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Created: 19 November 2013

Einige Jahre hatte nun mein kleines Lichtsteuergerät (Beleuchtungsmodul) gute Dienste  in meinem Jet geleistet, doch dann passierte es doch. Ich hatte irgendwann neben meinen üblichen 3s-Akkus auch 4s-Akkus im Akku-Koffer und die sahen ziemlich gleich aus.

Der Tod eines Moduls

Ein kleiner Plausch am Modelltisch beim Fertig machen meiner "Nachtschwärmer", den Akku dran gesteckt und schon war es passiert. Einen 4s-Akku (16,8V) hielt das Modul nicht aus und brannte fast augenblicklich durch.

Die Bestätigung und Motivation

Ein Blick in die Bedienungsanleitung bestätigte: Spannung zulässig bis 12V. So ein Mist, dachte ich mir, da muss ein neues Modul her. Auf der Homepage von Optotronix sah ich jedoch, dass es das "Pro Control" nicht mehr gibt. Die neueren alternativen Module sind aber nur für 2s geeignet oder so teuer, dass ich mir so was nicht kaufen wollte. Das war der Antrieb doch noch das Modul genauer anzusehen.

No Fate! (Zitat aus T2)

Mit einer Schere habe ich vorsichtig den Schrupfschlauch des Moduls abgeschnitten und entfernt.

 

Zum Vorschein kam ein kleiner ATtiny45-Mikroprozessor, ein ULN2003AI, ein Spannungsregler LM2940 und ein paar passive Bauteile. Das war eine gute Nachricht, denn das einzige Bautei das nun im Verdächtigenkreis übrig bleibt ist der ULN2003AI.

Dabei fand ich lustig, dass der Spannungsregler nur umgebogen auf einer metallischen Pad-Fläche schwebend montiert war. Was da wohl der Sinn ist? Kapazitive Wärmeableitung? Na ja, Schwamm drüber, oder besser einen Schrumpfschlauch :-)

Arbeitsthese

Der ULN2003 ist ein Kombi-Baustein, der 7 Darlington-Transistoren mit zugehörigen Spannungsteilern und Freilaufdioden enthält. Die Spannungsfestigkeit der Transistoren liegt bei 50V. Das hat also die Transistoren nicht getötet. Allerdings hat wohl die erhöhte Eingangsspannung zu einer thermischen Überlastung geführt.

Nachweis

Die These bestätigte sich, als ich an den Eingängen des ICs (Pin 1..7) noch brauchbare Signale vom Prozessor sehen konnte. Zufällig hatte ich noch ein paar ULN2003A in der Schublade und habe den Käfer von der Leiterplatte geschupst.

Aus kaputt macht gut - die Reparatur

Das geht leiterplatte-schonend wenn man die Beinchen des IC von dem IC schneidet (feiner Seitenschneider o.ä) und dann die Beinchen einzeln mit einer Spitzpinzette ablötet. Wer beidhändig Löten kann und zwei Lötkolben hat, bringt auf beiden IC-Seiten ganz viel Lötzinn auf (eine richtiggehende Lache!!). Dann werden beide Lötzinn-Teiche mit beiden Lötkolben verflüssigt und dann das IC zwischen beiden Lötkolben angehoben und vorsichtig entfernt.

Nun müssen die Pads mit einer Entlötsauglitze sauber gemacht werden. Dabei wird gedrückt oder getupft, nicht geschoben oder gezogen, sonst sind die Pads weg.

Die Platine sieht dann so aus:

Nun kommen wir zum Einbau des neuen ICs. Ein Pad wird nun mit Zinn belegt (roter Pfeil):

Das neue IC wird mit einer Spitzpinzette aufgenommen und das Lötzinn an dem Pad mit dem Lötkolben verflüssigt. Das IC wird nun möglichst genau, mit wenig Versatz in das flüssige Lötzinn des Pins geschoben. Dieser Vorgang ist kein echtes Löten sondern eher mechanisches Kleben! Aus diesem Grund weniger auf die Schönheit als auf die Geschwindigkeit achten, denn Löten bedeutet für die Bauelemente thermischer Stress.

Nun wird der Käfer durch leichtes Biegen mit der Spitzpinzette mittig auf die Pads positionier (siehe 2 und 3).

Anschließend wird der diagonal gegenüber liegende Pin gelötet. Auch das ist nicht eine qualitativ hochwertige Lötung, sondern verhindert, dass beim nun folgenden, echten Löten der Lötkolben den Käfer nicht mechanisch verdrücken kann. Das Löten beginnt nun mit einem ordentlichen Flux-Vorgang mit einem Elektronik-Flussmittel und dann wird bei einem der gelöteten, gegenüberliegenden Pins mit dem Löten angefangen. Das stellt sicher, dass der Käfer da bleibt, wo er sein soll.

Das nachfolgende Bild zeigt den Käfer nach erfolgter Lötung. Die linke Reihe wurde ohne Flussmittel, Pin für Pin gelötet und sieht schrecklich aus. Die Reihe rechts wurde mit Flussmittel gelötet und sehen perfekt aus. Das Flussmittel macht den Unterschied!

Die linke Reihe habe ich natürlich noch einmal nachgelötet und siehe da, das Modul funktionierte wieder.