Перейти к содержанию
technicien

Велоэлектроника и электрика

Рекомендуемые сообщения

Йоу-йоу, поцоны, снимайте фары, доставайте паяльники.

Я давно хотел запилить вам небольшое пособие по диагностике и ремонту фар и прочей велоэлектромишуры которая висит на вашем руле, но то забывал то был ленив и угрюм. Теперь, пока идет процесс написания, можете обозначить интересующие вас темы, если это типовуха, то она непременно попадет сюда с вариантами решения.

 

Если фара перестала освещать ваш путь то добро пожаловать под простыню.

 

 

1. Разборка

 

Есть у меня стандартная китайская фара, у тебя скорее всего такая же.

post-6116-0-10581800-1435515915_thumb.jpg

 

Для начала отдираем резиновую прокладку от крепления.

post-6116-0-37124700-1435515915_thumb.jpg

 

Выкручиваем винт который фиксирует рулевой крепеж к корпусу фары.

post-6116-0-69338500-1435515915_thumb.jpg

 

Скручиваем коронку против часовой стрелки.

post-6116-0-02547700-1435515916_thumb.jpg post-6116-0-33942300-1435515916_thumb.jpg

 

Вынимаем рефлектор.

post-6116-0-72103200-1435515916_thumb.jpg

 

Если после снятия рефлектора видно что светодиодный модуль зафиксирован плоской шайбой с двумя углублениями, то ее надо выкрутить, для этого можно использовать плоскогубцы или прочный пинцет. Если шайбы нет, то вынимаем светодиодный модуль подталкивая провод питания внутрь корпуса фары.

post-6116-0-01499000-1435515917_thumb.jpg post-6116-0-33300900-1435515917_thumb.jpg

 

Для извлечения драйвера необходимо отпаять провода идущие на подложку светодиода.

post-6116-0-38206800-1435515919_thumb.jpg post-6116-0-65338400-1435515919_thumb.jpg

 

Чтобы извлечь драйвер из теплоотвода в некоторых случаях достаточно снять соплю припоя, которой он припаян к теплоотводу. Но бывает так что драйвер просто плотно посажен в теплоотвод, тогда берем небольшие плоскогубцы раздвигаем стенки теплоотвода и вынимаем драйвер.

post-6116-0-67636400-1435515917_thumb.jpg post-6116-0-01218800-1435515918_thumb.jpg

 

Разборка окончена.

post-6116-0-96464200-1435515919_thumb.jpg

 

2. Устройство

 

Драйвер выглядит следующим образом.

post-6116-0-27681800-1435515920_thumb.jpg post-6116-0-56546100-1435515920_thumb.jpg

 

Типовая схема

post-6116-0-28236300-1435519278_thumb.jpg

 

В большинстве православных фар установлена подобная электронная плата это понижающий преобразователь с ШИМ. Немного расскажу об устройстве драйвера. Самый главный компонент это собственно микросхема-драйвер (на картинке обведено желтым) документацию на эту микросхему я не нашел, но работает аналогично любимой дешевой китайской QX5241A, по соответствию выводов уточню позже. Эта микросхема дергает затвором N-канального полевого транзистора Q1 (на картинке обведен красным) он коммутирует светодиод к минусу питания. При этом она мониторит напряжение на шунте Rcs (обведен зеленым). для поддержания нужного тока через светодиод. Задачей микросхемы является поддержание постоянного напряжения 200мВ на токовом шунте, несложно догадаться что ток через светодиод задается сопротивлением этого шунта, как сказал дядя Ом "I=U/R". Так как при включении и отключении транзистора Q1 ток бы менялся скачками, последовательно со светодиодом установлен дроссель L1 он ограничивает рост тока при включении и в момент отключения отдает запасенную энергию, которая идет по цепи через freewheel диод Dsw (на картинке обведен белым), таким образом происходит сглаживание тока.

Микросхема-драйвер QX5241A включается подачей на вход DIM логической единицы, для регулировки яркости можно подавать ШИМ сигнал на этот вход. Для управления работой QX5241A служит большая восьминогая микросхема - это микроконтроллер, он производит обработку нажатий тактовой кнопки (на картинке обведена синим), включения драйвера, переключение режимов.

 

3. Диагностика и ремонт

 

Для диагностики желательно иметь мультиметр, но постараюсь дать пояснения как обойтись без него. Прежде чем приступать к диагностике очень важно убедиться в полной работоспособности аккумулятора, замерить напряжение мультиметром или подключить другую заведомо исправную фару, возможно причина неработоспособности именно в нем.

 

3.1 Проверяем светодиод

Исправный светодиод должен работать при подаче на него прямого напряжения около 3В. Для это можно использовать две последовательно соединенные пальчиковые батарейки или одну литиевую таблетку CR2032 которая стоит в любой материнской плате компьютера. !Запрещено подключать литиевый аккумулятор!

Я проверяю светодиод мультиметром, выставляю режим проверки диодов и при подключении щупов в прямом направлении к светодиоду вижу слабое свечение, светодиод исправен.

post-6116-0-17986000-1435515921_thumb.jpg

 

Если светодиод не работает и при этом прозванивается мультиметром в обоих направлениях, накоротко, то смело сдуваем паяльным феном светодиод с подложки и отправляем в мусорное ведро и заказываем новый.

 

Если светодиод не работает и при этом не прозванивается ни в одном направлении, имеем обрыв, то скорее всего его работоспособность удастся восстановить прогревом с помощью паяльного фена.

 

Для этого наносим гелеобразный флюс на места пайки светодиода к подложке.

post-6116-0-20021000-1435515922_thumb.jpg

 

Закрепляем подложку со светодиодом в держатель и подогреваем снизу паяльным феном, температура 300*C, до момента полного расплавления припоя + 10 секунд.

post-6116-0-05099400-1435515924_thumb.jpg

 

Таким образом устраняем возможный дефект непропая светодиода к подложке и наиболее вероятный отвал внутренних соединений светодиода. Я подобным образом поднял 5 светодиодов, которые были в обрыве и пока не было ни одного с которым бы такой способ не сработал.

 

3.2 Проверяем драйвер

Светодиод у нас в порядке, значит неполадки с драйвером. Но если светодиод умер, то перед заказом нового следует убедится в работоспособности драйвера.

 

Для проверки драйвера потребуется эквивалент светодиода, для этого подойдет мощный резистор номиналом 1Ом, я взял резистор на 10Вт, номиналом 1,5Ом

post-6116-0-89680100-1435515920_thumb.jpg

 

Подпаиваем резистор к выводам драйвера которые идут на светодиод. Подключаем штатный аккумулятор и нажимаем кнопку включения. Исправный драйвер будет качать заданный ток через нагрузку только после нажатия на кнопку. На экране мультиметра видно падение напряжения на нагрузке, ток через нагрузку получается 2А, все в норме. Если мультиметра нет, то можно определить работоспособность по нагреву, на максимальном режиме сопротивление должно ощутимо нагреться, а при переключении на минимальный режим нагрев будет слабый.

post-6116-0-54064200-1435515921_thumb.jpg post-6116-0-88542000-1435515921_thumb.jpg

 

Пока еще мне не встречалось вышедших из строя драйверов, я бы мог пофантазировать, смоделировать неисправности у себя в голове и написать варианты решения. Для ремонта обязательно нужен лазерный глаз, мультиметр и простенькая паяльная станция с термофеном, если публике будет интересно то я напишу об этом.

 

 

 

Выбираем хороший зарядник или дорабатываем плохой.

 

 

 

Начнем с того что вероятней всего попало тебе в руки. Внешне практически все зарядные одинаковы, но внутри отличаются сильно.

 

1. Плохой зарядник.

 

1.1 Устройство.

post-6116-0-04282900-1436204627_thumb.jpg

Типичная плата дешевого зарядного устройства, тут китайцы экономили на все что только можно. Вместо полноценного ШИМ контроллера применен блокинг-генератор, нет предохранителя, нет помехоподавляющего конденсатора, обратная связь (цепь отмечена красным на картинке) на стабилитроне (отмечен желтым, на плате маркируется как ZD1). Зарядник выдает ток 0.5А вместо заявленного 1А и даже провода используются тонкие.

post-6116-0-39274100-1436204627_thumb.jpg

 

1.2 Заряд аккумулятора.

Напряжение на выходе такого устройства обычно около 10В, оно определяется суммой напряжения пробоя стабилитрона + падение напряжение на светодиоде оптопары (0.9-1В) в цепи обратной связи. Для защищенной батареи ничего страшного нет в том что напряжение зарядника выше ее максимального напряжения заряда 8.4В, при превышении этого напряжения плата защиты отключит банки от зарядного, но при этом она не будет полностью заряжена если зарядка выдавала бы хороший ток. Все дело в том что литиевая батарея заряжается методом CC/CV, то есть первая стадия это поддержание постоянного тока, вторая - поддержание постоянного напряжения. Кратко расскажу о сути этого метода. На первой стадии зарядное устройство должно выдавать стабильный ток, при этом по мере заряда напряжение будет расти, когда напряжение достигнет максимальной величины для литиевого элемента оно будет/должно поддерживаться постоянным и ток начнется уменьшаться до 0А пока аккумулятор не вберет в себя максимум энергии. Поняв принцип зарядки несложно догадаться, что второй стадии заряда CV с таким ЗУ не будет, поэтому необходимо стабилизировать напряжение на его выходе не выше максимального напряжения аккумулятора.

 

1.3 Доработка.

В общем то если оставлять батарею заряжаться на ночь, то и доработок никаких не нужно, даже при отсутствии стабилизации напряжения при завершении заряда аккумулятор будет заряжен практически полностью, потому что будет заряжаться малым током относительно своей емкости. А если хочется заряжать батарею быстрее и качественней, то придется включать паяльник

 

1.3.1 Стабилизация напряжения.

Допилинг можно сделать просто заменив стабилитрон в цепи обратной связи, я бы рекомендовал использовать стабилитрон типа BZX55B с напряжением пробоя 7.5В, также можно взять стабилитрон российского производства на 6.8В так как они имеют большой разброс и обычно в большую сторону. В конечном счете подобрав правильный стабилитрон ты должен получить на выходе напряжение от 8.2В до 8.4В.

Есть вариант посложнее, но напряжение будет настолько чотким насколько мы захотим, для этого необходимо необходимо выкинуть нафиг стабилитрон и заменить его на TL431 это управляемый стабилитрон с очень хорошей точностью, все подробности замены будут позже.

 

 

1.3.1 Стабилизация тока.

Тут будем стабилизировать ток до нормальных значений, как только появится время

 

1.3.3 Провода.

Осталось решить проблему с тонкими проводами, так как они имеют приличное сопротивление, то заметная часть энергии которая должна была попасть в аккумулятор рассеивается на них в виде тепла, при этом увеличивается время заряда. А ведь тебе не терпится катать! Смело откусывай от этого провода лишнее, оставь кусок сантиметров 30 и припаяй к плате.

 

2. Хороший зарядник.

 

Хороший зарядник и выглядит хорошо.

post-6116-0-05995400-1436204628_thumb.jpg post-6116-0-45131400-1436204628_thumb.jpg

 

Как видно на картинке напичкан он чуть менее чем полностью. На выходе 8.4В и честный 1А, короткий провод с проводниками приличной толщины. В хорошем ЗУ как минимум должны присутствовать предохранитель (отмечен красным), помехоподавляющий Y-конденсатор (отмечен желтым) и цепь обратной связи с применением микросхемы TL431. Хорошее ЗУ в доработке не нуждается.

 

Для справки привожу фотку этикетки с указанием модели.

post-6116-0-67009100-1436204627_thumb.jpg

 

 

 

 

Пилим драйвер с покером и девицами.

Трехрежимный драйвер без строба. Драйвер с ШИМ, для монтажа в народную супервелофару, мощность режимов можно запрограммировать под каждого индивидуально. Также будет предусмотрено уменьшение яркости при разряде батареи, плюс возможность работать от аккумуляторов без платы защиты, драйвер сам отключит нагрузку при уменьшении напряжения ниже порогового ~5,5V Прошивка уже написана, элементная база выбрана. Старт производства через 45-60 дней, как придут комплектующие, сборка будет ручная и качественная. Ориентировочная стоимость около 500 рублей. [/b]

 

Набралось 6 желающих на драйвер, заказываю партию деталей на 10 драйверов.

Изменено пользователем technicien

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
.

и разноцветность будет согласно уровню батареи?

Нет, индикатор будет один, сигнализирующий о том что напряжение достигло низкого уровня, уровень можно запрограммировать индивидуально. На МК мало ног чтобы вешать различные свистелки-перделки.

Но все таки расскажи, как ты видишь эту индикацию, а я подумаю над реализацией.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

у меня сейчс в порядке убывания батареи кнопка светится синим-зеленым-жолтым-красным.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

про батареи без блаты защиты- то есть можно будет распотрошить батарею от ноута и юзать просто банки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

у меня сейчс в порядке убывания батареи кнопка светится синим-зеленым-жолтым-красным.

ну короче у меня одна свободная нога есть, я могу тебе предложить вариант из двух светодиодов. зеленый и красный.

То есть высокий уровень заряда горит зеленый, при достижении среднего загорается красный, в сумме получаем желтое свечение, при низком уровне отключаем зеленый и светим только красным, а потом уменьшаем ток.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

про батареи без блаты защиты

Да, но заряжать их придется либо через умные зарядники либо через ту же плату защиты. Драйвер лишь не даст высосать энергию до необратимых последствий для аккумулятора, самый нижний порог для лития 2,5 вольта, разряд до меньшего уровня приведет к потере активной массы энергоносителя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

одна нога это много!

(двуцветный диод и 0/1/hi-Z состояния ноги, правда придётся добавить обвязки немного) или/и можна поиграть скважностью мыргалки!

Изменено пользователем FAZer

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И все же, что можешь сказать про бокс под пару аккумов 18650. Со шнурком, контактами, в общем готовый к работе. Заряжать где банки есть правильный зарядник D4.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

про батареи без блаты защиты- то есть можно будет распотрошить батарею от ноута и юзать просто банки?

именно так я и юзаю!

Изменено пользователем Andrew55

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

одна нога это много!

Мало! Только никому не говори что еще RESET есть=)

 

0/1/hi-Z состояния ноги

Hi-z то причем? так только в режиме входа конфигурируется.

 

Ну и поцоны, платка малюсенькая, с двухсторонним монтажем, места под лишний светодиод с резистором может не оказаться :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

главне, чтобы была индикация уровня в баке. как она будет реализована-не критично.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Hi-z то причем? так только в режиме входа конфигурируется.
камушек тинька? Изменено пользователем FAZer

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

ну так там можно порты переопределять в рантайме!

инпут-хайЗэт - вообще не горит

адин - горит один диод

нуль - горит второй

и всё это через шым! чтобы цвета менялись-переливались!!

 

но проще канешна просто дрыгать еденичкой с разной периодичностью в зависимости от входного напряжения.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

FAZer, примеры кода есть где порты на лету переопределяются? Ни на одном МК еще так не делал, всегда жестко сконфигурированы были.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Гость
Вы комментируете как гость. Если у вас есть аккаунт, пожалуйста, войдите
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...

  • Последние посетители   0 пользователей онлайн

    Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

×