Scheda comando riscaldamento escavatore CAT312LC

[Leone2285]

Come da titolo il riscaldamento non parte ed in particolare non si avvia la ventola. Indagando meglio abbiamo trovato questa scheda che presenta una grossa induttanza, credo di filtro, che scaldando ha deformato la plastica. In prima analisi ho pensato ad un bloccaggio meccanico della ventola che avrebbe causato una sovracorrente. Tuttavia la ventola sembra libera di girare e alimentata direttamente con la batteria gira regolarmente. Ho dissaldato la grossa induttanza ed il condensatore che dovrebbero fare il filtro.

Controllato i due mosfet di potenza che sono in parallelo e sono 2 N channel. La logica è basata su due LM2901  e un CD4013BCM ed è alimentata da un LM317. 

Visto che all'accensione tramite pannello di controllo interno non da alcun segno cosa potrei controllare. 

Allego la foto della scheda, se può servire vedo di farne una a maggiore risoluzione. 

Modificato: ieri dalle 05:22 da Leone2285

[Livio Orsini]

Lo LM2901 sono 4 comparatori di tensione, di precsione; il CD4013 è un doppio flip flop di tipo "D".

 

Per prima cosa è da verificare la presenza di tensione di alimentazione corretta.

Poi sarebbe da capire come sono usati i 4 comparatori. Presumo che servano per ottenere 4 differenti livelli di velocità.

La variazione di velocità si ottiene variando il duty cycle di un segnale PWM, abbastanza facile da capire come viene generato e come viene variato.

[Leone2285]

Purtroppo adesso ho solo la scheda ma posso controllare più tardi se ha 4 velocità o se ha una sorta di potenziometro. Essendo un semplice comando di riscaldamento non credo debba ricevere o mandare particolari feedback per poter funzionare. Ci sono 12 pin totali. 

Se non erro questi mezzi lavorano a 24V ed i condensatori da 50V sulla scheda dovrebbero confermare la mia ipotesi. Alimentando LM317 tra massa di riferimento e pin 3 sull'uscita mi ritrovo una tensione che segue quella di ingresso: a 12V ottengo 7V con 24V ottengo 12V. Per la logica credo che i 5V dovrebbero essere sufficienti però ho visto che questi chip potrebbero lavorare anche a 12V.

[Leone2285]

Il pannello di controllo dovrebbe essere questo che ho trovato in rete visto che momentaneamente non ho tra le mani quello suo. 

[Livio Orsini]

1 ora fa, Leone2285 ha scritto:

Alimentando LM317 tra massa di riferimento e pin 3 sull'uscita mi ritrovo una tensione che segue quella di ingresso: a 12V ottengo 7V con 24V ottengo 12V.

 

Io controllerei bene questo circuito, perchè non mi sembra un corretto; già con 15V in ingresso dovrebbe dare 12V in uscita.

Lo LM2901 può funzione almeno sino a 30V di alimentazione, mentre per i CD4xxx, la tensione di alimentazione puà arrivare sino a 18V, anche se si raccomandano i 15V. Aumentando la tensione di alimentazione aumenta la immunità ai disturbi; con 12V di alimentazione, il livello di immunità è di circa 4,8V perchè si considera il 40% della tensione di alimentazione.

[Leone2285]

Praticamente facendo le misure sul partitore dell'LM2901 quella tra pin Adj e pin di uscita è circa 1,1kohm mentre quella tra Adj e massa 3,6kohm. Con questi valori in uscita dovrei avere circa 5V. 

Pero ciò che non mi convince è il fatto che intorno all'LM317 non ci sono resistenze da 3,6kohm ma soltanto una da 10kohm che per quanto mi hai spiegato sarebbe più idonea a questa scheda visto che alzererebbe la tensione a 12V.

Se riesco a ripristinare il corretto funzionamento a quanto posso limitare l'uscita sull'alimentatore da banco per fare le misure sulla logica senza fare danni nel caso in cui la stessa logica abbia qualche problema? Visto che non ho il pannello di controllo questi chip cominciano già a dare dei segni o aspettano il comando per cominciare a muoversi?

Modificato: ieri dalle 13:36 da Leone2285

[Livio Orsini]

7 minuti fa, Leone2285 ha scritto:

Praticamente facendo le misure sul partitore dell'LM2901 quella tra pin Adj e pin di uscita è circa 1,1kohm mentre quella tra Adj e massa 3,6kohm.

 

Ritengo che non sia lo LM2901 ma lo LM317.

Le misure di resitenza "in circuit", spesso sono fasulle perchè ci sono componenti in  parallelo.

Se lo LM317 funziona regolarmente dovresti avere uscita costante di 12V a partire da circa 15V in ingresso sino ai 24V e più.

 

[Leone2285]

Hai ragione, intendevo LM317. 

[Leone2285]

Non so come sia possibile ma adesso mi trovo i 12V stabili in uscita alimentando da 15V a 24V. A 24V ho un assorbimento di 18mA. Unica differenza rispetto alla misura che ho fatto prima e l'aver dissaldato i mosfet in uscita che col testerino sembrano ancora funzionanti. 

Modificato: ieri dalle 17:06 da Leone2285

[Leone2285]

A quanto pare i mosfet che sono in parallelo sono pilotati da due piccoli transistor 1P e 2T che dovrebbero essere un Npn e un Pnp. Se non ho capito male lavorano in coppia mandando a GND il gate per accenderlo e forse alzando la tensione per spegnerlo. Sembrano avere la base collegata direttamente ad uno degli LM317. 

Per evitare di fare corti con la scheda alimentata ho verificato che tra il pin di uscita dell'lm317 e quello di ingresso dei 3 chip la resistenza è nulla, lo stesso anche per i pin di massa che vanno entrambi con resistenza zero verso gnd. Da ciò credo si possa dedurre che i chip siano alimentati. 

 

Se ciò che ho detto è corretto, come potrei adesso verificare la presenza delle oscillazioni senza il modulo di controllo per verificare se questo gate viene innescato? 

[Livio Orsini]

11 ore fa, Leone2285 ha scritto:

Non so come sia possibile ma adesso mi trovo i 12V stabili in uscita alimentando da 15V a 24V.

 

È il funzionamento tipico del 317, affinchè regoli ci devono essere circa 3V di differenza tra ingresso e uscita.

 

10 ore fa, Leone2285 ha scritto:

quanto pare i mosfet che sono in parallelo sono pilotati da due piccoli transistor 1P e 2T che dovrebbero essere un Npn e un Pnp. Se non ho capito male lavorano in coppia mandando a GND il gate per accenderlo e forse alzando la tensione per spegnerlo. Sembrano avere la base collegata diretta......

 

Il mosfet a canale N, per condurre deve avere il source positivo rispetto al gate; se è a canale P il source deve essere negativo rispetto al gate.

Se usati come interruttori è giusto pilotare i gates con una coppia complementare, in modo da drenare corrente in entrambi i sensi.

Anche il pilotaggio diretto dei driver con una sezione LM2901 è abbastanza usuale.

Dovresti fare della retro progettazione per capire come lavorano le altre sezioni del comparatore e, soprattutto, come viene generata la modulazione PWM per variare la velocità.

Se disponi di un oscilloscopio la modalità più veloce è seguire a ritroso il segnale di pilotaggio.

 

 

[Leone2285]

Grazie Livio, purtroppo il mezzo non è proprio vicino a me. Vedo se il mio amico mi smonta almeno il pannello di controllo sperando che lo stesso comunichi direttamente con la scheda di comando riscaldamento e non attraverso la centralina. 

So che l'ideale sarebbe mantenere questa scheda di comando ma eventualmente sarebbe possibile collegare direttamente la ventola magari con un pwm esterno? 

Lui vorrebbe usare questa ventola solo in inverno quindi vorrebbe spingere il calore che se non sbaglio viene creato dall'acqua che raffredda il motore. Probabilmente le altre manopole agiscono in qualche altro attuatore che deviando il liquido verso un radiatore consentono di scaldare il mezzo.

 

Per le prove con l'oscilloscopio dovrei farle direttamente nel mezzo collegando la scheda al suo connettore originale? Io preferirei una prova su banco, pensi che analizzando il pannello di controllo potrei risalire a come viene innescato il sistema? 

 

 

[Livio Orsini]

Intanto puoi fare della retro progettazione andando a ritroso dal comando dei driver dei mosfet, per capire cosa, eventuialmente arriva dal pannello di controllo.

 

Se la ventola non gira, non ci sono molte alternative:

• La ventola è guasta
• La ventola non viene alimentata dal circuito con i MOsfet
• Il circuito di pilotaggio della ventola non riceve i sgnali adeguati.

Dando il +24V alla vento la questa entra in funzione? Se si la ventola è sana.

 

Per verificare se il circuito di comando è funzionante, e la ventola non può essere smontata e nessa al banco con il suo circuito di pilotaggio, puoi anche mettere un cari resistivo che assorba una corrente simile alla ventola; poi se questa scheda necessita del segnale esterno degli impulsi puoi simulare questi impulsi con un generatore, anche di "fortuna", e verificare il corretto funzionamento dei mosfet e dei circuiti di pilotaggio.

[Leone2285]

Unica cosa certa è che la ventola funziona se alimentata direttamente a 24V.

Visto che ho tolto i mosfet e quindi al momento non potrei alimentare il carico, sul pin che dovrebbe andare al gate non dovrei trovare le oscillazioni? Se metto la scheda nuovamente nel mezzo senza i mosfet posso fare la misura o devo prendere qualche precauzione? 

Per essere più chiari, quando scrivi la ventola non viene alimentata dal circuito coi mosfet intendi un problema ai mosfet? 

Modificato: 13 ore fa da Leone2285

[Livio Orsini]

Sul gate dei mosfet dovresti trovare degli impulsi rettangolari.

 

17 minuti fa, Leone2285 ha scritto:

Per essere più chiari, quando scrivi la ventola non viene alimentata dal circuito coi mosfet intendi un problema ai mosfet? 

 

Non necessariamente.

Se i mosfet non ricevono i comandi appropriati, anche se sonomperfettamente funzionanti, non possono alimentare la ventola.

[Leone2285]

Ok, vedo quanto prima possibile di fare queste misure. 

Pensi che il funzionamento della ventola sia propedeutico agli altri attuatori? Mi spiego meglio, se non sbaglio la seconda manopola partendo da sinistra dovrebbe attivare l'elettrovalvola che devia il liquido di raffreddamento del motore verso il radiatore da cui la ventola dovrebbe assorbire il calore. 

Se la ventola non parte potrebbe bloccare il funzionamento di questa elettrovalvola e magari anche quello della prima manopola che serve a deviare il flusso? 

[Livio Orsini]

3 ore fa, Leone2285 ha scritto:

Se la ventola non parte potrebbe bloccare il funzionamento di questa elettrovalvola e magari anche quello della prima manopola che serve a deviare il flusso? 

 

Non credo. Però io non conosco queste macchine per il movimento terra.

[ilguargua]

7 ore fa, Leone2285 ha scritto:

attivare l'elettrovalvola che devia il liquido di raffreddamento del motore verso il radiatore da cui la ventola dovrebbe assorbire il calore

Più che un'elettrovalvola in genere ho sempre visto una valvola motorizzata, con opzionalmente un feedback di posizione , per quella funzione. Però non ho mai lavorato con i Caterpillar, per cui potrebbe essere diverso.

Ciao, Ale.

[Leone2285]

Grazie Ale, appena vado a fare le misure consigliate da Livio direttamente nell'escavatore darò un occhiata. Probabilmente hai ragione tu, comunque credo non sia un carico molto importante in termini di assorbimento per la scheda.