Сгорела NodeMCU. А почему?

[dunkel]

NodeMCU была запитана через такую плату:

На ней висели DS18, DHT11 и все это замечательно работало несколько месяцев, пока я не подключил к ней релейный модуль на D0.
Вот его характеристики:

1 Channel 5V relay module with optical coupling isolation relay MCU expansion board high level trigger
Voltage version The static current working current trigger voltage trigger current
5V 4mA 65 mA 2-5V 2mA

По началу все работало, релюха щелкала, а через некоторое время получилось вот что:



Релейный модуль сейчас подключен к nano, все работает, никаких проблем не наблюдается.
Хотелось бы понять от чего так сгорело, дабы не повторять подобных подвигов в будущем.

 

[=AK=]

Ссылки дайте на модуль питания и на модуль реле. Непонятно откуда релейный модуль был запитан. Непонятно как релейный модуль вообще работал, если он 5-вольтовый, а NodeMCU питается от 3.3 В.

На фотке у вас судя по всему выгорел танталовый кондер на входе AMS1117 . Этот тип кондеров не терпит резких бросков тока. Если ваш релейный модуль был запитан от той же точки, от которой получал питание NodeMCU, значит, релейный модуль во время работы дает резкие броски тока по питанию. Их надо сгладить - поставить керамический кондер 0.1 мкФ и алюминиевый электролит 100 мкФ в питание релейного модуля, поближе к реле.

 

[pvvx]

Хотелось бы понять от чего так сгорело, дабы не повторять подобных подвигов в будущем.

Китайцы всегда славились подделкой AVX tantalum capacitor и их перемаркировкой по истечении срока хранения.
Чтобы не повторять "подвигов" - Не покупайте ничего на али
На некоторых аналогичных платах (на вашем фото) в данной позиции стоит керамический кондер...

 

[dunkel]

Ссылки дайте на модуль питания и на модуль реле. Непонятно откуда релейный модуль был запитан. Непонятно как релейный модуль вообще работал, если он 5-вольтовый, а NodeMCU питается от 3.3 В.

На фотке у вас судя по всему выгорел танталовый кондер на входе AMS1117 . Этот тип кондеров не терпит резких бросков тока. Если ваш релейный модуль был запитан от той же точки, от которой получал питание NodeMCU, значит, релейный модуль во время работы дает резкие броски тока по питанию. Их надо сгладить - поставить керамический кондер 0.1 мкФ и алюминиевый электролит 100 мкФ в питание релейного модуля, поближе к реле.

Это реле:
1 Канал 5 В релейный модуль с оптической связи изоляция реле MCU плата расширения высокого уровня триггера купить в магазине ACELEX Store на AliExpress

Это питание:
Бесплатная Доставка 10 шт./лот nodemcu базы ESP8266 тестирование DIY макет основы тестер подходит для nodemcu V3 купить на AliExpress

Там источник 5В, от него и было все запитано.
Т.е. Вы предлагаете прицепить пару конденсаторов прямо на выход 5В?

 

[=AK=]

.
Т.е. Вы предлагаете прицепить пару конденсаторов прямо на выход 5В?

Можно и так. У этого источника питания наблюдается только керамический кондер, а электролитов вообще не видать. На модуле реле тоже нет электролитов. Так что жалкий тантал на 10 мкФ на плате NodeMCU оказался самым большим по емкости кондером на +5В, вот он и отдувался за всех, пока не сдох. А правило такое: на каждые 1 мА потребляемого тока в питании должно быть не менее 1 мкФ емкости. Так что на шине +5В должно быть не менее 100 мкФ емкости. Причем не танталовый конденсатор, а алюминиевый электролитический, они лучше держат импульсные нагрузки.

Но я вообще-то говорил, что кондер лучше вешать на плате реле, там, где нагрузка скачет. Ибо нефига импульсным токам бегать по проводам к плате питания и обратно. Припаяйте его к пинам VСС и GND.

А на плату NodeMCU хорошо бы навесить электролит 470 мкФ на шину питания +3.3В. Там стоит танталовый на 100 мкФ. Он пока еще не сдох, сдохнет позже. Потому что ESP8266 в моменты WiFi передачи потребляет импульсы тока до 0.5 А, и рано или поздно этот тантал уканает.

 

[dunkel]

А на плату NodeMCU хорошо бы навесить электролит 470 мкФ на шину питания +3.3В. Там стоит танталовый на 100 мкФ. Он пока еще не сдох, сдохнет позже. Потому что ESP8266 в моменты WiFi передачи потребляет импульсы тока до 0.5 А, и рано или поздно этот тантал уканает.

Тут есть еще одна проблемка - плата NodeMCU теперь не работает, 3,3В коротит на землю.
Может AMS1117 сгорел?

 

[=AK=]

Тут есть еще одна проблемка - плата NodeMCU теперь не работает, 3,3В коротит на землю.
Может AMS1117 сгорел?

Замените танталовые конденсаторы. Когда они пробиваются, то дают к.з. А алюминивые - х.х.

 

[gerkimuyda]

Может AMS1117 сгорел?

AMS1117 обычно коротит вход с выходом. Т.е. если у вас на входе +12в - то они пойдут на esp и настанет rip.

 

[dunkel]

Убрал оба кондера, на всякий случай оторвал ногу AMS от земли.
Не помогло, все равно 3,3 коротит с землей.

 

[enjoynering]

подайте 3.3в от бп компа на полсекунды!!! если передержите - дорожки на плате сгорят. там 30 ампер, все что нагреется за это время то и коротит . метод поиска конечно вандальный, но быстрый и эффективный.

 

[dunkel]

Да я уже нашел - коротит сам ESP. Перерезал дорожку питания и прозвонил. Сгорел, судя по всему.
Кондеры поменял, AMS1117 работает, 3,3В выдает.
Непонятно, почему сгорел ESP. Питание вроде не причем, остается релейный модуль, который был подключен на выход D0 (GPIO16).
Токоограничительный резистор я не ставил, может из-за этого?

 

[enjoynering]

Зашунтирована ли катушка реле обратно включенным диодом?

 

[dunkel]

Какой-то диод присутствует:

 

[pvvx]

Там стоит танталовый на 100 мкФ. Он пока еще не сдох, сдохнет позже. Потому что ESP8266 в моменты WiFi передачи потребляет импульсы тока до 0.5 А, и рано или поздно этот тантал уканает.

Почему вы считаете, что танталовые конденсаторы обязаны умирать от слабых импульсных токов простого WiFi модуля?
Если тупо пересчитать кол-во импульсов в сек и скорость нарастания тока, тем более через стабилизатор, то ничего там не должно стать с нормальным танталом на 10 мкФ 16В.
Скорее всего там или неправильный кондер (брак или ещё что), или была переполюсовка, или перегрузка внешнего импульсного стабилизатора большой нагрузкой и данный кондер стал единственным фильтром. Но всё равно должен был выдержать.
Статистика отказов танталовых конденсаторов в инет и практике говорит, что такие безобразия выходят только при использовании дешевых или перемаркированных китайцами кондеров. Продешевили - получите. Вы наверняка не имели с ними никаких дел или пользовались только браком с али, от того исходят ваши советы...
А так они более долговечны и никаких проблем с ними нет. Об этом говорит повсеместное их применение уже много лет в любой технике, включая аэро-космическую, где диапазоны температур не бытовые https://ec.kemet.com/knowledge/advent-of-a-stable-tantalum-supply-chain
У нормальных танталовых 10 мкФ 16В Maximum Allowable Ripple Current = 1.1A на 100 кГц (Imax=sqrt(Pmax/ESR)). Т.е. токи более чем у AMS1117.
http://www.kemet.com/Lists/TechnicalArticles/Attachments/161/2004 Article - Ripple Current Confusion.pdf
+ См "Руководство по применению твердых танталов 1999 год" EIA-809.
Сравните с вашим предложением на SMD алюминиевый эл.кондер 10 мкФ 16В: RC = 28 мА 120 Гц (105C), далее "пшик"
Даже текущее описание неисправности у ТС говорит, что виновен не данный кондер, а что-то другое.

 

[JI_John]

Скорей всего вход оптопары подтянут к 5 вольтам. Поэтому вначале некоторое время работало...

 

[=AK=]

они более долговечны и никаких проблем с ними нет. Об этом говорит повсеместное их применение уже много лет в любой технике, включая аэро-космическую, где диапазоны температур не бытовые

Проблемы с танталовыми конденсаторами есть. Самым явным свидетельством этих проблем является наличие танталовых конденсаторов со встроенным предохранителем, заточенные как раз для аэрокосмических и т.п. применений. Потому что разработчики в курсе, что они не держат броски тока, а пре перегрузке уходят в короткое замыкание, закорачивая питание всего устройства. И резисторы последовательно ставят, искусственно завышая ESR, чтобы ограничить импульсные токи, и исследования проводят, с каким диким запасом по напряжению надо их ставить, чтобы получить требуемую надежность.

А в ширпотреб - да, лепят самые дешевые и не заморачиваются особо. Но вменяемые разработчики хотя бы минимальные "правила хорошего тона" соблюдают и ставят 1 мкФ на каждый 1 мА потребляемого тока. А у топикстартера NodeMCU потребляет миллиампер 70 в среднем, да еще реле щелкает, отсасывая по 70 мА при каждом включении, при неизвестной емкости обмотки. И все это безобразие навешивается на несчастный 10 мкФ тантал в питании.

В таком режиме даже на стабильность работы импульсного регулятора трудно рассчитывать. Он тоже мог пойти вразнос.

 

[pvvx]

Проблемы с танталовыми конденсаторами есть. Самым явным свидетельством этих проблем является наличие танталовых конденсаторов со встроенным предохранителем, заточенные как раз для аэрокосмических и т.п. применений. Потому что разработчики в курсе, что они не держат броски тока, а пре перегрузке уходят в короткое замыкание, закорачивая питание всего устройства. И резисторы последовательно ставят, искусственно завышая ESR, чтобы ограничить импульсные токи, и исследования проводят, с каким диким запасом по напряжению надо их ставить, чтобы получить требуемую надежность.

А в ширпотреб - да, лепят самые дешевые и не заморачиваются особо. Но вменяемые разработчики хотя бы минимальные "правила хорошего тона" соблюдают и ставят 1 мкФ на каждый 1 мА потребляемого тока. А у топикстартера NodeMCU потребляет миллиампер 70 в среднем, да еще реле щелкает, отсасывая по 70 мА при каждом включении, при неизвестной емкости обмотки. И все это безобразие навешивается на несчастный 10 мкФ тантал в питании.

В таком режиме даже на стабильность работы импульсного регулятора трудно рассчитывать. Он тоже мог пойти вразнос.

ТС указал, что ESP8266 закоротило питание и, следовательно, стабилизатор встал на максимум по тепловой защите, а ближе всех к нему и находится сфотанный кондер.
При перегрузке вылетает всё и если не было правильного расчета изначально, то при чем тут кондер, который является уже следствием вылета чего-то другого или не соблюдения норм его эксплуатации?
Специалисты и производства по поводу танталов пишут только одно - если снабженцы закупили кривую и дешевую партию, вместо нормальных, то только тогда бывают проблемы. Сами найдете в инете указания на такие случаи.
Ну и вывод то какой?
Он же прост - NodeMCU продает и разрабатывает всё для лохов (овечек на их сайте) и им пофиг на всё.
При чем тут 1 мA на 1 мкФ? На разное напряжение даже эти цифры с потолка будут разными.
В PDF на AMS1117 указано, что для её счастья (цепи коррекции по выходу) достаточно 22 мкФ, а номинальный ток у неё не 22 мА.
Так-же вам и в прошлый раз разъяснялось, что в USB устройство по питанию 5В не ставят 500 мкФ в расчете на предельный ток в 0.5 A.
Может вы наблюдаете 100 000 мкФ на мамке компа у процессорного питания?
И предохранителей к каждому (или в каждый кондер) не ставят, а ставят один - на всё устройство и правильно рассчитывают номиналы конденсаторов, с учетом падений параметров при эксплуатационных температурах и прочих факторов эксплуатации.
О чем с вами можно говорить, если вы считаете нормой подключение суперкондера напрямую к батарейке CR2032?

 

[dunkel]

Скорей всего вход оптопары подтянут к 5 вольтам. Поэтому вначале некоторое время работало...
Посмотреть вложение 5078

Вроде это схема для Low Level, а меня High Level.
Что-то подобное:


Только на моем модуле минусы соединены, и получается что оптопара только для красоты.

 

[pvvx]

Вроде это схема для Low Level, а меня High Level.
Что-то подобное:
Посмотреть вложение 5079

Только на моем модуле минусы соединены, и получается что оптопара только для красоты.

На рисунке нет номиналов и возможно ток на оптрон превышает допустимый на вывод GPIO у ESP8266, если вы ничего другого там не "нахимичили" (не замыкали или неверно написали программу).
ESP8266 при некоторых настройках может сам себя выжечь, к примеру при активности передатчика, если не сработало программное ограничение - тротлинг или регулировка питания выходной части WiFi. Например завис при активном передатчике, что у него очень часто и сигналом RESET это не исправляется. Аналогично он поступает при плавном подъеме питания - включает передатчик WiFi и глушит всё в округе... У него почему-то нет связи сигналов RESET с WiFi частью и ка-то неправильно работает BOR (если он там вообще есть, но всё говорит о том что его вообще нет).
Висячие выводы тоже могут приводить к локальному перегреву i/o с дальнейшим распространением по всему кристаллу, если вывод (вход) находится в зоне переключения и присутствуют помехи...
Оставлять без присмотра ESP8266 не стоит - он может являться источником пожара.
Чтобы частично отгородиться от этого - используйте стабилизаторы питания с ограничением в 300 мА, а не 1117 на 1A.

 

[=AK=]

О чем с вами можно говорить, если вы считаете нормой подключение суперкондера напрямую к батарейке CR2032?

Для тионил-хлоридных батарей это просто общепринятая норма, о которой разве что такие тупорылые невежды как вы не знают. Для обычных литиевых батарей, таких как CR2032, несомненно, это тоже можно делать. Никакого криминала в такой спарке нет, что бы вы ни бредили на сей счет.

Понятно, что вам теперь долго не будет давать покоя, что самому мозгов не хватило додуматься до такого простого , изящного и экономного решения, а вместо этого вы слепили уродливую каракатицу на микроконтроллере в качестве SMPS, которая жрет тока на порядки больше, чем простейший маломощный линейный регулятор и суперкап.