Igraszki z energią

To nie jest miejsce tylko dla początkujących, wszyscy jesteśmy w czymś początkujący i wymieniamy się doświadczeniami.
Awatar użytkownika
gaweł
Geek
Geek
Posty: 1260
Rejestracja: wtorek 24 sty 2017, 22:05
Lokalizacja: Białystok

Igraszki z energią

Postautor: gaweł » środa 02 wrz 2020, 00:07

Igraszki z energią

Są takie sytuacje, gdzie coś należy naprawić bez
względu na koszty. Zdarza się, że występuje element wręcz
bezcenny, gdyż takie są już nieprodukowane. Nie może być tak,
by leśna maszyneria za naprawdę grubą kasę
stała martwa i bezproduktywna.


Przyszło mi naprawiać taki jeden moduł od leśnej maszyny. Początkowo nic nie zapowiadało niezwykłego zjawiska, więc nie robiłem żadnej dokumentacji fotograficznej. Moduł... jak moduł, nic nadzwyczajnego. Klient powiedział, że nie działa i tyle. Ten to miał zapisane w sobie, czego i gdzie potrzebuje: 24 VDC na określonych pinach (styk 17 i 18).
epec_il01.jpg
epec_il02.jpg
Zanim zadałem prund, to miernikiem stwierdziłem zwarcie na zasilaniu (około 1Ω), znaczy nie wolno podłączać do prądu. Co ciekawe, miał zwarcie zasilania z linią CAN_L (styk 19, +24V i GND, chwilowo nierozróżnialne przez miernik).
Tak jakoś zacząłem od toru transmisyjnego CAN. Godziny ścigania ścieżek nic nie przyniosły. Statystycznie rzecz biorąc, jeżeli zwiera się linia transmisyjna do zasilania, to może układ interfejsu zaliczył zejście → wylutowałem PCA82C251. Jest to dosyć upierdliwe zajęcie, gdyż cała płyta jest zalana lakierem. Przez lakier nie dochodzi ciepełko, więc nie chce się po dobroci odlutować. Czasami pomaga aceton lub rozpuszczalnik ksylenowy. Tutaj nic z tych rzeczy, pozostał kozik i skrobanie.
Układ od CAN leży na stole, a zwarcie jak było, jest nadal. Znaczy nie tutaj. W torze są jeszcze dwa transile. Wylutowałem. Zwarcie jest nadal. Wylutowałem kolejne elementy, takie śmieszne bezpieczniki polimerowe. Zwarcie jest nadal.
epec_il03.jpg
Zostało złącze i gołe ścieżki (dokładnie, to były jeszcze jakieś ceweczki w rozmiarze 0805 szeregowo o indukcyjności 8μH – tak pokazał miernik), no ale bez jaj, one nie mają styku z zasilaniem. No to zostało złącze. Jak zająłem się złączem, jego część rozpadła się w rękach (przypalony plastyk, a że było w czarnym kolorze to nie było widać). Pod złączem – armagedon.
epec_il04.jpg
Oczyściłem z grubsza spalony laminat.
epec_il05.jpg
Zwarcie zniknęło (na linii CAN i na zasilaniu). Doznałem olśnienia – no wszystko stało się jasne. Pojawia się pytanie: jak było. Musiałem załatwić drugi identyczny moduł, by wiedzieć jak powinno być.
epec_il06.jpg
Jak zdobyłem właściwą wiedzę, przy braku złączek przylutowałem druty do ścieżek. W końcu jakoś trzeba zabadać czy stabilizatory produkują właściwe napięcia. Skoro upalił się laminat, to musiało przyjść jakieś przepięcie albo co innego, a to mogło mieć dalsze skutki. Odpał i … katastrofa: dymek i ogieniek, zajarało się żywym ogniem.
epec_il07.jpg
epec_il08.jpg
Z grubsza oczyszczony laminat znów stał się przewodzący. Znowu wyjarał się kawał epoksydu. W ruch poszedł dremelek z wiertłem dentystycznym. Jak dentysta sadysta, wydarłem do zdrowej tkanki.
epec_il09.jpg
epec_il10.jpg
No dziura jak stodoła. Do uzupełnienia ubytków został zastosowany klej dwuskładnikowy.
epec_il11.jpg
Pin, który najbardziej ucierpiał, będzie połączony kabelkiem, obciągnięty termokurczem, by nie miał styku z laminatem. Powstał problem, ścieżka z +24V jest tylko po stronie TOP, więc kolejna dziura na przepust kabelka (na szczęście laminat jest tylko dwuwarstwowy, więc nic w środku nie popsuje).
epec_il12.jpg
Sama złączka została wlutowana i wklejona. Właściwie, to chyba bardzie trzyma się na kleju niż na wlutowanych pinach.
epec_il13.jpg
Nockę odstało, by glut związał. Przyłączenie +24V wymaga przełożenia kabelka na drugą stronę.
epec_il14.jpg
To oczywiście zajęło miejsce transila na wlocie zasilania. Bidulka i tak stracił już jeden styk, więc czeka przeprowadzka w inne lokum.
epec_il15.jpg
epec_il16.jpg
No wygląda to trochę kulawo, ale nie bardzo jest pole na manewry.
Zaopatrzyłem wszystko w nowe detale: transile i interfejs CAN.
epec_il17.jpg
epec_il18.jpg
Układ dostał papu i jakoś nie protestował. Nic się nie dzieje.
epec_il19.jpg
Pomiar prądu obciążenia → 50 mA, czyli pokojowo.
epec_il20.jpg
Walczyłem do końca, choć zadanie upierdliwe. Ważny jest finał → zadziałało. Po zainstalowaniu w leśnej maszynie działa.
epec_il21.jpg
Jedno mnie nurtuje, jak to się stało, że laminat się zajarał?
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.

Prawdziwe słowa nie są przyjemne. Przyjemne słowa nie są prawdziwe.
Lao Tse

Awatar użytkownika
j23
Expert
Expert
Posty: 506
Rejestracja: czwartek 08 paź 2015, 18:40

Re: Igraszki z energią

Postautor: j23 » sobota 19 wrz 2020, 18:20

Wydaje mi się (wg laika takiego jak ja) stało się tak, bo nastąpiła korozja metalu (działanie czynników atmosferycznych), zamiast metalu (przewodnika)->tlenek metalu (izolator), więc zwężenie ścieżki (przewodnika), wzrost oporu w miejscu najwęższego przewężenia (a moduł niczego nie świadom żłopał energię jak miał przykazane), no i tyle.. psyk, dymek/ogień i zmierzch... ;)
Internet łączy ludzi, którzy dzielą się swoimi zainteresowaniami, pomysłami i potrzebami, bez względu na geograficzne (przeciwności).
BOB TAYLOR, PARC

Awatar użytkownika
gaweł
Geek
Geek
Posty: 1260
Rejestracja: wtorek 24 sty 2017, 22:05
Lokalizacja: Białystok

Re: Igraszki z energią

Postautor: gaweł » sobota 19 wrz 2020, 20:20

Generalnie masz rację, zawsze trzeba dostosować się do istniejących warunków. Jednak w tym przypadku to "sprzęt" jest przeznaczony praktycznie do warunków "kosmicznych". Popatrz na fotkę podpisaną jako epec_il17.jpg oraz epec_il18.jpg, tam widać, że cała płyta jest wręcz zanurzona w jakimś "czymś" i pozostawiona do wyschnięcia. Nie wiem co to jest, tego nie wziął żaden rozpuszczalnik, aceton, rozpuszczalnik ksylenowy, wręcz żaden nawet najbardziej agresywny płyn jaki miałem dostępny. Nawet piny trzeba było skrobać by coś odlutować czy przylutować.
Jak na razie to pozostaje mi zagadką proces jaki zaszedł :o

Prawdziwe słowa nie są przyjemne. Przyjemne słowa nie są prawdziwe.
Lao Tse

Awatar użytkownika
j23
Expert
Expert
Posty: 506
Rejestracja: czwartek 08 paź 2015, 18:40

Re: Igraszki z energią

Postautor: j23 » niedziela 20 wrz 2020, 00:22

Zgadza się, było dobrze zaizolowane, ale ja mam na myśli także zjawisko mikrokondensacji (mikroskraplania). Porównując ten mikroświat druku pcb i mikroświat (np.rurę z wodą ciepłą, rurę z wodą LODOWATO zimną i otoczenie o temperaturze dodatniej, ok.20 st.Celsiusza) to skraplanie cząsteczek cieczy wystąpi na rurze zimnej ze względów praw fizyki (punkt potrójny wody, zjawisko skraplania, kondensacja wytworzonego ciepła) CHYBA że temperatura otoczenia osiągnie zbliżoną wartość do temperatury cieczy w rurze zimnej (na marginesie wtedy zjawisko kondensacji powinno wystąpić we wnętrzu rury z ciepłą wodą, jakkolwiek to brzmi).
Nie wiem czy w tak dobrze zaizolowanym układzie mogło to mieć miejsce, ale zakładam, że jeśli przestrzeń (powierzchnia, mikropęknięcie czy mikroporowatość) były rozmiarów większych niż cząsteczki cieczy ulegające prawom kondensacji (a taka sytuacja w mikroporowatościach może mieć miejsce) to mogły zaistnieć warunki, że pomimo dobrej izolacji, ale dużej różnicy temperatur wewnątrz i na zewnątrz TEJŻE izolacji doprowadziły z biegiem czasu do korozji, a dalej do przepalenia ścieżki pcb ze względu na zbyt duży opór prądu. To tylko przypuszczenie, niekoniecznie dokładnie tak to mogło wyglądać.. ;)
Internet łączy ludzi, którzy dzielą się swoimi zainteresowaniami, pomysłami i potrzebami, bez względu na geograficzne (przeciwności).
BOB TAYLOR, PARC

Awatar użytkownika
gaweł
Geek
Geek
Posty: 1260
Rejestracja: wtorek 24 sty 2017, 22:05
Lokalizacja: Białystok

Re: Igraszki z energią

Postautor: gaweł » niedziela 20 wrz 2020, 02:25

Rzeczywiście fizyka jest czasami dziwna, ale fizyka kwantowa to już wymiata swoją dziwnością.

Prawdziwe słowa nie są przyjemne. Przyjemne słowa nie są prawdziwe.
Lao Tse

Awatar użytkownika
GrumpyRez
User
User
Posty: 224
Rejestracja: poniedziałek 04 cze 2018, 09:19

Re: Igraszki z energią

Postautor: GrumpyRez » wtorek 22 wrz 2020, 09:31

Jeżeli to było złącze prądowe, wystarczy zimny lut i czas. Temperatura na laminacie zrobiła resztę. Zwęglony laminat przewodzi bardzo dobrze, ale ma swoją rezystancję, która podnosi jeszcze lokalną temperaturę i następuje efekt lawinowy.

Niestety cały laminat który nosi ślady zużycia należy usunąć j.w reszta to już naprawa i zalanie odpowiednim lakierem wypierającym wilgoć. Ot cała tajemnica "przemysłowych" rozwiązań.

Z ciekawostek mogę powiedzieć, że podobnie zachowywały się ebonitowe wtyczki w wszelakich urządzeń domowych większej mocy, jak bojlery, grzejniki itp. Wtyczka z luźniej dokręconymi śrubami na kablu używana kilka lat, potrafiła zmienić się w kawał nisokoomowego rezystora.

Awatar użytkownika
tasza
Geek
Geek
Posty: 1082
Rejestracja: czwartek 12 sty 2017, 10:24
Kontaktowanie:

Re: Igraszki z energią

Postautor: tasza » wtorek 22 wrz 2020, 20:13

______________________________________________ ____ ___ __ _ _ _ _
Kończysz tworzyć dopiero, gdy umierasz. (Marina Abramović)

Awatar użytkownika
gaweł
Geek
Geek
Posty: 1260
Rejestracja: wtorek 24 sty 2017, 22:05
Lokalizacja: Białystok

Re: Igraszki z energią

Postautor: gaweł » wtorek 22 wrz 2020, 20:50

W myślach mi czytasz? :D
Właśnie dzisiaj dostałem do reanimacji ARK-1360. Ma kłopoty z zasilaniem, jakieś problemy na styku ze światem zewnętrznym, ale są do ogarnięcia.
IMG_8816.JPG
IMG_8818.JPG
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.

Prawdziwe słowa nie są przyjemne. Przyjemne słowa nie są prawdziwe.
Lao Tse

Awatar użytkownika
gaweł
Geek
Geek
Posty: 1260
Rejestracja: wtorek 24 sty 2017, 22:05
Lokalizacja: Białystok

Re: Igraszki z energią

Postautor: gaweł » czwartek 24 wrz 2020, 20:14

Trafił do mnie „leśny” monitor, który nie dawał żadnych oznak działania, czyli jak to mówią, nic nie robił. Monitor, jak monitor, pochodzi z najbardziej znanej na świecie firmy „No name”. Zero dokumentacji, nawet nie wiadomo, gdzie ma złączkę zasilającą, bo ile należy mu dać, to było napisane na obudowie. Googiel również nic nie pomoże, bo konieczna jest elementarna znajomość: a kto ty jesteś. Zero dokumentacji, więc problem należy rozpoznać metodą walki, czyli poczynić działania zaczepne.
Zdjąłem obudowę i nadal nic, żadnych złączek zasilających nawet tych ukrytych. Jednak moją uwagę zwrócił dodatkowy kabelek, taki jaki dawany jest standardowo do monitorów do przesyłania obrazu. Otóż ten kabelek miał „odgiętkę”. Sprawdziłem omomierzem, nic nie dochodzi do monitorka. No rzesz... ale uwagę zaprzątnął napis na złączce: „do komputera”. Obróciłem (kabelek jest dwustronnie męski) i wtedy zadziałało. No rzesz co za patent? To nie można była dać różnych złączek na kablu by się nie pomylić? Trochę naurągałem w myślach konstruktorom owego sprzętu.
I tak dało się odkryć tajemnicę, którędy monitorek dostaje papu → złączka typu power jack.
ize_il001.jpg
ize_il002.jpg
Nawet omomierzem ustaliłem, gdzie ląduje zasilanie na drugim końcu. Skoro omomierz wyraża się pozytywnie, to znaczy, że kanał jest drożny, ale monitorek nie wyraża chęci na cokolwiek. Pod lupę poszedł jego zasilacz.
Przydałoby się wyczepić płytę główną, ale się nie da. Jakieś sprytne rączki (zapewne chińskie) przykleiły płytę do korpusu panelu LCD. Co za patent?
ize_il003.jpg
ize_il004.jpg
Ciekawe, pod spodem ma jakąś izolację? Nie da się tego sprawdzić, znaczy nie mam ochoty na siłowanie się z tymi mocunkami a moja chęć poznania nie jest aż tak wielka.
ize_il005.jpg
Łatwo dało się namierzyć okolicę zasilacza, bo są tam elementy indukcyjne. Jest scalachek (SO8) z napisem TD1482. Zaprosiłem googla do współpracy i tym razem sprostał on wyzwaniu i dostarczył datasheet'a. Dobrze, że nie musiałem czytać po chińsku, bo tego języka nie znam (oprócz ALLDATASHEET, to wszystkie linki były po chińsku).
ize_il006.png
Z danych jasno wynika, że rzeczony układ przetwornicy wymaga napięcia wejściowego maksymalnie 20V a w leśnej maszynie jest 24V (znaczy jak pracuje to nawet więcej). Co za patent, kto wpadł na taki pomysł? Przy takich warunkach nie jest dziwne, że układ zaliczył zgon. Można by dać coś obocznego, jest tylko jedno pytanie: ile ma dawać ten zasilacz? Dotychczasowa praktyka mówi, że najczęściej 12V (choć zdarzyło się i 5V). Są dodatkowe stabilizatory LD1117 na 1,2V oraz LD1117 na 3,3V. Pojawia się sugestia, że może 5V (12V to chyba trochę za dużo, bo LD1117 z wyjściem 1,8V mógłby robić za ogrzewanie w zimowe wieczory).
Podłączyłem obocznie zasilacz dający 5V na wyjściu. Trochę z niepewnością w sercu zadałem dla monitora zasilanie.
ize_il007.jpg
No bingo, LCD-ek ożył.
ize_il008.jpg
Skoro zadziałało, to włączyłem szeregowo pomiar prądu.
ize_il009.jpg
ize_il010.jpg
No to z pomiarów z grubsza wiadomo, co jest potrzebne.
Tak całkiem „przypadkiem” miałem w szufladzie PCB od zasilacza impulsowego zbudowanego w oparciu o LM2575. Ten jest trochę zbyt anemiczny, musiałby pracować na granicy swoich możliwości więc wybór padł na LM2576 (trochę mocniejszy i ma ten sam footprint). Schemat to typowa aplikacja dla tego scalaczka. Przy okazji po modyfikacji układ stanie się znacząco odporniejszy.
ize_il011.png
Trzeba jedynie to zrobić maksymalnie płasko. W PCB są przewidziane kondki elektrolityczne, więc potrzebna jest jakaś adaptacja. Połączyłem dwa tantale SMD równolegle i taką trochę pokraczną konstrukcję wlutowałem do PCB.
ize_il012.jpg
Chińskim wzorem układ przykleiłem do obudowy, przynajmniej zachowuje dotychczasowy charakter.
ize_il013.jpg
Sprawdziłem (wszystko sprawdzam), dodatek nie wystaje powyżej istniejących głośniczków, więc spoko. Co by nie drażnić rzeczywistości, dodałem kawałek izolacji od panelu LCD (jego tył to ocynkowana blacha).
ize_il014.jpg
Dokonałem integracji zasiłki z resztą świata.
ize_il015.jpg
ize_il016.jpg
Monitor wypowiedział się pozytywnie o dokonanych działaniach.
ize_il017.jpg
Nawet na obecność zasilania 24V nie protestował.
ize_il018.jpg
Jedna rzecz mnie jedynie nurtowała. Monitor nie był nowy (znaczy przez jakiś czas był w eksploatacji). Jak on się uchował w tak agresywnych warunkach środowiskowych? Zadzwoniłem do kolegi, który mi dał go do naprawy i wszystko stało się jasne. W „leśnych traktorach” jest 24V w instalacji, a monitor jest na 12V. Była zastosowana przetwornica z 24V na 12V i tak sobie to wszystko hulało przez rok czasu do chwili, gdzie jakaś „katastrofa” elektryczna nie spowodowała zejścia przetwornicy. Niefart polegał na tym, że niejako nastąpił efekt domina. Awaria przetwornicy pociągnęła za sobą awarię monitora (i paru innych sprzętów) i tak cała grupa została uziemiona.
Dobrze, że scalaczek padając się „odciął” od zasilania. Równie dobrze mógł zrobić się ponad miarę konsumentem dostarczanego prądu i przejść do roli piecyka. Nawet mógł wyjarać kawałek laminatu, co mogłoby wywołać dodatkowy efekt lawinowy i nie byłoby już czego zbierać. Jednak, dziękując uniwersum, nie doszło do tak tragicznego scenariusza.
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.

Prawdziwe słowa nie są przyjemne. Przyjemne słowa nie są prawdziwe.
Lao Tse


Wróć do „Podstawy elektroniki - teoria i praktyka”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości