Akku-Lade-Center ALC 3000 PC
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BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Best.-Nr.: 76962 Version 1.01 Stand: Januar 2009 Akku-Lade-Center ALC 3000 PC Technischer Kundendienst Für Fragen und Auskünfte stehen Ihnen unsere qualifizierten technischen Mitarbeiter gerne zur Verfügung. ELV • Technischer Kundendienst • Postfach 1000 • D-26787 Leer Reparaturservice Für Geräte, die aus ELV-Bausätzen hergestellt wurden, bieten wir unseren Kunden einen Reparaturservice an. Selbstverständlich wird Ihr Gerät so kostengünstig wie möglich instand gesetzt. Im Sinne einer schnellen Abwicklung führen wir die Reparatur sofort durch, wenn die Reparaturkosten den halben Komplettbausatzpreis nicht überschreiten. Sollte der Defekt größer sein, erhalten Sie zunächst einen unverbindlichen Kostenvoranschlag. Bitte senden Sie Ihr Gerät an: ELV • Reparaturservice • Postfach 1000 • D-26787 Leer ELV Elektronik AG • Postfach 1000 • D-26787 Leer Telefon 0491/600888 • Telefax 0491/6008-244 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 1 2 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Akku-Lade-Center ALC 3000 PC Das neue Akku-Lade-Center ALC 3000 PC unterstützt alle aktuellen Akku-Technologien am Markt (inkl. LiFePO4-Akkus), sämtliche Parameter lassen sich optimal an die eigenen Bedürfnisse und an die eigenen Akku-Typen anpassen, sie können bei Bedarf auch wieder verändert werden, und dennoch ist das Gerät absolut kinderleicht zu bedienen. Nach der Konfiguration mit Hilfe der zugehörigen komfortablen PC-Software ist eine Fehlbedienung so gut wie unmöglich und eine versehentliche Änderung von wichtigen Parametern nahezu ausgeschlossen. Am Gerät sind nur noch zwei Tasten vorhanden (eine Taste zur Auswahl der aktuell gewünschten Funktion und eine weitere Taste zum Starten und Stoppen des Bearbeitungsvorgangs). Alle weiteren Einstellungen übernimmt das Gerät vollkommen automatisch aus der Datenbank. Allgemeines Die Akku-Ladestation ALC 3000 PC verfügt über ein sehr umfangreiches und komfortables Akku-Management, unterstützt alle gängigen Akku-Technologien am Markt und ist absolut zukunftssicher, da durch Flash-Technologie jederzeit Updates und Upgrades erfolgen können (aufgrund des rasanten Wandels im Bereich der Akku-Technologie ein nicht zu unterschätzendes Feature). Niemand kann genau sagen, welche AkkuTechnologien in wenigen Jahren den Markt beherrschen werden. Daher kann beim ALC 3000 PC im Bedarfsfall die komplette Steuersoftware (Firmware) über die USB-Schnittstelle des Gerätes einfach ausgetauscht werden. Die aktuelle Firmware und PC-Software unterstützt alle derzeit wichtigen Akku-Technologien wie Nickel-Cadmium (NiCd), Nickel-Metall-Hydrid (NiMH), Blei-Gel, Blei-Säure, Lithium-Ionen (Li-Ion), Lithium-Polymer (LiPo) und LithiumEisen-Phosphat (LiFePO4). Es stehen unterschiedliche, umfangreiche Programme wie Laden, Entladen, Entladen/Laden, Test, Zyklen, Auffrischen, Warten, Formieren und Erhaltungsladung zur Verfügung, wobei ein großes hinterleuchtetes Grafik-Display alle Funktionen und Programmabläufe anzeigt. Beim ALC 3000 PC stehen Lade- und Entladeströme bis 5 A zur Verfügung und die maximale Ladeleistung ist auf 60 VA begrenzt. Es ist beim ALC 3000 PC sowohl Netzbetrieb (eingebautes 230-V-Schaltnetzteil) als auch eine externe DC-Versorgung möglich. In einer integrierten Akku-Datenbank können die Parameter von bis zu 40 unterschiedlichen Akku-Sätzen gespeichert werden, wobei auch eine Super-Schnellladefunktion mög- BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG lich ist. Dazu ist an der Geräterückseite ein externer Temperatursensor anzuschließen, der an dem zu ladenden Akku befestigt wird. Mit einem integrierten Datenlogger können für bis zu 10 Bearbeitungsvorgänge komplette Lade-/Entlade-Kurvenverläufe aufgezeichnet werden, wobei auch die zugeordneten AkkuDaten zur Verfügung stehen. Eine USB-Schnittstelle an der Geräterückseite dient zur Kommunikation mit einem PC. Das Auslesen des Datenloggers erfolgt über die USB-Schnittstelle des Gerätes, wobei über die Schnittstelle auch die Steuerung aller Funktionen möglich ist. Mit einem PC und der Software „ChargeEasy“ kann jederzeit eine Aufbereitung und Weiterverarbeitung der gesammelten Daten erfolgen. Technische Daten: ALC 3000 PC Max. Ladestrom: 5 A (max. 60 VA) Max. Entladestrom: 5 A (max. 40 VA) Max. Ladespannung bei UB = 24 V: 22,5 V (14 Zellen NiCd bzw. NiMH, 5 Zellen Li-Ion bzw. LiPo, 8 Zellen Pb) Unterstützte Akku-Technologien: NiCd, NiMH, Pb-Gel, Pb-Säure, Li-Ion, LiPo, LiFePO4 NiCd/NiMH Negative Spannungsdifferenz (-∆U): unterschiedlich konfigurierbar für NiCd und NiMH Max. Akku-Spannung (Not-Abschaltung): Bedienkonzept des ALC 3000 PC 1,80 V/Zelle Entladeschluss-Spannung: 0,8 bis 1,1 V/Zelle (einstellbar) Blei Revolutionierend im Bereich der Ladetechnik ist das außergewöhnlich komfortable und übersichtliche Bedienkonzept mit nur 2 Tasten am Gerät, wobei keine komplizierten Eingaben und Einstellungen erforderlich sind, obwohl das Gerät exakt an den zu ladenden Akku-Typ angepasst ist. Der Trick liegt in der Konfiguration des Gerätes mit der PC-Software über die USB-Schnittstelle. Am Gerät braucht der Anwender sich dann nicht mehr um diese Einstellungen zu kümmern. Die meisten Anwender nutzen nur wenige unterschiedliche Akku-Typen, die allenfalls mit unterschiedlichen Funktionen bearbeitet werden sollen. Oft kommt dabei nur ein Akku-Typ aktuell zum Einsatz, der dann aber optimal gepflegt werden soll. Genau bei diesen Anforderungen setzt auch das Bedienkonzept des ALC 3000 PC an. Per PC-Software wird das ALC 3000 PC exakt an den zu ladenden Akku-Typ angepasst, wobei es egal ist, ob es sich dabei um einen NiCd-, NiMH-, Blei- oder Lithium-Akku handelt. Damit keine Verwechslungen und falschen Parametereinstellungen möglich sind, kann dann mit dem ALC 3000 PC nur der konfigurierte Akku-Typ bearbeitet werden. Über die PC-Software ist natürlich auch jederzeit ein neuer Akku-Typ konfigurierbar, der dann optimal bearbeitet wird. Wenn der Wunsch besteht, direkt am Gerät unterschiedliche Akkus auswählen zu können, so steht als weiteres Highlight ein optionales Transponder-Identifikationssystem zur Verfügung (Abbildung 1). Die Transponder-Leseeinheit wird einfach an die dafür vorgesehene Buchse an der Geräterückseite angeschlossen und die Identifikation des zu bearbeitenden Akkus erfolgt berührungslos mit Hilfe von kleinen PassivTransponder-Chips, die direkt am Akku bzw. Akku-Pack angebracht werden. Da die vorgesehenen Transponder bei einem Durchmesser von 20 mm nur 0,5 mm dick sind, können diese leicht an einem Akku oder Akku-Pack angeklebt werden. Das Gewicht von nur 0,8 g ist dabei vernachlässigbar. Mit dem Transponder-System können die Ladeparameter von bis zu 40 einzelnen Akku-Sätzen aus der Akku-Datenbank des ALC 3000 PC aufgerufen werden, ohne dass Parameter eingegeben werden müssen oder die Gefahr einer Verwechslung besteht. Einfach zur Erfassung die Leseeinheit in die Nähe des am Akku angebrachten Transponders (1–3 cm) bringen, und alle Parameter sind automatisch korrekt eingestellt. Ladespannung: 2,25 bis 2,50 V/Zelle (einstellbar) Ladeschlusserkennung: I ≤ C/120 Erhaltungsladung: 2,20 bis 2,28 V/Zelle (einstellbar) Entladeschluss-Spannung: 1,70 bis 2,00 V/Zelle (einstellbar) Lithium-Ionen Ladespannung: 3,9 bis 4,1 V/Zelle (einstellbar) Auffüll-Ladung: 3,85 bis 4,05 V/Zelle (einstellbar) Entladeschluss-Spannung: 2,7 bis 3,1 V/Zelle (einstellbar) Lithium-Polymer Ladespannung: 4,0 bis 4,2 V/Zelle (einstellbar) Auffüll-Ladung: 3,95 bis 4,15 V/Zelle (einstellbar) Entladeschluss-Spannung: 2,7 bis 3,2 V/Zelle (einstellbar) Lithium-Eisen-Phosphat Ladespannung: 3,4 bis 3,8 V/Zelle (einstellbar) Auffüll-Ladung: 3,25 bis 3,65 V/Zelle (einstellbar) Entladeschluss-Spannung: 1,8 bis 3,0 V/Zelle (einstellbar) Allgemein Temperaturüberwachung Akku: Anschlussmöglichkeit f. externen Temp.-Sensor Transponder-Leseeinheit: optional anschließbar über Western-Modularbuchse PC-Schnittstelle: USB 1.1, Software update- und upgradefähig durch Flash-Speicher Wärmeabfuhr: integriertes temperaturgeregeltes Kühlkörper-Lüfteraggregat Spannungsversorgung: eingebautes 230-V-Schaltnetzteil (72 VA) oder extern 12 bis 24 VDC Abmessungen (B x H x T): 150 x 95 x 155 mm Ladeverfahren, Ladeausgang Während des Ladevorgangs überwacht der Mikrocontroller ständig den Spannungsverlauf am Ladeausgang, wobei zur Auswertung der Ladekurve mehrere aufeinanderfolgende Messwerte dienen. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 3 4 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Bild 1: Die TransponderLeseeinheit Für bestmögliche Ladeergebnisse erfolgt eine ständige Überwachung der zum jeweiligen Akku-Typ gehörenden Ladekurve mit 14-Bit-Auflösung. Bei allen Akku-Technologien ist eine sichere Lade-Enderkennung entscheidend für die Lebensdauer der angeschlossenen Akkus. Bei NiCd- und NiMH-Akkus erfolgt die Lade-Enderkennung nach der besonders zuverlässigen Methode der negativen Spannungsdifferenz am Ende der Ladekurve (-∆U), wobei die -∆U-Schwelle in einem sicheren Bereich konfigurierbar ist und somit eine Anpassung an die eigenen individuellen Anforderungen erfolgen kann. Dieses Feature haben nur sehr wenige Ladegeräte zu bieten. Für ein ausgeprägtes -∆U werden Ladeströme >0,5 C empfohlen. Wenn über mehrere Messzyklen am Akku eine Spannungsdifferenz von wenigen Millivolt (konfigurierbar) nach unten registriert wird, schaltet das ALC 3000 PC auf Erhaltungsladung um. Bei NiMH-Akkus wird der gegenüber NiCd-Akkus flachere Kurvenverlauf der Ladekurve berücksichtigt. Bei geringen Ladeströmen kann die Lade-Enderkennung Timer-gesteuert erfolgen, wobei der Ladefaktor in Abhängigkeit von der Nennkapazität konfigurierbar ist. Somit ist immer eine optimale Anpassung an die eigenen individuellen Bedürfnisse möglich. Damit Übergangswiderstände an den Anschlussklemmen das Messergebnis nicht negativ beeinflussen, erfolgt die Messung der Akku-Spannung bei NiCd- und NiMH-Akkus im stromlosen Zustand. Eine Frühabschaltung bei überlagerten oder tiefentladenen NiCd- oder NiMH-Akkus wird durch eine zusätzliche PrePeak-Erkennung sicher verhindert. Bei tiefentladenen Akkus erfolgt zunächst eine Vorladung mit reduziertem Strom, um den Akku zu schonen. Bei Blei-, Lithium-Ionen-, Lithium-Polymer- und Lithium-EisenPhospat-Akkus erfolgt die Lade-Enderkennung nach der Strom-Spannungskurve, wobei für eine besonders hohe Sicherheit am Ende des Ladevorgangs die Spannungsüberwachung unter Last erfolgt. Gerade bei Lithium-Akkus muss die Lade-Endspannung mit sehr hoher Genauigkeit überwacht werden, wobei Überladungen und Tiefentladungen sicher ver- hindert werden. Für eine besonders lange Lebensdauer ist die Ladeschluss- und die Nachladeschwelle bei diesen Akku-Typen individuell konfigurierbar. Das ALC 3000 PC bietet unterschiedliche Programme zur umfangreichen Akku-Pflege, wobei sich die zur Verfügung stehenden Funktionen am jeweiligen Akku-Typ orientieren. Zur Abfuhr der Verlustwärme im Entladebetrieb ist das ALC 3000 PC mit einem innenliegenden Kühlkörper-Lüfteraggregat ausgestattet, und eine ständige Temperatur-Überwachung an der Endstufe schützt das Ladegerät in jeder Situation vor Überlastung. Für eine möglichst geringe Verlustleistung ist der Ladekanal mit einem leistungsfähigen PWM-Schaltregler ausgestattet. Die Lade-Endstufe kann eine Leistung von bis zu 60 VA liefern. Als Berechnungsgrundlage dient dabei nicht die Akku-Nennspannung, sondern es wird bei NiCd- und NiMHAkkus eine entsprechend höhere Spannung unter Lastbedingungen berücksichtigt. Datenlogger des ALC 3000 PC Der im ALC 3000 PC integrierte Datenlogger dient zur Aufzeichnung von kompletten Lade-/Entlade-Kurvenverläufen, wobei bis zu 10 komplette Bearbeitungsvorgänge gespeichert werden. Die Aufzeichnung und Speicherung erfolgt unabhängig vom Anschluss eines PCs, wobei selbstverständlich die Speicherung von allen Bearbeitungszyklen bei Bearbeitungsprogrammen mit mehreren Zyklen erfolgt. Dank Flash-Speichertechnologie bleiben die Daten auch ohne Betriebsspannung erhalten. Die Übertragung der gespeicherten Daten zu einem PC kann zu einem beliebigen, späteren Zeitpunkt erfolgen. Durch Übergabe der Datensätze z. B. an Tabellenkalkulationsprogramme ist die Analyse des Akku-Lebens nach beliebigen Kriterien möglich. USB-Schnittstelle des ALC 3000 PC Das Konzept des ALC 3000 PC basiert auf einer minimalen Bedienung am Gerät und darauf, dass sämtliche Konfigurationen mit Hilfe einer komfortabel zu bedienenden PC-Software vorgenommen werden. Mit Hilfe des zugehörigen PCProgramms „ChargeEasy“ erfolgt dann die Konfiguration des Gerätes und auch die Anpassung des ALC 3000 PC an beliebige Akku-Typen und -Technologien. Eine Datenbank im ALC 3000 PC kann bis zu 40 Akkus unterschiedlichster Technologie anlegen und die zugehörigen Daten speichern. Das Auslesen der mit dem integrierten Datenlogger erfassten Lade- und Entlade-Kurvenverläufe erfolgt ebenfalls über die USB-Schnittstelle. Zum Speichern, Auswerten und Archivieren dient die komfortable PC-Software „Charge Easy“. Über die USB-Schnittstelle ist auch die komplette Bedienung und Steuerung des Gerätes möglich. Transponder-Identifikations-System Da eines der wichtigsten Features beim ALC 3000 PC die ab- BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG solut unkomplizierte und einfache Bedienung ist, kann nach der Konfiguration mit Hilfe der PC-Software auch nur ein Akku-Typ mit der entsprechenden Akku-Technologie bearbeitet werden. Dadurch sind Verwechslungen von Akkus und AkkuTechnologien durch den Anwender und somit Bedienungsfehler so gut wie auszuschließen. Mit Hilfe des optionalen Transponder-Identifikations-Systems (siehe Abbildung 1) besteht aber auch, wie bereits erwähnt, die Möglichkeit, sämtliche in der Datenbank gespeicherten Akkus zu bearbeiten, ohne dass dazu eine Umkonfiguration mit Hilfe der PC-Software erforderlich ist. Damit keine Verwechslungen von Akkus und Akku-Technologien möglich sind, erfolgt die Akku-Identifizierung mit kleinen Passiv-Transpondern, die direkt am Akku bzw. Akku-Pack befestigt werden. Passiv-Transponder sind Hybrid-Bauelemente zur kontaktlosen Identifikation, bestehend aus einem Chip (Mikrocontroller mit Speicher), einer Antennenspule und einem Kondensator. Dank Miniaturbauweise sind Passiv-Transponder sehr flach und relativ einfach an einem Akku-Pack zu befestigen (z. B. mit Schrumpfschlauch). Das Beispiel in Abbildung 2 zeigt, wie einfach Passiv-Transponder an einem Akku-Pack angebracht werden können. Passiv-Transponder nutzen ausschließlich die elektrische Energie aus dem elektrischen Feld der Lesespule, so dass keine Spannungsversorgung oder Batterie erforderlich ist. Die Lebensdauer ist somit nahezu unendlich. Die Erfassung der Transponderdaten erfolgt mit einer kleinen optionalen Leseeinheit, die an die Rückseite des ALC 3000 PC anzuschließen ist. Sobald der Transponder erfasst wurde, erfolgt automatisch die Einstellung von allen konfigurierten Akku-Daten. Für den Akku-Nutzer ist die Sache somit sehr einfach, da er im Grunde genommen nicht einmal die Akku-Technologie kennen muss. Einfach den Akku bzw. das Akku-Pack an den Ladekanal anschließen, den Transponder erfassen, und der Akku ist mit allen wichtigen Daten eindeutig identifiziert. Bedienung am Gerät Da sich die Einstellmöglichkeiten des ALC 3000 PC am Gerät auf das Wesentliche beschränken, ist die Bedienung besonders einfach und intuitiv. Neben dem Netzschalter an der Geräterückseite sind nur die beiden Bedientaster „Funktion“ (zur Auswahl der Bearbeitungsfunktion) und „Start/Stop“ (zum Transponder Bild 3: Die Display-Hauptanzeige Starten und Stoppen der Bearbeitungsfunktion) vorhanden. Das große, hinterleuchtete LC-Display (Abbildung 3) zeigt alle wichtigen Funktionen und Daten. Eine Kontroll-LED, die über dem Ausgangsbuchsenpaar (Sicherheitsbuchsen) angeordnet ist, zeigt an, wenn der Lade-/Entladeausgang aktiv arbeitet. Nach dem Einschalten führt das Gerät eine kurze Initialisierungsphase durch, wobei in der oberen Displayhälfte alle zur Verfügung stehenden Segmente angezeigt werden. In der unteren Displayhälfte (Grafikfeld) erfolgt während der Initialisierung die Anzeige ALC 3000 und die Versionsnummer der Firmware. Danach erfolgt automatisch die Anzeige des Hauptfensters auf dem Display. Displayanzeige Im Hauptfenster der Displayanzeige (siehe Abbildung 3) werden in der oberen Displayhälfte Detail-Informationen zum konfigurierten Akku wie die Akku-Nennspannung, der Ladestrom, die Nennkapazität, die ausgewählte Funktion und die Akku-Technologie angezeigt. In der unteren Displayhälfte ist vor dem Start des Bearbeitungsvorgangs „Ready“ und der Name des aktuell konfigurierten Akkus zu sehen. Nach dem Start des Bearbeitungsvorgangs mit Hilfe des Tasters „Start/Stop“ leuchtet die Kontroll-LED über dem Ausgangsbuchsenpaar und in der unteren Displayhälfte wird die aktuell ausgeführte Funktion (z. B. Charging) sowie weiterhin der Name des Akkus angezeigt. In der oberen Displayhälfte erfolgt die Anzeige der gemessenen Akku-Spannung, des aktuell fließenden Lade- bzw. Entladestroms und der aufsummierten Kapazität. Des Weiteren wird die ausgeführte Funktion und die Akku-Technologie im oberen Bereich des Displays angezeigt. Auswahl der Bearbeitungsfunktion Im gestopptem Zustand (Kontroll-LED über dem Buchsenpaar leuchtet nicht) kann mit Hilfe des Tasters „Function“ die Bearbeitungsfunktion ausgewählt werden. Eindeutige Symbole verschaffen einen schnellen Überblick. Die nachfolgend beschriebenen Bearbeitungsfunktionen stehen zur Verfügung: Charge Bild 2: So können Transponder an Akkus angebracht werden. In der Ladefunktion führt das Gerät eine Ladung des angeschlossenen Akkus gemäß der eingestellten Werte durch. Unabhängig vom aktuellen Ladezustand wird nach dem Start BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 5 6 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG des Bearbeitungsvorgangs der angeschlossene Akku bzw. das Akku-Pack auf seine maximal speicherbare Kapazität aufgeladen. Solange der angeschlossene Akku geladen wird, erfolgt die Anzeige des entsprechenden Symbols im Display und die zugehörige Kontroll-LED über dem Ausgangsbuchsenpaar leuchtet. Wenn der Akku bzw. das Akku-Pack seine maximal speicherbare Kapazität erreicht hat, zeigt das Display im unteren Bereich „Charged“ und die eingeladene Kapazität ist in der oberen Displayhälfte abzulesen. Nun erfolgt bei NiCd- und NiMH-Akkus eine zeitlich unbegrenzte Erhaltungsladung (signalisiert durch Blinken der Kontroll-LED), um durch Selbstentladung entstehende Ladeverluste wieder auszugleichen. Bei Lithium- und Blei-Akkus erfolgt eine Nachladung, wenn die konfigurierbare Nachladeschwelle unterschritten wird. Der Akku darf in diesem Zustand für unbegrenzte Zeit am eingeschalteten Ladegerät angeschlossen bleiben. Discharge In der Funktion „Discharge“ erfolgt eine Entladung des angeschlossenen Akkus bis zur jeweils zugehörigen Entladeschluss-Spannung, und die aus dem Akku entnommene Kapazität wird auf dem Grafik-Display angezeigt. Discharge/Charge Zuerst beginnt der Entladevorgang zur Vorentladung des angeschlossenen Akkus. Wenn der Akku die zugehörige Entladeschluss-Spannung erreicht hat, startet automatisch der Ladevorgang mit dem konfigurierten Ladestrom. Eine regelmäßige Vorentladung ist bei NiCd-Akkus zu empfehlen, da dadurch zuverlässig der Memory-Effekt verhindert werden kann. Den Abschluss des Ladevorgangs bildet wieder die Funktion der Erhaltungsladung (Kontroll-LED blinkt). Test Die Funktion „Test“ dient zur Messung der Akku-Kapazität. Üblicherweise sollte die Messung der Akku-Kapazität unter Nennbedingungen durchgeführt werden, da die aus einem Akku entnehmbare Energiemenge unter anderem auch vom jeweiligen Entladestrom abhängt. Um die Kapazität zu ermitteln, wird der Akku zuerst vollständig aufgeladen. Dann wird eine Entladung unter den zuvor eingestellten Nennbedingungen vorgenommen bei fortlaufender Messung der Kapazität bis zur Entladeschluss-Spannung. Den Abschluss dieser Funktion bildet das Aufladen des Akkus mit automatischem Übergang auf Erhaltungsladung. Refresh Die Auffrisch-Funktion ist in erster Linie für schadhafte Akkus vorgesehen, die nach Durchlaufen dieses Programms oft wieder für eine weitere Verwendung zur Verfügung stehen. Dies gilt besonders für tiefentladene und überlagerte Akkus, aber auch Akkus, die einen Zellenschluss aufweisen, sind danach häufig wieder zu nutzen. Zuerst überprüft das Programm, ob eine Akku-Spannung vorhanden ist oder nicht und beaufschlagt den Akku nach einer Entladung mit starken Stromimpulsen. Danach führt das Ge- rät automatisch drei Lade-Entlade-Zyklen durch. Der erste Ladezyklus wird dabei mit einem Strom durchgeführt, der 10 % der Nennkapazitätsvorgabe entspricht. Da die Ladekurve eines derart vorgeschädigten Akkus oft nicht mehr den typischen Verlauf aufweist, ist beim ersten Ladezyklus die -∆U-Erkennung abgeschaltet. Die beiden danach folgenden Ladezyklen werden mit den vorgegebenen Lade-/ Entladeströmen durchgeführt, wobei die -∆U-Erkennung wieder aktiviert ist. Nach Beendigung des letzten Ladevorgangs wird der Akku mit der Erhaltungsladung ständig im voll geladenen Zustand gehalten. Cycle Akkus, die über einen längeren Zeitraum nicht genutzt wurden, sind meistens nicht in der Lage, die volle Kapazität zur Verfügung zu stellen. Die Funktion „Cycle“ (Regenerieren) dient nun in erster Linie zur Belebung von derartigen NiCd-/ NiMH-Akkus. Das Programm führt automatisch so lange den Lade-Entlade-Zyklus mit dem vorgegebenen Lade- und Entladestrom durch, bis keine nennenswerte Kapazitätssteigerung mehr festzustellen ist. Nach Ablauf des Programms wird die zuletzt eingeladene Kapazität auf dem Display angezeigt und die danach automatisch startende Erhaltungsladung gleicht Ladeverluste durch Selbstentladung automatisch aus. Forming Neue Akkus erreichen nicht sofort mit dem ersten Ladezyklus die volle Leistungsfähigkeit. Daher führt das Ladegerät eine konfigurierbare Anzahl von Lade-Entlade-Zyklen durch, um den Akku auf die maximale Kapazität zu bringen. Die Formierung von Akkus wird grundsätzlich mit reduziertem Strom durchgeführt, wobei die Laderaten C/10, C/5, C/3 und C/2 zur Verfügung stehen. Nach dem zweiten Ladevorgang wird anstatt des Formierstroms mit den eingestellten Lade- und Entladeströmen gearbeitet, jedoch höchstens mit 1C. Maintain Die Funktion „Maintain“ (Wartung) ist für alle Akkus vorgesehen, die längere Zeit nicht benutzt werden, deren Leistungsfähigkeit bei Gebrauch jedoch voll zur Verfügung stehen soll. In dieser Funktion werden NiCd- und NiMH-Akkus vollständig geladen, und durch Selbstentladung entstehende Ladeverluste werden wie bei der normalen Ladung durch die Erhaltungsladung ausgeglichen. Zusätzlich wird bei der Funktion „Maintain“ automatisch wöchentlich eine Entladung bis zur Entladeschluss-Spannung durchgeführt. Bei Blei-Akkus wird wöchentlich 10 % der Nennkapazität aus dem Akku entnommen und wieder nachgeladen. Natürlich wird bei der Entladung immer die vorgegebene Entladeschluss-Spannung berücksichtigt. Start und Stopp des Bearbeitungsvorgangs Nach Auswahl der Funktion kann der Bearbeitungsvorgang mit einer kurzen Betätigung der Taste „Start/Stop“ gestartet werden. Während des Ladevorgangs wird die eingeladene Kapazität und während des Entladevorgangs die aus BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG dem Akku entnommene Kapazität direkt auf dem Display angezeigt und fortlaufend aktualisiert. Bei laufender Funktion können mit der Taste „Function“ die eingestellten Werte für den Lade- und Entladestrom und die voraussichtlich noch erforderliche und die bereits abgelaufene Bearbeitungszeit abgefragt werden. Nach Beendigung des Bearbeitungsvorgangs ist grundsätzlich die Kapazität der zuletzt durchgeführten Aktion auf dem Display abzulesen, also mit Ausnahme von „Discharge“ immer die eingeladene Kapazität. Anschlüsse an der Rückseite des ALC 3000 PC An der Geräterückseite stehen neben dem Netzanschluss und dem Netzschalter verschiedene weitere Anschlussbuchsen zur Verfügung, die nachfolgend beschrieben werden. USB-Anschluss Wie bereits erwähnt, verfügt das ALC 3000 PC an der Geräterückseite über eine USB-Schnittstelle, die zur Kommunikation mit einem PC oder Notebook dient. Es handelt sich dabei um eine über Optokoppler galvanisch getrennte Schnittstelle. Die Kommunikation mit dem PC kann anhand der Leuchtdioden (TX, RX) rechts und links neben der USB-Buchse an der Geräterückseite überprüft werden. Das erforderliche USBKabel und die komfortable PC-Bedien- und Auswertesoftware „ChargeEasy“ gehören zum Lieferumfang des Gerätes. Anschluss für externen Temperatursensor Das ALC 3000 PC verfügt über eine Super-Schnellladefunktion, wobei Akkus mit einem Ladestrom bis zum vierfachen Wert der Nennkapazitätsangabe geladen werden können. Um diese Funktion nutzen zu können, ist aus Sicherheitsgründen die Überwachung der Akku-Temperatur erforderlich. Dazu wird an der rückseitigen 3,5-mm-Klinkenbuchse ein externer Temperatursensor angeschlossen, der direkt an dem zu ladenden Akku befestigt wird. Sobald am Akku unzulässige Temperaturwerte auftreten, wird der Ladevorgang beendet. Kleinspannungsbuchse Neben dem eingebauten 230-V-Schaltnetzteil ist die Spannungsversorgung des ALC 3000 PC mit einer externer Kleinspannung entsprechender Strombelastbarkeit möglich. Diese extern zugeführte Spannung darf zwischen 12 und 24 VDC liegen und wird an die dafür vorgesehene Hohlstecker-Buchse angeschlossen. Für den mobilen Einsatz kann das Gerät dann auch problemlos mit Hilfe eines Kfz-Akkus versorgt werden. Anschluss für Transponder-Leseeinheit Um die Bedienung so einfach wie möglich zu halten und um Verwechslungen auszuschließen, kann ohne TransponderLeseeinheit immer nur der aktuell konfigurierte Akku mit dem ALC 3000 PC bearbeitet werden. Mit der optional an der Geräterückseite anzuschließenden Transponder-Leseeinheit besteht auch ohne PC ein Zugriff auf alle in der Datenbank abgelegten Akkus, unabhängig von deren Technologie. Die Akku-Auswahl und -Datenerfassung ist dann kinderleicht. Die optionale Leseeinheit ist einfach in die Nähe des Akkus zu bringen (Abstand 1 bis 3 cm vom Transponder-Chip), und die Akku-Auswahl und die Erfassung von allen zugehörigen Daten erfolgt vollkommen automatisch, ohne dass dabei die Gefahr einer Verwechslung besteht oder Akkus mit unzulässigen Parametern bearbeitet werden. Blockschaltbild Außergewöhnliche Leistungsmerkmale und eine große Funktionsvielfalt erfordern natürlich einen entsprechenden Schaltungsaufwand. Einen Überblick über die funktionellen Zusammenhänge der einzelnen Baugruppen verdeutlicht am besten ein Blockschaltbild (Abbildung 4). Für viele ELV-Leser wird anhand des Blockschaltbildes sowie der Schaltbilder der einzelnen Baugruppen die „Verwandtschaft“ zum ALC 5000 Mobile und ALC 8500 Expert deutlich erkennbar sein. Das ALC 3000 PC basiert auf dem gleichen bewährten Schaltungskonzept. Auch beim ALC 3000 PC ist ein 8-Bit-AVR-Mikrocontroller mit RISC-Architektur das zentrale Bauelement. Ein besonderes Leistungsmerkmal dieses Controllers ist der im System programmierbare 64-KBit-Flash-Speicher, wodurch das ALC 3000 PC für die Zukunft gerüstet ist. Firmware-Updates und -Upgrades sind damit kein Problem und zukünftige AkkuSysteme oder -Erweiterungen können ohne Hardware-Änderungen implementiert werden. Der zentrale Mikrocontroller kommuniziert mit einem weiteren Mikrocontroller (im Blockschaltbild oben), der für die Ansteuerung des Grafik-Displays und alle weiteren Anzeigeaufgaben zuständig ist. Im Blockschaltbild links oben neben dem Haupt-Mikrocontroller ist ein Daten-Flash-Speicher eingezeichnet, der für die Datenloggerfunktion des ALCs zuständig ist. Hier können bis zu 10 Bearbeitungsvorgänge mit kompletten Lade-/EntladeKurvenverläufen gespeichert werden, die auch nach dem Abschalten der Betriebsspannung erhalten bleiben. Darunter befindet sich der Funktionsblock Inkrementalgeber (Drehimpulsgeber). Der Inkrementalgeber befindet sich geräteintern und dient ausschließlich zum Abgleich des ALC 3000 PC. Die Bedientasten, im Block darunter, sind direkt mit den entsprechenden Port-Pins des zentralen Mikrocontrollers verbunden. Ein Highlight des ALC 3000 PC ist natürlich die Akku-Identifizierung mit Hilfe von Passiv-Transpondern, die direkt am Akku bzw. Akku-Pack befestigt werden. Die im Blockschaltbild unterhalb der Bedientasten eingezeichnete Transponder-Leseeinheit ist optional und wird über eine sechspolige Westernmodular-Steckverbindung mit dem ALC 3000 PC verbunden. Die USB-Schnittstelle (Block unterhalb der Transponder-Leseeinheit) dient zur Kommunikation mit einem externen PC. Zur Signalumsetzung ist auf dem USB-Modul ein spezieller Chip vorhanden, der wiederum über Optokoppler (zur galvanischen Trennung) mit den entsprechenden Port-Pins des Mikrocontrollers verbunden ist. Eine der wesentlichen Aufgaben des Mikrocontrollers ist die BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 7 8 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Bild 4: Das Blockschaltbild des ALC 3000 PC U-LADE Steuerung der Lade-/Entlade-Endstufe. Neben der Aktivierung der Lade- und Entlade-Endstufe erfolgt auch die Sollwert-Vorgabe für den Lade- und Entladestrom vom Mikrocontroller. Dazu liefert der Controller ein PWM-Signal, wobei daraus durch Integration in der Lade-Entlade-Endstufe (im Blockschaltbild rechts) Steuer-Gleichspannungen gewonnen werden. Die schnelle Regelung innerhalb der Endstufen erfolgt hardwaremäßig durch Sollwert-Istwert-Vergleich. Zum Abtransport der Abwärme, insbesondere bei der Entladen-Funktion, dient ein leistungsfähiges Kühlkörper-Lüfteraggregat. Die Lüfterdrehzahl wird vom Mikrocontroller ebenfalls mit Hilfe eines PWM-Signals proportional zur Kühlkörpertemperatur gesteuert. Wie im Blockschaltbild der Endstufe zu sehen ist, dient zur Lade-/Entlade-Stromerfassung in der Endstufe ein ShuntWiderstand, an dem dann stromproportionale Spannungsabfälle entstehen. Sowohl die stromproportionalen Spannungen am Shunt-Widerstand beim Laden und Entladen als auch die Akku-Spannung werden dem im unteren Bereich des Blockschaltbildes eingezeichneten Analog-Multiplexer zugeführt. Weitere Signale, die dem Multiplexer zugeführt werden, sind die Eingangsspannung, eine proportionale Spannung zur Endstufentemperatur und die Akku-Temperatur (sofern hier ein externer Sensor angeschlossen ist). Gesteuert vom Hauptprozessor gelangt dann der jeweils gewählte Messwert auf den Eingang des Analog-Digital-Wandlers. Dieser Wandler setzt die analogen Messwerte mit hoher Auflösung in digitale Informationen für den Mikrocontroller um. Die unten rechts eingezeichnete Spannungsversorgung arbeitet mit einem integrierten, leistungsfähigen Schaltnetzteil, das 24 V mit 3 A Strombelastbarkeit liefert. Alternativ kann auch eine Versorgung des ALC 3000 PC mit einer DCSpannung erfolgen, wobei in beiden Fällen die nachgeschaltete Spannungsversorgung alle innerhalb des ALCs benötigten Betriebsspannungen liefert. Schaltung Aufgrund der Funktionsvielfalt und der außergewöhnlichen Leistungsmerkmale ist die Schaltung des ALC 3000 PC recht komplex, so dass die Gesamtschaltung in mehrere Teilschaltbilder aufgeteilt ist, die in sich geschlossene Funktionsgruppen bilden. Dadurch wird auch ein besserer Schaltungsüberblick erreicht. Zunächst kann eine grobe Aufteilung in einen Analogteil und einen Digitalteil erfolgen, da sowohl analoge als auch digitale Baugruppen zum Einsatz kommen. Leistungsfähige Mikrocontroller übernehmen die Steuerung von sämtlichen Funktionen und leistungsfähige Lade-/Entlade-Endstufen sorgen für die Ladung und Entladung der angeschlossenen Akkus. Haupt-Mikrocontroller des Digitalteils Die detaillierte Schaltungsbeschreibung beginnen wir mit dem Haupt-Mikrocontroller (mit zugehöriger Peripherie) in Abbildung 5. Dieser Controller kommuniziert mit einem weiteren Mikrocontroller, der auf der Displayplatine untergebracht ist und für alle Anzeigeaufgaben zuständig ist. Doch zuerst zum Schaltbild des Haupt-Mikrocontrollers (siehe Abbildung 5), wo ein AVR-Controller mit 64-KBit-Flash (In-System-Programmable) zum Einsatz kommt. Durch den Einsatz des Controllers mit Flash-Speicher besteht jederzeit die Update-Fähigkeit des ALC 3000 PC. Neben dem FlashSpeicher sind noch 4 KBit S-RAM und 4 KBit EEPROM im Mikrocontroller integriert. Des Weiteren werden bis zu 64 KBit externer Speicher unterstützt. Insgesamt stehen bei diesem Mikrocontroller 53 programmierbare Ein-/Ausgänge zur Verfügung, die vielseitig zu nutzen sind. Unter anderem sind 6 PWM-Kanäle mit einer programmierbaren Auflösung von 2 bis 16 Bit, ein programmierbarer Watchdog-Timer mit On-Chip-Oszillator und ein 8-Kanal-10-Bit-A/D-Wandler (ADC) vorhanden. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG R100 PZ100 +5V 100R D100 ST100 IC100 3K3 R106 390R 10 11 12 13 14 15 16 17 R108 390R AT45DB161D-TU 5K6 R110 5K6 R109 LÜFTER 35 36 37 38 39 40 41 42 LADEN ENTLADEN ST103 4 zum USBModul RxD0/PDI/PE0 TxD0/PD0/PE1 XCK0/AIN0/PE2 OC3A/AIN1/PE3 OC3B/INT4/PE4 OC3C/INT5/PE5 T3/INT6/PE6 IC3/INT7/PE7 PA0/AD0 PA1/AD1 PA2/AD2 PA3/AD3 PA4/AD4 PA5/AD5 PA6/AD6 PA7/AD7 ADC0/PF0 PB0//SS ADC1/PF1 PB1/SCK ADC2/PF2 PB2/MOSI ADC3/PF3 PB3/MISO TCK/ADC4/PF4 PB4/OC0 TMS/ADC5/PF5 PB5/OC1 TDO/ADC6/PF6 PB6/OC1B PB7/OC1C/OC2 TDI/ADC7/PF7 /WR/PG0 /RD/PG1 ALE/PG2 TOSC2/PG3 TOSC1/PG4 PC0/A8 PC1/A9 PC2/A10 PC3/A11 PC4/A12 PC5/A13 PC6/A14 PC7/A15 XTAL1 +5V XTAL2 2 3 4 5 6 7 8 9 +5V C100 C101 10p SMD 10p SMD zur DisplayEinheit Stiftleiste BU201 +5V R114 R115 R116 R117 I-LADE 10K 10K 10K 10K 2 3 4 5 zur TransponderLeseeinheit 6 C111 C112 C113 C114 Q100 23 1 Western 24 C102 Haupt-Mikrocontroller 1 100R RES PWM 3 2 100R R104 61 60 59 58 57 56 55 54 33 34 43 18 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 10p SMD 10p SMD 10p SMD 10p SMD 100K Daten FlashSpeicher MP1 R107 2 1 3 11 13 14 12 51 50 49 48 47 46 45 44 A0 A1 A2 EN AREF R102 ADC 100K /RESET RDY/BUSY /WP /CS SI SO SCK 3K3 R105 +5V /PEN R119 62 10K R103 BC848C IC101 1 2K2 25 26 27 28 29 30 31 32 R118 R101 T100 SCL/INT0/PD0 SDA/INT1/PD1 RxD1/INT2/PD2 TxD1/INT3/PD3 IC1/PD4 XCK1/PD5 T1/PD6 T2/PD7 /RESET 10K Sound Transducer 3V 20 R113 LL4148 16 MHz C103 18p SMD 18p SMD +3V3 +5V UB Daten Flash-Speicher IC100 C119 100n C107 10n SMD C115 1n C120 100n C116 10n SMD C117 1n C121 100n C118 10n SMD IC101 1n C110 C109 3K9 GND GND GND 22 53 63 6 C106 R112 21 52 64 Vcc Vcc AVcc BC848C 1K R111 T101 100n SMD + AT45DB 161D-TU 7 C104 C105 100n 10n SMD 10u 25V Bild 5: Das Mikrocontroller-Schaltbild des ALC 3000 PC An Besonderheiten sind ein interner kalibrierter RC-Oszillator, eine per Software selektierbare Taktfrequenz und ein integrierter Power-on-Reset mit programmierbarer Brown-out-Detection zu nennen. Der Taktoszillator des Mikrocontrollers ist an Pin 23 und Pin 24 extern zugänglich und mit dem 16-MHz-Quarz Q 100 sowie den Kondensatoren C 102, C 103 beschaltet. Die Aktivierung der Lade-Endstufe erfolgt über Port PC 0 und die Entlade-Endstufe wird über Port PC 4 gesteuert. Wie auch im Blockschaltbild zu sehen ist, erfolgen die Sollwert-Vorgaben für den Lade- und Entladestrom beim ALC 3000 PC über ein PWM-Signal. Das zur Wärmeabfuhr dienende Kühlkörperaggregat wird über ein PWM-Signal, geliefert von Port PB 7, gesteuert. Das Signal I-Lade an Pin 34 wird zur Polaritätsumschaltung im Zusammenhang mit der Lade-/Entladestromerfassung über den A/D-Wandler genutzt. Das optionale Transponder-Modul zur komfortablen AkkuIdentifikation wird an die Westernmodular-Buchse BU 201 angeschlossen. Über diese Buchse wird das Modul auch mit Spannung (+5 V) versorgt. Die Signalleitungen sind über R 114 bis R 117 mit Port PF 4 bis Port PF 7 des Hauptcontrollers verbunden. Die vom Analog-Digital-Wandler kommenden Messwerte werden dem Mikrocontroller an Port PD 3 (Pin 28) zugeführt, wobei die Messwertauswahl über PA 0 bis PA 3 erfolgt. Über diese Port-Pins wird dann der Eingangs-Multiplexer des A/D- Wandlers gesteuert. Für akustische Meldungen und Quittungstöne ist das ALC 3000 PC mit einem Sound-Transducer (PZ 100) ausgestattet, der über PB 4 und den Treibertransistor T 100 mit einem Signal von ca. 2 kHz angesteuert wird. Zur Kommunikation mit einem PC dient ein potentialfreies, optisch isoliertes USB-Modul, das an ST 103 angeschlossen wird und mit Port PE 0 und PE 1 des Mikrocontrollers verbunden ist. Zur Aufzeichnung von kompletten Lade-/Entlade-Kurvenverläufen ist das ALC 3000 PC mit einem Datenlogger ausgestattet. Zur Datenspeicherung dient der 2-MBit-Flash-Speicher (IC 101). Da der Baustein mit einer abweichenden Betriebsspannung von 3,3 V arbeitet, sind die Widerstände R 105 bis R 110 zur Amplitudenanpassung erforderlich. Die Betriebsspannung des externen Data-Flash-Speichers wird mit T 101 und externen Komponenten erzeugt. Um hochfrequente Störeinflüsse zu vermeiden, sind der Mikrocontroller und der externe Speicher mit entsprechenden Staffelblockungen (C 104 bis C 107, C 109, C 110 und C 115 bis C 120) direkt an den entsprechenden Versorgungspins beschaltet. Wie bereits erwähnt, steht für alle Anzeigeaufgaben ein weiterer Mikrocontroller zur Verfügung, der über die Steckverbindung ST 100 mit dem Hauptprozessor verbunden ist. Über diesen Steckverbinder sind auch die Bedienelemente des ALCs an den Hauptprozessor angeschlossen. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 9 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Displayeinheit der Basisplatine geführt. Der Drehimpulsgeber (Inkrementalgeber) DR 500 befindet sich innerhalb des Gehäuses und dient ausschließlich zum Geräteabgleich beim Bausatz und bei den Fertiggeräten in der Produktion. Die Leuchtdiode D 500 dient zur Anzeige bei aktivem Lade-/ Entladekanal und ist direkt über dem Ausgangsbuchsenpaar des Gerätes angeordnet. R 518 begrenzt den LED-Strom. In Abbildung 6 ist die Displayeinheit des ALC 3000 PC dargestellt. Die wesentlichen Komponenten sind hier das ALCSpezialdisplay (LCD 500) mit 16 COM- und 80 Segmentleitungen und der Mikrocontroller IC 500, der direkt mit den COM- und Segmentanschlüssen des Displays verbunden ist. Alle in Abbildung 6 dargestellten Komponenten befinden sich auf der Frontplatine des Gerätes. Zur Takterzeugung sind Pin 22 und Pin 23 mit einem 4,19-MHzQuarz (Q 500) und den Kondensatoren C 501, C 502 beschaltet. Die Spannungsteilerkette R 507 bis R 512 mit den zugehörigen Abblock-Kondensatoren (C 505 bis C 509) dient zur Display-Kontrasteinstellung. Die Displayhinterleuchtung des ALCs besteht aus vier Side-Looking-Lamps (D 501 bis D 504). Aktiviert wird die Hinterleuchtung über den Transistor T 500, der direkt vom Displaycontroller (Port 0.0) gesteuert wird. Die Widerstände R 501 bis R 504 dienen in diesem Zusammenhang zur Strombegrenzung. Wie bereits erwähnt, werden die Anschlüsse der Bedientaster TA 500 und TA 501 direkt zum Haupt-Mikrocontroller USB-Schnittstelle Die USB-Schnittstelle des Akku-Lade-Centers ALC 3000 PC basiert auf dem ELV-USB-Modul UO 100, welches bereits in verschiedenen ELV-Anwendungen, wie z. B. in den Ladegeräten ALC 5000 und ALC 8500, zum Einsatz kommt. Dieses Modul stellt das Bindeglied zwischen dem ALC und dem extern angeschlossenen PC dar, wobei durch den Einsatz von Optokopplern eine galvanische Trennung zwischen den Geräten besteht. Die Spannungsversorgung des Moduls erfolgt dabei aus der USB-Schnittstelle des PCs. Nach dem Verbinden mit dem USB-Host (PC) meldet sich das Modul und somit das ALC, wie bei USB-Geräten üblich, automatisch an. Das Betriebssystem meldet sich dann mit „neue Hardware-Kom- LC-Display Grafik Display 8 7 6 5 4 3 2 1 62 63 64 65 66 67 68 69 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 122 121 120 119 118 117 116 115 114 113 112 111 110 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 77 76 75 74 73 72 71 70 69 68 67 66 65 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 IC500 26 25 22 23 24 27 40 41 42 36 37 38 39 32 33 34 35 Display Controller 28 29 30 31 +5V 15 14 13 12 11 VLC1 VLC2 VLC3 VLC4 VLC5 16 P0.0/SCK/K0 17 P0.1/SO/K1 18 P0.2/SI/K2 19 P0.3/BUZ/K3 SEG 0 SEG 1 SEG 2 SEG 3 SEG 4 SEG 5 P1.0/INT0 SEG 6 P1.1/INT1 SEG 7 P1.2/INT2 SEG 8 P1.3/INT4 SEG 9 SEG10 P2.0/M SEG11 P2.1/LCDFR SEG12 P2.2/CLO1 SEG13 P2.3/CLO2 SEG14 SEG15 P3.0/CLO0/CL SEG16 P3.1/TCLO1 SEG17 P3.2/TCL0 SEG18 P3.3/TCL1 SEG19 SEG20 P4.0/CIN0 SEG21 P4.1/CIN1 SEG22 P4.2/CIN2 SEG23 SEG24 SEG25 SEG26 SEG27 SEG28 SEG29 SEG30 SEG31 SEG32 SEG33 SEG34 SEG35 SEG36 SEG37 SEG38 SEG39 SEG40 SEG41 SEG42 SEG43 SEG44 SEG45 SEG46 SEG47 P13.3/SEG48 P13.2/SEG49 P13.1/SEG50 P13.0/SEG51 P12.3/SEG52 P12.2/SEG53 P12.1/SEG54 P12.0/SEG55 P11.3/SEG56 P11.2/SEG57 P11.1/SEG58 P11.0/SEG59 P10.3/SEG60 P10.2/SEG61 RESET P10.1/SEG62 P10.0/SEG63 P9.3/SEG64 TEST P9.2/SEG65 P9.1/SEG66 P9.0/SEG67 P8.3/SEG68 XIN P8.2/SEG69 P8.1/SEG70 P8.0/SEG71 P7.3/SEG72 XOUT P7.2/SEG73 P7.1/SEG74 P7.0/SEG75 XTIN K7/P6.3/SEG76 K6/P6.2/SEG77 K5/P6.1/SEG78 K4/P6.0/SEG79 XTOUT COM 0 COM 1 COM 2 COM 3 COM 4 COM 5 COM 6 COM 7 SEG87/COM 8 SEG86/COM 9 SEG85/COM10 SEG84/COM11 SEG83/COM12 SEG82/COM13 SEG81/COM14 SEG80/COM15 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 128 127 126 125 124 123 SEG0 SEG1 SEG2 SEG3 SEG4 SEG5 SEG6 SEG7 SEG8 SEG9 SEG10 SEG11 SEG12 SEG13 SEG14 SEG15 SEG16 SEG17 SEG18 SEG19 SEG20 SEG21 SEG22 SEG23 SEG24 SEG25 SEG26 SEG27 SEG28 SEG29 SEG30 SEG31 SEG32 SEG33 SEG34 SEG35 SEG36 SEG37 SEG38 SEG39 SEG40 SEG41 SEG42 SEG43 SEG44 SEG45 SEG46 SEG47 SEG48 SEG49 SEG50 SEG51 SEG52 SEG53 SEG54 SEG55 SEG56 SEG57 SEG58 SEG59 SEG60 SEG61 SEG62 SEG63 SEG64 SEG65 SEG66 SEG67 SEG68 SEG69 SEG70 SEG71 SEG72 SEG73 SEG74 SEG75 SEG76 SEG77 SEG78 SEG79 COM0 COM1 COM2 COM3 COM4 COM5 COM6 COM7 COM8 COM9 COM10 COM11 COM12 COM13 COM14 COM15 LCD500 82K R507 Q500 4.194304 MHz TaktOszillator C505 C507 33R D502 +5V 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Leiterplattenverbinder zur Basisplatine C501 C502 22K R501 LTL-96RG R500 100K 100K +5V D501 100n ST500 R508 R509 100n C506 +5V R502 22p SMD 22p SMD +5V LTL-96RG R515 R516 100n 100K D504 A B C 2K2 R504 33R Drehimpulsgeber LTL-96RG 100K C509 R511 LTL-96RG 100n DR500 2K2 Display Hinterleuchtung Bild 6: Displayeinheit des ALC 3000 PC TA501 TA500 T500 BC848C Function C511 C512 Start/Stop 4n7 SMD 470R 33R R518 R503 1K D503 R505 100K 100n C508 R510 33R R512 10 +5V 20 D500 4n7 SMD KanalLED IC500 LED gruen ELV06548 21 C510 C500 100n + 100u 16V BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG ponente gefunden“, und als Bezeichnung des gefundenen Peripherie-Gerätes erscheint „ALC 3000 PC“. Diese Bezeichnung ist werkseitig im EEPROM des Moduls abgelegt. Nach der automatischen Erkennung startet der „Assistent für das Suchen neuer Hardware“, und die Installation des Treibers für das ALC kann erfolgen. Die Schaltung des im ALC 3000 PC eingebauten USBModuls ist in Abbildung 7 zu sehen. Das Modul basiert auf einem Schnittstellenwandler, der die gesamte Konvertierung der Datensignale nach RS232 vornimmt. Zur Mikrocontrollereinheit des ALCs sind nur die beiden Leitungen TXD und RXD erforderlich. Der Schnittstellenwandler des Typs FTU232 wird über Pin 7 und Pin 8 mit dem USB-Port des PCs verbunden, wobei die Widerstände R 9, R 10 zur Anpassung dienen. Außerdem wird dadurch ein gewisser Schutz der IC-Eingänge erreicht. Die RS232-Signale stehen an den entsprechend bezeichneten Ausgängen (Pin 18 bis Pin 25) zur Verfügung, wobei in unserem Fall nur die Signale RXD (Pin 24) und TXD (Pin 25) genutzt werden. Wie bereits erwähnt, kommt die Betriebsspannung des Umsetzers vom USB-Port des PCs, wobei aber unbedingt aus EMV-Gründen eine sorgfältige Störunterdrückung direkt an den IC-Pins des Moduls erforderlich ist. Als erste Entstörmaßnahme im Betriebsspannungsbereich dient das mit L 1 und mit C 9 bis C 12 aufgebaute Filter. C 1 dient dabei zur Pufferung am Spannungseingang. An den Versorgungspins des Wandlers (IC 2) sind Staffelblockungen zur Störunterdrückung (C 7, C 8, C 13, C 14, C 17, C 18) vorhanden. Eine von der digitalen Versorgung über R 1, C 4, C 5 entkoppelte Spannung dient zur Versorgung des internen Oszillators an Pin 30. Die Reset-Schaltung ist mit dem Transistor T 1 und seiner Beschaltung, bestehend aus R 6, R 11, R 12 und C 19, realisiert. Im Einschaltmoment sorgt der Kondensator C 19 dafür, dass der Transistor gesperrt ist und der Reset-Eingang (Pin 4 von IC 2) auf „low“ liegt. Somit wird das IC in einen definierten Reset-Zustand versetzt. Weniger als eine Millisekunde, nachdem die 5-V-Betriebsspannung ansteht, ist der Kondensator so weit geladen, dass T 1 durchschaltet und so den Reset aufhebt. Das Taktsignal für IC 2 wird mittels des Quarzes Q 1 und der Lastkondensatoren C 2 und C 3 generiert. Der hier erzeugte 6-MHz-Takt wird IC-intern durch entsprechende Vervielfacher auf maximal 48 MHz hochgetaktet. In dem als EEPROM ausgelegten Speicher IC 1 sind die Erkennungsdaten des USB-Moduls abgelegt. Mit diesen Daten kann das Modul vom angeschlossenen PC-System eindeutig identifiziert werden. Hinterlegt sind die Vendor-ID (Hersteller-Identifikation), die Product-ID (Produkt- oder Geräte-Identifikation), der „Product Description String“ (Produktname) und die Seriennummer. Die Kommunikation zwischen dem USB-Controller-Baustein IC 2 und dem EEPROM erfolgt über eine sogenannte MicrowireVerbindung. Drei „Verbindungsleitungen“ sind hierfür notwendig: „CS“ = Chip Select, „SK“ = Clock und „Din“ bzw. „Dout“ = Datenein- bzw. -ausgang. Mit diesen wenigen Bauteilen ist das IC schon voll funktionsfähig. Zur Signalisierung der Sende- bzw. Empfangsaktivität (Tx und Rx) auf der RS232-Schnittstelle befinden sich zusätzlich noch die beiden LEDs D 1 und D 2 auf dem Modul. Das TXD-Signal des Wandlerbausteins wird auf den Treibertransistor T 2 gekoppelt, in dessen Kollektorzweig sich die im Optokoppler IC 4 integrierte Sendediode und der Strombegrenzungswiderstand R 15 befinden. Auf der Transistorseite des Optokopplers steht das Signal dann galvanisch entkoppelt zur Verfügung und wird danach mit dem nachgeschalteten Schmitt-Trigger-Gatter IC 5 C aufbereitet. Die vom Mikrocontroller des ALCs kommenden Informationen gelangen zunächst auf das Gatter IC 5 B und dann auf den mit IC 5 A, IC 5 D aufgebauten Treiber für die in IC 3 integrierte Sendediode. Der Transistor des Optokopplers IC 3 liefert die vom ALC kommenden Informationen galvanisch entkoppelt zum Schnittstellenbaustein (IC 2). Auf der ALC-Seite wird die Sendediode von IC 3, das SchmittTrigger-Gatter IC 5 und der Transistor des Optokopplers IC 4 mit einer über ST 1, Pin 11 zugeführten Spannung versorgt. Hier dienen C 22 bis C 24 zur Störunterdrückung und C 25 zur Pufferung. Analog-Digital-Wandler Der A/D-Wandler des ALC 3000 PC hat die Aufgabe, alle analogen Messwerte innerhalb des Gerätes in digitale Daten für den Mikrocontroller umzusetzen. Da innerhalb des ALCs eine ganze Reihe von analogen Messwerten zu verarbeiten sind, ist eine Messwertabfrage im Multiplexverfahren erforderlich. Der Schaltungsbereich des A/D-Wandlers ist in Abbildung 8 dargestellt. Hier handelt es sich um einen sehr genauen Dual-Slope-Wandler mit 14-Bit-Auflösung und vorgeschaltetem Analog-Multiplexer. Die Grundelemente dieses trotz kostengünstigen Aufbaus sehr genauen Wandlers sind der als invertierender Integrator geschaltete Operationsverstärker IC 201 D und der Komparator IC 201 C. Das Grundprinzip dieses Wandlers basiert darauf, dass die Referenzspannung und die Mess-Spannung entgegengesetzte Vorzeichen haben. Die über R 216 mit Spannung versorgte Referenzdiode D 200 liefert eine Referenzspannung von –2,5 V, die eine geringe Drift aufweist. Sowohl die Referenzspannung als auch alle zu erfassenden Messwerte gelangen auf den Eingangs-Multiplexer IC 200, der wiederum vom Haupt-Mikrocontroller über die Signale A 0 bis A 2 und EN gesteuert wird. An den Multiplexer-Eingängen von IC 200 liegen direkt die analogen Informationen der Strom- und Spannungsmessung, der Geräte-Eingangsspannung, des externen Temperatursensors zur Erfassung der Akku-Temperatur und des Endstufen-Temperatursensors an. Vom Multiplexerausgang gelangen alle analogen Spannungswerte über R 200 auf den Pufferverstärker IC 201 A, an dessen Ausgang die Analogwerte dann niederohmig zur Verfügung stehen. Die Schalterstellung des Multiplexers IC 202 A ist davon abhängig, ob positive oder negative Messwerte zu verarbeiten sind. Negative Mess-Spannungen werden mit Hilfe des invertierenden Verstärkers IC 201 B invertiert. Mit IC 201 D und externer Beschaltung ist ein Integrator aufgebaut, dessen Integrationskondensator C 200 im Ruhe- BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 11 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 12 BU1 1 2 3 4 D+ D- 22R R2 100K 100n SMD AGND C6 R10 R9 22R 100K AGND T1 AGND R6 Resetschaltung 100K USBEingang USB-Buchse +5VA C19 10n SMD 470K BC858C AGND R11 R12 Bild 7: Schaltung des im ALC 3000 PC verwendeten galvanisch getrennten USB-Moduls C1 22u SMD R4 C9 7 8 6 4 31 32 1 2 27 28 5 USB nach RS 232 Umsetzung IC2 USBDP USBDM 3V3OUT ¯¯¯¯¯¯ RESET RCCLK EEC S EESK EED AT A XT IN XT OUT TX D RX D ¯¯¯¯ RTS ¯¯¯¯ CTS DTR ¯¯¯¯ DSR ¯¯¯¯ DCD ¯¯RI TX DEN USBEN PWRCT L ¯¯¯¯¯¯ TX LED ¯¯¯¯¯¯ RX LED ¯¯¯¯¯ SLEEP FTU232AM TEST 25 24 23 22 21 20 19 18 16 15 14 12 11 10 MP1 MP2 MP3 MP4 MP5 MP6 MP7 AGND AGND D1 Tx D2 Rx 3mm, 3mm, rund,grün rund,rot R13 220R C26 2p2 /SMD AGND R18 R19 1K 3K3 +5VA C21 100n SMD AGND +5VA IC3 IC4 6N137 6N137 2 3 8 6 7 5 +5VB C23 100n SMD R17 390R R16 390R +5VB IC5 & A 74HC132 IC5 D & 74HC132 & IC5 1 2 13 12 8 IRED-Treiber 3 11 Signalaufberei tung 10 C14 C C17 C13 100n SMD 3K3 74HC132 1n SMD R21 9 C18 100n SMD 100n SMD 1n SMD Spannungsv ersorgung C8 BGND C22 C7 100n SMD Tx 6 IC5 B & 74HC132 4 5 Rx ST1 TTL-Ausgang +5VB BGND 14 IC5 7 74HC132 BGND 1 3 5 7 9 11 13 15 Stiftleiste 2 4 6 8 10 12 14 16 BGND 100n SMD BGND +C24 10u 16V BGND C25 +5VB 1n SMD AGND AGND AGND AGND AGND AGND BGND BGND optische Trennung 8 7 6 5 2 3 IC2 30 3 13 26 29 9 17 AGND AVC C AGND VC C GND VC C GND VC C FTU 232AM AGND R15 220R C20 100n SMD AGND C4 100n SMD AGND 470R 3K3 Signalaufberei tung IRED-Treiber T2 BC848 AGND +5VA C5 1n SMD AGND R1 R20 +5VA 100n SMD AGND C10 1n SMD C16 33n SMD Q1 C3 33p SMD AGND AGND AGND 6 MHz AGND 2K2 C2 33p SMD AGND R14 220R Spannungsv ersorgung L1 100n SMD AGND 10K C12 1n SMD AGND + C11 10u 16V C28 47p SMD R7 R3 100K Speicher IC1 ELV03337 8 1 CS Vcc 7 2 SK NC 6 3 Din NC 5 4 GND Dout AGND 47p SMD AGND C27 C15 100n SMD AGND R5 1K5 zustand über den CMOS-Schalter IC 202 B und R 208 kurzgeschlossen ist. Sobald IC 202 B umschaltet, liegt am Integrator über den Widerstand R 201 der zu erfassende Messwert an. Die Spannung an IC 201 D, Pin 14, wandert in negativer Richtung, wobei die Steigungsgeschwindigkeit von der Amplitude des Messwertes abhängig ist. Danach wird die Referenzspannung an R 201 angelegt und der nachgeschaltete Komparator IC 201 C umgeschaltet, wenn die Ausgangsspannung des Integrators wieder im Ruhezustand ist. Die benötigte Zeit bis zum Umschalten ist direkt proportional zur Amplitude des Messwertes, der zum Abintegrieren des Wandlers führte. Der Kollektor des nachgeschalteten Transistors T 200 ist mit dem entsprechenden Port des Mikrocontrollers verbunden. Damit der Offset des OPs keinen Einfluss auf die Messung hat, ist der positive Eingang von IC 201 D über den Spannungsteiler R 207, R 214 leicht negativ vorgespannt. Die Abblock-Kondensatoren C 206, C 207, C 209 und C 210 sind direkt an den entsprechenden Versorgungsanschlüssen der ICs zur hochfrequenten Störunterdrückung positioniert. Lade-/Entlade-Endstufe Zu den wichtigsten Baugruppen innerhalb eines Ladegerätes zählt natürlich die Lade-/Entlade-Endstufe. Die Lade-Endstufe arbeitet beim ALC 3000 PC als getakteter PWM-Schaltregler und der im gleichen Schaltbild (Abbildung 9) dargestellte Entladezweig als Linearregler. Betrachten wir zuerst die Lade-Endstufe, wobei wir zunächst annehmen, dass der im oberen Schaltungsbereich eingezeichnete PWMSchaltregler (IC 301 und externe Komponenten) aktiv ist und der Entladeregler sich über D 306, D 307 im gesperrten Zustand befindet. Zentrales Bauelement der Lade-Endstufe ist das bekannte Schaltregler-IC SG 3524 (IC 301), das mit Ausnahme des Leistungs-Schalttransistors sämtliche Stufen enthält, die zum Aufbau eines PWMSchaltreglers erforderlich sind. Eine interne Referenzspannung steht an Pin 16 zur Verfügung und dient zunächst BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG IC200 I-LADE A0 A1 IC201 R200 5 10K - CD4053 C200 -2V5 REF -5V Ferrit C201 220K R216 13 3 10p SMD 10K 100p SMD 12 - C204 1M C203 9 IC201 100K R215 22K R218 StereoKlinkenbuchse IC201 AD-Wandler R211 IC201 AkkuTemperatur ADC zum MikroController 270n 100V 1n KühlkörperTemperatur R217 SAA965 RES 14 R208 TS200 + B 1 - D + 14 10 C + 8 R212 10K + + T200 BC848C TLC274 TLC274 + TLC274 Inverter C205 R214 U Ref. -2V5 REF D200 100n SMD 4K7 10K 180K CD4053 2 -5V 11 B 12 PufferVerstärker EN U-LADE L200 R201 4 100K 7 13 9 A 5 100K VEE 6 CD4051 R209 3 7 + Multiplexer BU200 + TLC274 ¯¯ EN IC202 IC202 A R207 I/O 3 47R 6 A2 0 1 2 3 4 5 6 7 R206 2K7 R205 2K7 10K R203 +5V R202 11 10 9 13 14 15 12 1 5 2 4 A0 A1 A2 I-MESS U-MESS C202 100n LM385/2.5 C206 +5V +5V 100n 4 -5V IC202 16 IC201 IC200 TLC274 11 C210 CD4051 8 C207 6 7 100n -5V 16 EN C209 Analog/Digital 8 100n CD4053 100n Bild 8: Analog-Digital-Wandler des ALC 3000 PC zur Speisung des mit R 304 und R 314 aufgebauten Spannungsteilers an Pin 2 (nicht-invertierender Eingang des Fehlerverstärkers). Der Ist-Wert gelangt über den Widerstand R 307 auf den invertierenden Eingang des integrierten Fehlerverstärkers. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers IC 300 A ist wiederum abhängig vom gemessenen Ausgangsstrom und von der Sollwert-Vorgabe des Mikrocontrollers. Mit Hilfe der R/C-Kombination R 325, C 315 wird aus dem PWM-Signal des Mikrocontrollers der arithmetische Mittelwert gebildet. Im Lademodus erhalten wir einen stromproportionalen Spannungsabfall am Shunt-Widerstand R 318, der über R 311 auf den nicht-invertierenden Eingang von IC 300 C gelangt. Mit IC 300 C wird der stromproportionale Spannungsabfall dann um den Faktor 16 verstärkt. Die Ausgangsspannung des Stromverstärkers wird über R 309 auf den nicht-invertierenden Eingang von IC 300 A gegeben und zusätzlich der Eingang von IC 300 A über R 306 vorgespannt. Der Regler (IC 301) vergleicht ständig die Eingangsgrößen miteinander und steuert über seinen an Pin 9 mit einer R/CKombination beschalteten Ausgang (C 306, R 320) den integrierten Komparator und somit das PWM-Ausgangssignal (Puls-Pause-Verhältnis). Die Schaltfrequenz des Step-down-Wandlers wird durch die externe Oszillatorbeschaltung an Pin 6 und Pin 7 (R 315, C 305) bestimmt. Zwei integrierte Treibertransistoren an Pin 11 bis Pin 14 dienen zur Steuerung des selbstsperrenden P-Kanal-LeistungsFETs T 300. Der Spannungsteiler R 300, R 302 dient zusam- men mit der Transil-Schutzdiode D 300 zur Begrenzung der Drain-Source-Spannung. Wie bereits beschrieben, ist die am Shunt-Widerstand R 318 abfallende Spannung direkt proportional zum Ladestrom. Über den mit R 308, R 317 aufgebauten Spannungsteiler gelangt die Spannung zur schnellen Maximalstrombegrenzung auf die Chip-interne Strombegrenzerschaltung (Pin 4, Pin 5). Solange der PWM-Ausgang des SG 3524 den P-Kanal-Leistungs-FET (T 300) durchsteuert, fließt der Ladestrom über diesen Transistor, die Speicherdrossel L 300 und die Sicherung SI 300 zum Ausgang (Akku) und über den Shunt-Widerstand R 318 zurück. Aufgrund der in L 300 gespeicherten Energie bleibt der Stromfluss bei gesperrtem FET (T 300) über die schnelle SchottkyDiode D 302 aufrechterhalten. Der Ausgangsstrom ist direkt abhängig vom Tastverhältnis, wobei der Elko C 301 zur Glättung dient. Die Transil-Schutzdiode D 301 eliminiert Störimpulse, und die Sicherung SI 300 dient zum Schutz des angeschlossenen Akkus und der Endstufe im Fehlerfall oder bei einem verpolten Akku. Betrachten wir nun den unten eingezeichneten Entladezweig, wo der zentrale Mikrocontroller die Sollwert-Vorgabe ebenfalls mit Hilfe eines pulsweitenmodulierten Signals steuert. Auch dieses PWM-Signal gelangt über den Pufferverstärker IC 300 B auf die mit R 328, R 330, C 316 aufgebaute R/C-Kombination zur Mittelwertbildung. Gleichzeitig wird mit R 328, R 330 die Spannung heruntergeteilt und auf den nicht-invertierenden Eingang des mit IC 300 D aufgebauten BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 13 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Spannungsversorgung und Lüftersteuerung Stromreglers gegeben. Die Freigabe des Entlade-Stromreglers erfolgt mit einem „High“-Signal an der Katode der Diode D 306 (von der Mikrocontrollereinheit gesteuert). Bei einem „Low“-Signal hingegen bleibt der Transistor T 301 über die Diode D 306 gesperrt. D 307 dient zur gegenseitigen Verriegelung der Lade-/Entlade-Endstufe. Die Entladung kann nur erfolgen, wenn die Katode von D 307 ebenfalls „High“-Pegel führt. Während des Entlade-Vorgangs erhalten wir am ShuntWiderstand R 331 einen dem Entladestrom proportionalen Spannungsabfall, der über R 329 auf den invertierenden Eingang des Operationsverstärkers IC 300 D geführt wird. Der Regler vergleicht nun die Mess-Spannung an Pin 9 mit der Sollwert-Vorgabe an Pin 10. Der OP-Ausgang steuert über R 326 den Emitterfolger T 301 und dieser wiederum den Entlade-Transistor T 302, so dass der Regelkreis wieder geschlossen ist. Ebenfalls erhalten wir einen zum Entladestrom proportionalen Spannungsabfall am Shunt-Widerstand R 318. Dieser Spannungsabfall gelangt (wie beim Ladevorgang, jedoch mit umgekehrter Polarität) über R 311 auf den nicht-invertierenden Eingang des Operationsverstärkers IC 300 C, dessen Verstärkung durch den Widerstand R 319 im Rückkopplungszweig und den Widerstand R 321 bestimmt wird. Über den Multiplexer IC 200 im Digitalteil (siehe Abbildung 8) gelangt die Mess-Spannung letztendlich zum A/D-Wandler und von hier aus als digitale Information zum Mikrocontroller. 6,3AT R301 D301 BZW06-10B D302 C301 + C302 2m2 50V STPS10L60D/FP BZW06 -58B U-MESS 100n ker R303 R302 100n ker 270R R300 C300 ST300 SI300 SPP 15P10P 330R SB560 L300 100uH D300 R305 100n ST301 R308 470R +5V IC300 12 + 13 - LL4148 30m 1n R318 D305 470R 1n 22n D304 C307 R317 3K3 C306 3K3 C305 R316 100p R315 4K7 R314 2K2 R313 C C304 2K2 I-Mess-Verstärker R312 SG3524A +5V + 14 I-MESS TLC274 150K 10K 68K U/I-Regler 16 14 13 12 11 10 9 R319 + IN - VREF E2 IN + C2 OSC C1 CL + E1 CL SD RT CT COMP 10K 1 2 3 4 5 6 7 1K TLC274 R310 C303 IC301 R307 1 R321 + A 47K - R311 3 PWMSchaltregler 4K7 R304 33K R306 100K IC300 2 120K T300 In Abbildung 10 ist die Spannungsversorgung des ALC 3000 PC und die Steuerung für den Lüfter des Kühlkörper-Lüfteraggregats zu sehen. Üblicherweise erfolgt die Spannungsversorgung des ALC 3000 PC mit einem eingebauten, leistungsfähigen, primär getakteten Schaltnetzteil (24 V/3 A). Die vom Schaltnetzteil kommende Spannung gelangt über den Netzschalter S 400 (Umschalter mit Mittelstellung) auf die Platinenanschlüsse ST 400 und ST 401 der Basisplatine. Alternativ zum Netzbetrieb kann die Versorgung des ALC 3000 PC auch mit einer an BU 400 anzuschließenden Gleichspannung erfolgen, die für den mobilen Einsatz z. B. von einem Kfz-Akku kommen kann. Bei externer Versorgung liegt die Spannung auch über den Schalter an ST 400 der Basisplatine an. Über eine Ferritspule zur hochfrequenten Störunterdrückung (L 400) und die Eingangssicherung SI 400 gelangt die Spannung direkt zur Lade-Endstufe des Gerätes. Die Diode D 401 dient zum Verpolungsschutz und sorgt für das Ansprechen der Sicherung SI 400, bevor es zur Beschädigung des ALC 3000 PC kommen kann. Eine Siebung der Versorgungsspannung für die internen Stufen wird mit dem Widerstand R 400 und dem Elko C 405 vorgenommen. Am Ausgang des Spannungsreglers IC 400 steht letztendlich eine stabilisierte Spannung von 5 V zur Verfügung, wobei die Kondensatoren C 406, C 407 und der Elko C 408 zur hochfrequenten Stör- und Schwingneigungsunter- 10K Lade-Endstufe D309 U-LADE R309 LL4148 C308 C309 47K R320 LADEN 10p 10p ENTLADEN +5V D306 D308 D307 R322 +5V 39R 10M 2K2 R324 LL4148 R323 1N4001 LL4148 EntladeEndstufe T301 C314 R325 B + 7 R328 10 27K + D + + TLC274 4 15 EntladestromRegler IC301 SG3524A 8 R329 47K TLC274 PufferVerstärker BD249C C316 + C317 100u 16V 22p C318 22p Bild 9: Lade-/Entlade-Endstufe des ALC 3000 PC 100m PWM 5 8 R331 - Sollwert 100n - 470R IC300 9 IC300 6 R327 100u 16V C310 +5V T302 1K + R326 10n 4K7 C315 U-LADE BC337-40 10K R330 14 C311 C312 100n IC300 + TLC274 11 22u 63V -5V C313 100n BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG U-LADE Eingangs-Sicherung +UB Spannungsregler R400 SI400 IN 10R C401 100n SMD Spannungs-Inverter 68R + R401 C400 4m7 35V 230V/extern Umschalter Ein/Aus +5V OUT GND Schaltnetzteil S400 IC400 7805 5AT 230V 50Hz 15 C402 1u SMD IC401 ST400 L400 3 ST403 C403 ST401 + 10u 25V Ferritkern 100n SMD CFlyIN L CFly+ OUT GND 4 D400 C404 2 5 1 -5V TPS60400 ZPD12V ST404 LÜFTER 24V/2,9A DC D401 R402 BU400 ST402 1K D402 C405 T400 BD675 Power DC KühlkörperLüfterSteuerung P600 Verpolungsschutz BZW06-26B C406 C407 + 470u 35V 100n SMD C408 100n SMD C409 C410 + 100u 25V 1u SMD 1u SMD Bild 10: Spannungsversorgung und Lüftersteuerung drückung dienen. Die im ALC 3000 PC erforderliche negative Spannung von –5 V wird mit dem Spannungsinverter IC 401 generiert. Dieser Baustein benötigt an externer Beschaltung nur 3 Kondensatoren C 402, C 409 und C 410. Der Lüfter des eingebauten Kühlkörperaggregates wird mit einem PWM-Signal über den Transistor T 400 gesteuert. Im Kollektorkreis dieses Transistors befindet sich der Lüfter (angeschlossen an ST 403, ST 404), der über den Vorwiderstand R 401 mit Spannung versorgt wird. Der Elko C 403 und der Keramik-Kondensator C 404 dienen zur Störunterdrückung und die Diode D 400 verhindert am Lüfter eine zu hohe Spannung und zusätzlich die Entstehung einer Gegeninduktionsspannung. Transponder-Leseeinheit Die Transponder-Leseeinheit ist optional an der 6-poligen Western-Modular-Buchse des ALC 3000 PC anzuschließen und dient zur kontaktlosen Akku-Identifikation. Über das fest mit der Leseeinheit verbundene 1,5 m lange Anschlusskabel wird die Verbindung zur zugehörigen Buchse des ALC 3000 PC hergestellt und das Gerät erkennt dann automatisch den Anschluss der Leseeinheit, ohne dass dazu eine Konfiguration erforderlich ist. Da auch die Spannungsversorgung der Leseeinheit über dieses Kabel erfolgt, sind keine weiteren Verbindungen zum Betrieb der Transponder-Leseeinheit (RFID 125) erforderlich. Zur Identifikation werden am Akku bzw. Akku-Pack kleine Passiv-Transponder-Chips befestigt, die eine eindeutige Zuordnung des Akkus zu den in der Datenbank des ALC 3000 PC abgelegten Daten erlauben. Die Transponder bestehen aus einem Chip (Mikrocontroller mit Speicher), einer Antennenspule und einem Kondensator. Dank Miniaturbauweise (20 x 0,5 mm) sind die Transponder recht einfach am Akku zu befestigen. Die Energieversorgung von Passiv-Transpondern erfolgt aus dem elektrischen Feld der Lesespule, so dass keine Spannungsversorgung oder Batterie erforderlich ist. Zur Erfassung ist die Leseeinheit einfach in die Nähe des Transponders zu bringen (1 bis 3 cm Abstand), und das ALC 3000 PC quittiert die korrekte Identifikation mit einem kurzen Quittungssignal. Die Schaltung der mit einem hochintegrierten ASIC-Baustein aufgebauten Leseeinheit ist in Abbildung 11 zu sehen. In diesem ASIC (IC 1) sind alle analogen und digitalen Baugruppen des Lesesystems integriert, so dass, abgesehen von zwei Treibertransistoren, nur noch wenige passive Komponenten erforderlich sind. Das wichtigste externe Bauelement ist die Antennenspule L 1, die mit C 7 einen Resonanzkreis bildet und auf ca. 125 kHz abgestimmt ist. Über den Oszillatorausgang (Pin 15) des ASICs wird der Schwingkreis angestoßen und mit Energie versorgt. Sobald der auf Resonanz abgestimmte Codeträger in das Feld der Antennenspule gebracht wird, erfolgt die Energieversorgung. Der Codeträger schaltet daraufhin die Modulation für die zu übertragenden Daten (Identifikationscode) ein und belastet durch Absorptionsmodulation den Schwingkreis des Lesers im Datenrhythmus. Dadurch erhalten wir bei der 125-kHz-Trägerfrequenz an C 7 im Datenrhythmus leichte Amplitudenschwankungen, die mit Hilfe der Bauelemente D 1, C 9 und R 8 ausgefiltert werden. An der Anode von D 1 steht die reine Dateninformation zur Verfügung, die über C 8 auf den Demodulator-Eingang von IC 1 geführt wird. Chip-intern wird dieses Signal nochmals gefiltert und zu einem reinen Digital-Signal aufbereitet. Über dem mit R 6, C 1 aufgebauten Tiefpass liegt Pin 11 auf dem Gleichspannungsmittelwert des an Pin 12 anliegenden Signals. Die Rückkopplung des Oszillatorsignals erfolgt über R 7 auf Pin 13 des Chips. In der linken Schaltungshälfte sind die digitalen Ein- und Ausgänge des ASICs zu sehen, die in erster Linie als Interface zum ALC 3000 PC dienen. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG R9 1K C11 +5V Antennenspule IC1 100n SMD 18 C10 IC1 IM283 100n SMD +5V 100n SMD R1 1 2 3 4 5 6 7 8 10K R2 16 10 1 2 3 4 5 6 7 On Osc-Out1 C-On Osc-Out2 SW-VDD AGND EN-Osc AVDD Restart Osc-IN Found SCK IN SDT OFF C-Bypass L1 R5 15 14 9 17 13 22R 1,62mH +5V C8 Daten 12 R6 11 3n3 SMD 100K 10K C4 IM283 C3 100p SMD +5V ASIC 100p SMD D1 R7 +5V 220K LL4148 T1 T2 C1 C6 100n SMD Sound Transducer C7 C9 R8 R4 LL4148 10K D2 R3 PZ1 Filter BC848 BC848 100p SMD 1n SMD 3n3 SMD 680K Restart SCK Found SDT ON +UB GND Sound C5 C2 100u SMD Tantal 8 ST1 + 10K 16 Bild 11: Schaltbild der Transponder-Leseeinheit Im Bereich der Eingangssignale dient jeweils ein Tiefpassfilter, aufgebaut mit R 1, C 4, R 2, C 3 und R 9, C 11 zur Störunterdrückung, und die Ausgangssignale werden über die beiden als Emitterfolger arbeitenden Transistoren T 1 und T 2 ausgekoppelt. Der akustische Signalgeber PZ 1 (Sound-Transducer) wird von der Mikrocontrollereinheit gesteuert und gibt bei einem schaltberechtigten Transponder einen kurzen Signalton ab, während nichtberechtigte Transponder durch einen langen Ton signalisiert werden. Über die Western-Modular-Buchse des ALC 3000 PC wird die Leseeinheit mit Spannung versorgt, wobei der Elko C 10 zur Pufferung und allgemeinen Stabilisierung dient und C 2 direkt am ASIC hochfrequente Störeinkopplungen verhindert. Nachbau Beim ALC 3000 PC handelt es sich um ein leistungsfähiges Ladegerät aus der ALC-Ladegeräteserie in besonders kompakter Bauweise. Auch wenn auf den ersten Blick der Eindruck eines sehr aufwendigen und komplizierten Nachbaus entstehen sollte, täuscht das, da bei einem Großteil der Schaltung Komponenten in SMD-Ausführung zum Einsatz kommen und diese bereits werkseitig vorbestückt sind. Der praktische Aufbau ist übersichtlich und recht schnell erledigt. Zur hohen Nachbausicherheit tragen auch die übersichtliche mechanische Konstruktion und der softwaremäßig durchzuführende Abgleich bei. Von Hand zu bestücken sind nur noch die Bauelemente der Leistungselektronik am Kühlkörper und wenige Komponenten in konventioneller Ausführung, vorwiegend auf der Basisplatine. Insgesamt sind im ALC 3000 PC drei Leiterplatten vorhanden, wobei natürlich der wesentliche Teil der Komponenten auf der kompakten Basisplatine untergebracht ist. Neben der Basisplatine sind noch eine Frontplatine mit den Anzeigeund Bedienelementen sowie eine USB-Schnittstellenplatine zur Kommunikation mit einem PC vorhanden. Bestückung der Basisplatine Wie bereits erwähnt, sind bei den Leiterplatten sämtliche SMD-Komponenten an den Platinenunterseiten werkseitig vorbestückt. Bei den bedrahteten Bauelementen der Basisplatine sind zuerst die Widerstände dem Bestückungsplan entsprechend einzulöten. Zu beachten ist dabei, dass einige Widerstände mit ca. 2 bis 3 mm Leiterplattenabstand zu montieren sind (Abbildung 12). Dies betrifft die Widerstände R 331, R 400 und R 401. Die Anschlüsse der Widerstände werden auf Rastermaß abgewinkelt, von oben durch die zugehörigen Platinenboh- Bild 12: Einbaulage der Leistungswiderstände und Dioden BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG rungen geführt, an der Platinenunterseite leicht angewinkelt und verlötet. Danach werden die überstehenden Drahtenden, wie auch bei allen nachfolgend zu bestückenden Bauteilen, mit einem scharfen Seitenschneider direkt oberhalb der Lötstellen abgeschnitten. Im nächsten Arbeitsschritt erfolgt die Bestückung der Dioden, wobei unbedingt die korrekte Polarität zu beachten ist. Dioden sind üblicherweise an der Katodenseite (Pfeilspitze) durch einen Ring gekennzeichnet. Eine Ausnahme bilden hier die Transil-Schutzdioden (D 300, D 301, D 402), die mit beliebiger Polarität bestückt werden dürfen. Bei den Dioden D 309 und D 401 ist ein Leiterplattenabstand von 2 bis 3 mm (wie in Abbildung 12 zu sehen) erforderlich. Es folgt der Kleinsignal-Transistor T 301 in konventioneller Bauform, dessen Anschlüsse vor dem Verlöten möglichst weit durch die zugehörigen Platinenbohrungen zu führen sind. Der Spannungsregler IC 400 wird in liegender Position mit einer Schraube M3 x 8 mm, Zahnscheiben und Mutter auf die Platine montiert (Abbildung 13). Erst wenn das IC festgeschraubt ist, erfolgt das Verlöten der Anschlüsse. BU 200, die Kleinspannungsbuchse BU 400 und die WesternModular-Buchse BU 201 eingelötet. Dabei ist zu beachten, dass die Buchsen beim Verlöten plan aufliegen müssen und keine zu lange Hitzeeinwirkung auf die Bauteile besteht. Die beiden Platinen-Sicherungshalter SI 300 und SI 400 werden ebenfalls direkt auf die Leiterplatte montiert. Erst wenn die Halter plan aufliegen, werden die Anschlüsse unter Zugabe von reichlich Lötzinn verlötet. Montage des Lüfter-Kühlkörper-Aggregats Besonders im Entladebetrieb entsteht Abwärme, die mithilfe eines Lüfter-Kühlkörper-Aggregats im ALC 3000 PC abgeführt werden muss. Die Lade- und Entlade-Endstufen-Transistoren (T 300, T 302), die Leistungs-Schottkydiode D 302 und der Transistor T 400 werden an diesen Kühlkörper montiert, der aus zwei Profilhälften besteht. Die beiden Hälften des Profils werden zunächst mittels der Schwalbenschwanz-Führungen zusammengefügt und danach mit einer Öffnung nach oben auf die Arbeitsplatte gestellt (die Fügerillen sollen zum Betrachter weisen). Die Anschlussleitungen des Lüfters sind entsprechend Abbil- Zahnscheibe 8 Bild 14: Vorbereiten der Anschlussleitungen des Lüfters Bild 13: Einbau des Spannungsreglers IC 400 Die Anschlüsse der Keramikkondensatoren C 300 und C 302 sowie des Folienkondensators C 200 sind vor dem Verlöten so weit wie möglich durch die zugehörigen Platinenbohrungen zu führen. Weiter geht es dann mit dem Einbau der Elektrolyt-Kondensatoren, deren korrekte Polarität sehr wichtig ist. Falsch gepolte Elkos können explodieren oder auslaufen. Bei den Elkos ist die Polarität meistens am Minuspol gekennzeichnet. Die Elkos C 301 und C 400 werden nicht jetzt, sondern zu einem späteren Zeitpunkt bestückt. Auch der Sound-Transducer PZ 1 ist gepolt. Das Plussymbol am Bauteil muss mit dem Symbol im Bestückungsdruck übereinstimmen. Zum Anschluss der Transistoren T 300 und T 400 dienen 3-polige Stiftleisten, die direkt in die zugehörigen Bohrungen der Platine zu löten sind. 1,3-mm-Lötstifte werden zum Anschluss des Transistors T 302 und der Diode D 302 im TO-220Gehäuse benötigt. Diese Stifte werden ebenfalls von oben in die zugehörigen Platinenbohrungen gepresst und an der Unterseite sorgfältig verlötet. Eine danach einzulötende 20-polige Stiftleiste (ST 100) stellt die Verbindung zur Frontplatine her, eine 4-polige Stiftleiste (ST 103) dient zum Anschluss der USB-Schnittstelle. Die Stiftleisten müssen vor dem Verlöten an der Platinenunterseite plan auf der Platinenoberfläche aufliegen. Im nächsten Arbeitsschritt werden die Klinkenbuchsen dung 14 vorzubereiten. Nun wird der Lüfter oben auf den Kühlkörper gelegt, und zwar so, dass der am Lüftergehäuse angebrachte Pfeil zum Kühlkörper weist (die Luft wird in das Kühlkörperinnere gedrückt). Das Zuleitungspaar des Lüfters (schwarz-rote Leitung) muss Bild 15: Am Kühlkörper montierter Lüfter sich vorne rechts befinden (Abbildung 15). Der Kühlkörper weist an 4 seiner Außenflächen mittig konturierte Rundnuten auf, die für die Aufnahme von M3-Schrauben ausgelegt sind und genau zu den 4 Montagebohrungen des Lüfters passen. Es werden Montageschrauben M3 x 30 mm verwendet, die jeweils durch die Montageflansche des Lüfters zu führen sind. Mittels eines Schraubendrehers dreht man die Schrauben dann mühelos fest. In die 4 KühlkörperMontagebohrungen der Basisplatine werden nun von unten BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 17 18 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Ansicht der fertig bestückten Platine (Bestückungsseite) für konventionelle Bauteile mit zugehörigem Bestückungsplan in verkleinerstem Maßstab, Originalgröße (B x H x T): 150 x 95 x 155 mm. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Ansicht der fertig bestückten Platine (SMD-Seite) mit zugehörigem Bestückungsplan in verkleinerstem Maßstab, Originalgröße (B x H x T): 150 x 95 x 155 mm. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 19 20 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Stückliste: Akku-Lade-Center mit PC-Steuerung ALC 3000 PC Basis-Einheit Widerstände: 270 nF / 100 V 1 µF/SMD/1206 C200 C402, C409, C410 6 cm Manganindraht, 0,659 Ω/m R318 0,1 Ω/3 W 10 Ω R331 R400 39 Ω R322 22 µF/63 V 47 Ω/SMD/0805 R208 100 µF/16 V R401 100 µF/25 V 2200 µF/35 V C408 C301 470 µF/35 V/105 °C C405 4700 µF/35 V C400 68 Ω/3 W 100 Ω/SMD/0805 270 Ω 330 Ω R100, R102, R104 R300 R302 390 Ω/SMD/0805 470 Ω/SMD/0805 C110, C403 C312 C315, C316 R107, R108 R308, R317, R327 1 kΩ/SMD/0805 1,2 kΩ R111, R307, R326, R402 Abgleich 2,2 kΩ/SMD/0805 R101, R312, R313, R323 2,7 kΩ/SMD/0805 R203, R205 3,3 kΩ/SMD/0805 R105, R106, R315, R316 3,9 kΩ/SMD/0805 4,7 kΩ/SMD/0805 R112 R214, R304, R314, R330 5,6 kΩ/SMD/0805 R109, R110 10 kΩ/SMD/0805 R103, R113–R117, R200, R202, R209, R212, R216, R303, R309, R321, R325 22 kΩ/SMD/0805 27 kΩ/SMD/0805 R218 R328 33 kΩ/SMD/0805 R306 47 kΩ/SMD/0805 R311, R320, R329 68 kΩ/SMD/0805 R310 100 kΩ/SMD/0805 120 kΩ/SMD/0805 R118, R119, R206, R207, R211, R305 R301 150 kΩ/SMD/0805 R319 180 kΩ/SMD/0805 R201 220 kΩ/SMD/0805 R217 1 MΩ/SMD/0805 10 MΩ/SMD/0805 R215 R324 PT10, liegend, 250 Ω 10 µF/25 V Abgleich Kondensatoren: Halbleiter: ELV07746/SMD IC100 AT45DB161D-TU/SMD CD4051/SMD IC101 IC200 TLC274C/SMD IC201, IC300 CD4053/SMD IC202 SG3524/SMD IC301 7805 TPS60400/SMD IC400 IC401 BC848C T100, T101, T200 SPP15P10P T300 BC337-40 T301 BD249C BD675 T302 T400 LL4148 D100, D304–D307 LM385-2,5 V/SMD D200 BZW06-10B D300 BZW06-58B STPS10L60D D301 D302 1N4001 D308 SB560 D309 ZPY12/1,3 W D400 P600G BZW06-26B D401 D402 Sonstiges: 10 pF/SMD/0805 C100, C101, C111–C114, C203, C308, C309 Quarz, 16 MHz, HC49U Q100 18 pF/SMD/0805 22 pF/SMD/0805 C102, C103 C317, C318 Chip-Ferrit, 0805, 60 Ω bei 100 MHz Speicherdrossel, 100 µH, 4 A, offene Version L200 L300 C204, C304 Klinkenbuchse, 3,5 mm, stereo, print BU200 C107, C116, C118, C201, C306, C307 Western-Modular-Buchse 6P6C, print BU201 100 pF/SMD/0805 1 nF/SMD/0805 10 nF/5 %/SMD/0805 22 nF/SMD/0805 100 nF/SMD/0805 100 nF/ker C105, C119–C121, C314 Hohlsteckerbuchse, 2,1 mm, print BU400 C305 C104, C106, C109, C115, C117, C202, C205–C207, C209, Temperatursensor, KTY81-121 (SAA965) TS200 Sound-Transducer, 3 V, print PZ100 C210, C303, C310, C311, C313, C401, C404, C406, C407 Stiftleiste, 2 x 10-polig, gerade, print ST100 Stiftleiste, 1 x 4-polig, gerade, print ST103 C300, C302 Schrauben M3 x 6 mm mit je einer Zahnscheibe gesteckt. Auf der Bestückungsseite folgt eine Isolierplatte aus Leiterplattenmaterial. Die Schrauben werden danach mit M3-Muttern versehen, die jedoch nur mit einer Windung aufzuschrauben sind. Alsdann wird der Kühlkörper von hinten auf die Platine aufgeschoben. Je 2 Muttern verschwinden dabei in 2 Nuten des Kühlkörpers, wobei die Lüfterseite mit den Anschlussleitungen zur Platine hin orientiert sein muss. Das hintere Ende des Kühlkörpers muss genau mit der Mar- kierung auf der Leiterplatte am hinteren Platinenrand abschließen. Danach werden die 4 Schrauben an der Platinenunterseite angezogen. Die Anschlussleitungen des Lüfters werden an ST 403 (rote Leitung) und ST 404 (schwarze Leitung) angelötet. Zur Montage der Transistoren und Dioden werden in die oberen Einschubnuten beidseitig des Kühlkörpers jeweils zwei M3-Muttern eingeschoben. Sämtliche Muttern gehören mittig über die Anschlüsse der zu montierenden Leistungs-Tran- BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG VDE-Sicherungshalter PTF50, liegend, print SI300, SI400 2 Sicherungen, 6,3 A, träge SI300 2 Sicherungen, 5 A, träge Sicherheits-Bananenbuchse, 4 mm, Rot SI400 ST300 Sicherheits-Bananenbuchse, 4 mm, Schwarz Klinkenstecker, mono, 3,5 mm 1 Wippschalter, 2 x ein, 250 V, 16 A 1 Glimmerscheibe, TO-126 2 Glimmerscheiben, TOP-66 1 Glimmerscheibe, TO-3P 3 Isolierbuchsen, TO-220 1 Zylinderkopfschraube, M3 x 5 mm 6 Innensechskant-Schrauben, M3 x 5 mm ST301 Abgleich sistoren und der Diode D 302. Diese Bauteile werden jeweils mit einer Glimmerscheibe versehen, die beidseitig mit etwas Wärmeleitpaste bestrichen wurde. Zur Verringerung des Wärmewiderstands zwischen dem Gehäuse und dem Kühlkörper darf auf diese Paste keinesfalls verzichtet werden. Jeweils mittels einer Isolierbuchse und einer Schraube M3 x 6 mm werden die Bauteile (außer T 400) fest am Kühlkörper angeschraubt, so dass ihre Anschlusspins genau über den zugehörigen Lötstiften bzw. Stiftleisten zu liegen kommen (Abbildung 16 und 17). Nun ist es zweckmäßig, die montierten Komponenten auf eventuelle Kurzschlüsse zum Kühlkörper hin zu überprüfen. Im Anschluss hieran sind dann die Anschlussbeinchen der Transistoren und der Diode D 302 mit den zugehörigen Anschluss-Stiften der Platine zu verlöten. 4 Senkkopfschrauben, M3 x 6 mm 11 Zylinderkopfschrauben, M3 x 6 mm 1 Zylinderkopfschraube, M3 x 8 mm 4 Zylinderkopfschrauben, M3 x 16 mm 4 Innensechskant-Schrauben, M3 x 16 mm 4 Zylinderkopfschrauben, M3 x 30 mm 14 Muttern, M3 12 Fächerscheiben, M3 2 Unterlegscheiben, M12 5 Lötstifte, 1,3 mm 1 Lötöse, 3,2 mm 1 Sensorschelle Weitere Bestückung der Basisplatine Nachdem das Kühlkörper-Lüfter-Aggregat komplett montiert ist, wird im nächsten Arbeitsschritt die Speicherdrossel L 300 eingebaut. Die Anschlüsse dieser Leistungsspule sind zuerst von der Platinenoberseite durch die zugehörigen Platinenbohrungen zu führen. Bevor das Verlöten der Anschlüsse an der Platinenunterseite erfolgt, ist die Spule mit einem hitzebeständigen Kabelbinder festzusetzen. Nach dem Verlöten mit viel Lötzinn werden an der Platinenunterseite die überstehenden Drahtenden direkt oberhalb der Lötstellen abge- 2 Stiftleisten, 1 x 3-polig, gerade, print 1 Axiallüfter, 12 V, 40 x 40 x 20 mm, 18 m³/h 2 Lüfter-Kühlkörperhälfte, LK40 1 Kühlkörper-Isolierplatte, bearbeitet 1 Tube Wärmeleitpaste 2 Ferrit-Ringkerne, 14 x 8 mm 2 Kabelbinder, 90 x 2,5 mm, 105 °C 2 Kabelbinder, 250 x 4.6 mm 1 USB-Modul UO100, komplett 1 Gehäuse, komplett, bearbeitet, lackiert und bedruckt 1 CD Software ALC3000PC 1 USB-Kabel (Typ A auf Typ B) für USB 2.0, 1,5 m 1 Netzleitung mit Euro- und Kleingerätestecker, schwarz 7 cm Gewebeisolierschlauch, Ø 2 mm 12 cm Gewebeisolierschlauch, Ø 6 mm 4 cm Schrumpfschlauch, 1/16", schwarz 26 cm flexible Leitung, ST1 x 0,22 mm², Schwarz 28 cm flexible Leitung, ST1 x 0,75 mm², Rot 28 cm flexible Leitung, ST1 x 0,75 mm², Schwarz 45 cm flexible Leitung, ST1 x 1,5 mm², Rot 45 cm flexible Leitung, ST1 x 1,5 mm², Schwarz Bild 18: Hochstrom-Shunt-Widerstand R 318 aus Manganindraht schnitten. Im nächsten Arbeitsschritt wird der Leistungs-Shunt-Widerstand R 318 aus einem Manganindrahtabschnitt von 51 mm Länge hergestellt (Abbildung 18). Dieser Manganindrahtabschnitt wird mit einem 46 mm langen Glasfaser-Isolierschlauch überzogen und entsprechend Abbildung 18 gebogen. Nach dem Einlöten in die Platine müssen 45–46 mm Länge des Widerstandsdrahtes wirksam bleiben. Der Quarz Q 100 wird in stehender Position so eingelötet, dass das Gehäuse auf der Platinenoberfläche aufliegt. Für den weiteren Aufbau werden Leitungsabschnitte entspre- Bild 16 und 17: Am Kühlkörper montierte Bauelemente der Lade-/Entladeendstufe und der Lüftersteuerung BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 21 22 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 0,22 zugehörigen Platinenbohrungen (TS 200) geführt und an der Platinenunterseite verlötet. Die Leitungsabschnitte 3 und 4 werden entsprechend Abbildung 21 jeweils mit 4 Windungen durch den zugehörigen Ferritkern gefädelt. Nachdem diese zur Entstörung dienende Drossel (L 400) fertiggestellt ist, sind die Drahtenden der roten Leitung von oben durch die zum hinteren Platinenrand orientierten Platinenbohrungen von L 400 und die Drahtenden der schwarzen Leitung durch die verbleibenden Bohrungen von L 400 (Abbildung 22) zu führen. Danach erfolgt das Verlöten an der Platinenunterseite. Bild 22: Auf die Leiterplatte montierte Entstördrossel L 400 Bild 19: Konfektionierung der verwendeten Anschlussleitungen chend Abbildung 19 vorbereitet. Die Leitungsabschnitte sind entsprechend der angegebenen Längen abzuisolieren, zu verdrillen und vorzuverzinnen. Bild 20: Verlängerung der Temperatursensor-Anschlüsse mit Leitungsabschnitten Am Kühlkörper-Temperatursensor sind danach die Leitungsabschnitte 1 und 2 anzulöten und entsprechend Abbildung 20 erfolgt am Sensor die Isolierung mit Schrumpfschlauchabschnitten. Zur besseren thermischen Kopplung ist der Sensor an der abgeflachten Seite leicht mit Wärmeleitpaste zu bestreichen. Die Montage erfolgt danach mittig auf den Kühlkörper, wozu eine M3-Mutter bis ungefähr zur Mitte in die entsprechende Nut des Kühlkörpers zu schieben ist. Die Befestigung am Kühlkörper erfolgt mit einer Metallschelle, einer Schraube M3 x 8 mm, einer Zahnscheibe und einer Lötöse (die zwischen Metallschelle und Zahnscheibe zu legen ist). Nun werden die Leitungen des Sensors verdrillt, von oben durch die Bild 21: Ansicht der durch den Ferritkern gefädelte Leitungsabschnitte von der Seite Die Leitungsabschnitte Nummer 5 und 6 werden mit dem 4 mm abisolierten Ende durch die Platinenbohrungen ST 300 (rot) und ST 301 (schwarz) geführt, sorgfältig an der Platinenunterseite verlötet und über beide Leitungen gemeinsam ist dann ein 12 cm langer Isolierschlauch aus Glasfasergewebe zu ziehen. Die beiden freien Leitungsenden sind danach jeweils mit drei Windung so durch einen Ferritkern mit 14 mm Außendurchmesser zu fädeln, dass vom Leitungsende der roten Leitung bis zum Ferritkern ein Abstand von ca. 35 mm entsteht und vom Leitungsende der schwarzen Leitung bis zum Ferritkern ein Abstand von 25 mm entsteht (Abbildung 23). Bild 23: Durch einen Ferritkern gefädelte Ausgangsleitungen Zur Fixierung der Kabel am Kühlkörper dient die zusammen mit der Schelle des Kühlkörper-Temperatursensors montierte Lötöse. Hier werden die Kabel mit einem Kabelbinder befestigt. Anschlussleitung Nummer 8 ist von oben durch die Platinenbohrung ST 400 und Anschlussleitung 9 in der gleichen Weise durch die Platinenbohrung ST 402 zu führen und an der Platinenunterseite zu verlöten. Erst danach sind unter Beachtung der korrekten Polarität die noch fehlenden Elektrolyt-Kondensatoren C 301 und C 400 einzulöten. Die Basisplatine ist damit bereits vollständig bestückt. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Bestückung der Frontplatine Nachdem die Basisplatine fertig aufgebaut ist, erfolgt die Bestückung der Frontplatine. Auch hier sind nur noch wenige Komponenten von Hand aufzulöten. Bei dieser Platine beginnen wir die Bestückung mit der Montage des großen, hinterleuchteten Displays. Die Explosionszeichnung in Abbildung 24 verdeutlicht den Aufbau des Displays und somit auch die einzelnen Montageschritte, die erforderlich sind. Bild 24: Aufbau und Montage des hinterleuchteten LC-Displays Zuerst wird der Halterahmen bis zum Einrasten auf die Platine gesetzt. Danach werden die 4 „Side-Looking-Lamps“ so eingelötet, dass jeweils die Bauelemente-Unterseite plan auf dem Halterahmen aufliegt. Im nächsten Arbeitsschritt sind die Leitgummistreifen in die dafür vorgesehenen Schlitze des Halterahmens zu positionieren. In die Mitte des Rahmens wird nun ein weißes Stück Papier (Reflektorfolie) gelegt, gefolgt von der Reflektorscheibe (Lichtverteiler), die mit der Bedruckung (Punktraster) nach unten (Richtung Platine) einzusetzen ist. Des Weiteren ist unbedingt zu beachten, dass die silberbeschichtete Seite der Reflektorscheibe an der gegenüberliegenden Seite der „SideLooking-Lamps“ liegen muss. Auf die Reflektorscheibe kommt die Diffusorfolie und darauf das Display (Richtung beachten). Zuletzt wird der Displayrahmen aufgesetzt und mit den 8 zugehörigen Schrauben verschraubt. Die beiden Printtaster zur Bedienung des Gerätes werden nacheinander eingesetzt und an der Platinenunterseite verlötet. Gleich im Anschluss hieran sind die zugehörigen Tastkappen aufzupressen. Danach werden der Elko C 510 in liegender Position (unter Beachtung der korrekten Polarität) und der Quarz Q 500 eingelötet. Ansicht der fertig bestückten Frontplatine (Displayseite) mit zugehörigem Bestückungsplan BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 23 24 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Ansicht der fertig bestückten Frontplatine (SMD-Seite) mit zugehörigem Bestückungsplan Stückliste: Akku-Lade-Center mit PC-Steuerung ALC 3000 PC, Front-Einheit Sonstiges: Widerstände: 33 /SMD/0805 R501–R504 470 /SMD/0805 R518 1 k /SMD/0805 2,2 k /SMD/0805 R505 R515, R516 22 k /SMD/0805 R500 82 k /SMD/0805 R507 100 k /SMD/0805 R508–R512 Kondensatoren: 22 pF/SMD/0805 C501, C502 4,7 nF/SMD/0805 C511, C512 100 nF/SMD/0805 C500, C505–C509 100 µF/16 V C510 Halbleiter: ELV07747 BC848C LED, SMD, Grün, low current Side-looking-Lamp, Grün LC-Display IC500 T500 D500 D501–D504 LCD500 Quarz, 4,194304 MHz, HC49U4 Mini-Drucktaster, B3F-4050, 1 x ein Tastkappe, 10 mm, Grau Inkrementalgeber, EC12E Drehknopf mit 6 mm Innendurchmesser, 16 mm, Hellgrau Knopfkappe, 16 mm, Grau Leiterplattenverbinder, 20-polig 1 Pfostenverbinder, 20-polig 1 LCD-Rahmen 2 Leitgummis 1 Diffusorfolie 1 Lichtverteilplatte, bedruckt 1 Reflektorfolie 1 LCD-Grundrahmen 8 Kunststoffschrauben, 2,5 x 8 mm 4 Zylinderkopfschrauben, M3 x 6 mm 4 Fächerscheiben, M3 1 Ferrit-Ringkern, 14 x 8 mm 8 cm Flachbandkabel, 1,27 mm, 20-adrig Q500 TA500, TA501 TA500, TA501 DR500 DR500 DR500 ST500 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG USB-Platine mit Bestückungsplan, oben von der Platinenoberseite, unten von der SMD-Seite Entgegen der sonst üblichen Einbauweise wird der Drehimpulsgeber (Inkrementalgeber) an der Platinenrückseite (Prozessorseite) bestückt und ist nur bei geöffnetem Gehäuse zugänglich. Der Inkrementalgeber wird ausschließlich zum softwaregesteuerten Abgleich des Gerätes benötigt. Gleich im Anschluss ist der zugehörige Drehknopf mit Kappe aufzusetzen und zu verschrauben. Die Verbindung zwischen der Basisplatine und der Frontplatine wird mit einem 20-poligen Flachbandkabel (Abbildung 25) hergestellt. Dieses Kabel wird fertig konfektioniert geliefert serückwand dienen zwei Metallwinkel, die mit Schrauben M3 x 6 mm, Zahnscheiben und Muttern auf die Platine montiert werden, wie auch auf dem Platinenfoto zu sehen ist. Ein werkseitig bereits mit Stecker vorkonfektioniertes, 4-poliges Flachbandkabel (Abbildung 26) dient zum Anschluss des Bild 26: 4-poliges Flachbandkabel mit Stecker zum Anschluss des USB-Moduls USB-Moduls an die Basisplatine. Abbildung 27 zeigt im Detail, wie dieses Kabel an die Platine anzuschließen ist. Bild 25: Flachbandkabel zur Verbindung von Front- und Basisplatine und ist bereits werkseitig mit einem 20-poligen Leiterplattenverbinder und einem 20-poligen Flachbandkabel-Steckverbinder ausgestattet. Die Stifte des Flachbandkabel-Leiterplattenverbinders sind von der Platinenrückseite (Prozessorseite) durch die zugehörigen Bohrungen zu führen und so zu verlöten, dass der Verbinder plan aufliegt. Die korrekte Einbaurichtung ist in der Abbildung der Leiterplatte von der SMD-Seite zu sehen. Bild 27: Anschluss des Flachbandkabels an die USB-Platine Bestückung der USB-Platine Bei der USB-Platine sind alle elektronischen Komponenten bereits werkseitig vorbestückt. Die verbleibenden Arbeiten stellen somit keine große Herausforderung mehr dar. Zur Montage des USB-Moduls an die Innenseite der Gehäu- Damit es durch Bewegungen nicht leicht zum Kabelbruch an den Lötstellen kommen kann, sollte eine zusätzliche Sicherung mit Heißkleber entsprechend Abbildung 28 vorgenommen werden. Damit sind nun alle Leiterplatten des ALC 3000 PC fertig bestückt. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 25 26 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG In die dafür vorgesehene Öffnung der Gehäuserückwand ist von außen der Ein-/Ausschalter mit Mittelstellung einzurasten und das fertig bestückte USB-Modul wird mit zwei Inbusschrauben M3 x 6 mm von der Innenseite an die Gehäuserückwand geschraubt. Zwei weitere Inbusschrauben M3 x 6 mm dienen dann zur Montage der Rückwand am Gehäuseunterteil, wie in Abbildung 31 gezeigt. Der vom USB- Bild 28: Sicherung des Flachbandkabels mit Heißkleber Zusammenbau des ALC 3000 PC Ein ganz wesentlicher Teil der Arbeiten zum Aufbau des ALC 3000 PC ist mit der Bestückung von allen Leiterplatten erledigt. Für den Zusammenbau der Komponenten wird das Gehäuseunterteil vorbereitet, indem zuerst die GehäuseFußmodule mit Schrauben M3 x 16 mm entsprechend Abbildung 29 montiert werden. Nach dem Verschrauben werden die selbstklebenden Gummifüße in die Fußmodule eingeklebt und im vorderen Bereich des Gehäuses der Aufstellbügel eingerastet. Bild 31: Montage der Gehäuserückwand am Gehäuseunterteil Modul kommende Steckverbinder ist, wie in Abbildung 32 zu sehen, mit ST 103 der Basisplatine zu verbinden. Wichtig! Dabei ist unbedingt die korrekte Polarität zu beachten. Bild 32: Anschluss der USB-Platine an die Basisplatine Bild 29: Montage der Gehäusefußmodule und des Aufstellbügels Nun wenden wir uns wieder der Basisplatine zu, wo im nächsten Arbeitsschritt die vom Schaltnetzteil kommende Minus-Leitung (schwarz) von oben durch die Bohrung von ST 401 zu führen und zu verlöten ist (siehe Abbildung 33). Danach wird die Basisplatine in das Gehäuseunterteil gesetzt und mit 4 Muttern M3, unter die jeweils eine Zahnscheibe zu legen ist, fest verschraubt.. Es folgt die Befestigung der Frontplatine mit Schrauben M3 x 6 mm und Zahnscheiben von vorne an das Gehäuseunterteil (Abbildung 30). Der Flachbandkabel-Steckverbinder der Frontplatine wird dann mit der Stiftleiste ST 100 der Basisplatine verbunden. Bild 30: Montage der Frontplatine am Gehäuseunterteil Das Alu-Frontprofil wird danach mit den Sicherheits-Ausgangsbuchsen bestückt und die von ST 300 kommende rote Ausgangsleitung an die rote Plus-Buchse und die von ST 301 kommende schwarze Ausgangsleitung an die schwarze Minus-Sicherheitsbuchse angelötet. Dabei ist ein Lötkolben mit großer Lötspitze zu verwenden. Um die Lötzeit kurz zu halten, sollte der Lötkolben möglichst auf eine hohe Temperatur eingestellt sein. Wirkt die Hitze zu lange auf die Buchsen ein, kann es zur Deformierung des Kunststoffs kommen. Danach erfolgt die Befestigung des Frontprofils am Gehäuseunterteil mit 6 Senkkopfschrauben M3 x 6 mm. Die von ST 400 kommende Leitung ist an den mittleren Anschluss des Ein-/Ausschalters, die von ST 402 kommende Leitung an den dem Kühlkörper am nächsten liegenden Anschluss und die weiße, vom Schaltnetzteil kommende Leitung an den noch verbleibenden Anschluss des Schalters anzulöten (Abbildung 33). Wie in Abbildung 34 zu sehen, wird das Schaltnetzteil mit 2 Kabelbindern am Netzteilhalter befestigt und der Halter wird danach mit zwei Schrauben M3 x 6 mm am Gehäuseunterteil angeschraubt. Nachdem der nachfolgend beschriebene Abgleich durchgeführt wurde, ist das Gehäuseoberteil im hinteren Bereich mit 4 Inbusschrauben M3 x 6 mm und im Bereich des Frontprofils mit 4 Inbusschrauben M3 x 14 mm zu verschrauben (Abbildung 35). Der praktische Aufbau ist damit abgeschlossen. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Folgendes wird benötigt: • Stabilisiertes Netzgerät mit folgenden Einstellmöglichkeiten: 19 V (± 0,1 V) 12 V (± 0,05 V) 24 V (± 0,1 V) 2,5 A Strombelastbarkeit • Multimeter 10-A-Messbereich und 1 mA Auflösung • Akkupack mit 2 bis 4 Zellen Mindestbelastbarkeit 5 A Lade-/Entladestrom. Bild 33: Anschluss des rückseitigen Schalters mit Mittelstellung Nach dem ersten Einschalten des Gerätes wird zuerst ein Displaytest durchgeführt. Dabei werden alle Segmente des Displays und die Anzeige-LED gleichzeitig aktiviert. Danach führt das ALC 3000 PC automatisch eine Initialisierung und eine Hardwareprüfung durch. Werden dabei alle Stufen des Gerätes erkannt, wird dies wie folgt im Display dargestellt: init ALC wait detecting Hardware found: DF 1Ch Bild 34: Befestigung des Schaltnetzteils am Netzteil-Halter - DF - 1 Ch Bild 35: Verschraubung des Gehäuseoberteils Abgleich Zum Abgleich sind keine Einstellungen innerhalb des Gerätes erforderlich, da sämtliche Abgleichschritte über die Software des Gerätes menügesteuert durchgeführt werden. Des Weiteren werden zum Abgleich nur Standard-Messgeräte benötigt. = Data-Flash = Lade-/Entladekanal Wichtiger Hinweis: Wenn bei der automatischen Hardware-Erkennung nicht beide vorhandenen Funktionsgruppen erkannt werden, liegt ein Fehler vor. Bevor mit dem Abgleich fortgefahren wird, ist unbedingt zuerst der Fehler zu beseitigen. Bevor mit dem eigentlichen Abgleich begonnen wird, sollte eine Aufwärmphase von ca. 10 Minuten erfolgen. Um in den Kalibriermode zu gelangen, wird kurz die „Start/Stop“-Taste betätigt. Entsprechend der nachfolgenden Tabellen wird der Abgleich dann menügesteuert durchgeführt. Während des Abgleichs können auch einzelne Abgleichpunkte mit Hilfe der Pfeiltasten oder mit dem Drehimpulsgeber übersprungen werden. Bei Bedarf kann dieser Abgleich dann zu einem späteren Zeitpunkt nachgeholt werden. Auch das Zurückspringen zu einem vorherigem Abgleichpunkt ist in der gleichen Weise möglich. Der zum Abgleich des Temperatur-Messeingangs erforderliche Klinkenstecker, sowie ein Widerstand von 1,2 kOhm und ein 250 Ohm Trimmer liegen dem Bausatz bei. Zum Abgleich sind der Widerstand und der Trimmer in Reihe über die Anschlüsse des Klinkensteckers zu löten und ein Widerstandswert von 1286 Ohm einzustellen (Abgleichschritt 24). BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 27 28 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Starten des Angleichvorgangs Schritt Taste betätigen 1 „Start/Stop“ Displayanzeige Durchzuführende Aktion Conf Menu Calibrate Spannungsabgleich Lade-/Entladekanal 2 „Start/Stop“ 3 „Start/Stop“ 4 „Start/Stop“ Calibrate U Ch. 1? Prepare Ch. 1 OV Plus und Minusbuchse des Ladekanal 2 sind mit einer Messleitung zu verbinden. Plus und Minusbuchse des Ladekanals sind mit einer Messleitung zu verbinden. U x.xxxV x.xxx wait Ch. 1 OV U x.xxxV x.xxx 5 Prepare Ch. 1 19V Plus und Minusbuchse des Ladekanal 2 sind mit einer Messleitung zu verbinden. 19 V (± 0,1 V) am Ladeausgang anschließen (+ mit der roten Ausgangsbuchse und - mit der schwarzen Ausgangsbuchse verbinden). U x.xxxV 6 „Start/Stop“ 7 x.xxx wait Ch. 1 19V Calibrate U input ? Plus und Minusbuchse des Ladekanal 2 sind mit einer Messleitung zu verbinden. Alle Verbindungen an den Ladeausgangsbuchsen werden getrennt. Spannungsabgleich Eingangsspannung Schritt Taste betätigen Displayanzeige Durchzuführende Aktion U x.xxxV 8 „Start/Stop“ 9 „Start/Stop“ 10 „Start/Stop“ x.xxx Prepare Uin 12V Die Speisespannung (Eingangsspannung) des Gerätes ist auf 12 V (± 0,1 V) einzustellen. U x.xxxV x.xxx wait Uin 12V U x.xxxV x.xxx Prepare Uin 24V Die Eingangsspannung des ALC 3000 PC ist auf 24 V (± 0,1 V) einzustellen U x.xxxV 11 x.xxx wait Uin 24V Stromabgleich Lade-/Entladekanal Schritt Taste betätigen o. Einstellung 12 Displayanzeige Durchzuführende Aktion Calibrate I Ch. 1 ? I x . x x xmA 13 „Start/Stop“ 14 „Start/Stop“ I x . x x xmA xxxx x . x x xmA xxxx Prepare I1 Charge I x . x x xmA 16 „Start/Stop“ 17 Mit dem Drehimplusgeber wird die Stromanzeige des ALC 3000 PC mit der Amperemeter-Anzeige in Übereinstimmung gebracht. Die max. zulässige Abweichung beträgt ±5 mA 18 „Start/Stop“ (Wenn beide Werte übereinstimmen) 19 „Start/Stop“ Sicherstellen, dass der Ladeausgang offen ist, d. h. am Ladekanal keine Leitungen angeschlossen sind. Der eingebaute Lüfter muss arbeiten wait Ch. 1 0A I 15 xxxx Prepare Ca. 1 0A Ein zu 50 % geladener Akkupack ( 2 bis 4 Zellen) mit in Reihe geschaltetem Amperemeter wird am Ladeausgang angeschlossen. Es darf noch kein Ladestrom fließen. xxxx Cal. I1 charge I x . x x xmA xxxx Cal. I1 charge I x . x x xmA xxxx Prepare I1 Disch. I x . x x xmA Der am Amperemeter abzulesende Ladestrom muss zwischen 3200 mA und 4500 mA liegen. xxxx Cal. I1 I1 Disch. Die Stromanzeige muss auf 0 (± 2,5 mA) abfallen. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 20 Mit dem Drehimpulsgeber wird die Stromanzeige des ALC 3000 PC mit der Amperemeter-Anzeige in Übereinstimmung gebacht. Die max. zulässige Abweichung beträt ± 5 mA 21 „Start/Stop“ (Wenn beide Werte übereinstimmen) I x . x x xmA xxxx Cal. I1 Discharge Der am Amperemeter abzulesende Entladestrom muss zwischen 3200 mA und 4500 mA liegen. Calibrate Temp. ? Die Stromanzeige muss auf 0 (± 2,5 mA) abfallen. Danach werden alle Verbindungen vom Ladeausgang getrennt. Abgleich Temperatur-Messeingang Schritt Taste betätigen Displayanzeige Durchzuführende Aktion U x.xxxV 22 „Start/Stop“ 23 „Start/Stop“ x.xxx Prepare T 0 Ohm Am Eingang des externen Temperatursensors wird ein 3,5 mm Klinkenstecker (Stereo) angeschlossen, dessen vordere beiden Anschlüße miteinander zu verbinden sind (0 Ohm). U x.xxxV x.xxx wait 0 Ohm U x.xxxV x.xxx 24 Prepare T 1286 Ohm Zur Funktionskontrolle muss nun der Lüfter des Kühlkörper-Aggregates laufen. Am Eingang des externen Temperatursensors wird ein 3,5 mm Klinkenstecker (Stereo) angeschlossen, dessen vordere beiden Anschlüsse über einen Widerstand von 1286 Ohm (Trimmer mit in Reihe geschaltetem Widerstand) miteinander verbunden sind. U x.xxxV 25 „Start/Stop“ x.xxx wait 1286 Ohm Der Lüfter des Kühlkörper-Aggregates stoppt. QC-Test, Überprüfung Lade-/Entladekanal Schritt Taste betätigen 26 Displayanzeige Durchzuführende Aktion Calibrate QC-Test? U 27 „Start/Stop“ 28 „Start/Stop“ 29 „Start/Stop“ 30 „Start/Stop“ 31 „Start/Stop“ x.xxxV x . x x xmA I xxxx Put Batt. to CH. 1 U x.xxxV x . x x xmA I xxxx Test CH. 1 Char. low U x.xxxV x . x x xmA I xxxx Test CH. 1 Char. med U x.xxxV x . x x xmA I xxxx Test CH. 1 Dis. low U x.xxxV x . x x xmA I xxxx Test CH. 1 Dis. med Ein zu 50 % geladener Akkupack (2 bis 4 Zellen) mit in Reihe geschaltetem Amperemeter wird am Ladeausgang angeschlossen. Die Akkuspannung wird mit einem Multimeter gemessen und mit der Displayanzeige verglichen (max. Abweichung ± 0,1 V). Es darf noch kein Ladestrom fließen. Es fließt ein Ladestrom zwischen 50 mA und 200 mA, wobei eine Abweichung von max. ± 5 mA zwischen der Displayanzeige und der Anzeige des Amperemeters zulässig ist. Es fließt ein Ladestrom zwischen 300 mA und 1200 mA, wobei eine Abweichung von max. ± 10 mA zwischen der Displayanzeige und der Anzeige des Amperemeters zulässig ist. Es fließt ein Entladestrom zwischen 100 mA und 700 mA, wobei eine Abweichung von max. ± 5 mA zwischen der Displayanzeige und der Anzeige des Amperemeters zulässig ist. Es fließt ein Entladestrom zwischen 500 mA und 1400 mA, wobei eine Abweichung von max. ± 10 mA zwischen der Displayanzeige und der Anzeige des Amperemeters zulässig ist. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 29 30 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Überprüfung der Temperatur- Messfunktion Schritt Taste betätigen 32 „Start/Stop“ 33 „Start/Stop“ Displayanzeige Durchzuführende Aktion Am Eingang des externen Temperatursensors wird ein 3,5 mm Klinkenstecker (Stereo) angeschlossen, dessen vordere beiden Anschlüsse über einen Widerstand von 1286 Ohm (Trimmer mit in Reihe geschaltetem Widerstand) miteinander verbunden sind. Der im oberen Bereich des Displays angezeigte Wert muss zwischen 0596 und 0604 liegen. Die Anzeigewerte im unteren Displaybereich müssen zwischen 0250 und 0500 liegen. Calibrate Return Der Abgleichmode wird beendet. BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG 31 32 BAU- UND BEDIENUNGSANLEITUNG Entsorgungshinweis Gerät nicht im Hausmüll entsorgen! Elektronische Geräte sind entsprechend der Richtlinie über Elektro- und ElektronikAltgeräte über die örtlichen Sammelstellen für Elektronik-Altgeräte zu entsorgen! ELV Elektronik AG • Postfach 1000 • D-26787 Leer Telefon 0491/600888 • Telefax 0491/6008-244
