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  #1  
Alt 22.06.2016, 16:35
Wolfgang2 Wolfgang2 ist offline
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"Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Ein altes Exclusive-Brett (mit Batteriefach) zeigt folgendes Verhalten, das ich von diversen Modularbrettern bisher nicht kannte, da immer auf ca. 6.1 Volt runter geregelt wurde:

Die am Modul anliegende Spannung (durch Abgriff an den jeweils äußersten Leiterbahnen ermittelt), in Verbindung mit einem stromführenden Vancouver 68020 ermittelt, ist abhängig von der Eingangsspannung:

Eingangsspannung ----> Spannung am Modul
6 Volt ----> 4.7 V (Display sehr blass, aber Programm funktionsfähig)
6.5 Volt ---> 5.2 V (Displaykontrast gut-sehr gut)
7.0 Volt ---> 5.45 V (Displaykontrast sehr gut)
7.5 Volt ---> 5.6 V (Displaykontrast zu stark)

Beim Betrieb im vorherigen "S"-Brett mit einem 5V-Netzteil war das Display auch sehr kontrastschwach, schon hart an der Grenze des akzeptablen.

Gruß
Wolfgang

P.S.:
Das Glasgow-Modul samt Display macht im "S" -Brett, für das es ja auch ursprünglich konzipiert war, mit 5V eine gute Figur.
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  #2  
Alt 22.06.2016, 19:24
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DarkStar DarkStar ist offline
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Hallo Wolfgang,

wie viel Strom kann das Netzteil denn liefern?

mfg
Carsten
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  #3  
Alt 22.06.2016, 20:59
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Ein gewisser Spannungsabfall am Regler ist auch normal. Die Eingangsspannung darf deshalb einen unteren Wert nicht unterschreiten. Möglicherweise sind 6V einfach zu wenig? 5.6 V sind allerdings schon recht viel. Eventuell ist der Spannungsregler nicht mehr ganz ok?
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  #4  
Alt 22.06.2016, 22:01
Wolfgang2 Wolfgang2 ist offline
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

 Zitat von DarkStar Beitrag anzeigen
Hallo Wolfgang,

wie viel Strom kann das Netzteil denn liefern?

mfg
Carsten
Auf jeden Fall genug für den Anwendungsfall. Lt. Beschreibung:

Position 3V/6V/6.5V: 2000 mA
Position 4.5V/5.0V: 2500 mA
Position 7.0V: 1900 mA


Das Netzteil mit dem ich die 7.5 Volt getestet habe, kann nur 600mA liefern.

Gruß
Wolfgang
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  #5  
Alt 23.06.2016, 12:52
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RolandLangfeld RolandLangfeld ist offline
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Hallo Wolfgang,

aus der Ferne kann man nur spekulieren, aber ein paar Tipps für weitere Messungen kann ich dir geben:

Stecke ein wertvolles Modul wie den Vancouver **nie** in ein Brett, dessen Spannungsversorgung (bzgl Ausgangsspannung) du nicht kennst.

Die Langmodule brauchen 5,0 V, 5,1 V geht noch, 5,2 V würde ich schon nicht mehr machen - egal, wie der Displaykontrast ist (daran kann man, außer Austausch, eh nichts machen)

Wenn ich ein unbekanntes Brett (kein S-Brett) vor mir habe, gehe ich folgendermaßen vor:

Ich schraube es auf und schau rein, anhand der Elektronik kann man schon eine Menge erkennen. Ich vermute, Dein Brett hat noch keinen Festspannungsregler, sondern einen diskret aufgebauten Spannungsregler, ein Bild wäre hilfreich, da kann man dir schon viel sagen.

Dann messe ich die Leerlaufspannung des Moduls (also ohne Module), dabei fange ich bei 7V Eingangsspannung an und gehe probeweise bis 12 V. Ab ca 8V sollte die Spannung am Bus konstant sein. Je nach dem, wie hoch sie ist:

5,0 - 5,1 V ist ok für alles, was mir lieb und teuer ist,
höhere Werte bis 6 V nehme ich nur für frühe Module, die mit 5 V nicht laufen wollen, MM I, MM II etc,
noch höhere Werte: da stimmt was nicht (doch ein S-Modul ?)

Jetzt kommt noch das Thema "Strom":
Da die stromhungrigen Module (60000er bis ca 160 mA, 60020 bis 400 mA, 60030 ca 550 mA) alle 5,0 V haben sollen, kommen alle Bretter mit höheren Spannungen als ca 5,0 nicht in Frage. Aber nicht alles, was 5,0 Volt abgibt, kann die 400 mA für einen 68020 liefern. Das kann man nicht durch Messungen rausbekommen, sondern nur durch Nachsehen.

In deinem Fall vermute ich, dass du ein 6V Brett hast. Damit es wirklich 6 Volt liefert, braucht es 2 - 3 V mehr am Eingang. Da bist du mit 7,5 V (gemessen ?) noch nicht ganz dran. Dazu kommt, daß durch die hohe Stromaufnahme des Moduls die Brettversorgung an ihre Grenzen kommt und deshalb auch ein paar Zehntel Volt fehlen, wie gesagt, Ferndiagnose ohne Gewähr.

Nachtrag:
Warum Nachsehen so wichtig ist: ich habe da schon alles mögliche erlebt: Bretter, wo der Kunststoff um den Spannungsregler schon Blasen geworfen hat vor Überlastung durch den Vorbesitzer, wo der winzige Regeltransistor nur noch Kohle war und Bretter, wo schon jemand rumgebastelt hatte, um ein ehemals solides 5V Brett dann doch auf 6V zu bringen...

Gruß
Roland
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  #6  
Alt 23.06.2016, 16:40
Wolfgang2 Wolfgang2 ist offline
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Hallo Roland,

vielen Dank für Deine ausführliche Stellungnahme. Das hat mich dazu bewogen, das Gerät nochmals zu öffnen, die Hauptplatine zu lösen, um den schwarzen Deckel herunter zu bekommen.
Und so sieht's drunter aus (siehe Foto). Ist diese Variante - nach Augenschein und ohne Gewähr - in Ordnung ?

Mit den 5 Volt, das sehe ich nicht ganz so kritisch. Ich hatte mal eine Dokumentation, in der stand, dass die Motorola 68000/68020 - Prozessoren typischerweise mit 5.0 Volt betrieben werden, maximal mit 5.5 Volt. Und kurzzeitig auch 7.0 Volt aushalten.

Mehr Sorgen mache ich mir, was passiert, wenn eine Spannungsregelung kaputt geht. Dann könnte es nach meinem Verständnis passieren, dass die volle NG-Spannung, also im von mir vorgestellten favorisierten Fall, 6.5V am Modul ankommen.
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  #7  
Alt 23.06.2016, 19:05
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Hallo Wolfgang,

die Schaltung auf deinem Bild ist die spätere Mephisto-Spannungsregelung, die 6 V liefert, und zwar nach meiner Erfahrung ziemlich genau 6 V. Ich habe noch nie erlebt, dass dieser Regler eine bemerkenswerte Abweichung von 6,0 V hatte. Bei dem älteren Regler, der sich schon optisch deutlich unterscheidet und auf die Frühzeit von Mephistos Modularsystem zurückgehen dürfte, habe ich Ausreißer mit ca. 6,5 V erlebt.

Andererseits ist damit klar, dass der Regler mit 7,5 V oder weniger Speisespannung nicht klarkommen dürfte. Es müssen wohl mindestens 9 V sein, was die klassischen Mephisto-Netzteile auch lieferten. Die Experimente mit niedrigerer Speisespannung als 9 V sind ohne Erkenntniswert, außer dass es so nicht geht.

Walter
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Wolfgang2 (23.06.2016)
  #8  
Alt 23.06.2016, 19:35
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Hallo Wolfgang,

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...

Mit den 5 Volt, das sehe ich nicht ganz so kritisch. Ich hatte mal eine Dokumentation, in der stand, dass die Motorola 68000/68020 - Prozessoren typischerweise mit 5.0 Volt betrieben werden, maximal mit 5.5 Volt. Und kurzzeitig auch 7.0 Volt aushalten.

...
denk dran, dass alle Bausteine auf der Platine die Überspannung vertragen müssen. TTL-Bausteine sind i.d.R. bis 5,25 V spezifiziert.

Zum Bild hat Walter schon alles gesagt: du hast da ein 6V Brett, wie ich vermutet hatte, ich würde es nicht für ein Lang-Modul verwenden,

Gruß
Roland
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Wolfgang2 (23.06.2016)
  #9  
Alt 23.06.2016, 20:28
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AW: "Spannungsreihe" Exclusive-Brett

Ich habe zum Vergleich ein Modularbrett geöffnet, da sehen die Verhältnisse anders aus. Sowohl optisch (s. Foto), als auch messtechnisch.

5.0 V ---> 5.0 V
6V /7,5 V/ 9V ----> 5,9 V

Dies ist die jeweilige Leerlaufspannung, gemessen an den Federn. Um Last zu schaffen, schloss ich einen regelbaren Widerstand (0... 47 Ohm) an. Ab <= 20 Ohm ging dann die Spannung um etwa 0.2 Volt, (in der 5 Volt-Einstellung um 0,6 Volt) zurück. Unter 10 Ohm bin ich nicht gegangen, will das Ding ja nicht grundlos schlachten.

Was bleibt für mich an Erkenntnis: In diesem Modularbrett, bzw. mit diesem Spannungswandler kann ich das 68020-er Modul auf jeden Fall nicht betreiben. Bei 5V - Netzspannung geht gar nichts. Mit der unüblichen Eingangsspannung von 5.5 Volt könnte es gehen.
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  #10  
Alt 23.06.2016, 23:06
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Hallo Wolfgang,

du bist ja sehr fleißig. Was wir nun sehen, das ist die oben erwähnte ältere Reglerschaltung, die ebenfalls 6 V liefert, aber eben weniger zuverlässig ist als die vom ersten Bild.

Beide sind definitiv nicht für 5V geeignet.

Es gibt bei Mephisto drei Varianten für 5 V:

1. Die S-Bretter. Das sind de facto Bretter ohne einen Spannungsregler. Die Eingangsspannung wird einfach so durchgeleitet zum Modul. Man muss also geregelte 5 V einspeisen. Das ist extrem gefährlich fürs Modul, wenn man einen schlechten Tag erwischt.
Die S-Bretter wurden eingeführt, als man die ersten 5 V-Module auf den Markt brachte. Meines Erachtens sind die S-Bretter eine primitive Notlösung von Mephisto, weil man in Konflikt mit den bisher universellen modularen Brettern kam und dem Kunden irgend eine Lösung präsentieren musste, die gleichzeitig einen fatalen Irrtum mit einem 6 V-Brett ausschloss. Also erfand man die "Besonderheit" S-Brett, um dem Kunden einzubläuen, dass sein empfindliches 5 V-Modul nur darin laufen sollte.
Eigentlich sollte man aus Sicherheitsgründen alle S-Bretter mit einem 5 V-Spannungsregler nachrüsten.
Ich hatte auch mal ein S-Brett auf dem Tisch, wo ein ungeschickter Bastler einen 6 V-Regler aus einem anderen Brett eingebaut hatte. Gefährlicher gehts nimmer.

2. Man setzt einen der bekannten und teuren Adapter in einen Modulschacht ein. Der liefert stabile 5 V, auch wenn man 12 V reinschickt. Den muss man aber zuvor erst haben, und den hat nicht jeder.

3. Die allerletzten (deutschen) Exclusive-Bretter (eher selten, so eins habe ich und es liefert stabile und stromstärkenstarke 5 V) und die darauf folgenden China-Bretter haben sozusagen einen eingebauten Adapter, der technisch dem steckbaren Adaptermodul entspricht. Wer so ein Brett hat, ist fein raus, er braucht weder den Adapter noch sonst etwas, er hat saubere 5 V.
Dieser Adapter/Regler liefert stabile 5 V. Überhaupt sind die China-Bretter technisch sehr ordentlich gemacht und ich kann die gelegentliche Schelte nicht nachvollziehen (allerdings haben sie einen Schwachpunkt im Flachkabel). Der eingebaute Adapter befindet sich nicht im Modul, er befindet sich nicht im altbekannten Reglerfach (siehe Fotos von Wolfgang), sondern er befindet sich auf der internen Platine im Brett, in das die Modulzargen eingesteckt werden - eigentlich die perfekte Lösung. Und offenbar sind sie so gut gekühlt, dass selbst die stärksten Stromfresser ausreichend bedient werden.


Ich habe für mich die Konsequenz gezogen und bis auf einen kleinen Rest alle alten Mephisto-Stromregler (siehe Bilder von Wolfgang) umgebaut (man muss halt löten) und sie liefern jetzt stabile 5 V. Damit laufen auch die meisten älteren Module, auch der eine oder andere MM I und MM II. Für die wenigen anderen, die 6 V benötigen, habe ich einige Bretter nicht umgebaut oder 5 V/ 6 V umschaltbar eingerichtet. Das funktioniert prima. 5 V ist bei mir Standard.

Probleme gibt es nur mit einem einzigen Programmmodul, das so viel Strom frisst und Wärme produziert, dass die Kühlung in der engen Reglerkammer eines Modular ohne Lüftungsmöglichkeit nicht ausreicht (auch nicht mit Heatsink, denn wo will die Wärme hin...). Das gilt aber nur im engen und abgedichteten Modular, nicht im etwas "luftigeren" Exclusiv. Damit habe ich sozusagen überall eine zuverlässige 5 V-Einrichtung. Selbst der Mephisto III-S Glasgow läuft auf diese Weise nicht im S-Brett, sondern im umgebauten normalen Exclusive. Dort ist er besser gegen Fehlbedienung geschützt als im S-Brett.

Grüße
Walter
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Wolfgang2 (24.06.2016)
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