Nach einigen Testversuchen habe ich die Schaltung doch etwas optimiert. Es wurde ein CMOS 555 als Endstufe integriert der einen Schmitt-Trigger beinhaltet und so das Ausgangssignal wesentlich besser abbildet als es der T1 je könnte. Die Schaltzustände sind wesentlich präziser. Der Abgriff an PIN 4 des Optokopplers ist notwendig geworden weil der CMOS 555 als Inverter arbeitet somit wird durch den Abgriff an Pin 4 das Eingangssignal des CMOS555 invertiert und durch den CMOS 555 wieder in das ursprüngliche Signal verwandelt.
Da ein normaler 555 erst ab 4,5 V richtig arbeitet mußte der CMOS 555 her der ab 1,5 V arbeitet. Die Stromaufnahme des CMOS55 ist wesentlich geringer als die des normalen 555.
Die Leistungsaufnahme liegt < 1 mW. Mit max. 100 mA Steuerstrom auf der Steuersignalseite ist das FAN OUT weit im positiven Bereich
Über eine Frequenzkompensation des CMOS555 sind Störfrequenzen sehr gering.
Da der Empfänger R 617 ab < 3,8 V komplett abschaltet liegt der Abschaltbereich des CMOS 555 mit 1,5 V weit im Sicherheitsbereich. Der Ausgangsstrom von CMOS555 ist mit 100 mA voll ausreichend und bietet ein hohes FAN OUT für mehrere paralell geschaltete Servos.
Durch die vielen neuen SMD- Bauteile wird es auf der Platine eng was auch einige Brücken erfordert da eine doppelseitige Platine zu viel Aufwand macht. Der Empfänger wird auf die Platine gesteckt und mit Klettband gesichert.
Bild 1: der neue Schaltplan Bild 2: das neue Layout
R6 dient als Schutzwiderstand für den Ausgang des CMOS555 damit im Kurzschlussfall das IC nicht defekt geht, wer lötet schon gerne SMD-ICs aus. Steck-ICs mit Sockel also DIL 8 scheiden hier aus da ansonsten die Platine breiter werden müßte, das wollte ich vermeiden und die Kontaktsicherheit ist so auch wesentlich größer! Der Wert 1 k kann bis 100 Ohm runter gesetzt werden.
Die neue Platine ist fertig und funktioniert einwandfrei. Das Layout wurde aus technischen Gründen und aus Platzmangel auf 5 OPTO - Kanäle und 2 passiv Ausgänge die aber jeweils 3 Steckplätze beinhalten abgeändert. Das technisch mögliche für diese angestrebte Platinengröße von 5 x 10 cm ist für den versierten Bastler hier voll ausgereizt.
Da die meisten Modelle mit dieser Konfiguration auskommen sollte das eine gute Ausgangsbasis für die meisten Modelle sein. Der Ausbau auf 10 oder mehr aktive Kanäle erfordert dann aber eine etwas größere Platine.
Folgende SMD - Typen wurden verbaut damit diese knifflige Arbeit noch für den normalen Hobbybastler noch machbar ist:
Widerstände = 1206 Transistoren = SOT 23 Kondensatoren = 1812 IC = SO 8
Bild 1: die Lötseite Bild 2: die Platine mit gestecktem Empfänger Bild 3: Die Platine ohne gestecktem Empfänger
Anmerkungen zu den aktiven Optokopplern! Bei diversen Testreihen hat sich herausgerstellt das die Servos sehr unterschiedlich je nach Hersteller auf die nachlassende Flankensteilheit der Steuerimpulse reagieren. Das bedeutet das jede kapazitive Komponente wie langé Servokabel ect. das Steuersignal soweit stören das folgende Störreaktionen feststellbar waren:
1. Die Servos zitterten sehr stark belasteten somit den Akku ständig 2. Die Servos hatten nicht mehr den vollen Steuérweg 3. Die Servos vollführten völlig wirre Bewegungen.
Dies ist um so eher zu sehen je weiter die Akkuspannung im passiven Betrieb (ohne OPTO - Koppler) fällt.
Mit dem eingesetzen CMOS 555 der einen Schmitt - Trigger beinhaltet werden absolut rechteckige Steuerimpulse den Servos auf der Steuerseite zur Verfügung gestellt die mit fast 5 V doppelt so doch sind und so einen wesentlich höheren Störspannungsabstand beinhalten.
Durch das hohe FAN-OUT kann man hier mehrere Servos parallel schalten und lange Servokabel kein wirkliches Problem mehr.
Das umstecken des Empfängers der nach dem Aufstecken mit einem Klettband gesichert wird dauert nur noch wenige Sekunden. Die Strombelastbarkeit liegt mit > 5 A weit über dem normal benötigten Level. Werden höhere Ströme über die Akkuweiche benötigt müssen die beiden SHOTTKY-Dioden gegen höher belastbare getauscht werden.
Für den 6014 Empfänger ist eine weitere Platine in Arbeit da ich beide Typen benutze. Das anpassen auf andere Empfänger sollte für den Bastler kein Problem sein. (Neues Layout)
Für etweiige Fehler und damit verbundene Folgeschäden wird generell keinerlei Haftung übernommen.
Die Platine (Leiterbahn) wurde nach der vollständigen Bestückung und einer sehr genauen Endkontrolle mit einer Lupe mit Plastikspray gegen Korrossion eingesprüht.
Die Brücken auf der Platine werden aus 0,6 mm Silberdraht hergestellt. Die Bestückung beginnt immer mit den kleinsten Bauteilen also den SMD - Bauteilen. 0,5 mm Lötzinn ist hier unabdingbar!
Das Bestücken sollte unmittelbar nach dem entfernen der Schutzschicht (Belichten) geschehen damit das Lötzinn sich leicht verteilen kann. Läßt man so eine Platine mehrere Tage offen liegen ist das löten sehr sehr schwierig.
Der Empfänger sitzt stramm auf der Platine so das die volle Kontaktsicherheit gewährleistet ist.
Dadurch das der Empfänger über jeden Servoausgang mit Spannung versorgt wird ist das eine wesentlich sichere Art als über nur ein Stromversorgungskabel. Das sternförmige Layout auch auf der Ausgangsseite kann so einen einzelnen oder mehrere Kabelbrücche (sehr selten) oder durch lösen des spannungsführenden Steckers dies mehr als nur kompensieren.
Die Vorteile die sich durch solch ein OPTO - Board aufzeigen sind also vielfältiger Art. Der Aufbau der Platine erfordert aber eine sehr sehr ruhige Hand bei Bauteilen im mm - Bereich und Leiterbahnen mit 0,5 mm Abstand. Der Einsatz von einer SMD tauglichen Lötstationen ist unabdingbar.
Bei sachgemässem Aufbau also keine kalten Lötstellen ect. ist das Ausfallrisiko dieser Platine sehr sehr gering.
Platinen oder fertige OPTO - Boards 5/7 /R617 sind somit über mich erhältlich!
Manfred
(
gelöscht
)
Beiträge:
20.08.2011 13:11
#19 RE: OPTO-Board als Steckplatz für den Empfänger R 617 FS
Otimierungen am Layout: Da sich ja alles etwas optimieren läßt, wurden noch einige kleinere Änderungen am Layout vorgenommen. Das erleichtert vor allem den Aufbau der Brücken auf der Platine, und das anbringen der Optokoppler auf der Lötseite. Generell sollten die SMD - Bauteile wegen ihrer Winzigkeit als erstes an ihren Positionen geklebt werden, da ein festhalten und gleichzeitiges Löten eines Bauteils das nur Bruchteile eines Gramms wiegt wegen der Oberflächenspannung des Lötzinns diese sonst wieder aus der Position verschiebt.
Es wurden, vier große RX - Kondensatoren im Bereich der Ausgangsseite positioniert und der Empfänger kann jetzt an der Vorderseite der Platine ohne störrende Kondensatoren eingerastet werden.
Das anbringen von 0,6 mm Bohrungen sollte hier als unabdingbar gelten, ebenso eine ruhige Hand was beim einlöten des IC CMOS 555 unter einer Lupe zu tätigen ist. Die fertige Platine wird dann auf der Lötseite mit Plastikspray isoliert der troknet in Minuten aus.
Eine Endkontrolle der Lötseite sollte aber vor dem aufbringen des Plastiksprays erfolgen da diese sonst stark spiegelt und eine optische Kontrolle unmöglich macht. Das großflächige verzinnen der Spannungsführenden Leiterbahnen mit Lötzinn (+-) ist gerade bei großen Lasten positiv. Wird die Leiterbahnseite chemisch verzinnt dann sieht das aber optisch besser aus.
Die Zeitspanne vom entfernes des Photolacks nach der Belichtung bis zum Bestücken der Platine sollte sehr klein (<2 Std.) sein, da ansonsten die Kupferschicht anfängt zu oxidieren und ein Löten gerade bei SMDs fast unmöglich macht.
Feuchte Hände sollten also den Leiterbahnen fern bleiben. (Oxidation!)
Das reinigen der geätzen Platine mit Azeton ist hier positiv. Danach sollten man die Platine aber sofort bestücken, möglichst mit fettfreien Fingern!
Da die [b]Stiftleisten offen zugänglich sind (Kurzschlußgefahr) sollten sich im Modell keine Leitenden Bauteile in der Nähe der Stiftleisten befinden. Ein Kurzschluß im Flug wäre für die Schaltung und die S-BEC oder L-BEC sowie den Ausgängen der Platine ohne Folgewirkung da alle Komponenten Kurzschlußsicher sind.
Aber ein Kurzschluß im Flug wäre das Ende des Flugs. Für eine sichere Anbringung im Modell ohne Kurzschlußgefahr durch scheuernde Kabel oder Rudergestänge die sich in diese Richtung bewegen könnten ist also zu achten. Wer ganz sicher gehen will kann ja die Platine in ein Plastikgehäuse verbauen das eine Luftzirkulation zuläßt!
Bild 1 die Lötseite Bild 2:die Bestückungsseite
Die Schaltung hat sich bisher tadellos bewährt!
Aus gesetzlichen Gründen übernehme ich natürlich keine Gewähr für die Schaltung und dessen mögliche Folgeschäden! Wer die aufgezeigten Hinweise beachtet bekommt eine preiswerte Alternative zu den im Handel befindlichen OPTO - Boards!
Auf dem OPTO - Board war hinter der Steckerleiste zu den Servos noch Platz für einen Akku - Checker hier der von HEXTRONIX den ich schon des öfteren hier vorgestellt habe, kostet aktuell ca. 3,50 € in England. (EBAY)
Dieser ist umschaltbar auf 4,8 + 6 V und zeigt je nach Belastung die sich verändernde Akkuspannung an.
Sollte sich also beim Akkuscheck und der Betätigung mehrerer Servos gleichzeitig die LED - Anzeige sich sehr weit nach unten (links) verändern, dann sollte der Akku gewechselt werden (leer/fehlerhaft) oder aber der BEC ist nicht in Ordnung, oder aber ein Servo oder mehrere laufen in einen mechanischen Blockiervorgang hinein und ziehen einen sehr hohen Blockierstrom.
Eine sehr starke Veränderung in der LED - Anzeige bei Lastbetrieb sollte immer als Warnzeichen angesehen werde! Das Anschlußkabel habe ich verkürzt und so hat man alles kompakt im Blick.
Die Unterseite der Platine wurde mit Selbstklebematerial versehen und im Bereich der Leistungsverstärker wurde Luft zur Zirkulation durch freien Zugang gelassen. Da die gesammte Unterseite der Platine dick mit Plastikspray versehen und somit isoliert ist, ist ein Kurzschluß auf der Unterseite ausgeschlossen.
Da der Empfänger gut 1 cm über der Platine schwebt und auf Sockeln ruht ist eine Luftzirkulation immer gewährleistet was gerade an heißen Sommertagen ein Problem für den Empfänger werden könnte, wenn er in Schaumstoff umhült im Rumpf keine Kühlung bekommt.
Da moderne Empfänger keinerlei Schwingquarze mehr beinhalten ist ein stoßgeschützer Einbau ins Modell nicht mehr erforderlich
Das Klettband hält den Empfänger sicher auf dem OPTO - Board.
Ein Wechsel des Empfängers in ein anderes Model ist jetzt nur noch eine Sache von wenigen Sekunden, das Klettband lösen, den Empfänger abziehen und im anderen Modell das gleiche Vorgehen, nur andersrum.
Bild 1: Die Platinen mit S-Switch Bild 2: Nahaufnahme Bild 3: die Unterseite der Platine
Die neuen optimierten Platinen: Auf die Oberseite wurde eine bedruckbare Selbstklebefolie aufgebracht, die dann noch mal mit transparenter Selbstklebefolie überdeckt wurde damit der Aufdruck mittels eines Tintenstrahldruckers nicht durch verwischen (Feuchtigkeit) beschädigt wird.
Die Endversion des OPTO - Boards R617: Nach 2 Evolutionsstufen, ist nun das beste Ergebnis für mich erreicht worden. Der Empfänger kann jetzt besser/leichter auf das Board aufgesteckt werden.
Die Kapazität der Stützelkos hat sich von 3000 uF auf 6000 uF durch das neue Layout verbessert. Das integrieren des Akku - Controllers ist sehr informativ.
Die schwarzen Selbstklebepunkte sind die Abstandshalter für den Empfänger, so kann um den Empfänger immer Luft zirkulieren was gerade im Hochsommer von Vorteil ist.
Damit ist dieses Projekt beendet!
Bild 1: Die Platine ohne gesteckten Empfänger und ohne Akku - Controller Bild 2: Die Platine mit gestecktem Empfänger Bild 3: Die Platine mit Empfänger und Akku - Controller Bild 4: Die letzte Version im Vergleich zur neuen Version
Hallo! Das glaube ich nicht aber es wäre die gleiche Hauptplatine wie beim Assan - Empfänger nur kommt hier ein neuer Adapter für diesen Empfänger zum Einsatz. Im Prinzip kann man so jeden Empfänger weltweit nutzen.
Ich müßte diesen Empfänger mal erhalten und ausmessen. Bin ja Samstag am Platz und kann dann mal messen.
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