Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » Akkupakk felújítása vezeték nélküli fúróban
Akkupakk felújítása vezeték nélküli fúróban
Szerző: rascal, idő: Júl 6, 2016, Olvasva: 21914, Oldal olvasási idő: kb. 4 perc
Lapozás: OK   5 / 13

A mikrokontroller a beépített A/D konverterével méri folyamatosan az akkumulátor feszültségeket, a kapcsoló FET-ek drain-jén lévő feszültségeket és a hőmérséklet szenzorokat. 6 bemenete van, ebből egy a hűtőborda hőmérsékletét méri. A szobahőmérsékleten kb. 1 kΩ-os KTY81-110 PTC ellenállásokat használtam szenzornak, amelyeknek az ellenállása a hőmérséklet növekedésével növekszik. A hűtőbordáé az R26, 1,5 kΩ-os ellenállással feszültségosztót képez és ennek a feszültségét méri az A/D konverter R25-ön keresztül. R25 és a vele együtt még az A/D bemenetekre kötött R22, R23 és R24 csak a mikrokontrollert védik, a 10 kΩ-os értékükkel, a mérést nem befolyásolják érdemben. Az akkumulátorok PTC-it sorba kötöttem és így mindössze egy referencia ellenállással (R21) lehet mind a hármat összehasonlítani. A három PTC és a referencia ellenállás alkotta feszültség osztó három belső pontját kell mérni. A referencia ellenállás negatív pontja mindig nullán van, az osztóban legfelül levő PTC pozitív pontja mindig az A/D maximális értékén van, ezért a három méréssel és különbségek kiszámolásával meghatározható az ellenállásokon mérhető feszültség. A soros kapcsolás miatt a rajtuk folyó áram azonos, a referencia ellenállás értéke ismert, így néhány újabb számítással a PTC-k aktuális ellenállása meghatározható, ebből pedig a hőmérsékletük. Iközös=Uref/Rref, Rptcx=Uptcx/Iközös. Az A/D konverter a mikrokontroller analóg tápját, azaz 5 V-ot használja referencia értéknek, és a hőmérséklet érzékelőkkel épített feszültségosztók is ezt a tápot használják. Az akkuk feszültségét IC2-n keresztül lehet mérni. A sorba kötött akkuk feszültsége túllépi az 5 V-ot, ezért le kell osztani, hogy a mikrokontroller mérni tudja. A feszültség osztót R12 és R27 alkotja. Kb. egyharmadára osztja le a bejövő feszültséget és érdekessége, hogy a pozitív táp az osztó alapja, ezért kiértékelésnél az A/D maximális értékéből kell levonni a mért értéket, hogy helyes eredményt kapjunk. Az osztó teljes ellenállását IC2 belső ellenállása is növeli kb. 200 Ohmmal, a programban ezt figyelembe vettem.

Kikapcsolt FET-eknél a zárt S102 kapcsoló a FET-ek drainjét a pozitív tápfesz felé húzza. Ezt figyelve a program tájékozódhat a kapcsoló állapotáról. IC2-n keresztül lehet mérni a drain feszültségét, de ha a FET-ek ki vannak kapcsolva, akkor R12, R27 alkotta feszültségosztó mindig felhúzza a tápra. Ezért közvetetten kell figyelni, amit D7, R5, és Q1 alkatrészek segítségével oldottam meg. Ha Q1 kollektorát mérjük, akkor a FET-ek drainjét nem húzza fel az osztó. Ha S102 kapcsoló működtetve van, akkor Q1 bázisán át áram folyik, Q1 kinyit és közel 0 V feszültséget kapcsol a mérőpontra. Egyébként a pozitív tápra kerül az osztón keresztül. A fúrónál végül nem használtam, de olyan fogyasztónál, ami nem rángatja meg kimutatható mértékben az akkuk feszültségét, pl. egy lámpa, ott ez a módszer is szóba jöhet a működés detektálására.

JP1 csatlakozón vezettem be az akkumulátorok feszültségét a panelra. Ez egy kisméretű, alacsony csatlakozó 2 mm-es lábtávolsággal. Óvatosságból döntöttem úgy, hogy egy hosszabb fajtáját választom, és csak minden második lábát kötöm be nagyobb távolságot hagyva a vezetősávok között. R1-R4 ellenállások (és JP2-nél R11) áramkorlátozó szerepet töltenek be zárlat esetére. Ha pukkannak, az sem baj. Az akkukat tartó panelra is raktam nagyobb teljesítményű 22 Ω-os ellenállásokat párhuzamosan és regenerálódó biztosítékokat. Tényleg nem szeretném, hogy az akkuk valamiért nagy tombolásba kezdjenek. A pozitív tápnál lévő ellenállásokon és biztosítékon a bekapcsolt panel fogyasztásakor kb. 0,2 V esik, ez a felső akku feszültség mérésében meglátszik. Ezt a programból kompenzáltam.

A mikrokontroller Q7 tranzisztoron keresztül kapcsolja ki/be a FET-ek gate-jét, amivel R18 ellenálláson és JP2 csatlakozó 3-as lábán keresztül van összekötve. R18 áramkorlátozó szerepet tölt be zárlat esetére. Ha 20 V-ot meghaladó összefeszültségű akkupakkot használnánk, akkor a FET-ek gate-jét védő Zener dióda előtét ellenállása is lenne. Q5-ön keresztül pedig egy zümmert vezérel az áramkör. Példakapcsolásokból ellesve R13 220 Ω-os ellenállást arra az esetre raktam be, hogy ha egy aktív zümmer nem fér el, akkor egy piezzo lapkát a mikrokontrollerrel programból rezegtetve is használhassak. Persze rövidzárlatnál is ő lesz az áldozat, megkímélve a tranzisztort. R14, R16, R19 ellenállások készenléti módban zárva tartják Q5 – Q7 tranzisztorokat. Az áramkörre minden külső alkatrész csatlakozókon keresztül kapcsolódik. A mikrokontroller összes szabad lábát és a programozáshoz szükséges lábait csatlakozó tüskékre kivezettem. A külső alkatrészek kapcsolási rajzán látható, hogy a FET-ek gate-jét Zener védi a túl magas feszültségtől. A gate-re maximum 20 V-ot kapcsolhatunk, nekem a 3 akku együtt 13 V alatt marad, ezért a két feszültség között bármilyen értékű Zener megfelel. A Zenerrel párhuzamos 1 MΩ ellenállás kikapcsolva tartja a FET-eket készenléti módban. A fúró elektronikájával és motorjával párhuzamosan záróirányban egy nagy áramú schottky dióda kapcsolódik. Ez védi az áramkört a leálló motorban indukálódó feszültségektől. S101 kapcsoló a rajzon láthatóval ellentétes állásban a FET-ek gate-jét a source lábra kapcsolja, és a drain-t is leválasztja az áramkörről. Ilyenkor az áramkört nem lehet bekapcsolni S102 kapcsolóval, még készenléti állapotból sem jön ki. Ez egy plusz biztonságot ad, ha sokáig nem használjuk a gépet, vagy az akkupakkot valamiért külön tároljuk a fúrótól, mert így a szabadon álló érintkezőkkel sem lehet bajt csinálni. A bal oldali JP101 csatlakozó közvetlenül az akkukhoz csatlakozik, ehhez kapcsolódhat a töltő. Ugyan ilyen csatlakozó megy a panelre is, csak egymáshoz képest egy érintkezőnyivel eltolva lettek bekötve.


A cikk még nem ért véget, lapozz!
Következő: »»   5 / 13
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
XDT.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem