2-Channel Ant_FR

    • Dieses Thema möchte ich hier nun auch wieder etwas weiter führen:


      Vor 1-2 Wochen habe ich mich mal wieder meiner 2-Kanal-Regler gewidmet.

      Auslöser war die Ankunft meines FPV-Krams für meinen Kopter. Um mal ein Gefühl aus der First-Person-Sicht zu kriegen, habe ich meine Testplattform und meinen Regler hergenommen und den FPV-Kram da drauf gebaut. So konnte ich schön durch das Haus flitzen mit meinem kleinen Spy-Bot. :P

      Und da viel mir wieder der Bug auf, den ich ja bei den Reglern hatte...

      Und zwar Resetet der Regler bei jedem schnelleren Gasgeben oder Bremsen.
      Ich habe das glaub ich schonmal iwo geschrieben, aber dennoch nochmal:

      Es existieren ja zwei Versionen. Die alte Version sitz z.B. in meinem Dredger MK2 und funzt ja nun seit mehreren Events und Messen tadelos!

      Nur war da ja ein kleiner (oder eher größerer) Fehler im Bezug auf die Ansteuerung der MOSFETs drin, so das ich bei denen immer Drahtbrücken reinpfuschen musste...

      Den Fehler habe ich jetzt bei der neuen Version rausgenommen und den Elko durch einen kleinen Tantal-Kondi ausgetauscht (zwecks kleinerer Bauhöhe)
      Aber nun resetet der Regler wie gesagt immer... Ich werde Zuhause mal ein Video machen zur besseren Veranschaulichung.
      Ich habe dann mal mein Oszi an den Reseteingang und am VCC des Professors gehängt, aber ausser minimalen Störungen (wie auch immer die zustande kommen...) sieht alles ganz gut aus...
      Komisch ist das halt, weil die 5V-Versorgung doch komplett getrennt ist und überall 100n-Kondis eingebaut wurden...

      Anbei mein Schaltplan:

      Mitlerweile wurden die LEDs an den Motoranschlüssen aber durch je zwei Dioden ersetzt (eine nach +, die andere nach -). Aber keine Besserung... dachte halt, eine Induktivität die ein- und ausgeschaltet wird... -> Spannungsspitzen, die der uC nicht mag, aber Pustekuchen...

      Hat von euch wer eine Idee?? :/
    • Ich denke, dass der Reset, der durch den Prozessor geht, nicht vom Reset-Eingang stammt, sondern durch Spannungseinbrüche verursacht wird.

      Zunächst hast Du schon mal den Spannungskonstanter für die Gewinnung der 5V mit einer Diode abgekoppelt. Das ist gut.
      und den Elko durch einen kleinen Tantal-Kondi ausgetauscht

      Da vermute ich, hast Du Dir eine "Reparaturmaßnahme" weggebaut.

      Grund:
      Deine Endstufen schalten sich mit der H-Brücken-Funktion gegenseitig ein-/aus.
      Bei meinen Ant-Fahrtreglern hatte ich stellenweise auch das Problem, dass mittendrin der Prozessor durch den Reset ging. Und ab und zu auch mal ein MOSFET kaputtging. Ursache war, dass ein "durchgeschalteter" MOSFET nach dem Abschalten des Gate nicht sofort seinen Schaltvorgang abbricht. Er braucht Zeit. Wenn dann die anderen Seite der H-Brücke aktiviert wird, dann hast Du bei den gegenüberliegenden MOSFETs kurzzeitig einen vollen Kurzschluss. Entweder die Spannung bricht zusammen oder einem der MOSFETs wird das Leben ausgelöscht.

      Meine Abhilfe: Ich habe nach dem Abschalten der MOSFETs ein paar NOP-Befehle in das Programm gefügt. Und erst ein paar Mikrosekunden später den anderen Teil der H-Brücke aktiviert.

      Laut Deinen Schilderungen werden zwei gegenüberliegende MOSFETs also kurzzeitig kurzgeschlossen. Nur dank der Diode und dem Elko vor dem Spannungskonstanter konnte die Betriebsspannung für den Prozessor aufrechterhalten werden.

      Du betreibst die Fahrtregler für die Tests hoffentlich nicht an Lipos ? :D Nimm mal ein kleines Steckernetzteil her, das eine Status-LEd oder sogar eine "Überlast-LED" hat. Dann wird's klar, wenn diese LED stellenweise aufleuchtet, dass an der Schaltung ein Kurzschluss war/ist.


      Die Gates von den P-FETs hast Du mit einem 1k-Widerstand und einer LED bestückt.
      Wenn der diagonal gegenüberliegende N-FET durchschaltet, wird auch der zugehörige P-FET von der H-Brücke geschaltet. Das funktioniert. Wenn jetzt aber der N-FET abgeschaltet wird, dann hängt das Gate von dem P-FET in der Luft. Normalerweise würde das Gate jetzt durch den Widerstand vom Gate zur Versorgungsspannung "entladen". Kann es jetzt aber nicht, weil eine Diode in Reihe ist. Und die lässt die negative Ladung des Gates nicht gegen die Betriebsspannung "ableiten".

      Abhilfe dürfte sein, parallel zu der Reihenschaltung aus Widerstand und LED einen separaten Widerstand zu legen. Dann liegt das Gate des P-Fets wieder "relativ satt" auf seinem Bezugspotenzial.
      .
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    • Hmm, sowas in der Art hab ich mir auch schon gedacht...

      Am Besten wäre es also, eine Totzeit zu integrieren!? Problem ist nur, das steht im Wiederspruch mit meiner Bremse. Die ist ja recht hart, das gebe ich zu :P Schließlich wird ja kurze Zeit direkt von der Vorwärts- in die Rückwärtsrichtung geschaltet... Je nachdem wie schnell die Gates der FETs freigeräumt werden, könnte das auch einen Kurzen geben...
      Wobei das kriegt man sicher auch so hin, das erst einige ms nach dem Sprung in die Neutralstellung die Gegenseite kurzzeitig aktiviert wird! :)

      Was ich aber noch nicht ganz kapiere: Ab und an resettet der uC auch während der Fahrt, also ohne Bremsung...
      Dafür habe ich, wie versprochen, ein kleines Video gemacht von dem Problem.

      -> youtube.com/watch?v=aU2YBzwZ-88



      Wie gesagt, die LEDs habe ich rausgeschmissen und es hängen jetzt zusätzlich Dioden an den Motoranschlüssen (nach + und GND). Dazu eine Frage: Reichen für den Freilauf der Induktivität aka' Motor nicht auch die in den FETs integrieten?
    • Privates Video?


      Dazu eine Frage: Reichen für den Freilauf der Induktivität aka' Motor nicht auch die in den FETs integrieten?

      Eher nicht, denn dieses Diodensymbol in dem MOSFET stellt eigentlich das aktive Bauteil dar und ist nicht separat integriert. Wenn die Spannung also mal zu hoch wird, dann krepiert der MOSFET und nicht diese eingezeichnete Diode.

      Ich würde pro H-Endstufenausgang vier Supressordioden hinhängen, die eine kleinere Durchbruchspannung haben als das UDS des MOSFETs. (Aber da waren sie wieder, die drei Probleme: Platzbedarf, Platzbedarf, Platzbedarf)
      .
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    • Besser oder? Wie gesagt, die LEDs sind raus. Aber die waren eh nur ein nice-to-have... Augenzwinkern

      Ähm... nein.
      Du hast die LEDs entfernt, aber leider auch die zugehörigen Vorwiderstände.

      Vielleicht hab' ich's nicht richtig beschrieben: Du steuerst die P-FETS (=Gate) immer mit dem diagonal gegenüberliegendem N-FET (Drain) an.
      Wenn der N-FET "geöffnet" wird, dann hängt das Gate von dem P-FET in der Luft. Die Ladung kann nicht abfließen. Somit bleibt der P-FET sehr lange durchgesteuert.

      Somit weiterhin die Empfehlung, die Gates von den P-FETs mit einem Widerstand auf +12V die Chance zu geben, möglichst schnell wieder zu sperren. ;)
      .
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    • Hab ich verstanden, ja. Das ist wie gesagt der Schaltplan, wie der Regler im Mom bei mir Zuhause rumliegt! :)

      Und das "Besser" bezog sich nur auf meine Dioden. :)


      Wegen der Sache mit den Gate-Widerständen gegen VCC, das leuchtet ein, werde ich heute Abend direkt mal testen, Danke für den Tipp! :)

      Bis das Gate freigeleckt ist, dauert es auf jeden Fall länger!
      (Würde auch einen Effekt, den ich bei meinen 1-Kanal-Reglern festgestellt habe, erklären!)


      Was hänge ich denn Sinnigerweise an das Gate? 100Ohm ok? (soll ja schnell entladen werden)
    • Da ich nicht viel Zeit habe, nur ne kurze Anmerkung (beim schnellen überfliegen der Schaltung gesehen...):

      IC1:
      - Uin_Max = 16V ist etwas wenig bei 12V Batteriespannung... Spannungsspitzen von 16V erreichst du eventuell wegen der Motor-Endstufe
      - Pin 3 (CE) muss mit VIN verunden werden, NICHT mit VOUT (5V) !!! Weiterhin ist da eine Anstiegszeit von ca. 40us angegeben... (wenn ich mich jetzt recht erinnere)... sollteste mal überdenken...
      - der LDO ist stabil für C_OUT >= 4.7uF (für Low ESR-Keramiken) ich tippe mal auf ca. 4uF, die du da hast... wieso? siehe nächste Punkte... ;-)))
      - wenn ich das Gewusel auf dem Schaltplan richtig lese, ist:
      C_IN = 10uF/16V/X5R
      C_OUT = 10uF/6V/X5R
      Meiner Meinung nach ist bei:
      VIN=12V: C_IN effektiv ca. 5uF
      V_OUT = 5V: C_OUT effektiv ca. 4uF ;-P
      Mit C_OUT < 4.7uF kann der LDO instabil werden... ;-P

      Also haste jetzt noch zwei Punkte zum Testen...
      Pin 3 und C_Out...

      Preisfrage:
      Wie komme ich auf die niedrigen Kapazitätswerte???
      *grins*

      EDIT: was macht ein 24V Power-Symbol im Schaltplan???
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Uin_Max = 16V ist etwas wenig bei 12V Batteriespannung... Spannungsspitzen von 16V erreichst du eventuell wegen der Motor-Endstufe


      Hmm, ok ich habe ja eig nur 8,4V max (2S) aber tatsächlich sind mir schon so 1-2 Regler kaputt gegangen... ;(

      Pin 3 (CE) muss mit VIN verunden werden, NICHT mit VOUT (5V) !!! Weiterhin ist da eine Anstiegszeit von ca. 40us angegeben... (wenn ich mich jetzt recht erinnere)... sollteste mal überdenken..


      Ich meine das ist mitlerweile auch so... Bin ich selber mal drauf gestoßen X(

      Aber was meinst du mit der Anstiegszeit?


      was macht ein 24V Power-Symbol im Schaltplan???

      Eigentlich anzeigen, dass das die Versorgung nur für die H-Stufen ist... warum da aber noch die 24V steht... :/


      Wie komme ich auf die niedrigen Kapazitätswerte???
      *grins*


      Wenn ich das mal wüsste... *nicht grins* ;(

      Edit:
      Hab grad mal bei den Kodensatoren beim Regler nachgelesen, weil ich meine das dort mal von einem Tantal-Kondi abgeraten wurde (Den ich ja im Mom verwende-> Allerdings haben frühere Tests mit Elkos keine Besserung gebracht... )
      Und da steht tatsächlich was von Keramik-Kondis, die mit der Temperatur ihre Kapazität variieren, um bis zu 50%?

      *grins?*




      Aber danke erstmal für die Tipps! ;)



      Der zusätlzliche Widerstand vom P-Gate zu Vcc hat btw. garnichts gebracht... Ist eher schlimmer geworden... *seufz* ;(
      Der bleibt aber dennoch drin, denn ein Gate in der Luft ist und bleibt mist! (hab den auf 1k gesetzt, denn wenn man bedenkt, das der ja beim eingeschalteten N-Fet direkt zwischen + und GND hängt -> zu viel Verluste...)
    • Eigentlich anzeigen, dass das die Versorgung nur für die H-Stufen ist... warum da aber noch die 24V steht... :/

      Ist immer blöd, wenn der Schaltplan nicht mit der Realität übereinstimmt... *grins und duck*

      Von einem Tantal-Kondi am AUSGANG wird bei dem LDO abgeraten, weil der ESR zu hoch ist...
      Am Eingang ist Tantal/Elko erstmal nur unschön, aber nicht kritisch für die Funktion des LDO.
      Ausserdem hast du da einen X5R Kondi am Eingang des LDO.
      Am Ausgang muss bei diesem LDO ein keramischer Kondi mit niedrigem ESR (dafür ist dieser LDO ausgelegt) sitzen...
      Hast du auch, die keramischen Kondis sind also erstmal ok.

      Du solltest das Datenblatt bezüglich der anforderungen an die Kondis nochmal lesen,
      das Verhalten ist für viele LDO's ähnlich... --> Lerneffekt *lach*


      Kapazitätsverlust über der Temperatur stimmt, da wollte ich aber nicht drauf hinaus.

      Stichwort ist "DC-Bias":
      Als Anhang mal beispielhaft ein Bild aus dem Datenblatt eines Murata-Kondensators:
      10µF/10V/0805/X5R

      Anschauen, staunen und am Kopf kratzen...
      Fällt was auf?

      Etwas weiterführende Lektüre:
      maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/5527


      EDIT:
      Bei der Anstiegszeit habe ich mich vertan, es sind nicht 40µs sondern 40mV/µs also muss z.b bei einer Eingangsspannung von 8,4V die Anstiegszeit der Spannung am CE-Pin < 210µs sein...
      Siehe Seite 12 des Datenblatts...
      Solche Parameter sind meist unkritisch, können einen Regler aber schon mal aus dem Tritt bringen...
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Jepp... siehste richtig... ;)

      Meine Faustformel (ganz grober Daumen) für 0603/0805 in X5R/X7R:
      - Mindestens doppelte, besser dreifache Spannungsfestigkeit der anliegenden Gleichspannung
      - dann die Nennkapazität halbieren und man hat etwa die effektive Kapazität

      Der Effekt ist bei X5R/X7R bei allen Herstellern mehr oder weniger ausgprägt vorhanden.

      Je grösser die Bauform und niedriger die Nennkapazität, desto weniger ausgeprägt ist der Kapazitätsverlust durch die Bias-Spannung...

      Heisst: ein 0805/10uF Kondi kann die gleiche effektive Kapazität haben, wie ein 0805/4,7uF Kondi!
      Eventuell erreicht sogar ein 0603/2,2uF die gleiche effektive Kapazität ;-)))

      Bevor das hier jetzt in einen Kondensator-Thread ausufert:
      Den link lesen, den ich oben gepostet habe!
      Ungefähr 5 mal... verstehen, auswendig lernen und NIE wieder vergessen!!! *lach*

      Zu deinem aktuellen Problem mit den Resets:
      Ich tippe zu 15% auf den LDO, zu 5% auf Brownout des Prozessors und zu 80% auf einen Software-Fehler bei der Ansteuerung der H-Brücke,
      der zu cross-conduction (Durchschalten beider Fets einer Halbbrücke führt...
      Auf gut deutsch: Kurzschlüsse im µs-Breich!

      Da helfen dir dann auch keine Kondis... *grins*
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • Ich korrigiere mich mal... kein Software-Fehler... ich habe viel zu kompliziert gedacht...

      Wenn der Motor eine Spannung generiert ist einer der High-Side-FET's immer leitend (auch wenn beide Low-Side-FET's gesperrt sind). Bis der High-Side-FET nicht mehr leitet, dauert es etwas... Folge: Cross-Conduction.

      Versuch der Abhilfe:
      Hast du noch ein paar von den Kondis vor dem LDO? C7 im Schaltplan (10uF/16V/0805/X5R)
      Falls ja, dann löte vier davon direkt auf die Gehäuse der FET-Halbbrücken.
      Je kürzer die Verbindungen, desto besser, also wirklich direkt oben auf die Gehäuse löten!
      Sieh Bild... und ausprobieren ,-)))

      EDIT: R8/R9 im Bild ignorieren...
      Flipper??? Flipper gehört ins Wasser!!!
    • So, wie versprochen hier ein Bericht zu den Erlebnissen am Wochenende bzgl. meines 2-Kanal-Reglers:

      Mein Dredger MK2 läuft schon seit bald zwei Jahren mit meinem Orange_Ant_FR. -> Als kleine Erinnerung, ein 2-Kanal-Regler, den ich entwickelt habe, der genauso groß ist wie die beliebten Orange-Empfänger. Der Regler ist gedacht als Huckepack-Platine für den Empfänger. Funktioniert soweit auch sehr sehr gut und ist mega Kompakt! Ausserdem fallen einige Leitungen weg, da der Regler ja fest mit dem Empfänger verbunden ist. :)

      Die Version 2 der Regler hatte ja noch das Problem mit den ewigen Resets beim fahren, welches hier ja schon viel besprochen wurde -> Leider habe ich da noch nicht viel weiter gemacht, sry ||
      Der Prototyp läuft aber, wie gesagt, perfekt in Dredger! :)

      Nun habe ich meinen Dredger am Freitag Abend auseinander gehabt, um die Karosse mal etwas zu richten -> Nach den unzähligen Kämpfen hat sich das Alu-Gehäuse doch hier und da etwas verzogen... :P
      Als der Kasten dann aber wieder zusammen war, die Enttäuschung... es tat sich nichts mehr... :/ ;(
      So musste ich alles wohl oder übel wieder auseinander bauen und messen. Mein Verdacht, der blöde Schiebeschalter wäre Schuld (wie schon öfters) hat sich nicht bewahrheitet. So Habe ich bis vor dem kleinen Spannungsregler die Akkuspannung gemessen, danach war aber Sense... So habe ich den dann mühevoll austauschen müssen (SOT23-5-Gehäuse... Ih bah...). Danach war alles wieder gut und ich konnte das Teil wieder zusammen schrauben! Als er wieder fertig war wollte ich mein Werk testen und siehe da, es tat sich wieder nichts!!! 8o 8o

      Also wieder auseinander und gemessen, gleiches Schauspiel... Was mir noch einfiel, ich habe beim Zusammenbau die Räder manuell gedreht um zu testen, ob die leichtgängig genug waren und nicht am Gehäuse schabten, oder so... Dabei leuchten zum Teil ja meine RGB-LEDs auf -> Also Generatorbetrieb.
      Also erstmal Oszi drangehängt und auf die Vermutung gemessen, eine Spannungsspitze hätte den gegrillt. Allerdings stieg die Spannung dabei nur auf 3-4V. ?( Also neuen Spannungsregler rein und mir geschworen, nie wieder am Rad zu drehen (Auch wenn ich mich gefragt habe, wie das über zwei Jahre so gut gehen konnte...)!

      Am Samstag war dann auch alles gut und als es in die letzte Runde ging: "klick"... "klick" "klick"... "klick" "klick" "klick" "klick" "klick" "klick" 8o :cursing: :cursing: :cursing: <X

      Wieder alles Tot...


      Um die Verwirrung nun perfekt zu machen: Ich habe die Kiste heute mit zur Arbeit genommen und wollte den Regler eig. ausbauen um mal genauer nachzuforschen. Aber als ich dann aus Spaß den Schalter betätigte "Bling" "Leucht" "Brumm" 8o

      Als wäre nichts gewesen... ?( ?(
    • Hm,... schon sehr mystisch. Schon mal mit Knoblauch und Weihwasser probiert ? :D ;) :saint:

      Bei Deiner ersten Beschreibung im Ant-Turnier-Oberhausen-Thread bin ich davon ausgegangen, dass die Endstufen krepiert sind. So in Richtung "P-FET" hat einen Kurzschluss und dann den N-FET auch mit in den Tod gerissen.

      So wie ich das jetzt interpretiere, scheitert es an der Spannungsversorgung (?).
      Das kann jetzt mehrere Gründe haben:
      - Wackelkontakt (siehe Hinweis von Battlecore) => Dass durch Vibrationen oder Kraftstöße ein Pin von einem Chip/Bauteil "abgehoben" hat und dabei die Leiterbahn mit nach oben gerissen wurde. Das sieht dann alles ganz harmlos aus, denn den kleinen Haarriss sieht man nicht.
      - Es ist auf der Baugruppe irgendwo eine "ganz knappe Berührung" von GND und VCC. Normalerweise alles in Ordnung. Aber eine Lageänderung der Baugruppe führt dazu, dass ein Kurzschluss entsteht. Der Spannungskonstanter begrenzt auf 150mA (?) und schaltet bei einem Kurzschluss komplett ab. Dann misst Du auf der Ausgangsseite des Spannungskonstanters auch nichts mehr. In dem Fall müßte die abgehende Leitung vom Konstanter aufgetrennt werden. (So wie ich Deine Art und Weise vom Leiterplatten-Routing mit extremer Optimierung der Leiterbahn-Abstände kenne, ist das praktisch nicht möglich. ^^ ). => Somit: Wenn der Fehlerzustand einmal hergestellt ist, die Spannunsversorgung extern abklemmen und mit dem Multimeter GND und VCC auf Kurzschluss messen (Ohm....)
      -Nächster Fall wäre, dass von den MOSFETs einer eine Vor-Schädigung hat. Bei bipolaren Transistoren habe ich das schon öfters gehört, dass intern ein PN-Übergang mal Mist macht und nach dem Aus-/Einschalten plötzlich wieder ganz scheinheilig seine Funktion erfüllt. Bei MOSFETs habe ich das noch nie gehört. Aber es gibt immer ein erstes Mal....

      Wie sieht's mit der Akkuladung aus? Ist der Akku zwischen "Arbeit" (wo's funktionierte) und dem Turnier inzwischen geladen worden?
      Mein Verdacht: Dass die Akkuspannung soweit zusammengeklappt ist, dass der Konstanter nicht mehr genügend Offset-Spannung abkriegt und dann abschaltet. (Vergiss diesen Gedankengang, wenn Du einen Low-Drop-Regler eingesetzt hast.)

      ..... => Ich grübel mal weiter, vielleicht habe ich noch eine Idee, die ich Dir präsentieren könnte.
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