Problematische Wake-up light (HF3520)

De elco is een onderdeel dat kan verouderen. Ik heb dit probleem wel eens gehad met een wifi versterker die niets meer deed. Daar was gewoon de elco in de voeding gaar. De capaciteit was volgens mij nog wel goed maar de weerstand was te hoog geworden.

Hetzelfde met een stofzuiger die soms raar deed en soms niet. Het ging hier niet om een elco maar een ander type condensator. Wisselen loste het probleem wel op.

Bij de elco kan je makkelijk beginnen.
Je kan de spanning meten met een oscilloscoop als dat veilig kan maar zoniet dan kan je ook tijdelijk een goede elco naast de huidige bufferelco plaatsen. Dan weet je vrij snel of het probleem daar zit.

Met de lamp zelf heb ik geen ervaring.

Er loopt wel een interessant (Duits) topic op microkontroller.net (zag ik net): [TIPP] Philips Wakeup-Light HF3520 "keine Reaktion / tot". Het blijkt wel in veel gevallen die ze noemen de chip te zijn. Apart probleem, heb ik nog niet eerder gezien. De chip zelf is blijkbaar unobtainium, en de vervangers zijn niet allemaal even geschikt voor de 24V ingangsspanning. Eén van de knutselaars heeft er een aparte DC/DC converter bij in gejast, wat ik wel een sympatiek idee vond:

Blijkbaar zat er behoorlijk wat rommel op de 5V:

Ik zal de omliggende elco's wel even langs lopen en misschien wel vervangen als ik er toe kom. Eerst zal ik wel wat analyse doen, want ik zie op dat forum dat niet elke kapotte wekker zich hetzelfde gedraagt. Het soort rommel op de 5V in de foto gaat wel problemen geven als je ergens een microcontroller op die voeding hebt draaien...

En mocht die Aliexpress special chip toch stuk zijn, wat ik opzich niet direct denk, dan kun je die daar meestal nog wel bestellen zonder dat je een valse krijgt.

Dat topic impliceert de chip wel in de meeste gevallen. Probleem is alleen dat als de vervanger waarschijnlijk een 'rebrand' is en als stuk gaat hij meestal de 24V van de voeding op de 5V rail (en dientengevolge de 3,3V rail) zet en alles grillt. Dat kwam een paar keer ter sprake in het voorgenoemde topic en zou ik jammer vinden. Van de 'drop-in' alternatieven zijn er weinig met de combinatie van stroom- en spanningsbestendigheid die hier nodig is.

De exacte chip zelf is zelfs op eBay/AliExpress nog maar heel matig beschikbaar. Er werd ook een alternatieve chip aangeraden, maar die was eigenlijk allen geschikt tot 20V leefde meestal net lang genoeg om niet direct door te hebben dat het aan de chip lag. Juist in dit soort situaties ben ik een beetje achterdochtig wat betreft die dingen van AliExpress. Ik zie mezelf eerder een losse AliExpress buck converter gebruiken omdat ik die los van de wekker kan testen.

Ik zal in elk geval eerst diagnose moeten doen, de symptomen wijzen richting een instabiele voedingsspanning. Mocht blijken dat ik iets vind op de 5V dan speel ik toch een beetje met het idee om een externe converter in te bouwen zoals in het voorgaande plaatje, gewoon om zeker te zijn. Het hele apparaat is 12W, dus een 2,5A buck converter zou hier uitstekend voldoen. Dat is ook net iets makkelijker omdat je dan kan regelen dat de uitgangsspanning klopt voordat je alle elektronica er op aansluit. De bestaande chip schijnt een iets lagere referentiespanning te hebben dan de meeste, en dan moet je de spanningsdeler dus ook aanpassen. Maar ja, dan moet Ali je wel de juiste chip sturen en daar vertrouw ik ze niet op eigenlijk...

Check ook die condensatoren rond dat IC. Ik heb in een ECU wel eens gezien dat die dingen gewoon stuk gingen bij 12V en 5V. Gaven zelfs licht in het donker.

Heating up the IC makes it work again.

Wellicht dat ze een ander onderdeeltje ook mee verhitten? Ik zou het als kritische onderzoeker wel zelf checken. In God we trust the rest we monitor.
Hugo zit op hetzelfde spoor zie ik nu.

Ik zou als eerste aan condensatoren denken en eventueel nog andere onderdelen onderzoeken. Als dat het niet is, gezien de onzekerheid misschien liever een DC-DC converter retrofitten inderdaad.

Tegen overspanning op de 5V lijn kun je een transzorb inzetten.

[Bericht gewijzigd door maartenbakker op 3 juni 2023 14:13:58 (13%)

Testman's methode gebruik ik vaak ter bescherming van processor en zet er een 5,6 V transzorb in, ook bij vele BEKO wasmachines en drogers Etna benodigd, blijft in ieder geval de processor beschermd.. De nu gebruikte elco's hebben geen lange levensduur en ik vind apparaat wel bedroevende kwaliteit print wat er inzit.. 1 x aan mogen sleutelen en alle elco's vernieuwd, 5,6 V transzorb geplaats en werkte daarna prima

En natuurlijk doet hij het vandaag gewoon weer...

Op 3 juni 2023 10:25:49 schreef Hugo Welther:
Check ook die condensatoren rond dat IC. Ik heb in een ECU wel eens gezien dat die dingen gewoon stuk gingen bij 12V en 5V. Gaven zelfs licht in het donker.

Bedoel je de kermische?

Op 3 juni 2023 18:53:43 schreef smd:
De nu gebruikte elco's hebben geen lange levensduur en ik vind apparaat wel bedroevende kwaliteit print wat er inzit.. 1 x aan mogen sleutelen en alle elco's vernieuwd, 5,6 V transzorb geplaats en werkte daarna prima

Gaat het hier om de Wake-up light of de wasmachines en drogers die je noemt?

Een stukje bescherming van de spanningsrail kan geen kwaad en zal ik wel even een oplossing voor bekijken (geen Transzorbs in voorraad).

Wake up light in dit geval.. Maar zet ze in voor meerdere zelfde gerelateerde voedingen

Op 3 juni 2023 14:13:13 schreef maartenbakker:
Tegen overspanning op de 5V lijn kun je een transzorb inzetten.

Gebruik je dan een unidirectionele of een biderectionele? De laatste van de twee is misschien het veiligste?

Voor een gelijkspanningsrail? Een unidirectionele is dan toch zeker het meest logisch, of vind je het wel acceptabel als er -4V op je 5V rail terecht komt?

Ik heb me nooit verdiept in de werking van die TVS diodes, maar ik nam (ten onrechte?) aan dat een rare negatieve spanningspiek wel zou doorgelaten worden bij een unidirectionele diode. Zodat de CPU dan alsnog opgeblazen kan worden. Maar ik heb het vast mis, uit je reactie begrijp ik dat het juist andersom is

EDIT: Ik heb het even opgezocht wat Internet er over zegt:

Bron: https://www.eaton.com/content/dam/eaton/products/electronic-components…

Het is duidelijk nu, ik hoef me niet al te zeer te schamen want het is een "common misconception" bljkbaar ha ha

Bij een unidirectionele tvs is de V_R(everse) als bij een zenerdiode, de V_F(orward) is als een gewone diode dus beschermt tegen verkeerde polariteit...

Op 5 juni 2023 09:42:04 schreef Roland11:
Het is duidelijk nu, ik hoef me niet al te zeer te schamen want het is een "common misconception" bljkbaar ha ha

Eerlijk is eerlijk, toen je de vraag stelde moest ik ook even denken waarom ik alleen ooit unidirectionele gebruik. In mijn hoofd is de wisselspanningskant altijd de kant die wel "een stootje kan hebben" want daar zijn alleen transformatoren, brugcellen en elco's, en zit meestal geen gevoelige elektronica. Ik kan me ook zo snel niet zo veel plekken bedenken waar ik een bidirectionele nodig zou hebben (maar dat bedenken deed ik dus ook pas na je vraag ).

Een bidirecionele tvs kun je met een varistor vergelijken, een unidirectionele met een zenerdiode...

Kleine update: de wekker speelt sinds een aantal dagen weer op, de commentaren op mikrocontroller.net ([TIPP] Philips Wakeup-Light HF3520 "keine Reaktion / tot") impliceerden dat het een temperatuursgerelateerd probleem was, en dat lijkt te kloppen. Als de wekker warm begint is er geen vuiltje aan de lucht. Is het wat kouder dan kan ik hem wel aanzetten, maar zodra de lichtsterkte te groot wordt kan ik hem niet meer bedienen. Staat hij een tijdje aan echter dan komt dat meestal weer terug, waarschijnlijk als de chip warmer wordt. Het feit dat het bij de start van dit topic 30+°C was en nu flink frisser lijkt het patroon te bevestigen.

Plan: Binnenkort zal ik hem eens open schroeven en kijken of ik met metingen kan bevestigen dat het daadwerkelijk de 5V rail is. Ik weet niet of ik die zal kunnen posten (analoge oscilloscopen met onregelmatige signalen fotograferen is een beetje een kansloze missie), maar ik zal in elk geval laten weten wat er gebeurt. De chip die de 5V zelf levert is blijkbaar al jaren niet meer te vinden, dus ik speel met het idee om een 5V omzetter in te bouwen.

Hier op de tafel heb ik een kleine module liggen die ik ooit bij AliExpress heb gekocht. Ik denk dat het een QC3.0 module is die op 6-32V werkt, en misschien kan die voldoende stroom leveren om hier dienst te doen. Ik heb er zo snel geen informatie bij (de 6-32V stond er op, maar verder niets), maar als het daadwerkelijk is wat ik denk zou het een goede kandidaat zijn. Ik zal hem dan moeten testen, maar op zich zijn de tekenen gunstig.

Ik denk een beste oplossing!! Heeft AE ook het IC niet meer??

Ze zijn er wel af en toe (schijnt, niet gecontroleerd). De reden dat ik daar alleen wat achterdochtig om ben is dat er op dat Duitse forumtopic een paar verhalen gingen van nepchips (surprise, surprise). Er schijnt een equivalent van de chip te zijn met een spanningsbestendigheid van 20V (de wekker werkt op 24V). Het leek er een beetje op dat die chips omgelabeled werden. Het gevolg voor deze ombouwers was het opblazen van alle componenten op de 3,3 en 5V rails. Dat gebeurde niet onmiddelijk, maar maakte de ombouw met een anonieme chip een beetje een gokspel. Ik vind het best een fijn apparaat (met een hoge vervangingswaarde), en zou graag een reparatie doen waar ik een beetje op kan vertrouwen.

Ik heb zelf ook even zitten zoeken naar alternatieve chips en modules (eventueel met andere footprints/behuizing), maar de combi van tot 24V gaan en een semi-serieuze stroom kunnen leveren is niet heel alledaags. Ik verbaas me ook een beetje over het werken op 24V, ik weet niet waar deze spanning voor wordt gebruikt. Er zit namelijk geen grote luidspreker in, dus voor de audio is het niet zo nodig, de processor werkt op 3,3V en de LED op 5V. Ik zou waarschijnlijk zelf voor 12V zijn gegaan als ik het ding aan het ontwerpen was. Misschien scheelde het net een paar cent op de dunnere kabel oid.

"Werkt slecht bij koud" betekent dat je bij de elco's moet beginnen te zoeken.

De eerste stappen zijn ondernomen en ik heb het ding open. Het kostte wat moeite want het apparaat zit redelijk stevig in elkaar en heeft best nog wel veel onderdelen. Voorlopig nog geen 'smoking gun'. Ik heb snel even twee plaatjes geschoten van de ingewanden:

Er zitten inderdaad redelijk veel kleine elco'tjes in die mogelijk deel zijn van het probleem. Ik kon er zo op het eerste gezicht niets aan zien, dus ik zal binnenkort aan de slag moeten met testen. Best een ingewikkeld apparaat gegeven het feit dat het een wekker is. Er zitten 4 verschillende printplaten en een 'riser' in.

De print met de beruchte chip (eerste foto) lijkt de 5V buck-regelaar, de tuner en de versterker te bevatten. Er zit een 'blob' chip op een haaks bordje, ik vermoed dat die iets met de interface met de radio te maken heeft, of misschien de geluidseffectjes voor het wakker worden (er zitten vogeltjesgeluiden in het apparaat). Aan de onderkant zit een bandkabelconnector waar je het andere eind op de andere print ziet. De voedingsspanningen (24/5V) gaan via een aparte kabel naar de andere print (tweede foto rechts).

Op het bijgeplaatste 5 volt voedinkje op de foto zitten extra buffer ctjes mogelijk lossen die het elco probleem tijdelijk op totdat de elco helemaal is gaan hemelen en gaat lekken.

Er zijn genoeg goede 5 volt voedingsprintjes te vinden.
Ik zou daarvoor geen ali-type kiezen omdat hij neem ik aan 24/7 aanstaat en er altijd flink op onderdelen word bezuinigt.
Bij farnell of wurht zijn er vast "merk" voedingen te vinden zoals meanwell of traco modules. Of Ti sampelvoedingen.

Eerst elcootjes bekijken, een AE voedinkje kan ook alleen elco's naar een beter nico brengen en dan werken ze prima

Liever gebruik ik dat AE voedinkje niet als ik de geïntegreerde voeding kan reanimeren, die willen nl nog wel storing geven (zit immers ook een radio in). Ik heb wel een vermoeden dat de elco op de 5V rail misschien wat overcompact is nu ik hem vergelijk met een NCC LXA van dezelfde capaciteit uit mijn voorraad:

Dat is dus Ø8x8mm versus Ø10x16mm, dus een factor 3 verschil tussen beide. Zonder echt een goede manier om deze componenten te testen is het lastig om een duidelijke conclusie te trekken, maar ik wilde dit toch even delen.