Rasgele kaçak akımın gizemli vakası

Feragatname: Ben zaten bu devre hata ayıklama bilmecesinin çözümünü biliyorum (ve önemsiz değil) ve bir süre sonra göndereceğim, böylece diğer insanlar bu gizem hikayesine katkıda bulunabilirler! Devre tasarımcıları için biraz eğitsel değeri olabileceğini düşünüyorum!

Birkaç yıl önce (~ 8, IIRC) Yerel bir mağazada çok ilginç bir teklifte bulundum: çok güzel (bu yüzden düşündüm) Osram DOT-IT LED ışıklı cihazları yarı fiyatına.

Görebildiğiniz gibi, üç çok parlak beyaz LED içeren, üç adet AAA pil ile çalışan küçük cihazlardır. Her şey şeffaf kubbeye basılarak çalıştırılan yumuşak bir anahtar ile açıldı. İlk basışta üç LED yanacak ve sonraki basışlarda LED'lerden biri sönecektir. Böylece cihazın üreteceği ışık miktarını seçme olanağınız olabilir. Dış kasa, şeffaf plastik kubbenin yanı sıra, çok güçlü anodize edilmiş alüminyumdu, arka kapağı, güçlü bir mıknatısla plastikti; bu, şeyi buzdolabına, araba kaportasına ya da istediğiniz metalik yüzeye yapışmasına izin veren güçlü bir mıknatısla plastikti.

O zamanlar İtalya'da LED aydınlatmalar çok pahalı olduğu ve bu gibi küçük aletlerin canavarca pahalı olduğu ya da tamamen berbat olduğu için, bir düzine satın almanın çok iyi bir fikir olduğunu düşündüm. çok güçlü ışık yaptığını ve çok yüksek kalitede olduğunu doğruladı). Onları evimin her odasında ve arabamda acil durum ışığı olarak kullanmak niyetindeydim.

Yaklaşık 6 ay sonra kısa bir karartma gerçekleşene kadar her şey yolundaydı. Büyük hayal kırıklığına uğruna, 12 şeyden yaklaşık 10 tanesi pilleri bitmişti!

Tabii ki ilk düşüncem "boktan sızdıran yumuşak anahtar" dı ve mikro-ampermetremi koştum! Etkili olarak aşırı kaçak akımları (~ 1 mA) olan birkaç ünite buldum, ancak diğerlerinde oldukça dürüst ~ 20 μA değerine sahipti. Şaşırdım.

Tüm pilleri düşük sızıntı olanlara değiştirdim ve tekrar denemeye karar verdim.

Birkaç ay sonra, sürpriz, yine başarısız oldu! Sızıntıyı tekrar ölçtüm ve farklı sonuçlar aldım. Bazı birimler korkunç ~ 1 mA sızıntısına neden olurken, diğerleri "normal" idi. Dahası, başlangıçta yüksek sızıntı gösteren iki birimi tekrar test ettim ve ... artık sızıntı yapmadılar !!!

Bıktım ve bu konuda daha fazla zaman harcayacağım zamanım olmadığından, hepsini hurdaya çıkardım, çöp kutularına koydum (sonuçta, içlerinde üç güzel ve pahalı beyaz LED vardı ve planlandım. onları kurtarın) ve onları unuttum.

Onları birkaç hafta önce tekrar buldum ve yeniden yapılanma çılgınlığında, birimleri söküp LED'leri kurtarmayı düşündüm. Böylece, dahili devrenin sadece anlık bir anahtar, LED'ler, bir sürücü çipi ve bir kapak tutan küçük bir PCB olduğunu keşfettim. PCB aşağıdaki fotoğraflarda gösterilmiştir (merak için o sürücü yongası için bir veri sayfası bulmaya çalıştım, ama şanssız).

Sadece eğlence için PCB'leri tekrar test ettim ve hala daha önce gözlemlediğim düzensiz sızıntı davranışını elde ettim, ancak süreçte sonunda suçluyu keşfettim.

Tahmin et bu rastgele ve düzensiz sızıntının sebebi neydi!

Güçlü mıknatısla ilgili bir şey olduğundan şüpheliyim (ilginç bir cevap olması veya soruyu sormaz olmanız dışında, bundan şüphelenmezdim). Belki de manyetik alanın olması, bir yerde bir ilmekte bir akımı indükler. Aküye bağlanan teller arasında daha fazla alan varken sızıntı daha mı fazlaydı? Veya başka bir döngüde bir akım olabilir.

İşte rastgele kaçak akımın gizemli vakası hakkındaki araştırmalarımın ve bulgularımın özeti.

Birimleri sökmeye başladığımda, merak ettim ve bu garip davranış için rasyonel bir sebep araştırmak istedim. Mıknatısı yanlışlıkla istemeden açılmış bir PCB'nin yanına getirene kadar şansım yoktu. Ampermetre yaklaşık 2mA atladı ve biraz daha düşük bir değerde stabilize edildi.

İlk başta PCB'yi kullanmamdan dolayı sadece mekanik bir etki olduğunu düşünmüştüm, ancak tekrarlanan testlerden sonra mıknatısı PCB'nin yakınında hareket ettirmek ve bu tür "mandallama" yapmak arasında net bir ilişki olduğunu doğruladım.

Yine de kesin bir ateş değildi, çünkü mıknatıs oryantasyonuna ve hareketin yönüne ve aynı zamanda mıknatısı hareket ettirdiğim hıza açık bir şekilde bağlı değildi.

Gerçek mekanizmayı değerlendiremedim ama nedeni açıktı. PCB'nin (ve büyük olasılıkla sürücü çipinin) hareketli mıknatısla etkileşimi.

Ayrıca, birimin buzdolabına tutturulması gibi, monte edilmiş bir üniteyi, büyük bir ferromanyetik cisim yakınında hareket ettirirken mandallamanın olabileceğini de doğruladım. Ancak bu olaydaki fenomen daha az tekrarlanabilir ve daha düzensizdi.

Aklıma gelen seçenekler açıkça iki idi:

• Bazı döngülere bağlı manyetik akı varyasyonunun ürettiği indüklenmiş akım
• Sürücü yongası içindeki bazı yarı iletken bileşenlerin normal davranışını bozan Hall etkisi

Bu ikisi arasındaki asıl suçluluğun kesin olduğunu söyleyemem. Nihai kararı EE.SE’deki uzmanlara, bu konuda olduğumdan daha bilgili olanlara bırakıyorum.

Emin değilim, ancak prototipi test etmekle sorumlu olan kişinin, mıknatıs bulunduğunda uygun testler yapmadığından şüpheleniyorum. Aslında, mıknatıs ünitelerin arka kapağında yerleşik değildi, ancak pakette bir eklenti olarak sağlandı. Mıknatısın bir tarafı yapışkan olduğu için arka kapağa yapıştırma seçeneğiniz vardı.

Umarım Sir Arthur Conan-Doyle'un romanlarından esinlenerek ilham alan bu küçük zeka oyununu sevmişsinizdir.

Bu tür bir belirti, FET geçitinde eksik açılan (veya topolojiye bağlı çekme) direncini gösterir. Sistem, FET'i etkinleştiren başlatma geçici olmadan açılmıyorsa her şey yolundadır. Bu başarılı olursa, her şey yolunda. Değilse, sistem biraz akım çekmeyi başaran bir tuhaf duruma kilitlenir.

Bunun tek taraflı bir tahta olduğunu fark ettim. Bu, delikten geçen uçların, lehimleme menisküsü tarafından, panelin bir tarafında, kaplanmış deliğin içinde değil ve her iki tarafta, iki katmanlı bir panelde olduğu gibi tutulduğu anlamına gelir. Yeterli mekanik gerilme veya ısıl döngüden sonra, bu gibi lehim derzleri lapa lapa olabilir. Bunu bir kuyumcu büyüdüğünde bile görmek çok zor olabilir. Şahsen böyle bir tahtanın görünüşte rastgele yollarla başarısız olduğunu gördüm ve kötü lehim bağlantılarını aramama rağmen görsel inceleme sorunu çözmedi. Her bağlantıyı yeniden doldurma ve ilave lehim ekleme sorunu çözdü.

Bu semptomların diğer bir nedeni, düğmeye her zaman basılmasıdır. Ancak, durumun bu olmadığını düşünüyorum çünkü o zaman ışıklar ilk başlarda işe yaramazdı. Bu tür bir butonun olumlu bir tıklama hissi var. Bu problemin sizin durumunuzda ortaya çıkmasının tek yolu, düğmenin ilk üç tıklama için doğru çalışıp çalışmadığı ve ardından ışığı kapatan tıklama ile sıkışıp kalmasıdır. Bu kadar çok ünitenin üç tıklama için gayet iyi sonuç vermesi muhtemel değildir, o zaman herkes zor durumda kalıyor, bu yüzden bunun sorun olduğunu düşünmüyorum.

Kötü bir şekilde tasarlanmış bir devrenin, muhtemelen o anda düğmeye basılıp basılmamasına bağlı olarak, piller takılıyken güç kaynağı takılıp sıçradığında istenmeyen bir duruma kilitlenebileceği senaryoları düşünebilirim. Bununla birlikte, tüm bu senaryolar üniteyi açıkça çalışmaz halde bırakacaktır. Hazırlanmadan ve bir duvara ya da her neyse yapışmadan önce her üniteyi en az bir ON-OFF döngüsü boyunca test ettiğinizi farz ediyorum.