Ducati Monster S2r800 - Duc

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Wie der Titel schon sagt, dreht es sich hier um eine Anleitung wie man ein nicht
mehr funktionierendes Blinkersystem (das auf ein Blinker-Relais-Problem
hindeutet) wieder Instand setzen kann ohne ein neues Cockpit anschaffen zu
müssen (Neupreis: ~500€)
Voraussetzung dafür ist natürlich, den Fehler soweit eingegrenzt zu haben, dass
es sich nur mehr um das Relais handeln kann (Kabelbruchprüfung, Messwerte) –
wie hier veranschaulicht, bei einer Ducati Monster S2R800, Baujahr 2005.
Bei diesem Modell sind die Blinkerrelais nicht mehr extern verbaut, sondern als
Halbleiterrelais in der Tachoplatine realisiert. (im Gegensatz zu den Nicht-RModellen, z.B. S4, M900 etc.)
Fehlersuche:
Der Fehler hat sich durch Dauerlicht an der Linken (Blinker-)Seite bemerkbar
gemacht – Kabel wurde geprüft, Blinker demontiert – Gegencheck mit
Kellermännern gemacht, die Blinkereinheit hat ihren Dienst definitiv niedergelegt.
Blinkerschalter wurde ebenso geprüft, mit keinem Ergebnis. Steuergerät
ausgelesen, kein Fehler der darauf hindeutet.
Fazit:
Blinkerrelais ist defekt.
Wie auf folgenden Bildern klar veranschaulicht wird, hat sich das Relais durch
eine nicht definierbare Hitzeentwicklung (Kurzschluss, möglicherweise
unterdimensionierter Elektronik - Auskunft vom Elektronikspezialisten) selbst
"ausgelötet" – die Bilder sprechen für sich.
Ausbau der Cockpit-Einheit:
Ist ganz easy, 2 Innensechskantschrauben an der Konsole, ein Stecker hinten
abgezogen und die Tachoeinheit ist ausgebaut! (keine Photos dazu, das schafft
wirklich jeder)
Zerlegen des Tachos anhand der Photos:
Schritt 1:
2 Kreuzschrauben an der Hinterseite entfernen
Schritt 2:
Abdeckung entfernen, sodass Zugang zu Torx-Schraube ermöglicht wird.
Schritt 3:
Glasabdeckung vorsichtig runterziehen, hält recht gut wegen der Dichtung.
Schritt 4:
Anzeigeplättchen der Instrumente entfernen (fällt einem quasi entgegen)
Schritt 5:
Die gesamte Einheit aus dem Plastik Grundkörper entnehmen (Dichtung hält
sehr gut, ev. mit einem Schlitzschraubenzieher ein wenig aushebeln)
Schritt 6:
2 Kreuzschrauben entfernen
Schritt 7:
Zeiger vorne abziehen, Position sollte (bei nicht Nullstellung-warum auch immer)
mit einem Photo vermerkt werden. Heikler Teil, da die Zeiger sehr gut halten
Schritt 8: Platine ist an der Hinterseite geklippst – Platine entfernen
Schritt 9:
Platine liegt nun frei, der Übeltäter zeigt sich auch gleich mal. Genauer zu sehen
auf dem folgenden Bild
Letzter Schritt:
Einlöten und wiederherstellen der Lötverbindungen, am besten von einem
Elektroniker der das nicht zum ersten Mal macht.
Zusammenbau in umgekehrter Reihenfolge sollte klar sein.
Arbeitsaufwand & benötigtes Werkzeug:
Jeder der nicht 2 Linke hat, kann dieses Ding zerlegen – in einer halben Stunde
ist das Ding zerlegt und wieder zusammengebaut - beim Einlöten wird’s dann
schon etwas interessanter, da man das notwendige Equipment & das
Fingerspitzengefühl dafür haben sollte:
•
•
•
•
•
div. Schraubendreher (Kreuz & Torx), Innensechskantschlüssel
entsprechenden Lötkolben mit feiner Spitze + Entlötdraht
Spiritus um Platine zu reinigen
ev. Lupe oder Mikroskop um Lötstellen zu prüfen
ev. Prüfaufbau um den Chip auf Funktion zu testen (wesentlich einfacher
ist es den Chip direkt am Bike auf Funktion zu testen)
Wichtiger Tipp:
Macht ein Photo von der Platine bevor ihr zum Auslöten beginnt, da die
Orientierung des Chips wenn er einmal draußen ist nicht mehr nachvollziehbar
ist. (ist mir passiert, dank der Photos war alles klar)
Es empfiehlt sich, den originalen Chip gleich auszutauschen (kostet in diesem
Fall 6€) – es erspart einem den Prozess dann 2x machen zu müssen (wies bei
mir der Fall war, der Originalchip war hinüber)
Viel Erfolg beim Basteln - hoffe diese Anleitung hilft dem einen oder anderen
weiter - wünsch euch eine sturzfreie Saison!
Haftungsausschluß:
Gewährleistungen für die Richtigkeit und Vollständigkeit der Angaben können
nicht übernommen werden. Haftung für fehlerhafte und/oder unvollständige
Informationen, Beschreibungen und sich daraus ergebende Schäden sind
ausgeschlossen!
Es handelt sich hier um eine Anleitung, die in erster Linie für die Ducati Monster
S2R 800 Bj.2005 geschrieben wurde - etwaige Abweichungen bei anderen
Modellen, insbesondere der Platine & der Elektronikbauteile sind hier nicht
berücksichtigt. Das betrifft vor allem das dort verwendete Halbleiterrelais - dieser
Chip hat die Nummer VND05BSP (Datenblätter dazu siehe nachfolgend)!!
VND05BSP
ISO HIGH SIDE SMART POWER SOLID STATE RELAY
T YPE
V DSS
R DS( on )
I OUT
V CC
VND05BSP
40 V
0.2 Ω
1.6 A
26 V
■
■
■
■
■
■
■
OUTPUT CURRENT (CONTINUOUS):
9A @ Tc = 85oC PER CHANNEL
5V LOGIC LEVEL COMPATIBLE INPUT
THERMAL SHUT-DOWN
UNDER VOLTAGE PROTECTION
OPEN DRAIN DIAGNOSTIC OUTPUT
INDUCTIVE LOAD FAST
DEMAGNETIZATION
VERY LOW STAND-BY POWER
DISSIPATION
DESCRIPTION
The VND05BSP is a monolithic device made
using SGS-THOMSON Vertical Intelligent Power
Technology, intended for driving resistive or
inductive loads with one side grounded. This
device has two channels, and a common
diagnostic. Built-in thermal shut-down protects
the chip from over temperature and short circuit.
The status output provides an indication of open
load in on
state, open load in off state,
overtemperature conditions and stuck-on to VCC.
10
1
PowerSO-10
BLOCK DIAGRAM
March 1998
1/9
VND05BSP
ABSOLUTE MAXIMUM RATING
Symb ol
V (BR)DSS
I OUT
Parameter
Value
Unit
Drain-Source Breakdown Voltage
40
V
Output Current (cont.) at T c = 85 o C
9
A
9
A
-9
A
±10
mA
-4
V
±10
mA
2000
V
o
I OUT (RMS) RMS Output Current at Tc = 85 C and f > 1Hz
o
IR
Reverse Output Current at T c = 85 C
I IN
Input Current
-V CC
Reverse Supply Voltage
I STAT
Status Current
V ESD
Electrostatic Discharge (1.5 kΩ, 100 pF)
o
P tot
Power Dissipation at T c = 25 C
59
Tj
Junction Operating Temperature
-40 to 150
o
C
-55 to 150
o
C
T s tg
Storage Temperature
CONNECTION DIAGRAMS
CURRENT AND VOLTAGE CONVENTIONS
2/9
W
VND05BSP
THERMAL DATA
R t hj-ca se
R t hj- amb
Thermal Resistance Junction-case
Thermal Resistance Junction-ambient ($)
Max
Max
o
2.1
50
o
C/W
C/W
($) When mounted using minimum recommended pad size on FR-4 board
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (8 < VCC < 16 V; -40 ≤ Tj ≤ 125 oC unless otherwise specified)
POWER
Symb ol
VCC
In(*)
R on
IS
V DS(MAX)
Ri
Parameter
Test Cond ition s
Supply Voltage
Nominal Current
o
T c = 85 C V DS(on) ≤ 0.5 V CC = 13 V
On State Resistance
I OUT = I n V CC = 13 V
Supply Current
Off St ate
Output to GND internal
Impedance
T j = 25 C
o
Tj = 25 C
T j = 85 o C
Maximum Voltage Drop I OUT = 7.5 A
o
Min.
Typ .
Max.
Un it
6
13
26
V
2.6
A
1.6
0.13
V CC = 13 V
VCC = 13 V
o
T j = 25 C
35
1.44
0.2
Ω
100
µA
2.3
V
5
10
20
KΩ
Min.
Typ .
Max.
Un it
SWITCHING
Symb ol
Parameter
t d(on)(^)
Turn-on Delay Time Of
Output Current
R out = 5.4 Ω
5
25
200
µs
Rise Time O f O utput
Current
R out = 5.4 Ω
10
50
180
µs
Turn-off Delay Time O f R out = 5.4 Ω
Output Current
10
75
250
µs
Fall T ime Of Output
Current
R out = 5.4 Ω
10
35
180
µs
(di/dt) on
Turn-on Current Slope
R out = 5.4 Ω
0.003
0.1
A/µs
(di/dt) off
Turn-off Current Slope
R out = 5.4 Ω
0.005
0.1
A/µs
Max.
Un it
1.5
V
(•)
V
0.9
1.5
V
30
100
µA
6
-0.7
7
V
V
t r (^)
t d(off )(^)
tf (^)
Test Cond ition s
LOGIC INPUT
Symb ol
Parameter
Test Cond ition s
Min.
VI L
Input Low Level
Voltage
VI H
Input High Level
Voltage
3.5
V I(hyst.)
Input Hysteresis
Voltage
0.2
I IN
V ICL
Input Current
VI N = 5 V
Input Clamp Voltage
I IN = 10 mA
I IN = -10 mA
o
Tj = 25 C
5
Typ .
3/9
VND05BSP
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
PROTECTION AND DIAGNOSTICS
Symb ol
Parameter
Test Cond ition s
V STAT
Status Voltage Output
Low
V USD
Under Voltage Shut
Down
V SCL
Status Clamp Voltage
T TSD
Thermal Shut-down
Temperature
T SD(hys t.)
Thermal Shut-down
Hysteresis
TR
Reset Temperature
V OL
Open Voltage Level
Off-State (note 2)
I OL
Open Load Current
Level
On-State
t povl
Status Delay
(note 3)
t po l
Status Delay
(note 3)
Min.
Typ .
I STAT = 1.6 mA
I STAT = 10 mA
I STAT = -10 mA
Max.
Un it
0.4
V
3.5
4.5
6
V
5
6
-0.7
7
V
V
140
160
180
o
C
50
o
C
o
C
125
2.5
4
5
V
180
mA
5
10
µs
500
2500
µs
5
50
(*) In= Nominal current according to ISO definition for high side automotive switch (see note 1)
NOTE = (^) See switching time waveform
NOTE = (•) The VIH is internally clamped at 6V about. It is possible to connect this pin to an higher voltage via an external resistor
calculated to not exceed 10 mA at the input pin.
NOTE = note 1: The Nominal Current is the current at Tc = 85 oC for battery voltage of 13V which produces a voltage drop of 0.5 V
NOTE = note 2: IOL(off) = (VCC -VOL)/ROL
note 3:tpovl tpol: ISO definition.
Note 2 Relevant Figure
4/9
Note 3 Relevant Figure
VND05BSP
Switching Time Waveforms
FUNCTIONAL DESCRIPTION
The device has a diagnostic output which
indicates open load in on-state, open load in
off-state, over temperature conditions and
stuck-on to VCC.
From the falling edge of the input signal, the
status output, initially low to signal a fault
condition (overtemperature or open load
on-state), will go back to a high state with a
different delay in case of overtemperature (tpovl)
and in case of open open load (tpol) respectively.
This feature allows to discriminate the nature of
the detected fault. To protect the device against
short circuit and over current condition, the
thermal protection turns the integrated Power
MOS off at a minimum junction temperature of
140 oC. When this temperature returns to 125 oC
the switch is automatically turned on again. In
short circuit the protection reacts with virtually no
delay, the sensor being located inside the Power
MOS area. An internal function of the devices
ensures the fast demagnetization of inductive
loads with a typical voltage (Vdemag) of -18V. This
function allows to greatly reduces the power
dissipation according to the formula:
Pdem = 0.5 • Lload •(Ιload)2 • [(VCC+Vdemag)/Vdemag]
•f
where f = switching frequency and
Vdemag = demagnetization voltage.
The maximum inductance which causes the chip
temperature to reach the shut-down temperature
in a specified thermal environment is a function of
the load current for a fixed VCC, Vdemag and f
according to the above formula. In this device if
the GND pin is disconnected, with VCC not
exceeding 16V, it will switch off.
PROTECTING
THE
DEVICE
AGAINST
REVERSE BATTERY
The simplest way to protect the device against a
continuous reverse battery voltage (-26V) is to
insert a Schottky diode between pin 1 (GND) and
ground, as shown in the typical application circuit
(fig.3).
The consequences of the voltage drop across
this diode are as follows:
If the input is pulled to power GND, a negative
voltage of -Vf is seen by the device. (Vil, Vih
thresholds and Vstat are increased by Vf with
respect to power GND).
The undervoltage shutdown level is increa- sed
by Vf.
If there is no need for the control unit to handle
external analog signals referred to the power
GND, the best approach is to connect the
reference potential of the control unit to node [1]
(see application circuit in fig. 3), which becomes
the common signal GND for the whole control
board avoiding shift of Vih, Vil and Vstat. This
solution allows the use of a standard diode.
5/9
VND05BSP
TRUTH TABLE
INPUT 1
INPUT 2
Normal Operation
L
H
L
H
L
H
H
L
L
H
L
H
L
H
H
L
H
H
H
H
Under-voltage
X
X
L
L
H
Channel 1
Channel 2
Channel 1
H
X
L
X
L
X
H
X
L
L
H
L
X
L
H
L
X
L
L
L(**)
Channel 2
X
L
H
L
X
L
H
L
L
L(**)
Channel 1
H
L
X
L
H
H
X
L
L
L
Channel 2
X
L
H
L
X
L
H
H
L
L
T hermal Shutdown
O pen Load
O utput Shorted to V CC
(**) with additional external resistor.
Figure 1: Waveforms
6/9
OUT PUT 1 OUTPUT 2
DIAGNOSTIC
VND05BSP
Figure 2: Typical Application Circuit With A Schottky Diode For Reverse Supply Protection
Figure 3: Typical Application Circuit With Separate Signal Ground
7/9
VND05BSP
Power SO-10 MECHANICAL DATA
mm
DIM.
MIN.
inch
TYP.
MAX.
MIN.
TYP.
MAX.
A
3.35
3.65
0.132
0.144
A1
0.00
0.10
0.000
0.004
B
0.40
0.60
0.016
0.024
c
0.35
0.55
0.013
0.022
D
9.40
9.60
0.370
0.378
D1
7.40
7.60
0.291
0.300
E
9.30
9.50
0.366
0.374
E1
7.20
7.40
0.283
0.291
E2
7.20
7.60
0.283
0.300
E3
6.10
6.35
0.240
0.250
E4
5.90
6.10
0.232
e
1.27
0.240
0.050
F
1.25
1.35
0.049
0.053
H
13.80
14.40
0.543
0.567
1.80
0.047
h
0.50
L
0.002
1.20
q
1.70
0.067
o
8o
0
α
0.071
B
0.10 A B
10
5
e
0.25
B
=
=
=
E4
=
=
=
1
E1
=
E3
=
E2
=
E
=
=
=
H
6
SEATING
PLANE
DETAIL ”A”
A
C
M
Q
D
h
= D1 =
=
=
SEATING
PLANE
A
F
A1
A1
L
DETAIL ”A”
α
0068039-C
8/9
VND05BSP
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