Uln28003 Bruciati In Continuazione Mistero!

[ciccioc74]

Ciao a tutti Vi disturbo nuvamente per un parere tecnico: Ho 2 sistemi elettronici a microcontrollore (PIC18F2580) che comunicano tramite CAN Bus (master e slave).

La distanza tra loro è circa 10 mt

La tensione di alimentazione è 24V continua applicata al master

La comunicazione avviene con un normale cavo a 4 fili (24V, gnd, CAN+, CAN-)con una resistenza di terminazione

lo schena della centrale è grossomodo questo:

master

Come si vede viene alimantata da una batteria a 24V, la 24 viene inviata allo slave e convertita in 5V per la logica del master tramite uno switching(l5972). Il master crea una stringa e la invia su bus CAN.

Lo schema dello slave è:

slave

Prende dal cavo la 24V (stesso switch per la 5V).Poi alza un pin, attiva un optoisolatore, alza una delle basi del ULN2803, che da la massa alla bobina di un contattore.

inizialmente lo slave era collegato a massa solo attraverso i 10 mt di cavo, poi (per tentare di risolvere il problema di cui parlerò) lo ho collegato a massa con uno spezzone di filo, vicino al contattore. Inspiegabilmente (per me ) dopo un po di cicli di accensione e spegnimento, si brucia l'ULN. anche se la corrente nella bobina è circa 10mA. Come mai? Fatemi delle domande che aiutano a capire il problema.

[accacca]

Io proverei a mettere un diodo a commutazione rapida in parallelo alla bobina ma aspetta anche pareri più autorevoli

[GiRock]

Esatto, manca il diodo di protezione per cortocircuitare le correnti inverse generate dalla bobina...

P.S. Forse è anche meglio aggiungere uno stadio separatore tra l'ULN e la bobina con il classico transistor NPN opprtunamente polarizzato...

[tesla88]

Se la bobina del relè non ha un diodo posto in antiparallelo o un condensatore (es 0.1uF - 100V) , probabilmente l'extratensione generata dalla bobina sull'interruzione della corrente ti brucia l'ULN! Metti un 1N4007 in parallelo alla bobina ma polarizzato inversamente ( anodo sul negativo ) !

[ciccioc74]

grazie per le risposte ma il diodo è compreso nell'ULN. mettendo il pin 10 a 24V si mettono tutti i diodi a tensione.

[accacca]

Probaiblmente intanto che il diodo dell'ULN si sveglia lo spike è già finito

[GiRock]

Leggendo meglio il datasheet del ULN2804 ho visto che la massima tensione applicabile all'ingresso è di 50V 500mA, percui se arrivasse una sovratensione maggiore probabilmente il danno è quasi assicurato...

E' anchesì vero che il diodo è contenuto, ma non tutti gli integrati escono perfetti come da caratteristiche riportate, magari hai preso un famoso "tarocco" di cui il mercato oggi è pieno...

Allora le soluzioni sono sempre quelle, il diodo in antiparallelo oppure come diceva tesla88 prova con il condensatore da100nF...

[Livio Orsini]

A mio avviso il problema sta nel pilotaggio dello ULN2804!

Togliere il resistore in serie e realizzare un partitore in modo da avere sicuramente 5V.

Meglio se si usa un resistore ed uno zener da 4,7 V. Sarebbe anche da aggiungere un 1000 pf (valore a spanne) di speed up in parallelo al resistore.

Come è pilotato attualmente, a sensazione, il tempo di salita e discesa è tale da compromettere lo ULN2804.

Modificato: 11 gennaio 2011 da Livio Orsini

[ciccioc74]

per Girock:non credo sia un tarocco il problema si verifica sia con quelli toshiba che st(attualmente montati e bruciati).

grazie Livio per l'interessamento:

quindi credi che la tensione di base deve essere precisa?

Mi sembrava di aver letto che il 2804 o il 2803 avevano una tensione anche superiore ai 5V ? o sbaglio? Faccio qualche prova....

[ciccioc74]

Ho appena misurato una tensione che va da 9,1a 9,3 volt su ciascuna delle 24 basi dei 3 ULN. Preciso che per ora monto ULN2803.

[Livio Orsini]

Datasheet

Se leggi i valori di tensione d'ingresso, noterai che per il 2803 non si devono superare i 30 V (come per il 2802 e 2804). Però il comando deve avere fronti veloci per non rischiare di far lavorare la porta in zona lineare; secondo me, per come lo piloti, sta accadendo proprio questo.

Ho delle porte 2803 che lavorano da anni con carichi induttivi, senza diodo di ricircolo esterno, e non hanno mai avuto problemi. Però son pilotate bene.

Modificato: 11 gennaio 2011 da Livio Orsini

[ciccioc74]

messa in questi termini (zona attiva) mi convince di più...

Effettivamente potrebbe essere però:

1) a pagina 3 si parla (per il 2803 di una tensione di base(Vin) dai 2.4 ai 3V (io do 9V)

2) altri 2 sitemi identici vanno da 4 anni senza nessun problema

3)uno ha resistito indenne a una 380V che ha causato danni a altri dispositivi non miei ma ha dato 2 volte questo problema (di uln bruciato) nella prima settimana di vita. Poi perfetto.

Domani provo ad accendere e spegnere ciclicamente e controllo i fronti con l'oscilloscopio.

grazie

[mariano59]

Prova a collegare i 5V al collettore del opto ed eliminare le res di polarizzazione di base.

Il 2803 è fatto apposta per entrata diretta da logica ed in effetti finora non ne avevo mai visti con entrata optoisolata.

Sarà sicuramente una buona cosa l'opto, ma perchè non usare la 5V?

Oltretutto l'input del 2803 richiede meno corrente del diodo dell'opto, non penso incida negativamente sul convertitore step down.

Verifica, visto che hai gli strumenti, la pulizia delle alimentazioni, eventualmente il solito toroidino o nucleo in ferrite sui cavi.

Rivedi anche il discorso masse, visto che il problema sembra uscito fuori dopo la modifica alla massa.

Ciao

[Livio Orsini]

Se leggi tutto vedrai che quei valori si riferiscono al circuito di prova e servono per determinare la massima tensione d'ingresso necessaria per garantire la commutazione in quelle condizioni. I valori limite di pilotaggio li vedi subito all'inizio.

Inoltre verifica i circuiti equivalenti, noterai che il 2803 ha gia un partitore resistivo, con resistore in serie da un paio kohm. Aggiungere un'altro resistore esterno in serie all'ingresso limita il valore di corrente di pilotaggio del partitore causando probabili rallentamenti.

Questo non signifca molto. Se le condizioni sono al limite basta un nulla per far precipitare la situazione.

L'uso della separazione galvanica è la cosa migliore di questa periferica. Ti garantisce da tutte le schifezze che rientrano tramite il relè, specialmente in fase di commutazione. Io però avrei pilotato direttamente il relè con un opto, usando amgari un 2803 per pompare più corrente nel diodo dell'opto.

Modificato: 12 gennaio 2011 da Livio Orsini

[mariano59]

Mi rispondo da solo: non uso i 5V per evitare che un corto tra uscita e ingresso dell'ULN 2803 porti la 24V in collisione con la 5V, alzandola e distruggendo i componenti.

Quindi resta valida la scelta del partitore, allora l'uso degli zener, come descritto da Livio, va bene, ma anche il 2802 da solo, avendo lo zener interno e una tensione maggiore ammissibile in ingresso, potrebbe andare bene.

Gli IC di quella serie 20xx e 28xx che ho trovato guasti, non molti devo dire, erano esplosi... .

Ciao

[ciccioc74]

stamattina ho fatto delle prove

oscilliscopio

Una onda quadra sulla base e ho collegato un rele :

in giallo la tensione sulla bobina(12.5V)

in blu sulla base (8.72V)

il segnale sulla bobina fa schifo ma lo sapevamo...

Quello sulla base non sembra male. Il ripple è eccessivo perche ho preso la massa sull'alimentatore

Spostando la massa sulla scheda il ripple va da -200mV a 80mV.

Secondo me il problema sono le masse e non la polarizzazione delle basi.

Posso fare in modo di dare i 5V precisi sulla base ma secondo me.........

[mariano59]

Ciao, vedo che usi uno step down, prova a rifare il giro masse con filo e usando la connessione a stella comune sul punto di arrivo del negativo.

Qualche capacità, una da 470uF in entrata allo step down, di by pass (100nF/220nF) sui pin alimentazione e un piccolo 10nF o meno tra base e massa.

Più veloce come prova, fermo restando le modifiche common star point, preleva i 5V da uno stabilizzato esterno da laboratorio, o da 7805, che non Ti manca di sicuro.

Personalmente ho usato vari tipi di step down, ma in particolare un modello 220ac/24dc 1A, che da solo andava benissimo., ma su una macchina con 14 di questi in parallelo lato 220V, davano enormi problemi di accensione, cioè non tutti si innescavano, ne restavano spenti anche 5 o 6, a caso, o si accendevano anche dopo minuti. Ho dovuto eliminarli e mettere un unico PSU 220ac/24V 7A per alimentare i 14 strumenti.

Una scemenza, ma sai mai, i relè sono da cs o esterni? Hai verificato che siano con bobina in DC e non AC? Non hanno per caso dispositivi di protezione interni, come diodo parallelo o varistore?

Quando in azienda abbiamo ordinato i primi relè con diodo e varistore, ho passato brutti momenti coi cablaggi già fatti, che erano rovesci , ovviamente.... .

Fai sapere, ciao!!

[accacca]

Ciao

L'informazione "ne ho 2 che funzionano perfettamente da 4 anni" secondo me è fondamentale.

Sei in grado di stabilire quali differenze ci sono ?

Puoi scambiare le schede di controllo tra di loro ?

Le misure sulla massa secondo me non sono così affidabili.

Misuri 200mV in un ambiente "rumoroso".

Io ti avevo suggerito di inserire il diodo vicino al relè perchè a me è successo di tutto e di più con delle schede che comandavano dei relè in un quadro e ho risolto così nonostante il diodo di ricircolo interno all'ULN.

Quella volta ho incolpato il diodo. L'intervento di Livio ha però smentito la mia ipotesi.

Per me risolvere queste makumbe non è per niente facile

io comincierei a controllare tutte le differenze anche se gli ULN o altri componenti sono di costruttori diversi.

Se due schede funzionano da quattro anni io non metterei ini discussione il progetto ma cercherei fuori dalla scheda il mio problema.

[ciccioc74]

io temevo proprio questo...

una discussione lunga (in cui partecipano persone in gamba come Voi) e indice di un problema non semplice.

Forse ho marcato poco sul fatto che non si brucia sempre; dopo 6 mesi si è bruciato un uln, ma al montaggio (mentre gli elettricisti facevano i cablaggi) se ne sono bruciati un paio. Quello bruciato ora comandava la tromba di una imbarcazione... Vabbe che c'è il relè (che in realta è un contattore Finder Xpole con bobina in continua 24V per Mariano)

ma prima si è bruciato pure quello che comandava il boiler...

Per ora ho rimpiazzato il componente e pare funzionare perfettamente

Modificato: 12 gennaio 2011 da ciccioc74

[Livio Orsini]

No "accacca" non è una smentita, ma un differente approccio al problema.

Io insisto: lo ULN2803 è pilotato male; che poi ce ne siano altri che funzionano da anni non è, a mio parere, significativo. Secondo me bisogna prima emendare la topologia di pilotaggio non corretto e, contemporanenamente, verificare la correttezza dei collegamenti degli 0 V e delle masse.

Una volta raggiunta la ragionevole sicurezza che pilotaggio, zeri e masse sono corretti, allora si può andare a spulciuare i dettagli.