SkyRC iMax B6 mini.Обзор.Рекомендации. (Часть 2).⁠⁠

Продолжаем обзор SkyRC iMax B6 mini.

Дальше мешает разъём подключения вентилятора.

Плата была отмыта от флюса и термопасты (для подробного исследования)

Комплектные провода нормального качества, крокодилы припаяны.

Реальную схему iMAX B6 mini найти не удалось, при этом схема простого B6 имеется.

nitro-racing.сlan.su/_ld/0/3_RC-Power_BC6_Ch.pdf

Данная схема имеет множество ошибок, да и вид у неё такой, что глаза сломаешь, пока найдёшь, как эти кусочки между собой связываются.

Делать нечего, надо рисовать нормально читаемую принципиальную электрическую схему B6 mini…

Рисовал тщательно и очень долго, приводя её в понятный вид, потом долго думал…

Для полноразмерного просмотра щёлкните по схеме.

Работает схема вполне понятно (будет ниже), но назначение некоторых элементов разгадать так и не удалось (скорее всего это просто ошибки производителя)

— на плате распаян не подключенный керамический конденсатор.

— зачем-то поставлен резистор на входе логического транзистора (который уже имеет его внутри)

— назначение диода в цепи измерения зарядного тока осталось загадкой

Спецификация применяемых компонентов:

Тайваньский контроллер под девизом «Make You Win» (чтобы выиграть)

MEGAWIN MA84G564AD48 (80C51 8bit USB 64k 12bit ADC)

IRF3205 (55V 110A 200W 8mΩ)

DTU40N06 (60V 40A 136W 13mΩ)

DTU40P06 (-60V -40A 113W 22mΩ)

12CWQ10FN (100V 12A 0,65V)

DTC114 (50V 100mA)

KST64 (-30V -500mA hFE10k)

MMBT3904 (40V 200mA)

MMBT3906 (-40V -200mA)

LM2904 (3mV, 7μV/°C)

LM393 (2mV)

LM324 (2mV, 7μV/°C)

TD1534 (340kHz 3,6-20V 2A)

78M05 (7-35V 0,5A)

Принцип работы похож на B6, схема оптимизирована для компактного исполнения, изменения в основном в лучшую сторону.

Для облегчения понимания работы схемы, упрощённо набросал отдельно силовую часть.

Силовой преобразователь напряжения собран по классической схеме Step–Up/Down с одним общим накопительным дросселем и двумя ключами. Управление ключами организовано через контроллер при помощи ШИМ, которой и задаётся ток зарядки и разрядки.

Обратная связь зарядной цепи реализована чисто программными средствами.

Частота работы ШИМ в любом режиме около 32кГц

Напряжение на затворе полевика преобразователя Step Down в режиме зарядки при выходном напряжении 4В, активный уровень низкий.

Напряжение на затворе полевика преобразователя Step Up в режиме зарядки при выходном напряжении 16В, активный уровень высокий.

Управляющее напряжение для полевика разрядки (работающий в линейном режиме) формируется из ШИМ сигнала через фильтр НЧ, который далее усиливается операционным усилителем (ОУ).

Обратная связь цепи разряда — аппаратная на базе ОУ.

Напряжение на выходе контроллера 11(P2.6) в режиме разрядки.

Балансировка работает по принципу дополнительной нагрузки элементов с наибольшим напряжением в общей цепи. Ток балансировки зависит от напряжения на аккумуляторе и составляет 80-160мА на каждый элемент.

Примечательно, что балансировка работает не только при заряде аккумуляторов, но и при разряде тоже, дополнительно нагружая элементы с максимальным напряжением.

Напряжение на каждом элементе измеряется дифференциальным усилителем на базе ОУ и подаётся через коммутатор на АЦП контроллера. На этот-же коммутатор подаётся сигнал с обоих температурных датчиков.

Напряжение считывается довольно точно.

Задающий кварцевый резонатор отсутствует, поэтому точность учёта времени заведомо невысока.

Проверка показала, что мой экземпляр за час убегает на 45 секунд — это вносит дополнительную погрешность измерения ёмкости 1,2% (завышает показания)

Некоторые особенности схемы B6 mini и отличия от B6:

— Имеется два стабилизатора напряжения +5В — линейный для питания контроллера и импульсный для питания подсветки индикатора и подключаемого к USB Wi-Fi модуля беспроводной передачи данных. Наличие питания на USB может сыграть злую шутку — если зарядку подключить к выключенному компьютеру, импульсный преобразователь 5В может выйти из строя!

— USB подключается непосредственно в контроллер без преобразователей.

— Схема контроля напряжения на балансных разъёмах стала более логичной и правильной.

— Схема заметно упростилась за счёт применения логических N-P-N транзисторов DTC114 (маркировка 64) и составных P-N-P транзисторов KST64 (маркировка 2V)

Обнаруженные конструктивные проблемы:

— Габаритные конденсаторы не закреплены герметиком, следовательно зарядку лучше сильно не трясти и не ронять.

Исправляется нейтральным герметиком или компаундом.

— Дроссель преобразователя висит на своих ножках и вибрирует при постукиванию по корпусу.

Можно закрепить нейтральным герметиком или компаундом.

— Плата разъёмов балансировки припаяна только с одной стороны.

При желании, можно дополнительно пропаять.

— Металлическая рамка дисплея касается обмотки дросселя.

Желательно проложить изолятор или просто отогнуть лапку крепления рамки.

— Одна диодная сборка установлена с лицевой стороны платы и следовательно через пластину не охлаждается — при выходном токе зарядки более 4А, она сильно греется. Простыми способами исправить не получится.

— Полевик цепи разряда охлаждается через очень толстую мягкую силиконовую неармированную термопрокладку (3,5мм), что приводит к его довольно сильному нагреву в режиме разряда. Надеюсь, производитель знал что делал.

Можно теоретически прикинуть. Теплопроводность такой термопрокладки в лучшем случае 3Вт/мК, что при площади теплового контакта корпуса TO-220 1,0см2 и дырчатого корпуса зарядки 0,6см2, толщине 3,5мм даёт нагрев 15ºС на каждый Ватт. Через выводы на плату отводится около 1Вт, остальные 4Вт передаёт прокладка — полевик нагреется не менее 100ºС (4*15+40). Реальная измеренная температура при максимальной мощности 5Вт оказалась аж 114ºС (измерял термрпарой в районе крепёжного отверстия полевика). Немного снизить его температуру можно, если между корпусом и платой мазнуть термопасты.

Охлаждение остальных полупроводников организовано через бутерброд: термопрокладка 1мм — алюминиевая пластина 4мм — термопрокладка 1мм — алюминиевый корпус

Корпус зарядки изолирован от схемы.

Зарядка имеет реальную защиту от переполюсовки питающего напряжения и защиту от переполюсовки подключённого аккумулятора, при этом защита от КЗ отсутствует.

Применяемые ОУ не являются прецизионными, поэтому изначально имеется заметная погрешность уставки малых токов. Например, при типичном начальном смещении ОУ LM2904 3мВ, ток разряда запросто может сместиться на 0,03А, а заряда сразу на 0,1А! Именно поэтому производителю приходится программно калибровать каждую зарядку для уменьшения погрешности уставки токов. Однако, температурный дрейф таким образом уменьшить нельзя.

Устранить этот недостаток возможно, используя прецизионные ОУ (например AD712C, AD8676 и т.д.) и более оптимально развести печатную плату, однако это приведёт к удорожанию производства. Заводская калибровка конечно в какой-то степени снижает это смещение, однако как её проводить самостоятельно — неизвестно.

Источник: http://musku.ru/skyrc-imax-b6-mini-glazami-elektronika/

Продолжение следует...