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[求助] HEF4051易损坏

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一粒金砂(初级)

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发表于 2020-3-27 20:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

微信图片_20200327160330.png 微信图片_20200327160650.jpg

供电由开关电源提供,输出5V,+12V,-12v。开关电源的3个输出都有个大的电解电容进行滤波。开关电源规格显示:110V-240V。
138的电源改到了5V并串了个300欧姆的电阻后,138不再出现损坏现象,但是4051依旧易坏。可能使用一天后损坏,也可能使用半小时就损坏,也可能不会出现损坏,但是出现损坏的位置就很容易二次损坏。
-8V和+6V为7806和7908得到,

4051损坏的现象为:3脚输出对GND为-8V。总共3个4051,共24通道。目前发现基本上只坏一个4051.
软件显示:一旦损坏每次都是从第一个通道开始的,也就是说只要第一个通道是好的,就能保证后续的23个通道都是正常的。
1次测试24通道,测试相隔2分钟。也就是说在这两分钟内4051出现了损坏。
单片机控制:每次得到通道的模拟量后,DC3拉低,试4051使能关闭;在下一个通道来的时候,在选择将使能打开。
每次在测试之前,都有一个气缸动作,但是气缸的控制由PLC来实现,应该没关系吧?

现在有点怀疑是强电这边的问题了,开关电源没换过,接下来会从这边入手。如果三相交流电出现问题,咋办?如何监控三相电?由什么表能检测记录三相的峰值吗?

此帖出自模拟电子论坛


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技术导师勋章

发表于 2020-3-27 21:09 | 显示全部楼层

注意HC器件的供电电压,6V太高了,放着5V不用为何要用7806产生6V来用?4051有两种,高速的HC系列和传统的4000系列,后者可以耐受6V,前者反而不行。另外注意,IO电压任何时候都不能超出电源轨。

上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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纯净的硅(高级)

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发表于 2020-3-29 12:07 | 显示全部楼层

Vee和Vcc-Vee也超限了吧。。。。。6V和-8V供电,差值14V。

我看一个4051的规格书,Vcc最大9V,Vee最小-6V,差值最大9V。

点评

2楼chunyang说:“4051有两种,高速的HC系列和传统的4000系列,后者可以耐受6V,前者反而不行。”你所说的是高速的HC系列,允许使用的电源电压比较低,但速度快。如下图: [attachimg]467119[/attachim  详情 回复 发表于 2020-3-29 14:12


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发表于 2020-3-29 14:12 | 显示全部楼层
topwon 发表于 2020-3-29 12:07 Vee和Vcc-Vee也超限了吧。。。。。6V和-8V供电,差值14V。 我看一个4051的规格书,Vcc最大9V,Vee最小-6 ...

2楼chunyang说:“4051有两种,高速的HC系列和传统的4000系列,后者可以耐受6V,前者反而不行。”你所说的是高速的HC系列,允许使用的电源电压比较低,但速度快。如下图:

HC.png

而传统的4000系列,允许使用较高电源电压,速度慢:

HC1.png

楼主使用的是后一种。



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发表于 2020-3-29 14:42 | 显示全部楼层

由第二幅图片看,由1117-3.3V经2k电阻与外部热敏电阻分压得到Temp1信号。但从第一幅图片看,Temp信号是4051选通地址,是74HC138的输出。这个不对。

似乎由1117-3.3V经2k电阻与外部热敏电阻分压得到的信号应该接到CT1~CT24才对。



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发表于 2020-3-29 14:45 | 显示全部楼层

如果CT1~CT24是由1117-3.3V经24个2k电阻与24个外部热敏电阻分压得到的信号,那么CT1~CT24变化范围是0~3.3V,4051没有必要用负8V供电,VEE引脚可以接地。



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五彩晶圆(中级)

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发表于 2020-3-29 20:15 | 显示全部楼层

同意楼上的意见。

另外,24路温度输入,估计都是用较长的导线引到机箱内的,现场的杂散干扰信号会很大,一些大的脉冲也可能导致模拟开关损坏。建议在模拟开关每个输入端都加上保护电路:一个电阻+两个限幅二极管。



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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2020-3-30 10:06 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2020-3-27 21:09 注意HC器件的供电电压,6V太高了,放着5V不用为何要用7806产生6V来用?4051有两种,高速的HC系列和传统的40 ...

目前电源改到5V,VEE改到GND了,有明显改善,之前可能3.4次就坏,昨天测试了以后100多次才坏,热敏电阻是直接接到锂电池壳体的,锂电池壳体是否可能带静电呢?如果我在热敏电阻两端并个电容如何?

点评

不会是静电导致,如果信号线/电源线存在长线且现场电磁干扰很严重,那就要注意是耦合干扰导致的瞬态高压,尤其是采用传统型4051时更要注意。改善方法是在长线信号接入IO处用肖特基二极管分别对电源和地钳位,还可以  详情 回复 发表于 2020-3-30 12:03


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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2020-3-30 10:07 | 显示全部楼层
topwon 发表于 2020-3-29 12:07 Vee和Vcc-Vee也超限了吧。。。。。6V和-8V供电,差值14V。 我看一个4051的规格书,Vcc最大9V,Vee最小-6 ...

昨天刚刚改到5V电源和VEE改到GND,貌似有效果,之前测试3-4次就坏了,昨天100多次才坏。



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一粒金砂(初级)

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 楼主| 发表于 2020-3-30 10:11 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2020-3-29 14:45 如果CT1~CT24是由1117-3.3V经24个2k电阻与24个外部热敏电阻分压得到的信号,那么CT1~CT24变化范围是0~3. ...

maychang老师,是我的失误,电阻分压实际是CT1-CT24,图纸画错了,目前电源改到了5V,VEE直接拉到GND,效果貌似有了,之前测试,3-4次就坏,昨天测试了100多次,到今天早上6点才坏,看起来有所改善,但是还是有问题,如果是这样接下来如何下手?

热敏电阻接的是锂电池壳体,电池是否可能带静电?我在热敏电阻两端并个电容如何?

点评

“我在热敏电阻两端并个电容如何?” 从图中看,热敏电阻标注 “外部”,想必距离较远。联接热敏电阻的这根长线倒是有可能受干扰而使输入到4051的信号带有尖峰干扰。此尖峰干扰可能使4051损  详情 回复 发表于 2020-3-30 10:27
“热敏电阻接的是锂电池壳体,电池是否可能带静电?” 电池壳体一般不会带静电。带静电的必是良好的绝缘体,例如塑料之类。  详情 回复 发表于 2020-3-30 10:20


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发表于 2020-3-30 10:20 | 显示全部楼层
goldli01 发表于 2020-3-30 10:11 maychang老师,是我的失误,电阻分压实际是CT1-CT24,图纸画错了,目前电源改到了5V,VEE直接拉到GND,效 ...

“热敏电阻接的是锂电池壳体,电池是否可能带静电?”

电池壳体一般不会带静电。带静电的必是良好的绝缘体,例如塑料之类。



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发表于 2020-3-30 10:27 | 显示全部楼层
goldli01 发表于 2020-3-30 10:11 maychang老师,是我的失误,电阻分压实际是CT1-CT24,图纸画错了,目前电源改到了5V,VEE直接拉到GND,效 ...

“我在热敏电阻两端并个电容如何?”

从图中看,热敏电阻标注 “外部”,想必距离较远。联接热敏电阻的这根长线倒是有可能受干扰而使输入到4051的信号带有尖峰干扰。此尖峰干扰可能使4051损坏。并联电容,最好在4051引脚处,而不是在热敏电阻处。另外,从热敏电阻到4015引脚最好串联电阻,此电阻可以与并联在4051引脚处的电容构成低通滤波,对抑制干扰有些好处。当然,此串联的电阻也是距离引脚近些为好。此电阻并不会对信号造成衰减,因模拟开关以及后续的AD输入阻抗相当大。



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 楼主| 发表于 2020-3-30 11:05 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2020-3-30 10:27 “我在热敏电阻两端并个电容如何?” 从图中看,热敏电阻标注 “外部”,想必距 ...

微信图片_20200330110227.jpg

maychang老师,这三种方式是否第三种合适一点,第二种有没有测试的价值?

点评

另外,从热敏电阻到你的模拟开关电路板(假定已经加上图1或者图3的串联电阻再接二极管或者电容)的联接线,最好使用外面有铜纱网里面有两根芯线的屏蔽线。两根芯线,一根供5V,另一根作为信号线,铜纱网作地线。  详情 回复 发表于 2020-3-30 11:25
第一种可能比较合适。这就是gmchen老师建议的作法。第二种就不必测试了。  详情 回复 发表于 2020-3-30 11:21


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 楼主| 发表于 2020-3-30 11:07 | 显示全部楼层
gmchen 发表于 2020-3-29 20:15 同意楼上的意见。 另外,24路温度输入,估计都是用较长的导线引到机箱内的,现场的杂散干扰信号会很大, ...

微信图片_20200330110227.jpg

 

 

 

确实是这样,线拉的比较长。

1应该就是您说的把,三我是根据maychang老师的指点画的,不知道2有没有测试的价值?图二改起来最方便。

点评

是的,就是图1,17楼chunyang老师的建议也是这个方法  详情 回复 发表于 2020-3-30 15:17


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发表于 2020-3-30 11:21 | 显示全部楼层
goldli01 发表于 2020-3-30 11:05 maychang老师,这三种方式是否第三种合适一点,第二种有没有测试的价值?

第一种可能比较合适。这就是gmchen老师建议的作法。第二种就不必测试了。



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发表于 2020-3-30 11:25 | 显示全部楼层
goldli01 发表于 2020-3-30 11:05 maychang老师,这三种方式是否第三种合适一点,第二种有没有测试的价值?

另外,从热敏电阻到你的模拟开关电路板(假定已经加上图1或者图3的串联电阻再接二极管或者电容)的联接线,最好使用外面有铜纱网里面有两根芯线的屏蔽线。两根芯线,一根供5V,另一根作为信号线,铜纱网作地线。



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发表于 2020-3-30 12:03 | 显示全部楼层
goldli01 发表于 2020-3-30 10:06 目前电源改到5V,VEE改到GND了,有明显改善,之前可能3.4次就坏,昨天测试了以后100多次才坏,热敏电阻是 ...

不会是静电导致,如果信号线/电源线存在长线且现场电磁干扰很严重,那就要注意是耦合干扰导致的瞬态高压,尤其是采用传统型4051时更要注意。改善方法是在长线信号接入IO处用肖特基二极管分别对电源和地钳位,还可以同时串入磁珠电感做抑制。电源长线的处理则主要是加强去耦,包括合理安排去耦电容和串入磁珠。

上传了一些书籍资料,也许有你想要的:http://download.eeworld.com.cn/user/chunyang


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 楼主| 发表于 2020-3-30 14:42 | 显示全部楼层
chunyang 发表于 2020-3-30 12:03 不会是静电导致,如果信号线/电源线存在长线且现场电磁干扰很严重,那就要注意是耦合干扰导致的瞬态高压 ...

早上的时候我搞错了,我改了以后:5V和VEE接GND,自己测试的时候都好的,测试了1个多小时,晚上7点,他们生产的时候第一盘电池就坏了。

 

我没改的:+6v,-8V跑了100多盘才坏,芯片本身是水货是否有这个可能,接下来我会先按照第一种方法测试一下。



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 楼主| 发表于 2020-3-30 14:42 | 显示全部楼层
maychang 发表于 2020-3-30 11:25 另外,从热敏电阻到你的模拟开关电路板(假定已经加上图1或者图3的串联电阻再接二极管或者电容)的联接线, ...

多谢maychang老师,我先测试一下第一种方法。



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发表于 2020-3-30 15:17 | 显示全部楼层
goldli01 发表于 2020-3-30 11:07 gmchen 发表于 2020-3-29 20:15 同意楼上的意见。 另外,24路温度输入,估计都是用较长的导线引到机箱内 ...

是的,就是图1,17楼chunyang老师的建议也是这个方法



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