SP赤道儀の改造(12)

teensy3.2が壊れてしまった。
特に、壊れるようなことをした覚えはない???

気になっていたことが一つある。
主電源の12Vを切っても、teensy3.2のLEDがわずかについていた。
電圧を確認すると、5Vラインが2.4V、12Vラインが2V程残っている。
カメラ用の電源は0Vに落ちている。DC-DCは5VがOKI-78SRでカメラ用はMPM80である。
この残存電圧は長時間残っていて落ちる気配がない。
これが、teensy3.2が壊れた原因かどうかは分からないが、10秒程度で12Vをショートして落とす。(Raspberry pi3Bが接続しているため)

teensy3.2の壊れ方は、3.3Vを作っているDC-DCが触れないくらい位に熱くなっているところを見ると、残存電圧が要因の一つの様に思える。
その他の壊れ方は分からない。

この残存電圧対策を行うことにする。
12Vラインに抵抗を入れて電圧を落とすことを考える。消費電流を下げるため、なるべく抵抗を大きくしたい。
3.3kΩでは残存電圧が落ちる気配なし。
330Ωでは即0Vに落ちる
1kΩでも即0Vに落ちる
2.2kΩでは3.3kΩの時に残っていた電圧より低いが、その電圧を保っていて落ちる気配なし。
1kΩと2kΩの間にスレッショルドレベルがあるようです。
電流にすると、リチウム電池の平均電圧を3.4V×4=13.6Vであり13.6mA程度流すことになる。よって7時間で95.2mAh一寸大きいかな。

もっとスマートに落とす方法がないか思案をした結果、1ケースのアイディアが思いついた。
Vgs(th)の大きいMOSFETで電圧が切られたことを検出し、小さいMOSFETで放電を行うことで行けそうである。

部品調達し、実験を始めることにする。うまくいくかな?

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SP赤道儀の改造(10)

電池について、購入した4本の電池の容量を計測した。
負荷に抵抗を使うことにした(定電流負荷ではない)ので電流と電圧を測りたい。そこで電流計測用の抵抗を探していると、ストロベリーリナックスで以下のモジュールを発見。

絶縁型と非絶縁型があり、少し高くなるが絶縁型を購入し使用した。
計測風景である。負荷に使ったセメント抵抗が発熱するので、長時間計測を考慮し扇風機で風を当てることとした。

放電電流は、0.2C相当の約1A(1.1A-0.8A)で実施。
なお、電池には2.5V以下で使うと電池が壊れる旨の表示があり、また2.75Vから電極の崩壊が始まると言っている人もいるので今回の計測ではMOS-FETを使って2.8Vで放電回路を切る様にした。
No-1とNo-2の電池計測で電圧をMOS-FETの後の電圧を計測しており、FETのon抵抗による電圧降下を含めて計測していたため計測終了電圧が高くなっている(グラフはon抵抗を補正している)。

4本にバラツキがあるが、終止電圧2.8Vで4本とも5200mAhの確認ができた。カタログ通り!!
グラフから、5000mAh以上は電池電圧が急激に下がり始めることが分かり、おまけ領域的である。
終止電圧3Vで5000mAh(15Wh)で計画しよう。

これまでの検討で消費電流50mAで10時間としていたが、100時間の間違えであることに気が付き電池1本でも良さそうである。
そもそも消費電流50mAは本当か?モータに1個当たり200mA流しているのに???もう一度消費電流を計測しよう

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SP赤道儀の改造(9)

基板の確認を行った。

実装するのは電源系の部品(チョン付)当初カメラ用DC-DC電源MPM80が発熱、出力電圧も少し低め。
MPM80は7ピンのICであるが、pin1が根元でカットされpin2-7の6ピンが出ている。ピン番号を間違えたかと焦ったがpin2-7と使っており問題なし。
コンデンサかな(確認なので取り付けていなかった)、コンデンサを取り付けると発熱はなくなる。
その他、モータも作動するので、回路の変更(抵抗追加)とDRV8825が大きくなったのと抵抗追加でパターンを再設計する。
今度はドリルファイルを印刷して部品を置いてみる。

今度は、問題なさそうなので、ガーバーデータを作成し発注。
部品を取り付けて基板間の隙間を再度確認する。

余裕がある。だだし、DRV8825に放熱器が付いているとRaspberry pi3BのHDMIコネクタと干渉する。しかし、不要なので放熱器を取り去る。

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SP赤道儀の改造(8)

基板が届いた

部品を乗っけてみる

ありゃ!!DRV8825の幅が違う。それに5Vの三端子DC-DCの足が太く入らない。
随分とチェックしたつもりであったが・・・・
TEENSY3.2とRaspberry pi3Bの間に直列抵抗を入れないといけないのでいずれ直そうと思っていたが、電気を入れる前に作り直しとは情けない。
とりあえず組み立ててみる。

基板間もかなり余裕がある

ケースに入れてみる。


思惑通り組み立たる。

普段使っているマウスとほぼ同じ大きさ。これでINDIとOnStepが入っている。満足

電気的に確認できる所を確認しVer1.1を発注しないと、まだまだ先は長そうだな

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