Port Anschlüsse und dessen Schutz

Begonnen von ^Cobra, 26.08.2025, 08:19:30 CEST

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^Cobra

Gestern war es wieder soweit, beim Verkabeln ist die Versorgungsspannung des Pics abgegangen. Kein Problem sollte man meinen, wenn nicht die Analoge Spannung wäre die an AN0 anliegt. 
So wie es aussieht hat das Fehlen der Versorungsspannung dazu geführt das die Spannung den Port oder zumindest den Analogenteil gegrillt hat und somit nicht mehr Funktioniert. 
Da kommt bei mir die Frage auf, wie schützt man sich vor sowas? Wenn ich Bewusst dran muss, Schalte ich zuerst die Analoge Spannung aus, dann Versorgungsspannung und kann dann den Pic z.B. rausnehmen zum neu Programmieren. Wenn aber die Sicherung von der Versorungsspannung raus geht, würde ebenfalls die Analoge Spannung ein Schaden anrichten. Natürlich könnte ich mit ein Transistor arbeiten. Dann wird das Messen aber in mein Augen schwierig und ungenau... Oder ein Relais dazwischen?hmm... 
wie macht ihr das? Wie schützt ihr eure Ports?

Gruß
Cobra

FF

Wie hoch ist denn die Analogspannung im Leerlauf? Du könntest die Ports mit Z-Dioden schützen. Bei Spannungsmessung kannst Du noch einen Vorwiderstand zwischen Port und Messeingang schalten.

^Cobra

zwischen 0-5V.

Die analogspannung wird durch ein Spannungsteiler erzeugt welcher aus 28V 5V erzeugt. Da ist also bereits ein Vorwiderstand enthalten. Und auch eine Z Diode würde beim Ausfall der Versorgungsspannung die Pórt grillen.

Die analoge Spannung müsste getrennt werden sobald die Versorungsspannung weg fällt. Ich werde es mal mit ein Transistor (glaube ein mosfet wäre sogar besser...) versuchen ob die gemessene Spannung dann nicht zu argh schwankt/Abweicht. 

picass

#3
Schau mal in diesen frischen Fred:
https://www.pic-microcontroller.de/mikrocontroller/uberspannungsschutz-am-pic-port/
Der von Peter genannte MAX9940 schützt gegen Überspannung. Gegen Überstrom hilft klassischerweise ein Widerstand - der sollte aber extra direkt am Portpin angeschlossen sein und nicht Bestandteil irgend einer anderern Konstruktion sein.
Es gibt seit Langem Spezial-ICs gegen Unterspannung für den µC. Deren Steuerausgang könnte man nutzen, um beim Wegfall der PIC-Versorgungsspannung nicht wie üblich einen Reset des µCs oder dessen Ausschalten zu nutzen, sondern stattdessen halt das Ausschalten der zweiten, externen Spannungsquelle (SQ) weg zu schalten. Frage ist allerdings, wie oft solche Manipulationen an der Verkabelung vorkommen (müssen). Wäre das nur gelegentlich, würde ich halt bevorzugen, die zweite SQ als erstes abzuschalten. Ohnehin empfiehlt eine alte Elektrikerregel: erst die Spannung weg, dann erst arbeiten.

Vom Einsatz einer Z-Diode rate ich ab. Das ist zwar grotten-einfach, aber die Dinger sind technisch mies. Zum einen haben sie im praktischen Einsatz selten bis nie exakt die erhoffte Begrenzungs-Spannung (BS), und dann ist die fließend wie sonst nichts. Da gibt es keinen exakten Punkt. Zudem ziehen die schon weit unterhalb der BS einen erstaunlich großen Strom, welcher gerade bei einem analogen Mess-Eingang zu totaler Verfälschung der Messgröße führt. Da wäre z.B. ein LM335 mit seiner hoch-präzisen Schaltschwelle und höchst-ohmigen Mess-Eingangs-Widerstand um Lichtjahre besser.
Grüße, picass

pic18

Das ist mir neu, dass der Eingang so empfindlich ist. Wahrscheinlich fließt hier ein Rückstrom gegen Masse, was der Port nicht mag.
Ich hatte gestern meinen E-Bike Akku zerlegt, da ein Defekt am BMS ist. Da muss man die Versorgungsspannung zuletzt abklemmen.

pic18

Ach ja, wenn die Masse unterbrochen war, dann standen 28V am Eingang des Ports

^Cobra

Die Masse war noch durch die analoge Spannung gegeben, diese ist mit der Versorungsspannung gebrückt. Dadurch ist beim Wegfall der Versorungsspannung ein Stromfluss von AN0 nach GND möglich.
Ich habe gestern den Controller getauscht und dann lief alles wieder. Ich werde, sofern ich Zeit finde heute den Controller mal mit mein Pickit anschauen. Evventuell habe ich ja Glück...

Habe mich ebenfalls bisschen durch Datenblätter gefühlt und z.b. den gefunden:
Reichelt mosfet

Dieser mosfet soll bei 5V am Gate ein Spannungsabfall von Drain-Source von 0,09 haben was deutlich besser wäre als die ca 0,7 vom Transistor. 

PICkel

Zitat von: ^Cobra in 26.08.2025, 08:19:30 CESTWie schützt ihr eure Ports?

Also, gemäß DaBla sind bei allen PICs Schutzdioden an den Ports vorhanden. Aber diese können nur einen Strom von typisch maximal 20mA aushalten. Siehe DaBla unter "Clamp Current" in den "Absolute Maximum Ratings".
Bei Wegfall der Versorgungsspannung wird u.U. der Rest der Schaltung über diese eine Schutzdiode am Pin mit Strom versorgt.
Sollte Dein Spannungsteiler (28V/5V) niederohmig sein, könnte dieser Strom zu groß gewesen sein und damit den Port gegrillt haben.
Da der Eingangswiderstand am Analogpin typischerweise bis 10k sein darf, ist der Schutz mittels Vorwiderstand normalerweise ausreichend.
 
Gruß
PICkel

^Cobra

Ich habe gestern mit dem Pic noch bisschen getestet. Der Pic war mit dem Pickit nicht auslesbar, wurde immer gesagt das nicht erwarteter Wert zurück kommt. Das anlegen einer Analogenspannung führte genau zu garnichts. Der Pic selbst zeigte mir aber ein Lebenszeichen. 
Ich habe dann den pic neu geflasht, was mehrere anläufe benötigte. Und siehe da: Nun geht bei diesem Pic auch wieder alles. Verrückt, die Spannung hat scheinbar ein paar bytes quer geschoben, aber ansosten ist alles okay. 

picass

Zitat von: ^Cobra in 27.08.2025, 06:29:12 CESTDer Pic war mit dem Pickit nicht auslesbar, wurde immer gesagt das nicht erwarteter Wert zurück kommt.
Das ist mir auch schon mehrfach passiert, dass dieses IPE-Programm, welches schnelles Auslesen, Programmieren, Vergleichen etc. zulässt, rum zickt. Obwohl der PIC-Kandidat in seiner Schaltung normal arbeitete, wolle das IPE den nicht korrekt auslesen. Da steckste auch nicht immer drin. Glückwunsch zur "Reparatur".
Grüße, picass


Ottmar

Wer sich näher zu Freilauf- oder Recoverydioden an Relais informieren möchte, kann sich mal diese Seite ansehen: 1N1xxx-Dioden, Sperrspannung, Schaltzeiten, Grenzdaten

mfG Ottmar




picass

Au man....., hab's gerade mal überflogen. Was'ne Studie! Muss das aber mal gründlicher durch lesen.
Grüße, picass

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