte die Anlage ja hier im Forum erworben. Bei der Ersten Durchsicht wundert es mich nicht, das der ehemalige Besitzer und Bauer der Anlage damit Probleme hatte. Kalte Lötstellen und der 2R2 Keramik Kondensator wackelt wie ein Kuhschwanz da nur an einer Seite verlötet.

Kurz gesagt ich würde mich nicht trauen hier einen Brückenzünder oder gar ein Feuerwerk zu zünden. Und vor allem liegt die Hauptplatine gerade so im Koffer herum, nicht einmal befestigt.

So nun geht's an die Fehlersuche damit der neue Besitzer damit sicher das Feuerwerk zünden kann.

 

Wäre total toll wenn du nicht immer so den Profi machen würdest. Oder schreib dabei das du selber nur Trittbrettfahrer bist.
Ich habe durch dich ewig gebraucht die Fehler zu finden.
Bin auf das Projekt aufmerksam geworden und dachte, durch deine Art, das du tief involviert bist. Pustekuchen.
Hat mir einen Schwung fehlerhafte Platinen eingebracht. Wäre ich nicht auf die eigentliche Quelle gekommen würde ich heute noch suchen. Die Probleme hätte ich mir sparen können.

Tritt mal etwas kürzer.

Danke.

 

Als erst einmal hast Du von mir keine Platinen gekauft. Zum anderen habe ich Dir keinerlei Hilfestellung bei etwas gegeben. Firmware ist zu 100% nicht von mir von daher eher mal die Frage was bei dir nicht richtig läuft ? Von daher immer locker durch die Hose Atmen und Mal selber den Ball flach halten.

Zum anderen ist nur die 16 Kanal in der zwei Platinen Version durch einen GND Punkt falsch und nicht mehrere Fehler. Und welche Firmware ist von mir ? Die möchte ich gerne sehen.

Und wer hier im Forum fleißig das Projekt verfolgt der weiß welche Fehler wo vorhanden sind, und welche Platinen von wem sind.

 

So nun aber zur Problemplatine. Der StepUp ist defekt. Getauscht wurde der LM1086IT3,3 und der MCP6002 und der MCP2221 danach war die genannte orange LED aus. Jedoch machte der Empfänger weiterhin keine Reaktionen. Danach hatte ich es ohne Funkmodul versucht, und die Lichtorgel hat gemacht was es machen soll. Ein neues Funkmodul wurde verbaut nun macht der Empfänger folgendes. Empfänger wird eingeschaltet und alle LEDs blinken 4 Mal kurz auf. Danach läuft die Lichtorgel ganz normal durch, jedoch lässt sich der AES Key nicht auslesen. Habe jetzt einen neuen Atmega verbaut, dieser lässt sich auch mit Bootloader und Firmware beschreiben, aber leider passiert außer der Lichtorgel nichts. Seltsam, seltsam es handelt sich hier um die original 16 Kanal Platine.

 

Hintereinander, miteinander? Im normalen Ablauf ist so etwas nicht vorgesehen.


Um es noch einmal zu reiterieren, der sichtbare Ablauf unmittelbar nach dem Einschalten soll sein:

1. Gelbe LED und alle Kanal-LEDs gehen an.
2. 150 ms Pause
3. Grüne LED geht an.
4. 150 ms Pause
5. Orange LED geht an.
6. 150 ms Pause
7. Rote LED geht an.
8. 150 ms Pause
9. Alle Status-LEDs gehen aus
   
10. 250 ms Pause

Anschließend wird dann zwei Sekunden lang das obere Nibble der Slave-ID durch die vier LEDs signalisiert. Meistens sind alle vier LEDs aus, da Slave-IDs über 15 noch eher selten sind. In der Folge gehen die LEDs in umgekehrter Reihenfolge (rot, orange, grün, gelb) mit je 150 ms Pause dazwischen an und das untere Nibble wird zwei Sekunden lang signalisiert. Danach gehen alle LEDs (auch die Kanal-LEDs) aus.

Direkt danach sieht man die grüne LED kurz an- und ausgehen, weil die Box als Test für das Funkmodul ihre Daten in den Äther schickt.

Weitere mögliche "Äußerungen" der Zündbox:

• Stellt man den Schlüsselschalter auf scharf, geht die rote LED an (und alle Kanal-LEDs aus).
• Wird ein Funkbefehl empfangen, leuchtet die orange LED kurz auf. Antwortet die Box auf die empfangene Nachricht, ist für die Dauer des Sendevorgangs wieder grün an.
  
• Klemmt man irgendetwas Niederohmiges an eine Kanalklemme (< 50 Ohm), sollte u.U. mit leichter Verzögerung die entsprechende Kanal-LED angehen (sofern die Box nicht scharf geschaltet ist).
• Wenn Aktivität über den USB-Anschluss erkannt wird, geht die gelbe LED an.

 

Also es gehen alle LEDs komplett 4x an aber wirklich mehr flackern als leuchten. Beim Drehen des Schlüssels passiert nichts und die rote LED bleibt dunkel. Auch bei der Verbindung mittels USB Kabel bleibt die gelbe LED dunkel. Beim Anschluss eines Zünders leuchtet auch keine LED.

Update 7.10 Uhr: Der Zündkoffer geht nun wieder. Beim Bauteil LM1086 ist mir aufgefallen das dieser sehr heiß wird. Neuer verbaut Problem behoben.

Durch den Kurzschluss waren folgende Bauteile betroffen:

LM1086
StepUp
MCP2221
RFM69HCW

 

Nachdem du gestern schon von einem Tausch des Linearreglers berichtet hattest, ist dann jetzt ein dritter LM1086 verbaut (Original kam mit der Box, erster Ersatz wurde heiß, zweiter Ersatz läuft)?

Wenn das so war, deutet es darauf hin, dass beim ersten Tausch noch ein defektes Bauteil an der 3,3-Volt-Leitung hinter dem Regler hing und ihn beschädigt hat, das im Anschluss dann auch ersetzt wurde. Was wurde denn noch getauscht, nachdem der Linearregler das erste Mal gewechselt worden war?

 

Richtig es ist nun der dritte LM1086 verbaut. Der erste im Ursprungverbaute Zustand war an der Rückseite aufgeplatzt, daher wurde dieser im ersten Schritt getauscht. Also hatte im ersten Schritte alle Bauteile getauscht welche offensichtlich defekt waren.

Funkmodul ( Wenn das Modul eingesteckt war leuchte nur die orange LED nach dem abziehen war diese aus. )
LM1086 ( sichtlich defekt )
StepUp ( sichtlich defekt )

Nach dem Tausch der Komponente hatte ich bei Einschalten des Empfängers das alle LEDs anfingen zu blinken und der LM1086 sehr heiß wurde ( Strom und Daten über USB und Wannenstecker ) Neuer Bootloader und Firmware ließen sich ohne Fehler schreiben, jedoch ohne das sich etwas gebessert hätte. Nach der Feststellung das der LM1086 heiß wurde habe ich sofort abgebrochen.

Danach hatte ich den MCP6002 - LM1086 und den MCP2221 getauscht und alle Lötstellen nachgelötet und die Platine gereinigt. Vor dem erneuten Test hatte ich mich dazu entschlossen auch den Atmega zu tauschen. Die ganze Sakche also wieder per USB und Wannenstecker angeschlossen und geschaut ob der LM1086 dieses mal wieder heiß wird.

Nach dem dieser kalt geblieben ist, hatte ich den Bootloader und die Firmware geschrieben, und es lief nun alles ohne Probleme.
Eventuell etwas umständlich die Fehlersuche , aber das wichtigste ist das der Empfänger nun wieder richtig geht.

 

Das ist es, was ich die ganze Zeit schon denke, seit dieser (in meinen Augen völlig überflüssige) Wunsch nach einer VOM SENDER aus schaltbaren Lichtquelle aufkam.

Wobei - die könnte man dann auch für Lichteffekte am Boden nutzen!

Ich habe eine Stirnlampe und will und brauche nichts anderes!

Gruß
Tobias

 

Das klingt nach einer Überlastung des Linearreglers, der dann irgendwann in den thermischen Shutdown geht und an seinem Ausgang nicht mehr die gewünschten 3,3 V liefert, bis er wieder soweit abkühlt, dass das ganze Spiel von neuem beginnt.

Im Controller schlägt, sobald die Versorgungsspannung 2,7 V unterschreitet, der Brown-Out-Detektor zu und schickt den Atmega in den Reset-Zustand, um eine Unterversorgung einzelner Bereiche im Controller zu verhindern, die dann u.a. dazu führen kann, dass Werte im EEPROM plötzlich umgeschrieben werden. In den ganz frühen Anfängen, noch vor der Veröffentlichung der Anlage, ist mir dieses Phänomen damals bei den IDs begegnet, daraufhin wurde der Brown-Out aktiviert. Für die LED-Pins bedeutet das, dass sie von der Konfiguration "Ausgang" wieder in ihren Resetzustand "Tri-State-Eingang" versetzt werden, das könnte das kurze Aufblitzen erklären.

Kann gut sein, dass der Atmega während der Bootloader läuft und der Rest der Schaltung noch unkonfiguriert vor sich hin döst, so wenig Strom gezogen hat, dass der Regler noch nicht überlastet war, so dass der Firmwaretransfer geklappt hat. Spätestens der zusätzliche Strom, der beim Einschalten aller Kanal-LEDs fließen muss, hat ihm dann wahrscheinlich aber den Rest gegeben. Durch das Herausziehen des Funkmoduls ist dann wieder ein bisschen Strombudget freigeworden und so weiter und so weiter.

Da diese Fehlinterpretation immer wieder aufkommt, will ich es noch einmal gesagt haben: Die Firmware ist von einer funktionierenden und korrekt aufgebauten Hardware abhängig, man kann fehlerhafte Hardware nicht durch Neuschreiben von Software reparieren. Wenn jemand falsche Kondensatoren an den Quarz lötet, dann startet der Controller nicht, da ist die Firmware machtlos. Wenn man die Datenleitungen der USB-Buchse kurzschließt, dann wird auch die beste Firmware der Welt keine validen Signale via UART empfangen können. Wenn man bei den Widerständen zur Versorgungsspannungsmessung oder zur Messung der Kanalimpedanz falsche Werte einbaut, dann ermittelt die Firmware falsche Werte, weil die hinterlegten Formeln auf die im Schaltplan angegebenen Werte ausgelegt sind. Natürlich ist es auch schon mal vorgekommen, dass ein Softwareupdate durch meine Schusseligkeit Teile der Funktionalität kurzfristig lahmgelegt hat, wenn eine Box aber komplett versagt, ist in den seltensten Fällen die Software die Lösung.

 

Nach den fehlerhaften chinesischen Mosfets des IRF3708 und der teuren Variante über Reichelt wollte ich direkt bei Infineon bestellen.
Leider ist das nicht mehr möglich und Ich habe folgende Meldung erhalten:

Da das finale Lieferdatum leider schon im April 2021 war, wird das Bauteil nicht mehr über unsere regulären Distributoren zu beschaffen sein.
IRF3708 - Infineon Technologies

Alternativ gibt es einen empfohlenen Ersatz für den IRF3708: IRLB8721PBF
IRLB8721 - Infineon Technologies

Falls das ursprüngliche Bauteil nicht mehr in der gewünschten Menge beschafft werden kann, können Sie den IRLB8721PBF in Erwägung ziehen, welchen Sie über unsere Distributoren beschaffen können:

Nun meine Frage an die Gemeinschaft:
Ich bin leider nicht so tief in der Materie um zu sagen das dieser Ersatztyp auch für die Zündanlage möglich ist.
Ist jemand von Euch in der Lage dies zu prüfen?

 

@Schnappi falls du noch irf3708 benötigst, habe noch ca. 400 Stück

 

Auf den schnellen Blick würde ich sagen, dass der 8721 keine 1:1 Alternative ist.
Hier ist der Rds unter 4,5V nicht genau definiert, der 3708 geht da bis 2,8V.

Da die FETs mit 3,3V angesteuert werden, ist das bei dem 8721 nicht genau definiert, was evtl. zu Problemen kommen kann.

 

Richtig, habe natürlich nicht bei dir gekauft. Jemanden der sich an Open-Source bereichert unterstütze ich auch nicht.
Ich bin anfangs nur leider auf deiner Seite gelandet und habe meine Bestellung mit deinen fehlerhaften Gerberfiles getätigt.
Eine veraltete Firmware hattest auch noch verlinkt.
Sowas ist einfach Gift für ein, grundsätzlich professionell aufgezogenes, Projekt.
Aber schon richtig, der Fehler lag am Ende bei mir. Seit ich auf die echte Quelle setze läuft auch alles wunderbar.
Nur deine Copycat 32 Cue Version und Webseite sollte man meiden.

 

Ich hätte es noch eine Nummer härter ausgedrückt: Das Teil ist absolut ungeeignet für den Einsatz in der Zündanlage. Neben dem nicht definierten Rdson ist die maximale Threshold-Spannung mit 2.35 V ziemlich hoch und auch diese Graphik lässt nichts Gutes erahnen:

Bei Vgs = 3 V liegt der Drainstrom bei gerade einmal 2 A, beim IRF3708 ist es knapp das Fünffache.

Einen N-FET im TO-220-Gehäuse mit einem bei 3,3 V oder darunter definierten Rdson wird man schwer finden, rein von den Graphiken könnte der IRL3803 gut funktionieren, auch der IRL3705N oder der IRL2505 klingen ganz ok.