Jump to content

    
Sign in to follow this  
Sergey_N

Сгорает MCU при упралении LED

Recommended Posts

Надо причину найти, а её пока что-то не видно.

 

Без процессора работу оптронов и драйвера смотрели?

 

Собирал на коленке оптрон + пара переменных резисторов - работает.

 

Забыл добавить, что при резисторах как указано на схеме (360 Ом), токи по расчету порядка (3.3 - 1.25) / 260 ~= 5 мА и все в принципе работает, но на низких скоростях, т.к. фронты оказались далеки от паспортных 1.6мкс, я еле завел на 4800бод. А мой первый экземпляр сгорел, когда я снизил сопротивление до ~100 Ом.

 

Смотрите питание процессора в момент начала передачи. Возможно, при увеличении нагрузки стабилизатор питания ведет себя некорректно, и он может допустить выбросы высокого напряжения по выходу. Особенно это может случиться, если в цепи обратной связи стабилизатора по ошибке поставлена какая-нибудь "сглаживающая" емкость.

 

Да я не использую регулируемые стабилизаторы.

 

Вот еще какой момент. В даташите на оптрон многие данные приведены для Vce = 10V. Значит ли это, что характеристики оптрона будут значительно хуже при 3.3В или 5В при тех же токах?

Share this post


Link to post
Share on other sites
всё в тепличных условиях происходит

Вообще-то, необходимость гальванической развязки всегда была прямо противоположным, т.е. суровым условием.

 

С одной стороны виднеются некие +15 В с неизвестным потенциалом относительно пресловутых коленок, ну или пола лаборатории, с другой — последовательный порт некоего хоста со вторым неизвестным потенциалом относительно того же пола. И между этими потенциалами — доли миллиметра задохликов оптронов и намотанного внавал трансформатора преобразователя напряжения, предназначенного для местных задач. Ко всему этому ещё добавляется неизвестная, а потому считаемая по худшему случаю, т.е. "нитками" и т.п. нарушениями всех мыслимых правил, разводка.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вообще, оптроны общего применения вроде примененного вами МОС213 по определению медленные и плохо подходят для таких вещей как развязка на 115200. Лучше использовать либо более быстрые оптроны, причем желательно с логическим выходом, так как простой фототранзистор с открытым коллектором уродует нарастающий фронт до полной непригодности для чего либо выше буквально 5 КГц. Мы когда-то для таких целей использовали Н11L1. У него внутри есть буфер, поэтому хотя у него тоже ОК, но при рекомендованном сопротивлении нагрузки порядка 300 Ом на скорости 115200 работает он вполне прилично. Плюс параллельно светодиоду в оптроне ставили резистор 1,5...2 КОм - это существенно улучшает (уменьшает) задержку выключения оптрона. Хороший выбор - использование Аваговских (ех-НР, ех-Аджилент) быстрых оптронов, но больно у них ценник негуманный. Тогда уж наверно действительно дешевле будет специализированные логические развязки: IL7**, ADuM1***, Si8*** или тексасовские (не помню так влет их наименование). Только если по внешнему входу могут быть большие статические помехи лучше подстраховаться и нормально защитить. У нас когда-то при грозах в Сибири улетали ADuM2483 (485-й интерфейс с интегрированной развязкой), вылечили использованием по внешним линиям SMBJ5V6. Более дохлые ESDA6V1 умирали вместе с интерфейсом.

Упссс... не заметил сразу, что коллега выше привел обозначение тексасовских развязок...

Share this post


Link to post
Share on other sites

Скорее всего, где то косяк с разводкой земли, питания или блокировочных емкостей. Когда вы управляете относительно мощной нагрузкой, всплески напряжения защелкивают кристалл и он сгорает. А сам по себе STM32F107 прекрасно управляет полутора десятком оптронов при токе 7-10мА.

Share this post


Link to post
Share on other sites
применить ISO722x или подобное не?

ISO722x Dual Channel Digital Isolators

 

Удобная штука, спасибо за наводку.

 

Вообще, оптроны общего применения вроде примененного вами МОС213 по определению медленные и плохо подходят для таких вещей как развязка на 115200. Лучше использовать либо более быстрые оптроны, причем желательно с логическим выходом, так как простой фототранзистор с открытым коллектором уродует нарастающий фронт до полной непригодности для чего либо выше буквально 5 КГц. Мы когда-то для таких целей использовали Н11L1. У него внутри есть буфер, поэтому хотя у него тоже ОК, но при рекомендованном сопротивлении нагрузки порядка 300 Ом на скорости 115200 работает он вполне прилично. Плюс параллельно светодиоду в оптроне ставили резистор 1,5...2 КОм - это существенно улучшает (уменьшает) задержку выключения оптрона. Хороший выбор - использование Аваговских (ех-НР, ех-Аджилент) быстрых оптронов, но больно у них ценник негуманный. Тогда уж наверно действительно дешевле будет специализированные логические развязки: IL7**, ADuM1***, Si8*** или тексасовские (не помню так влет их наименование). Только если по внешнему входу могут быть большие статические помехи лучше подстраховаться и нормально защитить. У нас когда-то при грозах в Сибири улетали ADuM2483 (485-й интерфейс с интегрированной развязкой), вылечили использованием по внешним линиям SMBJ5V6. Более дохлые ESDA6V1 умирали вместе с интерфейсом.

Упссс... не заметил сразу, что коллега выше привел обозначение тексасовских развязок...

 

Раньше использовали 4n35 на скоростях до 36600, но вот захотелось компактности и скорости повыше. Сейчас думаю, что неправльно выбрал

 

По схеме не понял - напряжение питание МК прямо от блока питания подается? Или есть локальный LDO?

 

Есть MC33269.

 

Скорее всего, где то косяк с разводкой земли, питания или блокировочных емкостей. Когда вы управляете относительно мощной нагрузкой, всплески напряжения защелкивают кристалл и он сгорает. А сам по себе STM32F107 прекрасно управляет полутора десятком оптронов при токе 7-10мА.

 

Меня тоже терзают подобные сомнения. Но как это подтвердить?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Меня тоже терзают подобные сомнения. Но как это подтвердить?

Внимательно изучить плату в плане разводки питания. Или запостите послойно сюда.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Там по все параметры приведены для 10мА, а мне жестко надо 115200, вот я и взял чуть больше.

 

Если вы заботитесь о скорости, то тем более надо ток светодиода уменьшать. Нельзя загонять фототранзистор в глубокое насыщение, этим вы гробите скорость.

 

Соответственно, оптрон надо выбирать с жестко заданным узким диапазоном разброса значений CTR. А выбранный вами в этом плане очень плох.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Внимательно изучить плату в плане разводки питания. Или запостите послойно сюда.

 

Вот гербер и diptrace. Питание процессора в районе С17. Оптопары U8/U9. Линейный стабилизатор снизу U5. Питание аналоговых цепей U3 сверху.

 

Буду благодарен за любые отзывы, даже матные.

 

Если вы заботитесь о скорости, то тем более надо ток светодиода уменьшать. Нельзя загонять фототранзистор в глубокое насыщение, этим вы гробите скорость.

 

Соответственно, оптрон надо выбирать с жестко заданным узким диапазоном разброса значений CTR. А выбранный вами в этом плане очень плох.

 

Да, сейчас я посчитал, что суммарное время включения выключения у него порядка 10мкс. Для 115200 это много, но на 33600 должен нормально работать. А мне на в первом варианте с токами (правда по расчетам, я не измерял реальные токи) порядка 7мА с трудом получил ответ на 4800.

gerber.zip

v0.dip.zip

Share this post


Link to post
Share on other sites

Установите конденсатор емкостью ~ 4700 пФ между выводами GNDA и GNDRS преобразователя U4.

У многих преобразователей там образуется разность потенциалов довольно неприятной формы и амплитуды.

Не утверждаю, что это поможет конкретно в вашей беде, но в дальнейшем устройство будет работать значительно стабильнее.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, выглядит не очень. Из того, что сразу бросилось в глаза: на выходе MC33269 прилеплена керамика 100нф, там она лишняя. Вместо С14 должен стоять С13, но даже в этом случае, "земляной" вывод С14 практически висит в воздухе. Дорожка цепи VDD должна быть шире при такой длине. Разводка земли вообще не выдерживает никакой критики - от С1/У5 до процессора она идет огромной петлей обходя J8/J9 и потом, через единственное переходное отверстие попадает к процессору. Плату нужно переразводить (предварительно почитав книжки), но если есть лишние процессоры, то можно попробовать поменять С14 и С13 местами, соединить отрицательные выводы С1/С14 и С1/С13 короткими отрезками монтажного провода, продублировать VDD от У5 до процессора отрезком провода и добавить переходов рядом с С17.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Совместно с AVR на 115200 постоянно использую оптроны 6N137 для RS485 на прием и передачу. Ток светодиода 10 ма, работа на длинную линию через ADM485 или подобный. Никаких проблем никогда не было.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Какой контроллер применен? Ноги последовательного интерфейса 37х имеют Fast Mode Plus режим, может там с толерантностью к уровню питания чего то не то? VDD это сколько вольт в реале?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как на счет такого эксперимента: берете плату со сгоревшим контроллером, выпаиваете его и замыкаете цепь TX, DE на землю, можно миллиамперметром.

Диптрейса нет, но еще заметил, что входной оптрон подключен к GNDD, а блокировочные конденсаторы - к символу "земля". При этом на гербере не видно, что некоторые полигоны объединяются явно (нет переходных). У вас случайно земля не объединяется через кристалл? Попробуйте явно объединить все земляные полигоны проводом.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this