På vilka pinnar ska man applicera ström och mäta hos JBC spetsar?

[DanielM]

En JBC spets t.ex. C245 så finns det tre "pinnar" man kan applicera ström på.

• Nedersta = Röd
• Mellersta = Blå
• Höljet = Grön

Om vi tittar på denna bild så kan vi se att det är en spänningsfördelare med ett värmeelement och en PTC.

image_jD0HdRIY9j.jpeg

Frågeställning
Jag har sett vissa koppla in ström på den röda "pinnen" och mäta spänning över Röd-Grön och mäta ström igenom Röd-Blå.

Men vad är rätt egentligen? Ska strömmen gå från Blå till Grön och man mäter spänningen över Röd och Grön?

På många scheman så kopplar man ström på röd faktiskt. Exempelvis denna.

s-l1200.jpg

s-l1200 (1).jpg

AxxSolder_Schematic.png

Det sista schemat är lite förvirrande dock. Varför ska ström in på röd och sedan mäter man spänningen över röd och grön där strömmen på röd varierar i ett regler system ??? Då blir det både spänningsförändringar grundat på mosfeten och temperatur förändringar.

Jag skulle tycka att normala fall så skickar man in ström på Blå och mäter spänningsfallet över Röd och Grön. Alltså en vanlig spänningsfördelare. Men PTC kanske inte klarar så mycket ström då den ligger på 0.4 ohm vid rumstemperatur? Värmeelementet har ca 3 ohm vid rumstemperatur.

[Mindmapper]

Det är ingen PTC som mäter temperaturen. Det är ett termoelement. En nickel- nikromnickel tror jag.
Ta reda på hur termoelement fungerar klarnar det förmodligen.

Du kan läsa din tidigare tråd till att börja med!
viewtopic.php?f=2&t=110710

Sedan har vi också en tråd till som du har om detta.
viewtopic.php?t=110722

Pratar vi C245 så har du spänning till elementet blå och röd
spänning från termoelementet på röd och grön (röd är +)

[DanielM]

Då förstår jag. Termoelementet generar egen EMK och det är denna man mäter.

Men kommer andra sidan av termoelementet, dvs gröna, vara frånkopplat från övriga systemet ?

Med tanke på att bara en sida är kopplad till den icke inverterade ingången så måste det betyda att man mäter spänningen från röd + EMK jämfört med spänningen från röd - EMK. Alltså spänningen på röd påverkar inget på mätningen.

Så om röd har ca 5V så kommer båda sidorna på termoelementet ha 5V. Men den andra EMK kommer utföra skillnaden över termoelementet. Då måste alltså grön vara fristående från GND? Alltså systemets GND?

Eller i för sig. Då kommer spänningen på höljet att vara lika mycket som matnings spänningen. Så detta låter inte smart.

[malman]

Cheeses vilket rörigt och bakofram ritat schema (på controllern)...

Personen som ritat detta bryter mot, jag vet inte hur många konventioner, på hur man brukar rita för att ett schema skall vara överskådligt och förståligt.

(Edit 3.. oups… verkar vara en svensk…. . Kanske medlem här…. Nice projekt.. men annorlunda ritat sch… Men men…)

Men till ämnet... Utifrån kontrollerschemat

Blå är att betrakta som jord... (Kopplas till jord via shunt motstånd r42, över vilket man mäter strömmen i värmeelementet)
Röd är matningen till värmeelementet.

Termoelementet är kopplat från röd till grön... Och mäts med en diff förstärkare.... Dvs den ger bara utsignal som speglar skillnaden mellan röd o grön...
Sen att båda dessa kommer hissas fram o tillbaka mellan jord och vdd när elementet drivs av o till är en effekt av konstruktionen... Men som sagt diff förstärkaren sorterar ut detta å ger bara skillnaden mellan röd o grön som utsignal....

Udda.... Men.... Måste ha nåt med de fysiska förutsättningarna i spetsdesignen att.göra att man valt denna setup...


Edit... Funderade lite mera.... Vet nu inte vad vdd håller för spänning.. det framgår inte.... Men med de valda värdena och sen skyddsdioderna runt diff ampen tycker jag det verkar som man bara kan mäta temperaturen när värmeelementet är avslaget.... (Pwm'as ju iofs men....) När röd (och därmed också grön) hissas till vdd (av fet U3) måste, såvitt jag förstår kopplingen, skyddsdioderna runt diffampen träda in o klampa ingångsspänningarna till diff ampen till 3.3v.... varpå man får en oanvändbar utsignal från denna.... Men när U3 Slår av kommer kretsen hamna på vettiga signal/potentialnivåer för att funka....

Edit 2.0…….
Letade på axxcontroller projektet på github….

Där finns då också kopplingsuppgifterna på hur handtags kontakten skall vara kopplad…
Pin1 grön
Pin2 röd
Pin5 blå

Sen sensar man lite olika varianter på hantag genom att blå även kan byglas till pin 3 och pin 6… men det är bara konfiguration…..dessa signaler hamnas som handle sens 1/2 i controller schemat…
Och vdd kan vara 9-24v dc…

Och man beskriver också att man bara kan mäta temp när man slagit av elementet…. Pwm’en är visst på 20kHx, men man gör en extra lång paus ibland… 5ms innan man mäter, så diffampen hinner stabilisera nivåerna…

Så summerat… en del av bilderna du hade i trådstarten verkar inte stämma med hur detta projektet vill använda spetsarna… (och hur kontakterna skall vara kopplade)

https://github.com/AxxAxx/AxxSolder


Edit 4….. en sista för kvällen…..
På eevblog forumet finns en tråd från Axel.. Axxaxx… där det diskuteras div olika inkopplingar av spetsar… och hur olika varianter på aggregat nyttjar JBC spetsar…
Så det är alltså olika från fall till fall ang inkoppling..
https://www.eevblog.com/forum/projects/ ... ontroller/

Som detta projekt då använder spetsarna kommer, såvitt jag kan förstå, spetsens ytterhölje pendla mellan systemjord och vdd, som kan vara upp till 24v…. Så med denna skulle jag passa mig för att löda i nåt som delar samma jordstruktur, via psu’t eller usb tåten… då man kommer injicera 24v till sitt lödställe, i förhållande till usb jord och pwr dc jord…. Flyter aggregatet och usb sladden ej är ansluten så är det lugnt… men finns en uppenbar risk med denna lösning….

Sen hur man skall se på esd och liknande aspekter med denna lösning är ytterligare en övning att begrunda…

[DanielM]

Blå är att betrakta som jord... (Kopplas till jord via shunt motstånd r42, över vilket man mäter strömmen i värmeelementet)
Röd är matningen till värmeelementet.

Termoelementet är kopplat från röd till grön... Och mäts med en diff förstärkare.... Dvs den ger bara utsignal som speglar skillnaden mellan röd o grön...
Sen att båda dessa kommer hissas fram o tillbaka mellan jord och vdd när elementet drivs av o till är en effekt av konstruktionen... Men som sagt diff förstärkaren sorterar ut detta å ger bara skillnaden mellan röd o grön som utsignal....

Exakt. Blå är GND och man mäter strömmen igenom en shunt på 5 mOhm.

Men grön. Ska denna till GND eller ska denna vara flytande och bara mätas?

Jag menar. Om röd är 4.123 så lär grön vara 4.122 med tanke på att det handlar bara om några mV för ett termoelement.

Just nu har jag grön flytande och mäter mellan grön och röd. Men jag får röd = grön till 100%. Alltså ingen skillnad. Så på något sätt måste det finnas någon pull-down på grön?

Jag har verifierat med en multimeter att jag kan mäta temperaturen i celcius hos spetsen. Så den är inte sönder.

En annan sak att ta hänsyn till är att grön får inte vara högre än några mV för att spetsen måste vara spänningsfri för man vill inte att spetsen ska kunna driva eller förstöra komponenter.

Om jag kopplar grön till GND så kommer röd vara flera volt över grön och därmed så kommer mycket av strömmen att ta röd till grön, vilket blir helt fel då strömmen ska gå från röd till blå och endast EMK från termoelementet ska skapa skillnaden mellan röd och grön.

Bästa vore om man skickade ström från Blå till röd och man mätte mellan grön och röd. Röd ska alltså vara GND. Problemet är att termoelementet har sin pluspol på röd och minus på grön.....

Men då finns det ett problem t.ex att spetsen blir enormt ESD könslig. Minsta lilla mV på spetsen så kommer temperaturen flyga up

[malman]

Som schema projektet gör det är spetsen spänningsförande när U3 leder.. (20lHz PWM) i förhållande till inkommande kraft jord till controllern.... Klart tveksam lösning IMO.... Men om man inte har något kopplat externt som delar samma kraftmatningar kan plus o minus flyta.. och man kan se det som spetsen är jordad till lödobjektet och matningsspänningen är negativ..... Finns inget som låser dessa potentialnivåer till lödobjektet, mer än spetsen.... Så man kan esd jorda om man vill.... Men att då koppla in USB kontakten till sin dator kan få 'intressanta' följdeffekter om datorn är jordad på något sätt... (Trasiga USBportar/moderkort)

Temperaturmätningen sker mellan grön och röd... Men kräver att U3 är avslagen när mätningen görs.... Dvs att röd är nere på potential i närheten av blå... Mätningen sker ej i förhållande till blå utan diffförstärkaren uppe i vänstra hörnet mäter skillnaden i potentialer mellan röd o grön.... Med en förstärkning om 300+ ggr... Utsignalen kommer ligga mellan controllerns gnd och 3.3v Men när U3 leder och matar spänning till röd kommer den lyfta denn så att diffampen slår i taket och skyddsdioderna kommer klampa båda signalerna.från röd och grön till max 3.3v... i det läget kan man inte lita på signalen man får från denna...

En rimligare lösning, på flera sätt, hade varit att jorda den röda pinnen på spetsen... O mata energin in på blå.... Men det hade enl eev tråden komplicerat kretsdesignen för controllern....
Tror fortfarande att man skulle behövt mäta termokopplet under pauser i uppvärmningen pga feleffekter av strömmen från värmeelementet och spänningsfallen i kabeln som overröstat termoelement signalen å omöjliggjort temperaturavläsningarna...

[DanielM]

Temperaturmätningen sker mellan grön och röd... Men kräver att U3 är avslagen när mätningen görs.... Dvs att röd är nere på potential i närheten av blå... Mätningen sker ej i förhållande till blå utan diffförstärkaren uppe i vänstra hörnet mäter skillnaden i potentialer mellan röd o grön.... Med en förstärkning om 300+ ggr... Utsignalen kommer ligga mellan controllerns gnd och 3.3v Men när U3 leder och matar spänning till röd kommer den lyfta denn så att diffampen slår i taket och skyddsdioderna kommer klampa båda signalerna.från röd och grön till max 3.3v... i det läget kan man inte lita på signalen man får från denna...

Ja just detta!
Det kanske är så det ska vara? Gaten måste vara avslagen för att det ska gå att mäta....men vänta nu lite. Här förväntar vi oss att det inte får läka någon ström från halvledare heller.

Så PWM sekvens samtidigt som man mäter och att röd ska vara ungefär samma potential som blå, trots läckage från mosfet....detta låter helt omöjligt.

Just nu är röd på ca 0.2V. Trots att mosfeten är OFF. Spänningen på drain är 38V.

[malman]

Spänningen behöver bara ligga innom ramen för matningsspänningen på op'n... (3.3v i den konstruktionen)
Op'n kommer förstärka skillanderna mellan röd o grön och ej ta hänsyn till offsetspänningen för de båda... Bara den håller sig innom de 3.3ven som op'n matas med... (Och som skydds dioderna klampat till....)

(AxxSolder controllern föreskriver väl max 24v på externt dc agg... Men usb power delivery kanske kan ha högre spänning?)

Edit.. gogglade...PD SPR kan ge 20v 5A, men nya PD EPR supportar visst ända upp till 48v 5A... Jösses...

Bygger du enligt AxxSolder eller är det en egen konstruktion?

[DanielM]

I praktiken så blir det lite högre än 3.3 då det är Schottkydioder. Men ca 3.9V blir det.

Jag bygger nästan som Axx gör. I allafall mätningen.
Men det kanske är som du säger: Man ska mäta när gate-drivaren har låg signal och mäta strömmen när gate-drivaren har hög signal

Men borde inte mycket ström gå via RED till GREEN också? GREEN ska ju vara jordad.

[malman]

Nja green får nog inte jordas med axxsolder...
Fanns vist notering på kretskortet om spetsens potential, och faran med det om inte PSU't flöt....

IMO är hela denna setup klart otrevlig... Jag skulle vänt på steken o jordat röd signal. Matat elementet via blå och läst ur sensorn via grön... Kan inte tänka mig att du kan/får ha matningsdpänning över termokopplet... Det lär brinna upp.....
Sen får man leva med att man kanske får lägga till div för att kunna sensa termokopplet... Misstänker att man kanske får en negativ spänning ut ur detta om man vänder på blå/röd matningen.. beroende på hur man valt att koppla i spetsen.... Är detta eev forum tråden handlar om... Har inte läst hela.. bara noteat att den fanns...

[DanielM]

Jag hade gjort något liknande. Köra ström igenom blå till röd och mätt spänningen mellan grön och röd.

Men problemet är att om jag har mätningen på grön så kommer denna vara jätte känslig av EMC. Dessutom så måste man ta hänsyn till att grön är minus och röd är plus på termoelementet.

Men jag ska testa med att köra PWM när jag mäter när PWMen är låg.

[malman]

Du kommer inte kunna mäta samtidigt som pwm en går... Strömmen i den gemensamma ledaren (röd) kommer bygga spänningsfall i kabel från spets till controller kortet... Detta spänningsfall kommer dyka upp som överlagrad offsetspänning på din termoelement avläsning... (Termoelementets återledare kommer lyftas i spets ändan av elementströmmen...)

Nu minns jag inte vilka spänningar vi talar om för termoelement.. men utifrån att det behövdes 340ggr förstärkning i axxsolder så måste det vara i entals mV storleksoring..... Det har du lätt som spänningsfall i från elementströmmen i den gemensamma ledaren....

[Mindmapper]

I praktiken så blir det lite högre än 3.3 då det är Schottkydioder. Men ca 3.9V blir det.

Jag bygger nästan som Axx gör. I allafall mätningen.
Men det kanske är som du säger: Man ska mäta när gate-drivaren har låg signal och mäta strömmen när gate-drivaren har hög signal

Men borde inte mycket ström gå via RED till GREEN också? GREEN ska ju vara jordad.

Som Malman skriver får inte GREEN jordas.
- på termoelementet (GREEN) är kopplat via 1,5kohm till den virtuella jorden på OP-förstärkaren. Börjar du koppla om så får du problem med hela mätningen. Det är anledningen till att de har satt + på termoelementet (RED) till värmeelementet och OP-förstärkaren (via en annan 1,5 kohm. OP'n är så högohmig så dessa 1,5 kohm gör ingen skada. Börjar du jorda ner blir det däremot inte bra.

När mosfeten är i högimpedansläge är dess impedans så högohmig att det finns inte möjlighet att läckströmmar ska kunna påverka den lågohmiga termoelementkretsen. Det som kan påverka är möjligen strökapacitancen i mosfeten vid omslagen.
Därför bör mätningen ske en stund efter omslaget så att kapacitancen får laddas ur. Förmodligen kommer PWM att kräva att du gör ett längre avbrott för mättningen. Men det kan du prova dig fram till.

[DanielM]

Du kommer inte kunna mäta samtidigt som pwm en går... Strömmen i den gemensamma ledaren (röd) kommer bygga spänningsfall i kabel från spets till controller kortet... Detta spänningsfall kommer dyka upp som överlagrad offsetspänning på din termoelement avläsning... (Termoelementets återledare kommer lyftas i spets ändan av elementströmmen...)

Nu minns jag inte vilka spänningar vi talar om för termoelement.. men utifrån att det behövdes 340ggr förstärkning i axxsolder så måste det vara i entals mV storleksoring..... Det har du lätt som spänningsfall i från elementströmmen i den gemensamma ledaren....

Jag har förstått att jag inte kan mäta. Jag känner att jag har blivit lite lurad av dessa kostnadsfria scheman som ligger ute på internet. Jag har förståelse nu att man måste mäta när PWMen är låg och när PWMen är hög så måste man mäta strömmen.

Men detta skulle betyda att mitt termoelement både genererar ström och utger värme när det går ström ström igenom?

Jag har lyckats få nu en mätning med min op-amp. Trots 240 gångers förstärkning så verkar den ge ca 0.1V vid 40 graders temperatur. Så jag är på rätt väg.

Jag har jordat spetsen. Den är totalt 0V nu.

I praktiken så blir det lite högre än 3.3 då det är Schottkydioder. Men ca 3.9V blir det.

Jag bygger nästan som Axx gör. I allafall mätningen.
Men det kanske är som du säger: Man ska mäta när gate-drivaren har låg signal och mäta strömmen när gate-drivaren har hög signal

Men borde inte mycket ström gå via RED till GREEN också? GREEN ska ju vara jordad.

Som Malman skriver får inte GREEN jordas.
- på termoelementet (GREEN) är kopplat via 1,5kohm till den virtuella jorden på OP-förstärkaren. Börjar du koppla om så får du problem med hela mätningen. Det är anledningen till att de har satt + på termoelementet (RED) till värmeelementet och OP-förstärkaren (via en annan 1,5 kohm. OP'n är så högohmig så dessa 1,5 kohm gör ingen skada. Börjar du jorda ner blir det däremot inte bra.

När mosfeten är i högimpedansläge är dess impedans så högohmig att det finns inte möjlighet att läckströmmar ska kunna påverka den lågohmiga termoelementkretsen. Det som kan påverka är möjligen strökapacitancen i mosfeten vid omslagen.
Därför bör mätningen ske en stund efter omslaget så att kapacitancen får laddas ur. Förmodligen kommer PWM att kräva att du gör ett längre avbrott för mättningen. Men det kan du prova dig fram till.

Varför blir det inte bra?
Jag testade jorda GREEN och det fungerar att mäta. Bättre än förr. Termoelementet är väldigt snabbt och min OP kan verkligen ge ut en signal.

Ja. Självklart ska jag mäta efter några millisekunder. Men det får inte allt vara för grova tider. Tänk på att jag bygger om en Weller WECP-20 från 80-talet till en JBC. Den ska fortfarande se ut som en Weller från 80-talet. Fast innerst inne är det ett modernt styrkort och ultramodern modellbaserad regulator med Kalman-Bucy filter.

Bara för att jag vill ha Jula hade inget på laget så...

Men just att man mäter när PWMen är låg är något nytt för mig. Jag tänkte att man skulle göra på ett annat sätt. Men jag ska lida lite C så jag kan styra timern för PWMen. ADCn ska dock mäta hela tiden.

[Mindmapper]

Jorda GREEN och du kör ström genom termoelementet.
Självklart värms termoelementet fort när du använder det som element.

Tänk efter! Du skickar in spänning för att värma spetsen på RED. Elementet är kopplat mellan RED och BLUE. RED är också kopplad till termoelementet. Som sitter inkopplat mellan RED och GREEN. Jordar du GREEN kör du även ström genom termoelementet. Har du tur håller termoelementet!

Att du inte förstår el är uppenbart. Lär dig begreppet sluten krets. Det mest grundläggande i elläran. Du får två slutna lågohmiga kretsar i din koppling.
- Från + genom elementet till jord.
- Från + genom termoelementet till jord.

Om du inte jordar termoelementet ingår det bara i en mätkrets med en op. Den slutna kretsen har även två motstånd på 1,5kohm.