![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/parkside_pfbs12a1_01.jpg\")
<\/a><\/p>\n <\/p>\n Robna marka Parkside se pojavila oko 2005. godine i u vlasni\u0161tvu njema\u010dke Einhell grupacije. Pod ovom markom prodaju se uglavnom razni ku\u0107ni (hobi) elektri\u010dni alati dizajnirani od strane raznih njema\u010dkih tvrtki poput Komperna\u00df Handelsgesellschaft (Kompernass), Scheppach i Grizzly. Parkside alati se proizvode u Kini i prodaju preko interneta i trgova\u010dkih lanaca Lidl i Kaufland (s obzirom da su oba ova lanca podru\u017enice njema\u010dkog konglomerata Schwarz Grupe).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Od kontrola Parkside PFBS 12 A1 ima samo potenciometar sa sklopkom kojim se uklju\u010duje\/isklju\u010duje napajanje i kontrolira brzina vrtnje elektromotora. Osim toga, ima tri indikacijske LED (crvena, \u017euta, zelena) koje pokazuju stanje baterije. Kod pune baterije svijetle sve tri LED, a kako se baterija prazni tako se prvo gasi zelena, zatim \u017euta i na kraju ostane svijetliti crvena LED.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Ovaj alat je odradio nekih desetak punjenja baterije. U jednom trenutku je motor prestao sa radom. Crvena LED za indikaciju stanja baterije sada stalno svijetli \u010dak i kada je alat isklju\u010den, a nakon uklju\u010dena zasvijetle sve tri LED (\u0161to signalizira punu bateriju) no motor ne radi. S obzirom da crvena LED stalno svijetli o\u010dito je do\u0161lo do proboja komponenti negdje u regulacijskom krugu.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Integrirani krug S69-2LF je PWM regulator brzine vrtnje DC elektromotora koji radi na naponu baterije i mo\u017ee dati neku malu regulacijsku struju (reda 4 mA) za upravljanje izlaznim MOSFET tranzistorom. MOSFET je u na\u0161em slu\u010daju vidno pregorio pa su oznake te\u0161ko \u010ditljive no vjerojatno se radi o N-MOSFET tranzistoru oznake CSD30N70 u TO252 ku\u0107i\u0161tu koji je predvi\u0111en za napone do 30V i kontinuirane struje do 55A.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Testirali smo na\u0161 elektromotor speedmaster RS395-12V na potro\u0161nju struje. Bez optere\u0107enja (prazni hod) elektromotor vu\u010de 0,9 A struje. U slu\u010daju blokade rotora (maksimalno optere\u0107enje) struja se popne na maksimalnu vrijednost koju mo\u017ee dati baterija, a to je u na\u0161em slu\u010daju 8,5 A. Testirali smo puno optere\u0107enje na ja\u010dem ispravlja\u010du od 12 V i blokirani elektromotor je povukao maksimalnih 15 A koliko mo\u017ee dati ispravlja\u010d. U radu se lako mogu dogoditi kratkotrajne blokade kad alat zapne u materijalu pa je svakako treba ra\u010dunati sa tim maksimalnim strujama. Bez obzira \u0161to struje izgledaju velike (disipacija snage 100 W na baterijskom napajanju) rotor elektromotora \u0107ete relativno lako zaustaviti rukom jer se ve\u0107ina snage kod velikog optere\u0107enja pretvara u toplinu, a ne u zakretni moment.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Mo\u017eemo ra\u010dunati da elektromotor u najgorem slu\u010daju (puna nova baterija, blokada rotora) mo\u017ee povu\u0107i do cca 10 A struje \u0161to se \u010dini malo za MOSFET deklariran na 55 A. Me\u0111utim, maksimalnu dozvoljenu struju za pojedini MOSFET treba uvijek uzeti s rezervom jer to jako ovisi o izvedbi hla\u0111enja, odnosno o temperaturi na koju se MOSFET grije u radu. Tako se specifikacija za 55 A odnosi na radnu temperaturu do 25\u00b0C \u0161to ne\u0107e uvijek biti lako osigurati. Primjerice na temperaturi od 100\u00b0C (na koju se optere\u0107eni MOSFET bez dobrog hla\u0111enja lako popne) maksimalna struja pada na 38 A. Ovo vrijedi za kontinuirana strujna optere\u0107enja, dok u impulsnom radu maksimalne struje mogu biti i nekoliko puta ve\u0107e.<\/p>\n Vidimo na na\u0161oj plo\u010dici da se MOSFET prakti\u010dno hladi samo na tankom sloju tiskane veze. \u010cini se da je prakti\u010dnije, a vjerojatno i jeftinije ugra\u0111ivati MOSFET-e deklarirane za nekoliko puta ve\u0107e struje i napone od radnih tako da se ne moraju montirati na velika hladila. No na vijek trajanja MOSFET-a svakako utje\u010du i drugi faktori poput kvalitete izrade, dugotrajnog rada na vi\u0161im temperaturama i sli\u010dno. MOSFET \u0107e vrlo vjerojatno biti uni\u0161ten u slu\u010daju proboja previsokog napona na GATE priklju\u010dnicu (iznad 10 V) ili visokog impulsnog napona obrnutog polariteta na SOURCE-DRAIN priklju\u010dnice kao posljedica indukcije napona na namotajima elektromotora i drugim induktivnim tro\u0161ilima. Stoga je prije zamjene ovako uni\u0161tenog MOSFET-a svakako potrebno provjeriti upravlja\u010dki napon koji dolazi na GATE priklju\u010dnicu i obavezno flyback diode koje \u0161tite MOSFET od negativnog impulsnog napona koji se inducira prilikom isklju\u010denja induktivnog tro\u0161ila.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n S obzirom da za integrirani krug oznake S69-2LF (1733) nisam prona\u0161ao nikakve podatke pretpostavio sam da se radi o integriranom DC regulatoru punog naziva GS069. Me\u0111utim, kada sam nacrtao elektroni\u010dku shemu regulatora, raspored pinova ovdje ne odgovara u potpunosti \u010dipu GS069. Na internetu sam na\u0161ao sliku plo\u010dice regulatora istog ovog alata ali sa sufiksom B2 umjesto A1 (Parkside PFBS 12 B2) koji ima ugra\u0111en upravo \u010dip GS069, no tiskane veze su tamo razli\u010dite tako da na\u0161 S69-2LF sasvim sigurno nije kompatibilan sa GS069. Isto tako izlazni MOSFET-i nisu jednaki kod svih serija alata Parkside PFBS 12 pa se na drugim plo\u010dicama mo\u017ee na\u0107i NCE50N06 (60 V, 50 A) ili pak CJU80N03 (30 V, 80A). \u010cak i u elektroni\u010dkoj shemi kruga LED indikacije stanja baterije ima razlika kod pojedinih tipova plo\u010dica.<\/p>\n Sasvim sigurno da Parkside PFBS 12 ovisno o seriji i godini proizvodnje mo\u017ee imati ugra\u0111ene regulatore sa razli\u010ditim poluvodi\u010dima i izmijenjenim elektroni\u010dkim shemama. Kod popravke ovog regulatora i mi mo\u017eemo originalne komponente zamijeniti nekim sli\u010dnim dostupnim komponentama, no svakako bi bilo dobro da pri tome odgovara tip ku\u0107i\u0161ta i raspored pinova jer se ina\u010de mora preraditi i sama tiskana plo\u010dica.<\/p>\n Na na\u0161oj elektroni\u010dkoj shemi vidimo da je LED indikacija stanja baterije zasebni elektri\u010dni krug. Otpornik 100 \u2126 za ograni\u010denje struje i zener dioda za pad napona vezani su serijski u krug sa LED diodama i njima paralelno vezanim otpornicima. S obzirom da ne znamo karakteristike ugra\u0111enih LED onda ne mo\u017eemo ni to\u010dno izra\u010dunati napon i struju na svakoj LED kod odre\u0111enog pada napona. U svakom slu\u010daju pad napona na zener diodi je 3,9 V tako da se preostali napon (8,1 V) dijeli na tri LED. Paralelni otpornici pak razdjeljuju struju kroz svaku led tako da se zelena LED gasi na 11 V, \u017euta na 10 V, a crvena na 7 V baterijskog napona. Li-Ion baterija 12 V potpuno napunjena ima napon oko 12,6 V dok se prazniti ne bi smjela ispod 7,5 V. Bateriju je svakako potrebno puniti u vremenu dok svijetli crvena LED (ne \u010dekati da se ugasi), no i sam baterijski paket ima za\u0161titni krug koji \u0107e isklju\u010diti daljnje pra\u017enjenje baterije ako napon padne ispod cca 8 V.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za po\u010detak sam provjerio dvije paralelno spojene flyback diode 1N4007 (M7) i na\u0161ao da je jedna od njih u kratkom spoju. To zna\u010di da je kroz MOSFET pro\u0161la struja kratkog spoja baterije \u0161to mo\u017ee iznositi nekoliko desetaka ampera i \u0161to ga je onda svakako uni\u0161tilo, odnosno pregorjela je veza DRAIN-SOURCE. Me\u0111utim, tijekom toga nastao je i kratki spoj na DRAIN i GATE terminalima. Preko tog kratkog spoja sada prolazi pozitivni pol napajanja na izlazni pin \u010dipa S69-2LF i djelomi\u010dno probija kroz njega na pinove 5 i 8. Kao posljedica proboja toga pozitivnog napona stalno svijetli crvena indikacijska LED. Izlazni pinovi ovakvih \u010dipova obi\u010dno zavr\u0161avaju CMOS tranzistorima i pozitivni napon je vjerojatno uni\u0161tio ovaj \u010dip.<\/p>\n Mjerenjem osciloskopom na izlaznom pinu-3 \u010dipa S69-2LF dobivamo konstantan napon cca 7 V bez obzira na polo\u017eaj potenciometra za regulaciju. O\u010dekivano, ovdje bi trebali imati PWM signal frekvencije 3,5-4,5 kHz sa promjenjivim duty-cycle odnosom kako se mijenja regulacija. To zna\u010di da je ovaj \u010dip pregorio. Mo\u017eemo zaklju\u010diti da je prvo probila jedna za\u0161titna dioda, uslijed toga je probio MOSFET, a uslijed toga i integrirani krug za regulaciju.<\/p>\n S obzirom da su stradale prakti\u010dno sve komponente u krugu regulacije brzine vrtnje motora i nemamo nikakvih podataka o \u010dipu oznake S69-2LF, najbolje je napraviti PWM kontrolu sa nekim drugim \u010dipom, a za to je 555 posve sigurno najjeftinija i najlak\u0161e nabavljiva opcija. Shema sa \u010dipom 555 umjesto S69-2LF bi izgledala ovako.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na na\u0161oj shemi \u010dip je 555 je spojen kao oscilator (astabilni multivibrator) kojem vremensku konstantu odre\u0111uje kondenzator od 1 nF te otpornik od 1 k\u2126 i promjenjivi otpornik (potenciometar za regulaciju) od 470 k\u2126. Otpornik od 47 k\u2126 smo dodali iz razloga da regulacija po\u010dne od najmanjeg duty-cycle odnosa koji pokre\u0107e elektromotor ina\u010de bi potenciometar za regulaciju imao preveliki prazni hod.<\/p>\n Ve\u0107 smo rekli da se brzina vrtnje elektromotora najbolje regulira promjenom odnosa signal-pauza (duty-cycle) u pravokutnom naponu (PWM), a ne promjenom frekvencije ponavljanja impulsa sa jednakim duty-cycle odnosom. Stoga, kako bi se ostvarila duty-cycle umjesto frekvencijske regulacije dodane su dvije diode u krug punjenja i pra\u017enjenja kondenzatora 1 nF preko otpornika 1 k\u2126 i kombinacije 470 k\u2126 i 47 k\u2126. Diode ovdje premo\u0161\u0107uju (kratko spajaju) put napona u smjeru punjenja ili pra\u017enjenja kondenzatora preko otpornika 470 k\u2126 i 47 k\u2126 pa se promjenom toga otpora mijenja vremenska konstanta kod punjenja i pra\u017enjenja, a time i duty-cycle odnos izlaznog signala.<\/p>\n Testom smo utvrdili da se elektromotor mo\u017ee regulirati i promjenom frekvencije (bez dioda), no promjenom duty-cycle odnosa dobiva se puno linearnija i finija regulacija. Sklop prema na\u0161oj shemi mijenja duty-cycle u punom opsegu 0-100% prakti\u010dki bez promjene frekvencije (2,6 kHz).<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n \u0160to se ti\u010de MOSFET-a najbolje \u0161to sam na\u0161ao u starim zalihama je BUZ 11A (50 V, 26 A). To mi je ostatak od nekada\u0161nje izrade reglera (regulatora brzine vrtnje) trofaznih elektromotora za RC modele zrakoplova. Tada sam radio i be\u017ei\u010dne video linkove sa telemetrijom za RC modele, no danas se vi\u0161e ni\u0161ta od toga ne isplati raditi u samogradnji. Kako smo testom utvrdili da ovaj na\u0161 elektromotor nikako ne mo\u017ee povu\u0107i vi\u0161e od 10 A ovaj BUZ 11A \u0107e biti posve dovoljan, a u slu\u010daju kratkog spoja ionako \u0107e pregorjeti svaki MOSFET. Poku\u0161at \u0107emo na MOSFET montirati neki mali hladnjak ako prona\u0111emo mjesta u tijesnoj unutra\u0161njosti ure\u0111aja. No \u010dak i bez monta\u017ee na hladnjak BUZ 11A u standardnom TO-220 ku\u0107i\u0161tu ima daleko ve\u0107u metalnu povr\u0161inu za hla\u0111enje od SMD ina\u010dica MOSFET-a.<\/p>\n \u0160to se ti\u010de flyback dioda u originalu smo imali dvije paralelno spojene 1N4007 (1000 V, 1 A). U na\u0161im zalihama pak smo prona\u0161li jednu diodu oznake HER508 (1000 V, 5 A) odlemljenu iz nekog SMPS napajanja. To je brza dioda izme\u0111u ostalog namijenjena upravo za flyback (freewheeling) funkciju. Svakako \u0107e raditi puno bolje od standardnih (ispravlja\u010dkih) dioda op\u0107e namjene.<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Konstrukcija alata je vrlo jednostavna i sastoji se od elektromotora, tiskane plo\u010dice sa regulatorom brzine vrtnje elektromotora i indikatorom stanja baterije, te mehanizma izravnog prihvata alata na osovinu elektromotora. \u00a0<\/span> <\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Od aktivnih elemenata na plo\u010dici je samo integrirani krug oznake S69-2LF i MOSFET oznake CSD30N70.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a>Duty-cycle 12:88 % za minimalnu brzinu vrtnje (frekvencija je 2,6 kHz).<\/em><\/span><\/p>\n<\/a>Duty-cycle 93:7% blizu maksimalne brzine vrtnje (frekvencija je 2,65 kHz).<\/em><\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n