Специальные цены   новые товары
Закрытая тема
Показано с 1 по 4 из 4

Как чинить регуляторы хода.

Тема раздела Аппаратура радиоуправления в категории Cамолёты - Общий; По мылу приходит мне много вопросов о подходах к починке сгоревших регуляторов хода. Дабы не повторяться с ответом каждому, я ...

  1. #1

    Регистрация
    07.08.2001
    Адрес
    Воронеж
    Возраст
    58
    Сообщений
    4,397
    Записей в дневнике
    4

    Как чинить регуляторы хода.

    По мылу приходит мне много вопросов о подходах к починке сгоревших регуляторов хода. Дабы не повторяться с ответом каждому, я решил высказать несколько соображений по этому поводу здесь. Другие моделисты меня дополнят.

    Прежде всего, стоит почитать статью на главной странице по регуляторам хода и ознакомиться с принципом их устройства. Не смотря на богатое разнообразие, регуляторы коллекторных электродвигателей весьма однотипны по своему устройству.

    Чаще всего, регулятор хода выходит из строя из-за ошибочной переполюсовки его питания от аккумулятора. Реже - из-за перегрева при работе продолжительное время на предельных режимах и плохом теплоотводе. Еще, бывает, из-за короткого замыкания в нагрузке. Все эти случай вызваны небрежным обращением с моделью. Как следствие - выгорают силовые ключи, но бывают и повреждения других узлов.
    Сгоревшие силовые ключи видны обычно при визуальном осмотре. В ключах миниатюрного корпуса SO-8 видно вздутие пластмассы корпуса возле вывода затвора. У ключей в корпусе ТО-220 пласмасса вздувается в нижней (ближе к выводам) лицевой части корпуса. Бывает, ключи сгорают и без внешних повреждений. Однако при прозвонке их тестером, он показывает открытый канал сток-исток при отключенном затворе в обоих направлениях.
    Менее распространено, но тоже встречается, нарушение контакта в какой-либо пайке, либо микроразрыв печатного проводника на плате. Вызваны такие дефекты большим уровнем механических вибраций или ударов, что, в общем то, тоже связано с пренебрежительным отношением моделиста к амортизации бортовой аппаратуры. Такие дефекты визуально не обнаруживаются.
    В мощных регуляторах с опторазвязкой, бывает, выходит из строя входной ключ перед оптроном (типовую схему опторазвязки см. в статье). В некоторых случаях транзистор оказывается пробит статическим электричеством. Явление достаточно редкое, но встречалось мне не раз.
    В регуляторах с BEC, часто от внутреннего стабилизатора в 5 вольт питается как малосигнальная часть регулятора, так и приемник с сервомашинками. При коротком замыкании (опять же по небрежности) цепи питания серв, транзистор стабилизатора также сгорает, если в схеме стабилизатора нет защиты от КЗ.

    При дефектации регулятор хода разбирается. Пластмассовый корпус снимается, а термоусадка - разрезается аккуратно резаком. После починки, регулятор затягивают новой термоусадкой, которую сейчас легко купить любого диаметра.
    Если визуальный осмотр показал сгоревшие ключи, то они выпаиваются. Затем, регулятор хода подключают к приемнику, включают передатчик и подают напряжение питания на регулятор без подключения электродвигателя. Для диагностики абсолютно необходим осциллограф. Подойдет любой.
    Пусть Вас не смущает отсутствие схемы регулятора. Конечно, при наличии схемы все гораздо проще, но это не наш случай. Перед включением, во время осмотра выделите на печати базовые элементы регулятора. Прежде всего это микроконтроллер с зашитой в него программой. Надо по наименованию микросхемы найти ее технические данные в интернете. Для этого, сначала микросхема идентифицируется по логотипу изготовителя. Хороший справочный набор логотипов есть здесь: http://www.elektronikforum.de/ic-id/
    Установив фирму по логотипу заходите на ее сайт и ищите описание вашей микросхемы. Из описания вам нужна распиновка (цоколевка) .
    Затем находите на плате стабилизатор 5 вольт. Как правило, это обычный параметрический стабилизатор с силовым биполярным транзистором, и находится он без труда. Иногда, в регуляторе стоит интегральный линейный стабилизатор, который тоже легко находится на плате.

    После включения схемы, если дыма больше нет, смотрим на микропроцессор. На его ножке питания должно быть 5 вольт. Если этого нет - проверяем стабилизатор.
    Если есть, смотрим осциллографом, есть ли на выводах внутреннего генератора высокочастотный сигнал с частотой в 4-10 МГц. Это выводы, к которым подключен керамический или кварцевый резонатор. Найти их легко по распиновке микроконтроллера. Если генерация есть, убеждаемся, что на одну из ножек микроконтроллера приходит с приемника канальный импульс, с периодом в 20 мс и регулируемой с передатчика длительностью от 1 до 2 мс. Если этого нет - проверяем всю цепочку от сигнального провода к приемнику до микроконтроллера. Если все есть, то находим выход микроконтроллера, управляющий силовыми ключами. Найти его можно по печатной плате, если проследить цепь назад, от затворов силовых ключей к микроконтроллеру. В этом промежутке может стоять либо микросхема драйвера силовых ключей, либо схема на обычных биполярных транзисторах, выполняющая роль драйвера силовых ключей. Если малосигнальная часть регулятора уцелела, то на этом выводе вы увидите осциллографом широтно-модулированный импульсный сигнал. Скважность импульсов в нем будет меняться от нуля до единицы при регулировке ручки газа на передатчике от нуля до максимума.

    Извините, должен бежать по работе. Продолжение последует после обеда

  2.  
  3. #2

    Регистрация
    07.08.2001
    Адрес
    Воронеж
    Возраст
    58
    Сообщений
    4,397
    Записей в дневнике
    4
    Продолжим.
    Помимо управления основными ключами, на регуляторах с тормозом микроконтроллер имеет отдельный выход управления ключем тормоза. Его потенциал изменяется при переводе ручки газа на передатчике из положения полного хода в положение стоп. ШИМа там нет, по крайней мере у простых регуляторов. У мощных - тоже есть широтно-модулированный импульсный сигнал.
    У реверсивных регуляторов, как правило, два выхода с ШИМ - один для нижнего плеча моста силовых ключей прямого хода, другой - для нижнего плеча моста реверса. Соответственно они имеют выход для управление верхними плечами моста, открывая настеж одно для прямого хода, другое - для реверса. ШИМа для верхних плеч нет. Потенциал там изменяеися при переводе ручки газа из положения "вперед" в положение "назад".
    Здесь плечи указаны по схемам из упомянутой статьи.
    Итак, если у вас при нормальном питании микроконтроллер не генерит свой ВЧ сигнал - вероятнее всего он умер, и регулятор годиться только на запчасти. Потому как купить новый такой же вы сможете, а вот зашить в него программу - нет.
    Если микроконтроллер свой сигнал генерит, а выходного ШИМа нету - для того, чтобы снять подозрения в его смерти, надо убедиться в том, что ему ничего не мешает. Мешать же могут цепи отключения по снижению напряжения питания - функция Power Cut Off, или цепи защиты от перегрузки током и тепловой защиты. Эти цепи имеют мало элементов и легко обнаруживаются на печатной плате вокруг микроконтроллера. Если на контроллере питание в порядке, внутренний ВЧ генератор работает и цепи защиты исправны, а на выходе ШИМа нету при перемещении ручки газа на передатчике из одного крайнего положения в другое, то, вероятнее всего, выгорел выход микроконтроллера. Бывает, что регулятор откликается на кнопки установки режимов, подмигивает светодиодом, а ШИМа нету. К сожалению - не лечится.
    Если у вас малосигнальная часть заработала и сигнал ШИМ доходит до затворов силовых ключей, считайте, что вам повезло, и ремонт - дело техники. Остается только заменить силовые ключи. Как их менять?
    Прежде всего надо разбраковать оставшиеся внешне целыми ключи прозвонкой канала сток-исток. При соединенном затворе с истоком - канал должен быть закрыт. В регуляторах часто в параллель включено по несколько транзисторов. Их стоки и истоки соединены на плате непосредственно, а затворы - через малоомные резисторы. Если выгорела только часть из них, менять на новые, другого типа можно только целиком группой.
    Для подбора замены, по логотипу на их корпусе и выше приведенному сайту находим изготовителя MOSFET - транзисторов. Даже если транзистор обгорел, при тщательном разглядывании нескольких штук в косых лучах света, логотип рассмотреть в лупу можно. Затем на сайте изготовителя находим параметры этих транзисторов. Выписываем тип канала, корпуса, максимальный ток стока, максимальное напряжение сток-исток и сопротивление открытого канала. Затем заходим на сайт http://www.irf.com и подбираем подходящую замену. Нам нужно, чтобы канал и корпус ключа были того же типа, что и родные. Сопротивление открытого канала не больше, а максимальный ток и напряжение сток-исток не меньше родных. Выписываем названия в столбик, по мере удаления от родных показателей и идем в Москве в магазины http://www.chip-dip.ru , предварительно уточнив в сети, где есть искомые детали. В Москве есть и другие неплохие магазины. Вне Москвы сложнее. Но, к примеру, в Воронеже есть прекрасный Дип и Чип, названный в пику московскому наоборот. Хорошие магазины есть теперь во многих крупных городах. В крайнем случае - есть интернет-торговля с доставкой почтой. Перед походом в магазин надо выбрать несколько вариантов замены. Если остановиться только на одном типе, - именно его в магазине может не быть, а продавцы подбирать замену вам не станут.
    Собственно, дальше все ясно - пайка с жидким флюсом и последующей тщательной промывкой. После того, как удостоверитесь в успешной работе регулятора, плату хорошо бы залачить полиуретановым лаком, можно - паркетным. Регулятор будет устойчивее к влаге.

    Как быть, если внешне все исправно, а сигнал по цепям не проходит? Стандартный радиолюбительский прием, со щупом осциллографа ищем микротрещину или сгоревший элемент последовательно идя по цепи. Часто микротрещины бывают в местах установки разъемов. Может помочь простая пропайка этих мест.
    Если дефект пропадающий, - то работает, то нет, причина в пропадающем контакте. Ищется так. На середину изучаемой цепочки элементов впаивается проводок к щупу осциллографа. Далее аккуратно пальцами плата изгибается вдоль и поперек, а также винтом до появления пропадающего дефекта. Если сигнал пропал до осциллографа, значит дефект в первой половинке и так далее. Поиск пропадающих дефектов требует терпения.

    На сегодня хватит. А то число неудачное, комп пять раз подвисал, пока этот текст набирал.

  4. #3

    Регистрация
    07.08.2001
    Адрес
    Воронеж
    Возраст
    58
    Сообщений
    4,397
    Записей в дневнике
    4
    Продолжим далее.
    Встречаются неисправности регулятора, когда он не совсем умер, но работает на взгляд моделиста неправильно. При анализе такой ситуации надо учитывать, что регуляторы хода коллекторных электродвигателей представляют из себя устройство с малым количеством обратных связей. Собственно, к обратным связям относятся разнообразные защиты, от большого тока в нагрузке, от перегрева, от просадки напряжения питания. Если при экспериментах на столе эти связи не оказывают влияния на работу регулятора, то в первом приближении его можно считать устройством без обратных связей. А это значит, что четко заданному на входе регулятора канальному импульсу соответствует на выходе фиксированный импульсный сигнал ШИМ. И никакого мельтешения, срыва и т.п. на выходе быть не должно.
    Для того, чтобы удостовериться в исправности работы микроконтроллера - мозгов регулятора, надо включить регулятор без нагрузки со свежезаряженной батареей. Удостовериться осциллографом в отсутствии срабатывания цепей защиты и стабильном канальном импульсе. Если в таких рафинированных условиях выход регулятора имеет стабильный ШИМ, то с регулятором все в порядке. Подключаем электродвигатель. Если после этого все задергалось, смотрим цепи защиты, - все в порядке. Тогда проверяем канальный импульс. Зачем? Так после подключения электродвигателя мы получаем обратную связь по помехам радиоканалу, если электродвигатель не имеет на щетках конденсаторов, да еще если сильно изношен коллектор и активно искрят щетки. Этот прием - включение регулятора без мотора, очень полезен при непонятных процессах в регуляторе. Если без мотора все в порядке, а с ним начинается ерунда - не грешите на мозги и программу. Значит дело в силовой части.
    MOSFET - транзисторы, как правило, либо полностью исправны, либо сгорели. В редких случаях бывает плавная деградация параметров ключа. К примеру, повышается сопротивление открытого канала. Это плохо не только с точки зрения перераспределения нагрузки между параллельно включенными транзисторами. В моей практике был случай, когда такой дефект провоцировал появление "звона" параллельных ключей. Так что даже антизвонные резисторы, развязывающие цепи затворов транзисторов не помогали. Звон наблюдался на фронтах ШИМ с частотой в несколько МГц. Найти дефектный транзистор удалось последовательным измерением сопротивлений открытого канала у всех транзисторов звенящей группы. Но это явление редкое, и возникает при хроническом перегреве регулятора хода.
    Если неисправна схема (или микросхема) драйвера силовых ключей, учтите, что во многих схемах низковольтных регуляторов драйвер питается от встроенного в схему повышающего источника питания. Если он неисправен, то регулятор нормально работать не будет.
    В драйверах силовых ключей надо проверять работу бутстрепной цепи, по-русски - цепи вольтодобавки. Подробнее о ней - в приведенной в конце литературе.

    Регуляторы хода бесколлекторных моторов с датчиками положения ротора диагностируются примерно так же. При этом датчики подключаются, а силовые обмотки - нет. Плавно поворачивая ротор руками убеждаемся в последовательном переключении фаз силового выхода регулятора.

    По бессенсорным регуляторам все намного сложнее. Здесь полно обратных связей, и неисправность в одном звене выводит из режима всю петлю. Поэтому предложенные методы для поиска неисправностей на таком регуляторе не годятся. Для нестандартного ремонта бессенсорных регуляторов, когда надо не просто поменять выгоревшие ключи, нужна довольно высокая квалификация и знания электротехники. В отличие от обычных регуляторов, смонтированных на двусторонней печатной плате, бессенсорные регуляторы, как правило, сделаны на многослойных печатных платах. Поэтому восстановить изучаемый фрагмент схемы в таких регуляторах намного сложнее. Здесь полезно знать примеры реализации схемотехнических решений на других регуляторах.

    В некоторых случаях, регулятор хода может быть встроенной частью в составе другой электроники. Один из примеров - пикоборт электровертолета Piccolo. Там даже два регулятора хода - один для мотора несущего винта, другой для мотора хвостового винта. При диагностике работы регулятора хвостового винта надо учитывать, что канальный импульс управления по курсу приходит на него с приемника не напрямую, а после аппаратного микширования с сигналом встроенного на эту же печатную плату пьезогироскопа. В случае отказов в схеме гироскопа, он может влиять на регулятор хода хвостового винта, даже когда плата лежит неподвижно на столе. Про это не надо забывать.

    Вот пока и все. Желающим разобраться в современной силовой электронике могу посоветовать почитать недавно изданную книгу Семенова "Силовая электроника для любителей и профессионалов". Очень неплохая книжица.

  5. #4

    Регистрация
    05.12.2002
    Адрес
    Москва, Измайлово
    Возраст
    50
    Сообщений
    400
    А не оформить ли это все в статью отдельную? Например, "Опыт ремонта регуляторов хода".

  6.  
Закрытая тема

Похожие темы

  1. Регуляторы хода
    от Neman2000 в разделе Самодельная электроника, компьютерные программы
    Ответов: 495
    Последнее сообщение: 31.07.2013, 14:55
  2. Самодельные регуляторы хода, отношние к ним...
    от ubd в разделе Судомодели. Общий
    Ответов: 93
    Последнее сообщение: 11.12.2008, 15:32
  3. Как переделать регулятор хода (реверсивный) на 24 вольта
    от Георгий в разделе Самодельная электроника, компьютерные программы
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 04.06.2004, 15:21
  4. Ответов: 2
    Последнее сообщение: 01.10.2003, 11:47
  5. В Москве кто нибудь чинит или диагностирует регуляторы хода?
    от Albert в разделе Электродвигатели, регуляторы, мотоустановки
    Ответов: 1
    Последнее сообщение: 19.09.2003, 15:59

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения