巻線型ポテンショメータの不具合


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ノブポットがしばらく使用された後、展開されたノブポットに問題があります。それは私たちの地元の施設では見られない継続的な問題でした。この問題を経験している人がいるかもしれませんが、さらに重要なことに、解決策を知っています。

ポット:Bourns 3590S-1-203L、10回転、パネル取り付け、20k、ノブポット。

https://www.bourns.com/pdfs/3590.pdf

問題:

耐久性。使用後数か月(数年/数年)後にグリッチが発生することがよくあります。

手で回した、良い(青)と悪い(黒)の両方のポットからのトレースを示す画像:


ここに画像の説明を入力してください


  • 最初は、問題の兆候はありません。しばらくするとグリッチが現れます...

  • ポットにグリッチが発生すると、それは永続的であり、10ターンの同じ場所に常に表示されます。

  • グリッチは、見かけ上、10ターンの範囲のどこにでも現れる可能性があります。

  • デューティサイクルが低い。完全な10回転が毎日前後しているとしましょう(まだ過大評価です)。

  • ポットの設定は、数日、数週間、同じ場所に(通電されているかどうかにかかわらず)維持されます。

  • 推奨されていませんが(そして珍しいことですが)、ワイパーを任意の場所にセットすると、システムの電源が再投入される場合があります。通常は、完全なCCWに設定する必要があります。

  • ポットのタブにヒートシンクを使用してリードを手ではんだ付けするときは、細心の注意を払っています。高品質、温度制御されたアイロン。経験豊富なアセンブラー。SAC305 /無洗浄フラックス。

  • ポットワイパーは、はんだ付けの前に極端な場所に配置されます(主に、この問題がはんだ付け時の熱損傷の結果であるかどうかを判断する方法として)。

  • 労働環境は環境的に管理されている傾向があります。湿度が高くなることはほとんどありませんが、可能です。

  • ノブポットダイヤルとパネルは、専用のシャーシ導体でアースされています。

  • プラスチックシャフトと金属シャフトの両方を備えたポットの不具合が発生しています。

以下は、20kポットのドライバーとバッファー回路のコピーです。


問題のあるポットは、上位3つの黄色のポートに接続されている「Panel_Cmd_Knob_Pot」です。

ここに画像の説明を入力してください

(上記に示されていないのはU2Aです。このセクションは、他の場所で別の低速バッファーとして使用されます。)


+/- 12VDC電源は、+ /-15レール(スイッチング電源)から供給され、線形にポストレギュレーションされたオンボード(LM3937 / LM2990シリーズ)です。

すべての接続は「永続的」です(ホットプラグなし)。

次に試す予定のこと:

ノブポットワイパーからU2Bバッファー入力に直列抵抗を追加します。おそらく、存在する場合と存在しない場合がある、電流を制限する電源投入時の過渡現象です。

より良いアイデアはありますか?

アップデート:

  • 5/22:疑わしいポットを評価のためにBournsに送りました。
  • 6/5:Bournsにステータスの更新を要求しました。まだ応答がありません。
  • 7/22:Bournsはポットが手元にあることを認めており、ポットを調査する仲間は旅行から戻ってきました。しかし、それ以来、彼らは暗くなっており、洞察を提供することを望まない、または提供することができないようです。提案:私がやったことをしたり、これらの部分を避けたりしてください。
  • 9/10:Bournsは静かなままです。あきらめて、この質問を閉じます。

-クリス


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この質問をBournsに提示しましたか?別のメーカーに変更するのはどうですか?
AlmostDone 2018年

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「あなたはこの質問をBournsに提示しましたか?」:私はちょうど提示しました。彼らが何か提案があるかどうか見てみましょう...
Chris Knudsen '15年

2
回転寿命は100万サイクルであり、これはほとんど到達していないようです。彼らのQAは間違いなくこれについて知る必要があり、おそらく調査するためにいくつかの不良ユニットを送るように要求するでしょう。ベンダーの不適合レポートを生成できる品質システムが会社に導入されている場合、その形式は独自のqmsに準拠するようにプロセスを強化する可能性があります。
AlmostDone

1
位置はランダムに分散されていますか、それとも何かと相関関係がありますか(例:お互いに)、物事がしばらくの間置かれている位置。また、負荷寿命を超えたことを否定しましたか?また、いくつかを分解して、それらが失敗する位置を検査する必要があります。
PlasmaHH

2
彼らが見つけたことが問題であることを知りたいと思います。見つけたらフォローアップを投稿してください。
AlmostDone

回答:


1

導電性プラスチックエレメントに切り替えるか、同じポットの密封されたブッシングを試します。問題は、メカニカルワイパーから摩耗スポットが発生したり、内部にクラッド/ダストが入ったりすることです。おそらく3590S-4-203Lを試してみます。それでもうまくいかない場合は、実際に10回転を必要としない場合は、シールシャフトの導電性プラスチックポットだけを使用してください。

この設計でワイパーに電流が流れていなければ、ワイパーノイズの発生を知ることはできませんでした。


私は10ターンの仕様を維持する必要があります...
Chris Knudsen

1
ポットの密封バージョンを試します。数か月/年の結論を出すのに十分なパフォーマンスデータを期待していないので、drtechnoの回答を受け入れます(@ Sparky256には十分なポイントがあります...)。
Chris Knudsen、2018

4

頑丈なRCフィルター(1 M * 100nF)を追加すると、ポットが動いている間のノイズを減らすのに役立ちますが、バッドスポットは常にバッドスポットになります。

私は、日常的に使用している水痘で同じ問題に遭遇しました。ある時点で、要素は不良スポットで導通しませんでしたが、同じスポットを何度も何度も使用することによる電流のマイクロアークが原因でした。そのため、2年ごとにそれらを交換する必要がありました。

私はあなたが使用するポットにはこの問題はありませんでした。ワイパーと直列の10K抵抗は、ポットが極端な範囲にあるときにシュートスルー電流を削減しオペアンプがそれらの電源レールに近い電圧を伝導またはクランプする可能性があります。

ノイズに対する感度を下げるために1Kポットに切り替えましたが、10年間使用した後でも不良スポットのあるポットはありませんでしたが、巻線ではなく導電性プラスチックポテンショメーターを使用しました。


フィルタリングはオプションですが、私が間違っていることは何でも修正したいと思います。
Chris Knudsen、

@ChrisKnudsen。すべてを尊重して、私はあなたの間違いは長寿命の導電性プラスチックの代わりに巻線ポットを使用し、基本的なRCフィルターを挿入してワイパーノイズを除去し、貫通電流をブロックすることだと思います。
Sparky256

あなたはおそらく正しい方向に進んでいると思います。私はこの投稿を少しの間煮込んで、何か他のことが出てくるかどうか見てみましょう。
Chris Knudsen

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スイッチと同じように、ワイパーから電流を引き出してセルフクリーニングする必要があります。1mAで十分です。それが金メッキされている場合、おそらく50uAで十分です。


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私はこれに関するデータを探していましたが、何も見つかりませんでした。コンポジションポット(非金属ジャンクション)のアプリケーションノートでのみ:Bourns:「ここのBourns Trimpotでは、コンポジションポテンショメーターの非金属ジャンクションのドライ回路条件をより適切に定義するために、広範な作業を実施しました。」...「... 25マイクロアンペア、できれば100マイクロアンペアを超える絶対最小ワイパー電流。これにより、ワイパーを流れる十分な電流が得られ、長時間にわたる温度でのドライ回路の問題を回避できます。」巻線またはハイブリッドポットについては、この問題についてはまったく触れられていません。
Chris Knudsen

これが問題ではないと言っているのではなく、公開されているガイドラインが見つからないというだけです。
Chris Knudsen

@ChrisKnudsen非金属の電位差計は、酸化がまったく発生しないので、これがまったく問題にならないことに驚いています。
τεκ

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ポテンショメータでこのタイプの障害を以前に見たことがあります。この場合、ターン中にトラックが奇妙な特性を示します。要するに、トラックは車両からの振動のために分解/故障していました。最終的にはRVDTに切り替えました。


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(コメントしたかったが、十分なポイントがないため、代わりに答える。)

私の側のSWAGだけですが、ガルバニック腐食が原因または原因となる要因になる可能性がありますか?電話システムに取り組んでいる新しいエンジニアであり、システム電圧がこの効果に対抗するために、アースと+ 48VDCではなく、アースと-48VDCであることを学んだことを覚えています。

回路図を参照すると、ポットのワイパーはU2Bの非反転入力のみに行くため、入力バイアス電流はワイパーを流れます。バイアス電流の仕様は+/- 1 nA(全温度範囲で+/- 1.5 nA)未満なので、束ではなく、まだ何かです。たぶん、正しい条件のセット-入力バイアス電流の極性と大きさ、シャフトの非活動、湿度、温度(Elvis sightings ??)-で問題が発生します。手がかりは、ワイパーがしばらく駐車されている場所にのみ不良スポットが存在する場合です。これが問題であることが判明した場合、1つの解決策は、抵抗をワイパーからポットの適切な端に置くことです。つまり、ハイエンドがワイパーに電流をソースするか、ローエンドがワイパーから電流をシンクします。大きな値の抵抗器(たとえば、1 Meg)はおそらくトリックを実行し、ポットの範囲に影響を与えません。

私が述べたように、それは単なるSWAGですが、それを伝えたかったのです。もしかしたらBournsのエンジニアがレビューするかもしれませんし(もし彼が戻ってきたら)、あるいはこのトピックに詳しいSEの人がコメントするかもしれません。

あなたがこれの底に着いて、それを解決してくれることを願っています!

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