Je kunt veel leren van je technische fouten en van de fouten van andere technici en hobbyisten. In deze Foutenanalyse collectie, bieden verschillende communityleden nuttige elektronica-gerelateerde inzichten en technische tips. 

Halfgeleidergedrag onthullen

Als student scheikundige technologie testte ik de vorming van tinoxidesubstraten op glas als basis voor op cadmium gebaseerde zonnecellen. Het betrof doping, drijvend glas op een gesmolten loodbed en het sproeien van cadmiumchloride in de lucht. Weken van experimenten leverden geen bruikbare resultaten op, frustratie. Het succes van het prototype werd getest door de stroom in voorwaartse en achterwaartse potentiaal te meten (dwz diodegedrag). Op een gegeven moment begon ik de ultramoderne elektronische multimeter te wantrouwen en gebruikte ik mijn eigen analoge multimeter. Plots was er halfgeleidergedrag meetbaar. Wat ik leerde was dat de analoge meter die hogere meetspanningen gebruikt, het gedrag van halfgeleiders en de breedte van de bandafstand onthulde. Dit was nu 40 jaar geleden en het dient nog steeds als les. Soms moet je net iets beter je best doen om het verschil zichtbaar te maken. - Diederik Weve, Hardware Engineer, Nederland)

Probeer fouten te vermijden

Meer een actie om fouten te vermijden. Ik ontwierp en bouwde een op relais gebaseerde 30 pad Rocket launch controller met een andere persoon die spin-offs van het ontwerp deed. Aangezien de relais 12 V-relais voor auto's zijn en onze voedingsbron 12 V auto accu’s zijn, hebben we een vermogensdiode in serie met de positieve bus van de batterijaansluiting opgenomen. Jongeren en onervaren volwassenen waren mogelijk betrokken bij het opzetten van het systeem, en aangezien de continuïteitscontrole van de ontsteker twee LED's in serie waren, wilden we niet dat een omgekeerde polariteit ze vernietigde. We konden ons de daling van 0,7 V van de vermogensdiode veroorloven en hebben deze controllers al meer dan 17 jaar met succes ingezet. Verschillende kleinere controllers hebben de reis naar de Nationale TARC-wedstrijd wel drie tot vijf keer gemaakt. De bescherming werkt. Ik zag dit voor het eerst toegepast in autoradio's in de jaren tachtig. De suggestie om hoogvermogen Schottky-diodes te gebruiken voor de lagere spanningsval is een geweldig idee dat ik niet had overwogen. - George W.Shaiffer (gepensioneerd instructeur elektronicatechnologie, Verenigde Staten)

Bereid je voor op fouten

Terwijl ik probeerde een Bluetooth-luidspreker te repareren, verbond ik de accupolen verkeerd om en keek ik naar de daaruit voortvloeiende rook en de bijbehorende geur. Ik realiseerde me kort daarna wat ik fout had gedaan! In de toekomst zal ik een meetsnoer maken met een snelwerkende zekering in serie, zodat als de accupolen verkeerd zijn aangesloten, de zekering hopelijk als eerste doorbrandt. - Mayank Joshi (Hardware Engineer, Verenigd Koninkrijk)

Ontwerp, test en wijzig

We waren bezig met het ontwerpen van een nieuwe SCR-gelijkstroommotorbesturing voor een hydraulische pompmotor (80 V, 1000 A) met behulp van ons standaard optisch geïsoleerde aandrijfcircuit voor de drie SCR's. Dit zou een ingegoten ontwerp worden voor industrieel gebruik. De eerste testproeven waren geen probleem, waardoor ruim 1200 A kon worden gecommuteerd. Echter, wanneer het was ingegoten, zou het circuit slechts 800 A commuteren. Weer uit elkaar gehaald en het werkte weer. Het probleem was de diëlektrische constante van het giethars compound waardoor de capaciteit naar de poort op de opto SCR IC toenam. Hiervoor moesten de standaardwaarden voor de C-R op de gate snubber worden aangepast. Uiteindelijk een zeer succesvol product. - Ed Dinning (Retired Power Electronics Engineer, Verenigd Koninkrijk)

Als aarding gevaarlijk is

Hallo. Een heel goede gelegenheid voor mij om mijn ervaring te delen. Een paar jaar geleden heb ik van een DC/AC-omvormer alle IGBT-voedingsmodules vervangen door nieuwe compatibele onderdelen. Per module zijn er twee IGBT's gebruikt: de ene fungeert als transistor en van de andere wordt alleen de omgekeerde diode gebruikt als vrijloopdiode. Deze diode staat parallel met de IGBT-transistor. Dus omdat de transistor niet werd gebruikt, moest ik hem blokkeren. En dus verbond ik de gate met de aarde in de overtuiging dat dit zou werken. Het deed het niet. De juiste oplossing was om de gate met de emitter te verbinden. Ik zal deze fout nooit meer maken! Nog een fout: ik vergat dat de clips van de oscilloscoop met de aarde zijn verbonden. Dit is een basiseigenschap die door veel beginners over het hoofd wordt gezien. Beste wensen! - Stephane (Hardware Engineer, Frankrijk)

Controleer je printplaten

Bij het bouwen van een schakeling vertrouwde ik blindelings op de montageprint op het board. Tijdens de eerste keer opstarten ontplofte een elektrolytische condensator. Bij een controle bleek dat de polariteit van de elektrolytische condensator op de printplaat verkeerd om was. - Rolf Zeller (Academic / Teacher, Duitsland)

Doe een stap terug

Twee bijzonder schandelijke fouten gedurende 25 jaar industrieel, automobiel-, militair en ruimtevaartontwerp: een diode symbool omkeren op de footprint en een 80-pins footprint gebruiken voor een 144-pins microcontroller ... een verspilling van tijd en aanzienlijk wat kosten om de bibliotheek en PCB te updaten, en het verlies van een klant! (De diode zorgde ervoor dat een board explodeerde in aanwezigheid van de klant). Iets om in gedachten te houden: controleer de zaken op twee verschillende manieren! Footprint naar symbool en symbool naar footprint. En, indien mogelijk, een mening van een collega vragen. Te veel op één ding gefocust zijn, doet ons andere dingen vergeten! - Yann Leidwanger (Hardware Engineer, Frankrijk)

Zoek naar het onverwachte

Toen ik op de universiteit begon, heb ik vele uren besteed om een DVM te bouwen en geruime tijd om te kalibreren. Ik heb het gelijkstroomgedeelte zonder problemen gekalibreerd. Alleen bij de AC-kalibratie, ging het steeds kapot. Pas na de tweede keer realiseerde ik me wat er was gebeurd. Ik gebruikte een variac om de netspanning te verlagen tot een niveau dat geschikt was voor de meter. Alleen zou ik de netspanning naar de variac moeten uitschakelen voordat ik de meter verwijderde en vergat dat de inductie piek van de variac de FET in de meter zou opblazen. Bij het werken met hardware zoek ik altijd naar het onverwachte, maar in dit geval had ik het verwacht als ik er aan had gedacht. - David Twist (Hardware Engineer, VK)

Wees voorzichtig als je voorzichtig bent

Ik ontwierp een schakeling voor een 144 MHz eindversterker met een BLF188XR transistor. Ik wilde voorzichtig beginnen en beperkte daarom het ingangsvermogen. Bij de eerste keer inschakelen was alles in orde. Maar toen ik een signaal aan de ingang van het circuit toevoegde, ontdekte ik dat de transistor enorm heet werd, hoewel ik maar op 1/3 van het maximale vermogen van 1 KW zat. Ik heb lang gezocht en een transistor in rook laten opgaan totdat ik de datasheet in detail las en ontdekte dat de prestaties van dit type transistor afhangen van de voedingsspanning en het toegepaste vermogen. Voor 1 KW bij 50 V heeft het een rendement van meer dan 80%, maar voor 300 W bij 50 V is het slechts 20%. Ik begreep eindelijk dat dit gebrek aan efficiëntie door de transistor als warmte werd gedissipeerd ... Met vol vermogen of verminder de voedingsspanning als je onder het vereiste vermogen zit, dan werkt het heel goed. - Arnaud (IT-technicus en Ham Radio Enthusiast, Frankrijk)
 
Error analysis

Zelfs geweldige componenten kunnen falen

Toen ik lang geleden voor techniek studeerde, was ik gefascineerd door de 7805-spanningsregelaar toen deze werd geïntroduceerd. In die tijd hadden we een op een serie-transistor gebaseerde spanningsregelaarcircuit met een zenerdiode als referentiespanning. Dus toen de driepins-regelaar op de markt kwam, was het echt spannend (en ook relatief duur). Toen ik het toepassingsnotitie las, werd er vermeld dat het IC allerlei soorten beveiliging had, zoals een te hoge stroom, te hoge temperatuur, kortsluiting, enz. Dus ik "spaarde" geld om deze prachtige chip te kopen. Het was in die tijd een gewaardeerd bezit. Ik was opgewonden. In een van de applicatie-notities stond een circuit dat liet zien hoe het kan worden gebruikt als een constante stroombron. Ik ging naar onze universiteit, ontmoette een professor en vertelde hem dat ik dit opwindende circuit wilde proberen. Ik ging naar het lab en zette het op, en alles ging goed ... Helaas, er verscheen zwarte rook. Ik was geschokt dat de "wonderchip die alle bescherming heeft" faalde. Ik kon mijn ogen niet geloven. - Narayanan Nampoothiri (Hardware Engineer, India)

Controleer alle componentwaarden

Ik wilde twee stopcontacten met een afstandsbediening repareren. De ontvanger had een speciale geïntegreerde schakeling voor pulsdecodering. Nadat ik de overleden IC's had gevonden, heb ik ze online besteld in Azië omdat ze in Europa niet te vinden zijn omdat ze “end of life” waren. Na ontvangst van de onderdelen heb ik de eerste vervangen en alles werkte. Super goed! Dus ik heb ook de tweede vervangen, maar het werkte niet. Ik heb dagen gezocht om te zien of er misschien andere kapotte onderdelen waren, totdat ik ontdekte dat het nieuwe IC dat ik had gemonteerd maar half functioneerde. Een van de twee ontvangen chips was nep! Tegenwoordig bestel ik alleen halfgeleiders in Europa. Het verlaagt het risico op vervalsingen. Als je passieve componenten tegen lage prijzen wilt bestellen, is mijn advies om hun waarden te controleren zodra je ze ontvangt, zodat je er zeker van kunt zijn dat je ze zonder risico kunt gebruiken. - Thierry Chabert (Hardware Engineer, Frankrijk)

Voer je foutanalyse in

Wil je details delen over een technische fout? Misschien een belangrijke les uit de ervaring geleerd? Jouw verhaal kan misschien duizenden andere ingenieurs en elektronica liefhebbers helpen! Stuur vandaag nog een verhaal over een foutanalyse in

Vertaling: Hans Adams