Elektronik verstehen, prüfen und weiterentwickeln
Wenn eine Platine läuft, aber niemand mehr erklären kann wie, hole ich den Schaltplan zurück und prüfe die Schaltung rechnerisch, bevor Sie Geld in Hardware stecken.
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Schaltplan zurückholen
Aus hochauflösenden Fotos der Platine, den Bauteilbeschriftungen und Messungen am stromlosen Gerät entsteht ein vollständiger Schaltplan mit Stückliste und den Spannungspegeln an den wichtigen Punkten. Damit haben Sie eine Dokumentation, die auch beim nächsten Umbau noch trägt, und nicht nur eine Momentaufnahme.
Schaltung rechnen lassen
Die Schaltung wird Bauteil für Bauteil in LTspice nachgebaut, mit echten Modellen für Operationsverstärker, Gate-Treiber, Komparatoren und Leistungstransistoren. Dann werden Störfälle gerechnet: Not-Aus, Watchdog, Übertemperatur, Kurzschluss, Last abgefallen, Über- und Unterspannung, Ausfall des Netzteils, Einschaltstrom. Jeder Fall mit Messwerten statt mit Bauchgefühl.
Nachweis, dass Plan und Simulation übereinstimmen
Eine Simulation ist nur so viel wert wie ihre Überprüfbarkeit. Darum ist bei mir die Netzliste die einzige Quelle. Aus ihr entsteht der gezeichnete Schaltplan automatisch, und aus dem Plan wird die Netzliste wieder zurückgelesen und Bauteil für Bauteil abgeglichen. Erst wenn alle Bauteile mit gleichen Werten und Verbindungen bestätigt sind, ist belegt, dass der lesbare Plan und die gerechnete Schaltung dasselbe sind.
Fehler finden, solange sie günstig sind
Im Schaltplan kostet eine Korrektur Minuten. In der bestückten Vorserie kostet sie eine neue Platine und mehrere Wochen. Im Feld kostet sie einen Rückruf. In einem aktuellen Projekt hat die Simulation fünf Punkte gefunden, die so nicht funktioniert hätten, zwei davon an Sicherheitsfunktionen. Ein Freigabesignal hätte nicht abgeschaltet, und ein zu langsamer Vergleicher hätte im Fehlerfall beide Leistungstransistoren gleichzeitig leitend gemacht.
Neue Steuerung auf Bestand aufsetzen
Soll eine neue Steuerung an bestehende Elektronik, braucht es die genauen Pegel, Zeiten und Grenzwerte der alten Schaltung. Genau die liefert die Analyse. Danach lässt sich eine neue Steuerplatine auslegen, etwa auf ESP32-Basis, die zur vorhandenen Leistungsstufe passt statt gegen sie zu arbeiten.
Was die Simulation nicht leistet
Sie ersetzt keine Messung am fertigen Gerät. Sie kennt keine Leiterbahnen, keine Einstreuungen und keine Bauteiltoleranzen. Deshalb entstehen aus jeder Simulation zusätzliche Prüfschritte für die Inbetriebnahme, mit denen sich die gerechneten Schwellen am echten Aufbau nachmessen lassen. Was im Modell steckt und was nicht, schreibe ich dazu.
Häufige Fragen
Was brauchen Sie von mir, wenn kein Schaltplan existiert?
Die Platine oder scharfe Fotos von beiden Seiten, möglichst mit lesbaren Bauteilbeschriftungen. Hilfreich sind Angaben zur Versorgung, zur angeschlossenen Last und zu bekannten Problemen. Messen kann ich am stromlosen Gerät selbst.
Wie lange dauert so eine Analyse?
Für eine Platine mittlerer Komplexität einige Tage, je nach Anzahl der Bauteile und Tiefe der Simulation. Eine Vorserie neu aufzulegen, weil ein Bauteil zu langsam ist, kostet mehr.
Für welche Schaltungen lohnt sich das?
Dort wo nennenswerte Leistung fliesst, wo Sicherheitsfunktionen im Ernstfall wirken müssen, wo Unterlagen fehlen, oder wo eine neue Steuerung an bestehende Elektronik soll. Bei Serienprodukten lohnt es sich besonders, weil ein Fehler sich vervielfacht.
Ersetzt die Simulation den Test an der Hardware?
Nein. Sie findet Denkfehler, bevor Hardware entsteht, und liefert die Schwellen, die man danach am Gerät nachmisst. Beides gehört zusammen.
Was bekomme ich am Ende in der Hand?
Den vollständigen Schaltplan als PDF, die simulierbaren Dateien, einen Bericht mit den gerechneten Fällen und gefundenen Fehlern, und eine Liste der Prüfschritte für die Inbetriebnahme.
Passt das zu Ihrem Vorhaben?
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Standort Rorschacherberg bei St. Gallen. Projekte in der ganzen Schweiz und der Bodenseeregion, remote und vor Ort.