Regulator ROCO ASC 1000

[Maxxc]

Dzień dobry,

Zaintrygowany dyskusją z forum, dotyczącą sterowania PWM ( https://forum.modelarstwo.info/threads/sterowanie-analogowe-pwm.64513/ ), pozyskałem regulator ROCO ASC 1000.
Zakupiony przeze mnie egzemplarz okazał się uszkodzony - trwają prace związane z jego uruchomieniem.
Całe szczęście po jego otwarciu okazało się, że poza elementami biernymi są w nim trzy układy scalone - dwa analogowe i jeden cyfrowy. Nie ma też żadnego specjalizowanego układu scalonego, czy też mikrokontrolera. To daje możliwość naprawy tego urządzenia, a także możliwość ewentualnego wykonania odpowiednika funkcjonalnego.
Urządzenie wykonane bardzo starannie.
Załączam zdjęcia płytek drukowanych.




Z poważaniem,
Maxxc

 

[melonowy]

Jeśli potrzebujesz TU jest do niego instrukcja po niemiecku.

 

[Maxxc]

Dobry wieczór,

Regulator już działa.
Czy będą na forum osoby zainteresowane jego schematem elektrycznym - w celu napraw, ewentualnie zrobieniem odpowiednika?
Jeżeli tak, to postaram się rozrysować całość. Skomplikowane to w sumie nie jest...

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lyntog]

Co było zepsute u Ciebie? Jakie objawy uszkodzenia i co naprawiałeś żeby działało?

 

[Maxxc]

Dobry wieczór,

1) Pękła w transporcie płytka z transformatorem przerywając jedną ścieżkę 230V - efektem był brak zasilania,
2) wyrwany potencjometr prędkości maksymalnej - efektem "zimnych lutów" tym spowodowanych było stałe pełne napięcie na wyjściu,
3) zimne luty na wyprowadzeniach potencjometru regulacji obciążenia i regulacji prędkości - efektem skoki napięcia na wyjściu, problemy z regulacją.

Teraz się zastanawiam, dlaczego lekko mi się żarzy dioda na przełączniku trybu pokrętło/przyciski, gdy jest duże obciążenie. Ale wiem, że na pewno działa mi zabezpieczenie nadprądowe, bo jak podłączyłem uszkodzony silnik, który szarpał, to po przekroczeniu prądu włączała się funkcja "STOP" - zresztą zgodnie z instrukcją tak się dzieje przy przeciążeniu.

A co w regulatorze Kolegi nie działa poprawnie? Tam nie ma żadnych niedostępnych elementów, co najwyżej są drogie elementy.

Edycja:
Czyli widzę, że zrobienie tego schematu się przyda.

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lyntog]

No właśnie w moim jest stałe maksymalne napięcie na wyjściu, i to bez względu na wyłącznik awaryjny. Ciekawe czy to tylko to będzie w moim...

Ja swój też już wielokrotnie rozbierałem i nadal nie działa.

PS: Twój się lekko różni w środku od mojego

 

[Maxxc]

To jak możesz, dołącz zdjęcia swojego. Pytanie, na ile "lekko" się różni...

Stałe napięcie na wyjściu - a po wyborze sterowania z potencjometru idzie zmienić kierunek przyciskami?
Czy też trzeba przytrzymać CL i dopiero da się zmienić kierunek? Czy też wcale nie da rady zmienić kierunku?

Idea działania w uproszczeniu jest taka, że potencjometr, czy też przyciski - sterują napięciem na kondensatorze (na mojej płytce to ten duży zielony powyżej potencjometru regulacji prędkości). Na podstawie tego napięcia robi się (na razie mało istotne, jak ) PWM (modulacja szerokości impulsu), która steruje tranzystorem (u mnie TIP146 poniżej potencjometru regulacji prędkości).

Tak na szybko:

Jak idzie zmienić kierunek (przy sterowaniu ustawionym "na zero") - mimo napięcia na wyjściu, jest to uszkodzenie w obwodzie mocy (przebity tranzystor, czy też uszkodzone jego sterowanie). Przyciski zmiany kierunku są zablokowane w przypadku wystąpienia napięcia na kondensatorze, nazwijmy to "sterującym". Czyli urządzenie "uważa", że nie podaje napięcia.

Jak trzeba przytrzymać "CL" - to trzeba rozładowywać cały czas kondensator - czyli problem w obwodzie jego sterowania. Jak nie działa i sterowanie z przycisków, i z potencjometru, problemem może być potencjometr maksymalnej prędkości. Jak nie działa tylko z potencjometru - potencjalny problem w okolicy potencjometru obciążenia (skrajny prawy).

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lyntog]

No właśnie całkowicie nie da się zmienić kierunku (i wciskanie CL nic nie daje), bo on ma blokadę, że nie można tego zrobić "podczas jazdy", czyli właśnie gdy jest podawane napięcie na tory. Ja u siebie do tej pory zmieniłem wszystkie tranzystory i wszystkie trzy układy scalone - oczywiście bez rezultatu, poza tym, że dawniej jeszcze czasami działał, obecnie już tylko stałe maksymalne napięcie na wyjściu.

Zdjęcia wrzucę, ale później

 

[Maxxc]

No to problem w sterowaniu. Czyli pozostaje podłączyć woltomierz do kondensatora "sterującego" i patrzeć, co się na nim dzieje od momentu włączenia zasilania i czy na cokolwiek reaguje - czy da się zmianę wymusić.
Przyciski/przełączniki są w porządku? Bo u mnie coś nie bardzo - czasem nie kontaktują poprawnie. Swoje lata mają, pewnie zaśniedziały...

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lyntog]

Przyciski do tej pory nie sprawiały problemów - jak wcześniej były epizody prawidłowego działania to przyciski były OK. Pokażesz na płytce, który to jest ten kondensator o którym mówisz?

 

[Maxxc]

To jest ten:



Idea jest taka, że ładuje/rozładowuje się go szybciej lub wolniej przez te wszystkie potencjometry...

Edycja:
A sprawdź, czy prawidłowo działa przełącznik wyboru trybu (potencjometr/przyciski), bo on może dużo namieszać.

Jak miałeś "epizody" działania, to poszukałbym "zimnego lutu", albo na przykład pękniętej diody (szklane 1N4148 już kilka razy w karierze wymieniałem z tej przyczyny).

Edycja 2:
No dobrze, spróbuję ten schemat w najbliższym czasie odrysować, bo bez tego to próby naprawy będą trochę "na oślep"...

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lyntog]

A sprawdź, czy prawidłowo działa przełącznik wyboru trybu (potencjometr/przyciski), bo on może dużo namieszać.

Działa prawidłowo cały czas

Jak miałeś "epizody" działania, to poszukałbym "zimnego lutu", albo na przykład pękniętej diody (szklane 1N4148 już kilka razy w karierze wymieniałem z tej przyczyny).

Aktualnie mój ASC jest już u @Lucky - ego, ale ogromne dzięki za naprowadzenie na trop Będziemy szukać co jest i na pewno damy znać

 

[Maxxc]

Dzień dobry,

To "trzymam kciuki" za naprawę - @Lucky , @Lyntog .

Jeżeli ten naprawiany regulator ma płytki drukowane wykonane na laminacie fenolowym (takie brązowe, jak w moim) - to taka płytka bardzo lubi pękać i przerywają się wtedy ścieżki... Też warto na to zwrócić uwagę.

I dwie kolejne rzeczy, które zaobserwowałem w swoim egzemplarzu:
- zaczęła się rozpadać tasiemka łącząca obie płytki (złożona z przewodów typu drut bez izolacji, na plastikowej taśmie klejącej),
- jeden z przekaźników (przełączający prąd: stały/przemienny) miał zwiększoną rezystancję jednego ze styków. Pomogło przemycie styków preparatem Kontakt PR. Tak, wiem że to płyn do regeneracji potencjometrów, ale dobrze usuwa tlenki ze styków przekaźników. Do tego jest o wiele mniej agresywny, niż Kontakt S i nie trzeba go zmywać.

A jeżeli przy naprawie będziecie też fragmenty schematu odrysowywali - poproszę o wrzucenie na forum. Ze swojej strony - szkicuję kawałki.
Mój regulator ma wnętrze prawdopodobnie z roku 1982 - czyli z początku produkcji. Taka jest "najnowsza" data znaleziona na elementach.

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lyntog]

To "trzymam kciuki" za naprawę - @Lucky , @Lyntog

Dzięki

- zaczęła się rozpadać tasiemka łącząca obie płytki (złożona z przewodów typu drut bez izolacji, na plastikowej taśmie klejącej),

U mnie już to się stało Prawdopodobnie będzie wymiana na pojedyncze przewody.

Mój regulator ma wnętrze prawdopodobnie z roku 1982 - czyli z początku produkcji. Taka jest "najnowsza" data znaleziona na elementach.

Mój 1983.

 

[Maxxc]

Dobry wieczór,

Pierwsze rezultaty moich prac - widok elementów na płytce sterującej + spis komponentów płytki sterującej.

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Maxxc]

Dzień dobry,

W załączeniu schemat płytki sterującej.
Uwaga - mogą być na nim jakieś błędy, bo tak łatwo nie jest zrysować schemat z płytki...


Do tego schemat płytki zasilania.
Tu już nie robiłem widoku elementów, bo ta płytka jest banalna.


Życzę najlepszego w analizie zasady działania tego wynalazku @Lucky , @Lyntog .

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lucky]

Na D7 jest cały czas masa.
Jak ją wylutuję, to zmiana kierunku zaczyna działać, ale napięcie jest dalej na wyjściu.
Podmieniałem kondensator w generatorze i dalej nic.
Tak czy siusiak muszę to na razie odłożyć.

A, jeszcze była przebita ta pod darlingtonem. D8 chyba (schemat na forum się do dupy otwiera na telefonie, zdjęcia z resztą też...)

Pozdrawiam.

 

[Maxxc]

Dobry wieczór,

Czyli teraz należy wziąć oscyloskop i obejrzeć, co się dzieje na nóżce 5 i 6 U1, że w rezultacie na wyjściu WO (7) jest cały czas masa. I tak on pracuje jako komparator. Na nóżce 5 być powinien sygnał trójkątny (pierwszy WO pracuje w teorii jako generator), na 6 - sygnał skorelowany mniej więcej z napięciem na C11.
Masa na wyjściu WO, to w efekcie Darlington będzie w pełni otwarty... Sam Darlington (T5) rozumiem, że sprawny? Na próbę można wyjąć R26 i sprawdzić, co jest na wyjściu.

Poproszę o info na PW z e-mailem, jak mam to wszystko podesłać bezpośrednio.

Edycja:
A ustrzelić 1N400x (D8) pracującą w takim układzie, to trzeba albo mieć szczęście, albo jakieś napięcie (ujemne lub przemienne) od strony torowiska poszło. Czyli T3 i T4 też do sprawdzenia.

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Maxxc]

Dobry wieczór,

Z racji, iż mój ASC1000 jest teraz w dwóch kawałkach (tasiemka do wymiany), zrobiłem z ciekawości symulację kawałka układu, to jest generatora sygnału trójkątnego (na schemacie ASC1000 - U1A, tutaj U1) oraz komparatora (na schemacie ASC1000 - U1B, tutaj U2), robiącego z tego sygnał z modulacją szerokości impulsów - o wypełnieniu zależnym od napięcia V2. W symulacji jest to napięcie liniowo zmieniające się w zakresie od 3 do 12V i z powrotem.



Rezultatem jest przebieg trójkątny o częstotliwości około 100Hz (muszę sprawdzić, jaka jest realna częstotliwość pracy generatora w moim regulatorze) - zielony przebieg - pomiar na C1.


Przebieg niebieski to sygnał wyjściowy z układu (wyjście U2), przy opadającym w tym momencie napięciu ze źródła napięcia V2 - jak widać wypełnienie impulsu rośnie. W regulatorze ASC1000 tranzystor wykonawczy sterowany jest niskim poziomem sygnału, a nie wysokim, więc wraz ze wzrostem napięcia wejściowego (sterującego), wzrośnie nam współczynnik wypełnienia napięcia wyjściowego. Już nie rozbudowywałem układu o tranzystor wykonawczy, bo chodziło mi tylko o pokazanie idei.

Tutaj dołożyłem jeszcze przebieg sygnału sterującego V2 (na czerwono):



Program do symulacji - darmowy LTSpice, do pobrania ze strony: https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html .

Z poważaniem,
Maxxc

 

[Lucky]

Budowałem kiedyś regulatory fazowe po kilka kW/ kanał. Wiem jak działa PWM sterowany sygnałem zewnętrznym.
Do tego stała czasowa narastania / opadania napięcia sterującego (tutaj - płynne ruszanie/hamowanie) itd... tam jeszcze dochodziło synchro z siecią energetyczną (RAMP)

Tranzystory i diody wylutowywalem i mierzyłem, wszystkie ok. CMOS też ok, skoro działa przerzutnik od zmiany kierunku (po podłączeniu jednej 4148)
Nawet stała czasowa od zwłoki (100k + 2.2uF), bo nie pozwala na bardzo szybką zmianę kierunku.

Nie mam pewności co do pozostałych (OpAmp), ale Adam zarzeka się, że wymieniał na nowe

Na razie Timer Out (inne rzeczy)

D8 mogła paść od szpilek wyindukowanych z torów (kilka lokomotyw na raz?)

Z resztą, jeśli znamy że f=100Hz, to 20x mniejszy uklad można zrobić na uC z programowym ruszaniem i hamowaniem, wyświetlaczem itd.

Tylko kiedy panie premierze, kiedy...