Guasto caricabatterie Hilti C4/36-APC

[Superfelix]

per essere sicuro che funzioni e per verificare che valore abbia provalo con un circuito del genere: sali lentamente da 2V e misura la tensione ai suoi capi. Quando vedi che la tensione ai suoi capi comincia a bloccarsi vuol dire che hai trovato la sua tensione nominale. Mi raccomando sali lentamente: se fosse di valore basso e lo tirassi subito a 25V lo distruggeresti.

Ho eseguito quella prova sullo zener e il taglio/blocco avviane a 6,14 V... lui in ingresso da circuito avrebbe 4,97V

Leggendolo però al contrario, ovvero, fascia BLU-ROSSA-ROSSA , si ottiene un valore di 6,2 volt... quindi in linea con la lettura della prova ( salvo piccola tolleranza del componente )... lo sto rimontando.

Forse il problema sono quei circa 5V a monte che dovrebbero essere qualcosa in più forse, altrimenti vangono bloccati dallo zener

[theking0]

Allora, cerchiamo di fare un po' di chiarezza..

Come ti avevo già scritto Q201, Q202 e Q203 non hanno a che fare con l'UC3845.

In pratica fanno parte di un clamp di tensione che viene attuato dall'SRC T820-600T.
Viene presa la 320V raddrizzata dopo il ponte a diodi e tramite quel partitore di tensione composto dai 4 resistori da 100k e quello da 8,2k viene portata a una tensione di circa 6v.
In condizioni normali Q201 è in saturazione e Q202 e Q203 sono interdetti quindi il led del moc è acceso e di conseguenza anche l'scr, se il zener entra in conduzione, segno che sul nodo del catodo dello steso c'è una tensione superiore allora viene interdetto il Q201 e saturati il Q202 e Q203, con la conseguente che il moc si spegne.

Tutto questo ha due funzioni da quello che si intuisce, avvio ritardato (prima deve partire lo switch dei 12V) e controllo di sovratensione.

Poi la 320V come vedi sullo schema scende parallela alla linea dei 12V che sicuramente entra in un altro stadio swiching per le altre tensioni ausiliarie, compresa la +12V stessa che andrà ad alimentare l'UC tramite il Q1.
In sintesi se come ti avevo scritto trovi l'alta tensione tra il Drain e il Source del Mosfet tutto quello stadio sta funzionando, in caso contrario non avresti nulla dopo l'SCR.

Se trovi un corto netto tra il pin 2 e il 5 dell'UC, senza che l'integrato, l'ipotesi potrebbe essere che hai sia C8 che l'opto PC3 in corto, altrimenti non si spiega. Con il multimetro in modalità ohm controlla che impedenza trovi tra quei condensatori ceramici SMD.

Controlla gli optoisolatori che siano buoni, il PC3 è quello che si occupa di accendere o spegnere l'UC

[Superfelix]

Intanto grazie per tutta la spiegazione che aiuta a comprendere meglio il funzionamento del circuito.
Ieri mi sono messo di buona pazienza ed ho dissaldato e misurato i condensatori e la resistenza sotto UC e sono tutti ok ( a parte uno che che segnava 70 nF ma che credo fosse come il suo simile che segnava 100 nF, valore un po' piu standard ), un altro 330 nF e l'altro non ricordo ( avevo fatto anche un fogliettino ma mi sta sfuggendo sottomano in questo momento, se lo ritrovo indico con precisione i valori... comunque, per dire, valori a parte non erano in corto ).
Poi è successa una cosa interessante, considerando che con tutti i componenti dissaldati il corto ancora era presente, ho cominciato a grattugiare delicatamente la pista del pin % notando che è collegate tramite pista direttamente su pin 2 ( avoglia a cercare il componente in corto ).
Detto ciò ho cominciato a fare qualche ricerca per capire il funzionamento di questo UC e a parte l'uso convenzionale che prevede sempre che il pin 2 sia sopra ad 1 V per abilitare pin 6 output, c'è anche un uso non convenzionale che prevede pin 2 a GND.

Ho inizialmente pensato che Il Pin 5 (GND) dell'UC3845B potesse appartenere a masse separate (ad esempio, una massa "analogica" e una "di potenza") connesso a una massa flottante e non alla massa di potenza ma controllando la circuitazione pin 5 fa nodo con il condensatore di livellamento di alimentazione, quindi questa ipotesi giusta o sbagliata che sia, è da scartare.

Il feedback pin 2 potrebbe funzionare diversamente, magari con un'optoisolatore che regola il controllo senza bisogno di un compensatore esterno, ed infatti collegato a UC c'è PC3 ( che avevo già controllato insieme a PC2 ma sono om ). Nel dubbio ( prima che mi accorgessi della pista tra 2-5 ) e visto che mi hai detto di ricontrollarli, specialmente PC3, ho dissaldato la resistenza 000 in serie a lui, ma il corto ovviamente è rimasto per ovvi motivi.
In alcuni progetti , sembra che gli UC3845B possono essere usati in configurazioni non standard, come oscillatori fissi senza controllo di feedback oppure in modalità di accensione/spegnimento controllata esternamente ( magari da l'optoisolatore PC3 gestito a sua volta da altro IC ???).

Guardando la scheda ho notato un altro IC dip8 ICE2A180Z che è proprio un controller PWM e che visto il costo irrisori ho ordinato e lo cambierò ( anche se non presenta corti, però magari è malfunzionante visto i danni sparsi sulla scheda ). Nel frattempo anche il dubbio di compatibilità del IRFP460 è stato fugato perché mi è arrivato il mosfet originale e l'ho sostituito, quindi anche la parte mosfet ora è come da originale ( sarebbe curioso se dovesse rifunzionare, riprovarci IRFP460 per vedere se funziona correttamente... una mia curiosità )

Tornando alla curiosa circuitazione di UC con pin 2 e 5 a massa avete qualche conoscenza specifica in merito?

[theking0]

Una configurazione simile è descritta a pagina 14 del datasheet, figura 31 e 32.
Le due configurazioni descritte sono:

Figura 31: Step-Up Charge Pump Converter
Figura 32: Voltage-Inverting Charge Pump Converter

Che però non fanno parte dei casi di utilizzo in questo circuito.
La cosa più probabile è che sia una sorta di configurazione del controller per operare in modalità a corrente controllata senza regolazione di tensione.
In pratica l'UC3845B lavora con il massimo duty cycle possibile, limitato solo dalla soglia di corrente impostata, di conseguenza la tensione di uscita può variare in base al carico, dato che non c’è retroazione per stabilizzarla.

Che pensandoci è il modo corretto per caricare quel tipo di batterie (al litio), con corrente costante.

Secondo me l'ICE2A180Z è ok, dovrebbe far parte del switch per i 12V, che nel tuo caso hai.

[Superfelix]

Sembra allora che attualmente e in modo sommario gli stadi stiano funzionando correttamente.
Quindi in questa configurazione di UC non standard il Pin 6 non è usato... il circuito potrebbe utilizzare direttamente il segnale a dente di sega del pin 4 come clock o riferimento per altri stadi del circuito con dutycicle fisso ( che è a 50% su questo UC ).
Ho provato un paio di batterie che sto utilizzando su altro caricatore ( diverso ) ma non danno problemi.
Questo tipo di caricatore ha anche un sistema TPS che ne abilita l'utilizzo tramite una card ai soli addetti che la posseggono in cantiere. Il tizio che me l'ha regalato però mi ha detto che non è stato mai impostato questo sistema di blocco né sul caricatore né sui pacchi ( perché si possono abilitare anche i pacchi da ricaricare ) è stato sempre usato normalmente ( ho provato a chiedergli se avesse ancora la card ma è andata persa perché mai usata ).
Mi viene il dubbio che quando ha subito i danni che ho riparato fin qui possa essersi guastato anche il sistema RFID o qualcosa di simile (?) e non riconosce i pacchi???
Altra cosa che aiuterebbe a capire se fosse così è il comportamento di un caricatore funzionante simile... se in uno stato di blocco si comporta come questo o diversamente. Non saprei...

[gill90]

È come dice theking0, il modo giusto di operare è quello.
Allora però lo schema indicato è sbagliato, perché tutto il nodo in mezzo è messo a massa, cosa che mi torna molto di più:

Hilti_corr.PNG (21.43 KiB) Osservato 1985 volte

In pratica il nodo FB può essere usato sia per regolare "da primario", ossia iniettandogli l'errore in tensione, sia "da secondario", il cui inietti un errore in corrente direttamente nella rete di compensazione (ad es. con un fotoaccoppiatore). Internamente l'integrato ha un error amplifier EA che può solo assorbire corrente (scaricare il nodo di compensazione, come dice il datasheet "Sink Only"), mentre l'erogazione (carica del nodo di compensazione) avviene con un generatore costante. Mettere a massa FB significa spegnere il controllo di errore in tensione con il loop dell'error amplifier (cosa che puoi fare solo perché l'uscita dell'EA è in grado unicamente di assorbire e non di erogare, altrimenti ciò non sarebbe possibile), mentre piloti direttamente la corrente con il fotoaccoppiatore che porta in sè l'informazione di errore dal secondario: in questo modo il nodo di COMP si porta all'equilibrio necessario per il sistema quando la corrente erogata internamente coincide con la corrente assorbita dal fotoaccoppiatore.

uc3844b.PNG (29.68 KiB) Osservato 1985 volte

Quindi in questa configurazione di UC non standard il Pin 6 non è usato..

perché?

il circuito potrebbe utilizzare direttamente il segnale a dente di sega del pin 4 come clock o riferimento per altri stadi del circuito con dutycicle fisso ( che è a 50% su questo UC ).

Quel segnale serve proprio a dare il timing del clock: la coppia RC si carica fino a 2.5V, dopodichè scatta il colpo di clock e la scarica fino a 0.5V, come giustamente vedi anche tu nella foto dell'oscilloscopio (anche se leggo 250mV, ma suppongo avessi impostato le sonde a divisione 10x).

Non ho ben capito l'ultimo post, ora il sistema funziona?

[Superfelix]

Ciao Gill90,

rispondo al tuo "perché" alla mia considerazione che il pin 6 non viene utilizzato; perché ho pensato che se pin 2 è inferiore a 1V UC disabilita l'uscita pin 6, quindi credo sia spenta l'uscita.

Sul fatto che funzioni a questo punto non posso escluderlo, qualora ci fosse un problema di programmazione/sprogrammazione sistema TPS del caricatore.
Non sapendo come si dovrebbe comportare.
Attualmente il comportamento è quello che va in "protezione" un paio di secondi dopo inserito il pacco e avviata la carica ( con relativo guizzo della lampada in serie alimentazione, il che però potrebbe essere giustificato anche dal carico ((???)) )
Quello che mi perplime un po' è il fatto che se dovessere essere il sitema TPS a non permettere la carica, non capisco perché l'avvia e poi la interrompe dopo un paio di secondi invece di non avviarla per niente...

Purtroppo non conoscendo il comportamento di un caricatore analogo, non posso ne confermare ne smentirne il suo eventuale comportamento/funzionamento.

Mi rimane il dubbio o la stranezza che se fosse bloccato sarebbe comprensibile capire che non dovrebbe nemmeno avviarsi la carica

[gill90]

rispondo al tuo "perché" alla mia considerazione che il pin 6 non viene utilizzato; perché ho pensato che se pin 2 è inferiore a 1V UC disabilita l'uscita pin 6, quindi credo sia spenta l'uscita.

No, non è il pin 2 a dover scendere sotto 1V, ma il pin 1 (COMP).
Se guardi lo schema a blocchi, è il COMP a decidere quanto è il limite di corrente: se lui scende sotto una certa soglia, il limite di corrente diventa zero.

Lo puoi vedere anche dal grafico 7 (Current Sense Input Threshold versus Error Amp Output Voltage): man mano che varia la tensione di uscita dell'OPAMP (asse x) cambia anche la soglia normalizzata di corrente (asse y).
Sotto 1.4V circa (a temperatura ambiente) l'uscita è zero, mentre se cambi temperatura cambia anche la soglia di intervento (questo perché i due diodi interni cambiano la loro soglia di attivazione con la temperatura: più questa si alza, prima vanno in conduzione): a 125°C vanno in conduzione già a 1V.

A ogni modo, bisognerebbe capire perché va in protezione: cosa misuri sul pin 1 (COMP) quando questo succede?

[Superfelix]

buongiorno,
lo schema postato è stato ridisegnato da qualche riparatore domenicale come me e benchè possa essere molto di aiuto in un primo momento, presenta alcune incongruenze che si stanno manifestando man mano che si va avanti con l'analisi della scheda reale. Già qualche post indietro sono stati trovati componenti variati ( o forse no, chi può dirlo... ). Penso che quella riparazione non sia andata a buon fine con quello schema cosi riprodotto... speriamo che questa di riparazione volga a buon fine.
Tornando al funzionamento dell' UC ho letto che il pin 2 (ingresso di feedback di tensione), è l'ingresso invertente dell'amplificatore di errore e viene utilizzato per monitorare la tensione di uscita dell'alimentatore. La tensione su questo pin è confrontata con una tensione di riferimento interna di 2,5 V. Durante il normale funzionamento, la tensione sul pin 2 dovrebbe essere prossima a 2,5 V per garantire una regolazione accurata della tensione di uscita. Se la tensione sul pin 2 scende significativamente al di sotto di questo valore, l'amplificatore di errore aumenterà il ciclo di lavoro del PWM per compensare, fino al limite massimo consentito, dopodichè va in protezione.

In sintesi, per evitare la disabilitazione dell'uscita sul pin 6, la tensione sul pin 2 dovrebbe essere mantenuta intorno a 2,5 V per un funzionamento ottimale del sistema. Se la tensione è al di sotto di 1V l'uscita PWM (pin 6) viene disabilitata per proteggere il sistema. Considerando che in questo PCB pin 2-5 di UC sono cc a massa, l'uscita pin 6 dovrebbe essere disabilitata e in effetti a UC alimentato, su pin 6 non ho nulla con oscilloscopio, mentre su pin 4 ho dente di sega circa 150 kHz.
Questo per spirito di comprensione del funzionamento standard di UC, che però abbiamo capito non essere il caso di questo caricabatterie che utilizza UC in diverso modo e con D.C. fisso al 50%... dovrebbe essere solo generatore e utilizzare optoisolatore PC3 collegato al pin 4 dell'UC, per egolare la frequenza del PWM o eventualmente spegnere l'oscillatore se lo porta a massa.

Appena posso faccio questa misura su PIN 1 e gnd e riporto risultato.
Grazie ancora per il supporto a te e theking0

[gill90]

In sintesi, per evitare la disabilitazione dell'uscita sul pin 6, la tensione sul pin 2 dovrebbe essere mantenuta intorno a 2,5 V per un funzionamento ottimale del sistema

No.
Questo solo se utilizzi la compensazione in tensione, se lavori in corrente puoi collegare il pin di FB a massa e iniettare il tuo segnale di errore in corrente direttamente sulla compensazione. Questo perché mettere FB a massa significa interdire l'uscita dell'EA (in virtù del fatto che è SINK ONLY), ti rimane solo il generatore di corrente che vedi all'uscita dell'EA che funziona sempre e fa da "antagonista" al tuo loop di controllo: in questo modo hai quest'ultimo che lotta per tirare su il nodo di compensazione (e alzarti il duty cycle), mentre la corrente che gli inietti dal fotoaccoppiatore lotta per tirare giù il COMP (e abbassarti il duty cycle). L'equilibrio è raggiunto quando le due correnti si eguagliano e il nodo rimane fisso al valore di regime.

dovrebbe essere solo generatore e utilizzare optoisolatore PC3 collegato al pin 4 dell'UC, per egolare la frequenza del PWM o eventualmente spegnere l'oscillatore se lo porta a massa.

La frequenza gliela dai con la coppia RC sul pin RT-CT, con la compensazione spegni soltanto prima il MOSFET.