यादृच्छिक रिसाव वर्तमान का रहस्यमय मामला


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डिस्क्लेमर: मैं पहले से ही इस सर्किट डिबगिंग कॉंड्रम (और यह तुच्छ नहीं है) के समाधान को जानता हूं, और मैं इसे कुछ समय बाद पोस्ट करूंगा, ताकि अन्य लोग इस रहस्य कहानी में अपना योगदान दे सकें! मुझे लगता है कि यह सर्किट डिजाइनरों के लिए कुछ शैक्षिक मूल्य हो सकता है!

कुछ साल पहले (~ 8, IIRC) मैं एक स्थानीय सामान्य स्टोर पर एक बहुत ही दिलचस्प विशेष पेशकश पर ठोकर खाई: कुछ बहुत अच्छा (तो मुझे लगा) ओसराम डॉट-आईटी एलईडी प्रकाश उपकरणों को आधी कीमत पर।

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जैसा कि आप देख सकते हैं, वे तीन एएए बैटरी से संचालित होने वाले छोटे उपकरण थे, जिसमें तीन बहुत चमकीले सफेद एलईडी थे। पारदर्शी गुंबद को दबाकर एक नरम स्विच के माध्यम से पूरी चीज को स्विच किया गया था। 1 प्रेस में तीन एल ई डी चालू होते हैं, और प्रत्येक बाद के प्रेस में एक एल ई डी बंद हो जाएगा। तो आपके पास उपकरण का उत्पादन करने वाले प्रकाश की मात्रा चुनने की संभावना हो सकती है। बाहरी मामला, पारदर्शी प्लास्टिक के गुंबद के अलावा, बहुत मजबूत एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम था, जिसमें पीछे का कवर एक मजबूत चुंबक के साथ प्लास्टिक का था, जो फ्रिज, कार बॉडी शॉप या जो भी उपयुक्त धातु की सतह आप चाहते हो, उस चीज को चिपकाने की अनुमति देता है।

चूंकि उस समय इटली में एलईडी लाइटिंग बहुत महंगी थी, और उन जैसे छोटे गैजेट्स या तो राक्षसी रूप से महंगे थे या पूरी तरह से भद्दे थे, मैंने सोचा कि उनमें से एक दर्जन खरीदना बहुत अच्छा है (मैंने पहली बार सिर्फ एक यूनिट के साथ कोशिश की, और मैंने सत्यापित किया गया कि यह बहुत मजबूत है और बहुत उच्च गुणवत्ता का है)। मैंने उन्हें अपने घर के प्रत्येक कमरे में और अपनी कार में आपातकालीन रोशनी के रूप में उपयोग करने का इरादा किया।

लगभग 6 महीने बाद एक संक्षिप्त ब्लैक आउट होने तक सब ठीक था। मेरी बड़ी निराशा के लिए, 12 में से लगभग 10 चीजों में उनकी बैटरी मृत थी!

बेशक मेरा पहला विचार "भद्दा लीकदार नरम स्विच" था और मैं अपने माइक्रो-एमीटर के लिए दौड़ा! प्रभावी रूप से मुझे ऐसी कुछ इकाइयाँ मिलीं, जिनमें अत्यधिक रिसाव की मात्राएँ (~ 1 mA) थीं, लेकिन दूसरे में एक बहुत ईमानदार ~ 20 μA था। मैं हैरान था।

मैंने कम रिसाव वाले सभी बैटरियों को बदल दिया और उन्हें एक और कोशिश देने का फैसला किया।

कुछ महीनों के बाद, आश्चर्य हुआ, वे फिर से असफल हो गए! मैंने रिसाव को फिर से मापा और अलग-अलग परिणाम प्राप्त किए। कुछ इकाइयों ने भयानक ~ 1 एमए रिसाव को स्पोर्ट किया, जबकि अन्य "सामान्य" थे। इसके अलावा, मैंने दो इकाइयों को मूल रूप से उच्च रिसाव दिखाया और ... वे किसी भी लंबे समय तक लीक नहीं हुए !!!

मैं बंद हो गया था और जब से मुझे इस मुद्दे पर वापस जाने के लिए और अधिक समय नहीं मिला था, तब मैंने उन सभी को निकाल दिया, उन्हें एक जंक बॉक्स में डाल दिया (आखिरकार, उनके पास तीन अच्छे और महंगे सफेद एल ई डी थे, और मैंने योजना बनाई उन्हें उबार) और उनके बारे में भूल गया।

मैंने उन्हें कुछ हफ़्ते पहले फिर से पाया और एक पुनर्गठन उन्माद में, मैंने इकाइयों को नष्ट करने और एल ई डी को उबारने के लिए सोचा। तो मुझे पता चला कि आंतरिक सर्किटरी सिर्फ एक क्षणिक स्विच, एल ई डी, एक चालक चिप और एक टोपी पकड़े हुए एक छोटा पीसीबी था। पीसीबी नीचे दी गई तस्वीरों में दिखाया गया है (जिज्ञासा के लिए मैंने उस ड्राइवर चिप के लिए एक डेटशीट खोजने की कोशिश की, लेकिन कोई भाग्य नहीं है)।

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मैंने पीसीबी का फिर से परीक्षण किया, बस मनोरंजन के लिए, और मुझे अभी भी अनियमित रिसाव व्यवहार मिला, जिसे मैंने पहले देखा था, लेकिन इस प्रक्रिया में मैंने आखिरकार अपराधी की खोज की।

लगता है कि यादृच्छिक और अनियमित रिसाव का कारण क्या था!


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Whiskers (अपूर्ण नक़्क़ाशी के कारण) पीसीबी पर, ब्रिजिंग निशान?
19 सितंबर को व्हाट्सएप ईस्ट

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आरएफ पिक? क्या हम किसी भी चित्र में इसका कारण देख सकते हैं?
नील_यूके

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@Neil_UK। कारण वास्तव में तस्वीरों में नहीं है। आरएफ पिक के लिए ..., यह अपराधी नहीं है। लेकिन आप थोड़ा करीब आ रहे हैं ...!
लोरेंजो डोनाटी

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एक दिलचस्प सवाल के लिए +1, लेकिन उन चित्रों के कारण भी जो प्रासंगिक थे, ठीक से ध्यान केंद्रित किया गया था, और सही फसल के साथ यह दिखाने के लिए कि क्या आवश्यक है लेकिन जो आवश्यक नहीं है उसे छोड़ दें। यह एक अच्छा सवाल होगा कि सर्किट की तस्वीरों को ठीक से कैसे पोस्ट किया जाए।
ओलिन लेट्रोप

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एलईडी पर हादसा?
जॉन डी।

जवाबों:


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मुझे मजबूत चुंबक के साथ कुछ करने का संदेह है (मुझे इस पर संदेह नहीं था, सिवाय इसके कि यह एक दिलचस्प जवाब होना चाहिए या आपने सवाल नहीं उठाया होगा)। शायद चुंबकीय क्षेत्र होने से कहीं-कहीं लूप में करंट पैदा होता है। क्या रिसाव अधिक था जब बैटरी को जोड़ने वाले तारों के बीच अधिक क्षेत्र था? या यह किसी अन्य लूप में एक वर्तमान हो सकता है।


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वाह! हमारे यहाँ एक विजेता है! :-)
लोरेंजो डोनाटी

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जैसा कि मैं इसे समझता हूं, यह इलेक्ट्रॉनिक्स के सापेक्ष एक ही स्थिति में इकाई पर लगाया गया एक स्थायी चुंबक है। यह इसलिए किसी भी वोल्टेज या वर्तमान को प्रेरित नहीं कर सकता क्योंकि चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉनिक्स में नहीं बदलता है। यहां तक ​​कि अगर चुंबक को बैटरी को बदलने के हिस्से के रूप में स्थानांतरित किया जाता है, तो यह संभवतः बैटरी की जगह और यूनिट को फिर से इकट्ठा करने के बाद प्रारंभिक परीक्षण के दौरान एक निश्चित स्थान पर होगा।
ओलिन लेथ्रोप

मैं विवरण के लिए एक उत्तर पोस्ट करूंगा, लेकिन आप निश्चित रूप से स्वीकृति चिह्न (अपने जासूसी कौशल के लिए!) के लायक हैं।
लोरेंजो दोनाती

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कुछ अजीब हॉल प्रभाव चिप को आंतरिक? आम तौर पर यह केवल एक समस्या होगी अगर एक प्रवाह वास्तव में बह रहा था। शायद पहली असेंबली में सब कुछ ठीक होगा क्योंकि कोई करंट प्रवाहित नहीं हो रहा था लेकिन जब बटन को करंट प्रवाहित किया जाता था और हॉल वोल्टेज अंदर लेट-अप का कारण बनता है।
ट्रांजिस्टर

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@ लॉरेंजो: स्थायी चुंबक के पास चुंबकीय चीजों को ले जाने से चुंबकीय क्षेत्र में बदलाव होता है। क्षेत्र का व्युत्पन्न अभी भी काफी छोटा होना चाहिए, विशेष रूप से चुंबक के दूसरी तरफ, लेकिन यह गैर-शून्य होगा। कम से कम यह एक कारण होना असंभव नहीं है, लेकिन प्रभाव बहुत कमजोर होना चाहिए। हॉल प्रभाव अधिक होने की संभावना है, क्योंकि यह क्षेत्र के तात्कालिक परिमाण पर काम करता है। शायद जैसा कि ट्रांजिस्टर ने कहा, इससे चिप में अजीब उतार-चढ़ाव होता है जब करंट प्रवाहित होता है, जो संभवतः कुछ अजीब लेचिंग का कारण बन सकता है।
ओलिन लेट्रोप

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यहाँ यादृच्छिक रिसाव वर्तमान के रहस्यमय मामले पर मेरी जांच और मेरे निष्कर्षों का सारांश है।


जब मैंने इकाइयों को समाप्त करना शुरू किया, तो मैं भी उत्सुक हो गया और उस विषम व्यवहार के तर्कसंगत कारण पर शोध करना चाहता था। जब तक मैं अनजाने में एक संचालित-अप पीसीबी के पास चुंबक को स्थानांतरित नहीं करता, तब तक मुझे कोई भाग्य नहीं था। एमीटर लगभग 2mA पर कूद गया और थोड़ा कम मूल्य पर स्थिर हो गया।

पहले मैंने सोचा कि यह पीसीबी के मेरे संचालन के कारण सिर्फ एक यांत्रिक प्रभाव था, लेकिन बार-बार परीक्षण के बाद मैंने यह सत्यापित किया कि पीसीबी के पास चुंबक को ले जाने और "लेट-अप" के प्रकार के बीच एक स्पष्ट संबंध था।

हालांकि, यह निश्चित नहीं था कि आग, क्योंकि यह चुंबक के उन्मुखीकरण और गति की दिशा पर स्पष्ट रूप से निर्भर करता था और उस गति पर भी जिसके साथ मैंने चुंबक को स्थानांतरित किया था।

मैं वास्तविक तंत्र का आकलन नहीं कर सका, लेकिन इसका कारण स्पष्ट था। चलती चुंबक के साथ पीसीबी (और सबसे शायद ड्राइवर चिप) की बातचीत।

मैंने यह भी सत्यापित किया कि बड़े पैमाने पर फेरोमैग्नेटिक बॉडी के पास इकट्ठे यूनिट को ले जाने पर कुंडी हो सकती है, जैसे कि यूनिट को फ्रिज से जोड़ते समय। लेकिन इस मामले में घटना कम दोहरावदार और अधिक अनिश्चित थी।

मेरे दिमाग में आए विकल्प स्पष्ट रूप से दो थे:

  • कुछ लूप से जुड़े चुंबकीय प्रवाह की भिन्नता से उत्पन्न प्रेरित धारा
  • चालक चिप के अंदर कुछ अर्धचालक घटकों के सामान्य व्यवहार को परेशान करने वाला हॉल प्रभाव

मैं यह सुनिश्चित नहीं कर सकता कि उन दोनों के बीच वास्तविक अपराधी कौन है। मैं EE.SE के विशेषज्ञों के लिए अंतिम निर्णय छोड़ता हूं, जो कि इस तरह के विषयों से अधिक जानकार हैं।

मुझे यकीन नहीं हो रहा है, लेकिन मुझे संदेह है कि जो कोई भी प्रोटोटाइप का परीक्षण करने के लिए प्रभारी था, जब चुंबक जगह में था, तो उचित परीक्षण नहीं किया। वास्तव में चुंबक इकाइयों के पीछे के कवर में निर्मित नहीं था, लेकिन पैकेज में ऐड-ऑन के रूप में प्रदान किया गया था। आपके पास चुंबक के एक तरफ चिपकने के बाद इसे पीछे के कवर से चिपकाने का विकल्प था।


मुझे आशा है कि आपने सर आर्थर कॉनन-डॉयल के उपन्यासों से प्रेरित होकर इस छोटे मन-टीज़र का आनंद लिया।


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"डेटा रिकॉर्ड करते समय, यदि आप कुछ ऐसा देखते हैं जो मज़ेदार दिखता है, तो 'मज़ेदार' की मात्रा रिकॉर्ड करें।" टॉम मिलिगन बॉब पीस द्वारा उद्धृत के रूप में
Sredni Vashtar

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इस तरह के लक्षण एक FET गेट पर अवरोधक के आधार पर गुम पुलडाउन (या पुलअप के आधार पर) की गंध आती है। सभी ठीक है अगर सिस्टम शक्तियों को स्टार्टअप क्षणिक बिना एफईटी को सक्रिय करता है। यदि वह सफल है, तो सब ठीक है। यदि नहीं, तो सिस्टम कुछ अजीब स्थिति में लेट जाता है जो कुछ करंट खींचने का प्रबंधन करता है।

मैंने देखा कि यह एक तरफा बोर्ड है। इसका मतलब है कि थ्रू-होल लीड्स को बोर्ड के एक तरफ सोल्डर मेनस्कस द्वारा रखा जाता है, न कि प्लेटेड होल के अंदर और दोनों तरफ एक दो लेयर बोर्ड की तरह। पर्याप्त यांत्रिक तनाव या थर्मल साइकलिंग के बाद, ऐसे सोल्डर जोड़ों में परतदार परत आ सकती है। यह देखने में बहुत कठिन हो सकता है, यहां तक ​​कि एक ज्वेलर के लाउप के साथ भी। मैंने व्यक्तिगत रूप से ऐसे बोर्ड को प्रतीत होने वाले यादृच्छिक तरीकों से विफल देखा है, और दृश्य निरीक्षण ने समस्या को प्रकट नहीं किया, भले ही मैं खराब सोल्डर जोड़ों की तलाश कर रहा था। हर जोड़ को तोड़कर अतिरिक्त मिलाप को जोड़ने से समस्या ठीक हो गई।

ऐसे लक्षणों का एक और कारण यह है कि बटन को हर समय दबाया जाता है। हालाँकि, मुझे लगा कि यह मामला नहीं है क्योंकि तब रोशनी पहली जगह में काम नहीं करती। इस तरह के पुशबटन में सकारात्मक क्लिक का अहसास होता है। आपकी परिस्थिति में एकमात्र समस्या यह हो सकती है कि यदि बटन पहले तीन क्लिकों के लिए सही काम करता है, तो प्रकाश बंद होने वाले क्लिक के साथ फंस गया। यह संभावना नहीं है कि तीन क्लिकों के लिए इतनी सारी इकाइयां ठीक काम करेंगी, फिर सभी आगे की ओर अटक जाएंगे, इसलिए मुझे नहीं लगता कि यह समस्या है।

मैं उन परिदृश्यों के बारे में सोच सकता हूं जहां बुरी तरह से डिजाइन किए गए सर्किट बिजली की आपूर्ति के साथ एक अनजाने राज्य में कुंडी लगा सकते हैं और बैटरी स्थापित होने के कारण उछल रहे हैं, संभवतः यह निर्भर करता है कि बटन दबाया गया था या नहीं। हालाँकि, ये सभी परिदृश्य इकाई को स्पष्ट रूप से निष्क्रिय छोड़ देंगे। मैं मान रहा हूं कि आपने प्रत्येक यूनिट को तैयार घोषित करने से पहले कम से कम एक चक्र ON-OFF पर परीक्षण किया और इसे दीवार पर या जो कुछ भी चिपका था।


दिलचस्प सिद्धांत! मैं पीसीबी निर्माण की गुणवत्ता पर टिप्पणी नहीं कर सकता, इसलिए यह अंततः आपके द्वारा इंगित किए जाने के कारण कुछ समस्याओं का विकास हो सकता है, लेकिन यह अपराधी नहीं था!
लोरेंजो डोनाटी

BTW, मैंने केवल कारण खोजा, न कि वास्तविक तंत्र। प्रभावी रूप से, कुछ प्रकार के कुंडी तंत्र में शामिल हो सकते हैं, लेकिन इसका कारण यांत्रिक तनाव या बुरा मिलाप जोड़ों नहीं था।
लोरेंजो डोनाटी
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