Onderwerp: Nav Light Indicator rev. B

Op de wintermeet heeft iedereen zijn Nav Light Indicator gehad. Daarmee was de eerste batch op en kan er voor de andere deelnemers aan de inkoopactie een nieuwe batch opgestart worden.

Maar uiteraard ga ik wel wat wijzigingen doorvoeren.

Functioneel ben ik eigenlijk best tevreden, dus dat wou ik zo laten. Tenzij er nog ideeën op tafel komen?

Het in elkaar zetten duurt eigenlijk veel te lang:

- ongeveer 7 minuten pasta aanbrengen.
- dan ongeveer tussen de 30 en 45 minuten pick and place. De transistoren zijn het vervelendste. De ic's het gemakkelijkst. Als componenten in dezelfde richting liggen is dat voordelig.
- reflowen gaat automatisch
- testen is afhankelijk van of alles werkt. Als alle kanalen het doen is het in 10 minuten gebeurt, maar op sommige printen heb ik wel een uurtje of twee gepuzzeld.
- in het DIN rail kastje moeten 2 gaatjes geboord worden, en het geheel moet dan met 2x M3x20 vast gezet worden.

Van de 54 kanalen die ik in elkaar gezet heb, bleken er ongeveer 45 meteen te werken. De andere hadden een aanpassing van één of twee weerstanden nodig.

De doelen:
- component count omlaag. Minder weerstanden en transistoren, meer ic's.
- pasta aanbrengen d.m.v. stencil
- robuuster, en geen afhankelijkheid van toleranties in componenten.
- geen "speciale" opamp's
- print vast d.m.v. klik en niet meer schroeven
- kastje van Combiplast (Z-108A) i.p.v. CamdenBoss. De Camdenboss zijn prijzig en slecht leverbaar.

Waar liep ik zoal tegenaan:
- de spreiding in offset van de opamps is best groot. Als de offset "mee" werkt is het te gevoelig en gaat de led al aan, ook al is de lamp nog niet aangesloten. Bij een te grote afwijking heb ik de versterking van een kanaal aangepast. Werkt de offset tegen dan wordt het geheel wat ongevoeliger. Dit is geen probleem, aangezien het geheel bij een LED lamp van 1,2 Watt toch helemaal aan gaat.
- de comparator mist een hysteresis functie. Als de stroom minimaal/net op het randje is krijgt je een soort klappereffect.
- van de buzzer wordt je tijdens testen helemaal gek
- aansluiten om te testen wordt je ook niet blij van, 24 aansluitingen is best veel. Test connector o.i.d. zou welkom zijn.

Het principe van stroom meten blijft hetzelfde. Een "high side" current shunt. Met een transistor die beide ingangen in balans brengt.

Eerst maar eens het rev. A stukje:



Nu wil ik van de speciale opamp's af, en de component count omlaag brengen. De LM393 is open collector. Die is zeer goed verkrijgbaar, en kost zo ongeveer niks. Q1 zit dus bij de LM393 al in het IC. Dat zouden 6 vervelende componenten minder zijn, en geen speciale opamp meer.

Nou heeft elk voordeel zijn nadeel, de LM393 kan dus totaal niet in de buurt van de voedingsrail werken. Kom ik later op terug.

Eerst maar eens een simulatie gemaakt:

- I1 is de lamp (150mA = 1,8 Watt LED lamp)
- R5 is verhuist van de emitor naar de collector. Dit omdat in de opamp de emittor al vast aan de min zit.
- omdat de weerstand nu in de collector zit werkt de uitgang "andersom". De + en - van de opamp moeten omgedraait worden om dezelfde werking te behouden.

De voeding en ontstoor condensatoren heb ik weggelaten.



Wel is R4 erbij gekomen. Die zorgt voor een "lek" waardoor de opamp gedwongen wordt om alvast wat te compenseren. In de simulatie is de lamp uit. Het lek geeft 25 mV verlies, waardoor de opamp moet compenseren. Die 25 mV is heel ver boven de maximale offset. Ik denk dat ik daarmee geen last meer heb van toleranties in de opamps.

In de simulatie is te zien dat de LM393 op 24V werkt. Die hebben we dus niet en moet gemaakt worden. Dat kan d.m.v. een simpele "charge pump".




Daarvan wil ik er dus één per Nav Light Indicator gebruiken.

Dus:
- het goede nieuws is dat ik 6 transistoren en de speciale opamps kwijt ben
- het slechte nieuws is dat er één weerstand per kanaal is bijgekomen, en 2 condensatoren, 2 elko's, 2 diodes, 1 weerstand en 1 ic per Nav Light Indicator is bijgekomen.

De reductie in component count heb ik hier dus nog niet gehaald.

Wordt vervolgd ..

De volgende stap is de comparator. Hier wil ik graag een hysterese functie bij hebben. Normaal zou je dat doen door een weerstand van de uitgang terug naar de + van de opamp. Maar dat zou weer een weerstand extra zijn.

Omdat ik nu een gemeenschappelijke voeding heb (net als de Phillipi) kan ik echter ook gebruik maken van "kant en klare" comparators. De CD40106 is er zo een. Er zitten er 6 in één huisje (komt dat even lekker uit) en is goed verkrijgbaar voor heel weinig.

Dit:





Wordt dus vervangen door dit:




Daarmee heb ik de functionaliteit die ik graag wil hebben, en een reductie in het aantal componenten.

- Er komt één IC met 14 pootjes bij.
- Er vervallen 3 IC's met 8 pootjes (in totaal nu nog maar 6 opamps nodig i.p.v. 12)
- er vervallen 6 x 2 = 12 weerstanden.

Gaat de goede kant op

John. Als ik zoek op current sense ic dan komt er de wereld aan panklaar naar boven. Voor de hysteresis kun je ook de uitgangen in een hex schmidt inverter of buffer ictje gooien. Die kunnen per pootje makkelijk een ledje laten branden.

De CD40106 is een schmitt trigger

De logica daarachter is eigenlijk een wisselschakelaar, of de led of de buzzer. Maar alleen als er ook 12V op dat kanaal staat. Heb ik ook al een heel mooie, simpele oplossing voor met weinig componenten. Daarover later meer.

Ik heb eens gekeken bij Digikey (ik gebruik die vaak om een pre selectie te maken). Ze hebben 54 verschillende current sense amplifiers. De goedkoopste is 1,55. De vraag is dan nog hoe die verkrijgbaar is. Voor zo'n current sense zal ook iets van bescherming moeten zitten, een shunt, en waarschijnlijk zijn er ook nog externe componenten nodig.

De nu gekozen oplossing is een halve LM393 van 8 cent en 2 weerstanden. Dat is nauwelijks te verslaan

Misschien dat er nog ooit eens een versie moet komen die nauwkeurig het verbruik per groep moet meten. Dan heb je een echte current sense amplifier nodig. Wie weet?

n.b. voor de beschermings weerstanden ga ik weerstands netwerken van 1k gebruiken. Pak je met pikken er toch 4 in 1 keer

Overheen gelezen... gebruikte vroegah veel 74HC14, ongeveer precies het zelfde ding.

boarderbas schreef :
Ongeveer precies hetzelfde idd

De 74HC14 is typ. 5V (max 7V) en de CD40106 is max 15V. Vandaar de keuze voor de CD40106. Over het algemeen ben ik geen fan van die CMOS IC's (niet robuust genoeg), maar ze kunnen wel op de 12V voeding. Wel ga ik nog eens goed kijken naar de voeding, want het moet wel heel blijven. Liefst ook als de bliksem bij de buurman inslaat.

Hey John,

Zelf maak ik gebruik van de LM339, 4 kanalen in 1 IC.
Daarachter heb ik nog een stuk logica zitten die ervoor zorgt dat als een lamp stuk is, de bijbehorende LED gaat knipperen.

Misschien een ideetje?

Ik ga de LM393 gebruiken, in totaal 3 stuks.

Qua logica krijg ik straks 1x de CD40106 en 2x de CD4053.

Als ik het me goed herinner had je er best veel logica op zitten. Er moeten natuurlijk wel 6 kanalen op een printje van 80 x 65 mm. Ik hoop in de versie B royaal plaats te hebben.

Maar ik ben natuurlijk altijd in voor nog minder componenten, met dezelfde functionaliteit.

Klopt, ik heb voor een totaal van 8 kanalen 10 chips nodig, de print is dan 10*7 cm (zou nog wel kleiner moeten kunnen als ik de layout aanpas)

Die charge pump, levert die 24V? een 555 kan toch max 15/18V aan?

neganav schreef :
De NE555 komt niet in aanraking met de 24V. Hij krijgt max de accuspanning minus een diode overgang. En wat beveiliging. Maar de charge pump kan 24V 60 mA leveren. Meer dan zat voor die 3x LM393.

Een enorme kick, maar hoe is de status hier van? Wordt de Light Indicator gebruikt op schepen en hoe bevalt hij?

Ik, als aanstichter van dit juweeltje, heb hem idd in gebruik. Werkt goed. Geen lampje als de navolgende lamp niet brandt en wel een controlelampje als de lantaarn aan is. Gebruik hem niet zozeer als bewaking van de lamp, meer als controle voor degene die de verlichting aan zet, dat de juiste aangezet is.

Gebruik hem ook. Nog niet de lampjes op een plaatje, maar wel de verklikker. Bleek onlangs handig toen er een draadje los bleek en de lamp buiten het dus niet deed.

Is hier ooit een printje voor geëtst? H3eft iemand er nog één?

Ben eigenlijk ook wel geïnteresseerd

boarderbas schreef :
Ik heb er nog een voor je liggen, nieuw nooit gebruikt.

Geweldig! Ik PB je even