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Akku-Lade-Messgerät ALM 7010 - Electronic-engineering.ch

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Bau- und BedienungsanleitungBest.-Nr.: 29121Version 7.01,Stand: Oktober 2008<strong>Akku</strong>-<strong>Lade</strong>-<strong>Messgerät</strong><strong>ALM</strong> <strong>7010</strong>Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>er KundendienstFür Fragen und Auskünfte stehen Ihnen unsere qualifizierten te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>enMitarbeiter gerne zur Verfügung.ELV • Te<strong>ch</strong>nis<strong>ch</strong>er Kundendienst • Postfa<strong>ch</strong> 1000 • D - 26787 LeerReparaturserviceFür Geräte, die aus ELV-Bausätzen hergestellt wurden, bieten wir unserenKunden einen Reparaturservice an. Selbstverständli<strong>ch</strong> wird Ihr Gerät so kostengünstigwie mögli<strong>ch</strong> instand gesetzt. Im Sinne einer s<strong>ch</strong>nellen Abwicklungführen wir die Reparatur sofort dur<strong>ch</strong>, wenn die Reparaturkosten denhalben Komplettbausatzpreis ni<strong>ch</strong>t übers<strong>ch</strong>reiten. Sollte der Defekt größersein, erhalten Sie zunä<strong>ch</strong>st einen unverbindli<strong>ch</strong>en Kostenvorans<strong>ch</strong>lag. Bittesenden Sie Ihr Gerät an:ELV • Reparaturservice • Postfa<strong>ch</strong> 1000 • D - 26787 LeerELV Elektronik AG • Postfa<strong>ch</strong> 1000 • D-26787 LeerTelefon 0491/600 888 • Telefax 0491/6008-2441


Bau- und Bedienungsanleitung<strong>Akku</strong>-<strong>Lade</strong>-<strong>Messgerät</strong><strong>ALM</strong> <strong>7010</strong>Als Na<strong>ch</strong>folger des 1000fa<strong>ch</strong> bewährten <strong>ALM</strong> 7002 ist das <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> eine konsequentweiterentwickelte Version mit serieller S<strong>ch</strong>nittstelle zum Ans<strong>ch</strong>luss am PC, diemikroprozessorgesteuert na<strong>ch</strong> neuester <strong>Lade</strong>te<strong>ch</strong>nologie arbeitet. Das Gerät ist geeignetzum vollautomatis<strong>ch</strong>en <strong>Lade</strong>n, Entladen, Testen, Warten und Auffris<strong>ch</strong>en vonNC-, NiMH-, Blei- und Li-Ionen-<strong>Akku</strong>s.Allgemeines<strong>Akku</strong>s werden in immer mehr Geräteneingesetzt und sind der wi<strong>ch</strong>tigste Bestandteileiner mobilen Stromversorgung. Leiderwird die Lebensdauer des zum Teilre<strong>ch</strong>t teuren <strong>Akku</strong>packs in Camcordern,Mobiltelefonen, Elektrowerkzeugen usw.häufig dur<strong>ch</strong> ungeeignete <strong>Lade</strong>methodenstark reduziert. Au<strong>ch</strong> die im Modellbauberei<strong>ch</strong>eingesetzten <strong>Akku</strong>s errei<strong>ch</strong>en häufigbei weitem ni<strong>ch</strong>t die maximal mögli<strong>ch</strong>eAnzahl an <strong>Lade</strong>- und Entladezyklen. BesondersTiefentladung und Überladunghaben einen s<strong>ch</strong>ädigenden Einfluss auf die2Lebensdauer der vers<strong>ch</strong>iedenen Energiespei<strong>ch</strong>er.Wird bei den unters<strong>ch</strong>iedli<strong>ch</strong>en <strong>Akku</strong>systemenau<strong>ch</strong> eine S<strong>ch</strong>nell-Ladung bisherunter zu Zeiten von 15 Minuten gewüns<strong>ch</strong>t,so kommt man um eine intelligenteÜberwa<strong>ch</strong>ung des <strong>Lade</strong>vorgangsni<strong>ch</strong>t mehr herum.Besonders empfindli<strong>ch</strong> reagieren die aufgrundihrer besseren Umweltverträgli<strong>ch</strong>keitund erhebli<strong>ch</strong> höheren Kapazität beliebtenNickel-Metall-Hydrid-<strong>Akku</strong>s (NiMH) aufÜberladung. Die <strong>Lade</strong>enderkennung istdaher besonders wi<strong>ch</strong>tig, wobei mehrereAbs<strong>ch</strong>altkriterien glei<strong>ch</strong>zeitig aus Si<strong>ch</strong>erheitsgründenempfehlenswert sind.Basierend auf dem neuesten Stand derTe<strong>ch</strong>nik, ermögli<strong>ch</strong>t das <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> einoptimales, prozessorgesteuertes <strong>Lade</strong>n,Entladen, Testen, Warten und Auffris<strong>ch</strong>envon NC-, NiMH-, Blei- und Li-Ionen-<strong>Akku</strong>s. Das <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> arbeitet zur Verringerungder Verlustleistung mit einemsekundärgetakteten S<strong>ch</strong>altregler.Zur Erhöhung der <strong>Lade</strong>effektivität erfolgtdie <strong>Akku</strong>ladung na<strong>ch</strong> einem speziellen<strong>Lade</strong>prinzip.Eine ständige Überwa<strong>ch</strong>ung der zumjeweiligen <strong>Akku</strong>typ gehörenden <strong>Lade</strong>kurvemit 14-Bit-Genauigkeit sorgt für optionale<strong>Lade</strong>ergebnisse bei bestmögli<strong>ch</strong>er S<strong>ch</strong>onungder anges<strong>ch</strong>lossenen <strong>Akku</strong>s.


9Bild 2: Analoge S<strong>ch</strong>altungskomponenten des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong>10u25VC261N4001D291N4001D301N4001D321N4001D31100nkerC23 14uHL44k7R704700u16VC25100nkerC24100nkerC27S1-+BLM393IC976584P600D34P600D33P600D35P600D36500mA8V50Hz90VA3,5A27V230VTR1L510uH+5V100nkerC35100nkerC34100nkerC36100nkerC37100u16VC40100nkerC41C38330n10pkerC15-+BTL074IC8765411C22100n250VMP3X100kR5210pkerC1682kR5010kR51T15BC54610000u63VC39100nkerC54TL074IC10470R61C2110n270R472k2R48270R7810pkerC142k2R8110pkerC13D23SB3602200u50VC171N4148 D2610kR76BC337T13RE1431OmronRelaisRE12 547kR4410kR434k7R91100kR394k7R5539kR54100kR384k7R42BD249CT12820R41-+BTLC274IC107652k2R6547kR6222pkerC20100R6722pkerC19T10BC5481kR6033kR5710kR5610MR59100nkerC284k7R581N4148D2547kR77BZW06-58D27+5VST2ST1100nkerC18100nkerC300.11WR63100nkerC32100nkerC29100nkerC33-+ATL074IC8 123411S1820kR66ST4ST3IC121 327805UKKC71nC12220n330R46Spei<strong>ch</strong>erdrosselL1KL15A tSI20.11WR53100kR89-+ TLC274DIC10141312SI11At100u16VC44100nkerC4510u25VC48100nkerC467905IC132 3110pkerC52BZW06-58BD3710pkerC53C104n7100kR64C927n100kR80100nkerC47CD4053CIC1413121411100nkerC43100nkerC42CD4053IC14166 7 84k7R7510MR79-+ATLC274IC10123CD4053BIC14354947u16VC51100nkerC494k7R82-+CTLC274IC108910-+<strong>ALM</strong>393IC912384100n kerC55100n kerC56100n kerC57CD4053AIC141215102k2R90100nkerC50T11BUZ272BZW06-10BD24BC337T141N4001D44+8VOUTOUT334LADEN+5V-AKKU1KANAL1/2U/I-REG.+AKKU1+AKKU2-5V-5V-5V-5V-5VPWM5+5VA+5VA+5VA+5VA+5VA+5VA+5VA+5VA+5VA+5VA+5VAENTL.500mA8V-AKKU2Hi Entladung<strong>Lade</strong>n<strong>Lade</strong>stromEntladestromS<strong>ch</strong>altreglerPWM-SignalEntladestrom Regler


Bau- und Bedienungsanleitungrealisierte S<strong>ch</strong>utzs<strong>ch</strong>altung mögli<strong>ch</strong>.Sobald die stromproportionale Spannungan Pin 6 des IC 9 B die Spannung an Pin5 übersteigt, wird s<strong>ch</strong>lagartig die Endstufegesperrt.Die S<strong>ch</strong>altfrequenz des Wandlers wirddur<strong>ch</strong> den mit IC 8 A aufgebauten Oszillatorbestimmt. Dur<strong>ch</strong> die externe Bes<strong>ch</strong>altungmit den Widerständen R 38, R 39 und R89 arbeitet der OP als Inverter mit S<strong>ch</strong>mitt-Trigger-Funktion. Mit dem WiderstandR 41 im Gegenkopplungszweig und demKondensator C 9 wurde diese Stufe zueinem Multivibrator erweitert.Dur<strong>ch</strong> die Dimensionierung der BauelementeR 41 und C 9 liegt die S<strong>ch</strong>altfrequenzdes Oszillators bei ca. 22 kHz und somitüber der Hörs<strong>ch</strong>welle des Mens<strong>ch</strong>en.Hierdur<strong>ch</strong> werden, besonders bei hohenStrömen, eventuell auftretende me<strong>ch</strong>anis<strong>ch</strong>eS<strong>ch</strong>wingungen an der Drossel ni<strong>ch</strong>tmehr als störend empfunden.Das Re<strong>ch</strong>teck-Ausgangssignal des Oszillatorswird mit Hilfe eines Tiefpasses(R 42, C 10) in ein sägezahnförmiges Signalumgewandelt und dem Stellglied IC 9A an Pin 2 zugeführt.Die S<strong>ch</strong>alts<strong>ch</strong>welle des KomparatorsIC 9 A wird dur<strong>ch</strong> die vom Reglerkommende Glei<strong>ch</strong>spannung an Pin 3(ni<strong>ch</strong>t-invertierender Eingang) bestimmt.In Verbindung mit dem Sägezahn-Signalan Pin 2 ergibt si<strong>ch</strong> am Ausgang ein pulsweitenmoduliertesRe<strong>ch</strong>tecksignal. DiesesPWM-Signal steuert über den Treiber-Transistor T 15 den selbstsperrenden P-Kanal Leis-tungs-FET T 11. Neben demmit 22 kHz getakteten Leistungs-FET (T11) sind die Spei<strong>ch</strong>erdrossel L 1 und dieDiode D 23 die wi<strong>ch</strong>tigsten Bauelementedes Step-Down-Wandlers. Solange T 11dur<strong>ch</strong>gesteuert ist, fließt der Strom überdie Spei<strong>ch</strong>erdrossel L 1 zum <strong>Akku</strong> bzw.<strong>Akku</strong>pack und über den Shunt-WiderstandR 53 zur S<strong>ch</strong>altungsmasse zurück.Bei gesperrtem FET bleibt aufgrund derin L 1 gespei<strong>ch</strong>erten Ener gie der Stromflussüber die Diode D 23 aufre<strong>ch</strong>terhalten(Gegenin duktion). Der in den <strong>Akku</strong>hineinfließende <strong>Lade</strong>strom ist neben derVersorgungsspannung vom Tastverhältnisdes PWM-Signals abhängig. Über dieMessung des am Shunt (R 53) auftretendenSpannungsabfalls ist der Regelkreis wiederges<strong>ch</strong>lossen.Zum S<strong>ch</strong>utz der anges<strong>ch</strong>lossenen <strong>Akku</strong>sbei Verpolung oder einem Defekt in derEndstufe (T 11, T 12) dient die Si<strong>ch</strong>erungSI 2.Na<strong>ch</strong>bauDank des ausgereiften Leiterplattenlayoutsund des Einsatzes von ho<strong>ch</strong>wertigendoppelseitig dur<strong>ch</strong>kontaktierten Leiterplattenist der Na<strong>ch</strong>bau des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> einfa<strong>ch</strong>10und in wenigen Stunden zu bewerkstelligen.Innerhalb des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> ist keinHardware-Abglei<strong>ch</strong> erforderli<strong>ch</strong>, so dasszum Na<strong>ch</strong>bau keine speziellen Messmittelerforderli<strong>ch</strong> sind. Ledigli<strong>ch</strong> für den softwaremäßigdur<strong>ch</strong>zuführenden Abglei<strong>ch</strong> istein mögli<strong>ch</strong>st genaues Multimeter (Strom,Spannung) sowie eine Glei<strong>ch</strong>spannungsquelle(1 V, 30 V) erforderli<strong>ch</strong>.Wi<strong>ch</strong>tig: Bevor wir nun mit dem praktis<strong>ch</strong>enAufbau beginnen, müssen wir allerdingsdarauf hinweisen, dass Aufbau undInbetriebnahme des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> aufgrundder darin frei geführten Netzspannungauss<strong>ch</strong>ließli<strong>ch</strong> von Fa<strong>ch</strong>leuten dur<strong>ch</strong>geführtwerden dür fen, die hierzu aufgrund ihrerAusbildung befugt sind. Die eins<strong>ch</strong>lägigenVDE- und Si<strong>ch</strong>erheitsvors<strong>ch</strong>riften sind zubea<strong>ch</strong>ten.Die S<strong>ch</strong>altung des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> ist auf zweiLeiterplatten, bestehend aus Basis- undFrontplatine, untergebra<strong>ch</strong>t. Wir beginnenden Aufbau mit der Frontplatine, wo in ersterLinie die Bedien- und Anzeigeelementeuntergebra<strong>ch</strong>t sind.Die Ans<strong>ch</strong>lussbein<strong>ch</strong>en der Widerständesind 2 mm hinter dem Gehäuseaustrittabzuwinkeln und dur<strong>ch</strong> die zugehörigenBoh rungen der Platine zu führen. Na<strong>ch</strong> Festlötenund Abs<strong>ch</strong>neiden der überstehendenDrahtenden, wie im übrigen au<strong>ch</strong> bei allenna<strong>ch</strong>folgend einzusetzenden bedrahtetenBauteilen, werden die vier 7-Segment-Anzeigen bestückt.Im Ans<strong>ch</strong>luss hieran müssen alle Kleinsignal-Transistorenso tief wie mögli<strong>ch</strong>eingesetzt werden, d. h., die Gehäuseoberseitedarf ni<strong>ch</strong>t weiter als die Oberseite der7-Segment-Anzeigen vorstehen.Beim Einbau der Printtaster ist unbedingteine zu große Hitzeeinwirkung zuvermeiden.Die 3-mm-Leu<strong>ch</strong>tdioden benötigeneinen Einbauabstand von 8 mm, gemessenvon der Spitze des Bauelementes bis zurPlatinenoberflä<strong>ch</strong>e.Na<strong>ch</strong> Einlöten von IC 9 mit korrekterPolarität ist die Frontplatine s<strong>ch</strong>on komplettbestückt, und wir wenden uns als nä<strong>ch</strong>stesdem Aufbau der Basisplatine zu.Na<strong>ch</strong>einander sind die einzelnen passivenund aktiven Bauteile entspre<strong>ch</strong>endder Stückliste und dem Bestückungsplaneinzusetzen.Au<strong>ch</strong> bei der Basisplatine beginnen wirmit den niedrigsten Bauelementen, in unseremFall sind dies die Widerstände unddie Dioden. Dabei ist zu bea<strong>ch</strong>ten, dass dieLeistungsdioden D 33 bis D 36 und dieS<strong>ch</strong>ottky-Diode D 23 mit 5–10 mm Abstandzur Platinenoberflä<strong>ch</strong>e einzulöten sind.Zum Ans<strong>ch</strong>luss der Ausgangsleitungenwerden vier Lötstifte mit Öse stramm indie zugehörigen Bohrungen der Platinegepresst und mit ausrei<strong>ch</strong>end Lötzinnfestgesetzt.Die Spannungsregler IC 12 und IC 13sind mit einer S<strong>ch</strong>raube M 3 x 8 mm undzugehöriger Mutter liegend auf die Leiterplattezu s<strong>ch</strong>rauben. Erst dana<strong>ch</strong> sind dieIC-Ans<strong>ch</strong>lüsse zu verlöten.Es folgt das Einsetzen der Keramik- undFolienkondensatoren mit beliebiger Polarität.Der 2-polige Netzs<strong>ch</strong>alter muss vordem Verlöten mit allen Auflagepunkten ander Platine anliegen.Als nä<strong>ch</strong>stes werden die zur HF-Störunterdrückungdienenden Drosselspulen L 4und L 5 eingesetzt.Die Ans<strong>ch</strong>lussbein<strong>ch</strong>en der Kleinsignaltransistorensind so weit wie mögli<strong>ch</strong> dur<strong>ch</strong>die zugehörigen Bohrungen der Leiterplattezu führen und an der Platinenunterseitezu verlöten.Bei den Elektrolyt-Kondensatoren handeltes si<strong>ch</strong> um gepolte Bauteile, die entspre<strong>ch</strong>endzu bestücken sind. Übli<strong>ch</strong>erweise istder Minuspol gekennzei<strong>ch</strong>net.Na<strong>ch</strong> Einlöten der 3,5-mm-Klinkenbu<strong>ch</strong>sezum Ans<strong>ch</strong>luss des externen Temperatursensors,der 9-poligen Sub-D-Bu<strong>ch</strong>se derseriellen S<strong>ch</strong>nittstelle und der Platinensi<strong>ch</strong>erungshalter(SI 1, SI 2), in die glei<strong>ch</strong>die Feinsi<strong>ch</strong>erungen eingesetzt werden,ist das Leistungsrelais unter Zugabe vonausrei<strong>ch</strong>end Lötzinn einzubauen.Als Berührungss<strong>ch</strong>utz erhält die Feinsi<strong>ch</strong>erungSI 1 eine Kunststoffabdeckung.Der Quarz Q 1 ist stehend zu bestückenund die integrierten S<strong>ch</strong>altkreise sind soeinzusetzen, dass die Gehäusekerbe desBauelements mit dem Bestückungsdruckübereinstimmt.Die Ans<strong>ch</strong>lussbein<strong>ch</strong>en der Spei<strong>ch</strong>erdrosselL 1 sind mit ausrei<strong>ch</strong>end Lötzinnfestzusetzen.Zum Ans<strong>ch</strong>luss der 2-adrigen Netzzuleitungdient eine 2-polige S<strong>ch</strong>raubklemmleiste(KL 1).Vor dem Einbau des Leistungskühlkörperssind die beiden Leistungstransistorenund der Temperatursensor zu montierenwobei zur elektris<strong>ch</strong>en Isolation beide Leistungs-Transistorenmit Glimmers<strong>ch</strong>eibenund Isolierbu<strong>ch</strong>sen zu montieren sind. Zurbesseren thermis<strong>ch</strong>en Kopplung zwis<strong>ch</strong>enTransistorgehäuse und Kühlkörper sinddie Glimmers<strong>ch</strong>eiben auf beiden Seitenmit etwas Wärmeleitpaste zu bestrei<strong>ch</strong>en.Die eigentli<strong>ch</strong>e Montage erfolgt mit einereinzigen S<strong>ch</strong>raube M 3 x 16 mm und zugehörigerMutter.Der Temperatursensor der Endstufe wirdmit mögli<strong>ch</strong>st langen Ans<strong>ch</strong>lussbein<strong>ch</strong>enangelötet, wobei die abgefla<strong>ch</strong>te Seitezum Kühlkörper weisen muss. Au<strong>ch</strong> hierist die thermis<strong>ch</strong>e Kopplung dur<strong>ch</strong> etwasWärmeleitpaste zu verbessern. Mit einerMetalls<strong>ch</strong>elle und einer gewindes<strong>ch</strong>neidendenS<strong>ch</strong>raube erfolgt die me<strong>ch</strong>anis<strong>ch</strong>eBefestigung des Sensors am Kühlkörper.Erst dann erfolgt mit 2 selbsts<strong>ch</strong>neiden-


den S<strong>ch</strong>rauben die Montage desKühlkörpers auf der Leiterplatte. ImAns<strong>ch</strong>luss hieran sind die Ans<strong>ch</strong>lusspinsder am Kühlkörper montiertenBauteile sorgfältig zu verlöten.Zum Ans<strong>ch</strong>luss der Ausgangspolklemmenan die Lötösen ST 1bis ST 4 sind einadrige isolierteLeitungen mit einem Mindestquers<strong>ch</strong>nittvon 1,5 mm 2 anzulöten. Diezu <strong>Akku</strong> 1 führenden Leitungen (ST 2,ST 4) sollen dabei eine Länge von11 cm und 9,5 cm, und die zu <strong>Akku</strong>2 führenden Leitungen eine Längevon 8,5 cm aufweisen.Aus 7 cm Manganindraht mit1,513Ω/m ist der Strom-Shunt R 53herzustellen. Dazu sind auf demS<strong>ch</strong>aft eines M4-Bohrers 4 Windungendes Widerstandsdrahtes aufzubringen,so dass ein „Rastermaß”von ca. 1,7 cm entsteht. Beim Einlötender „Widerstandswendel” an diedafür vorgesehene Stelle der Leiterplatteist unbedingt darauf zu a<strong>ch</strong>ten,dass keine Windung die Platinenoberflä<strong>ch</strong>eberührt (ca. 2–3 mmAbstand). Dur<strong>ch</strong> das Verlöten bleibenca. 6,6–6,7 cm des Widerstandsdrahteswirksam.Aufgrund des softwaremäßigenAbglei<strong>ch</strong>s ist für die Genauigkeitdes <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> ni<strong>ch</strong>t der Absolutwertdes Shunt-Widerstandes, sondernvielmehr der Temperaturkoeffizient(Temperaturdrift) ents<strong>ch</strong>eidend.Die hier verwendete Präzisions-Widerstandslegierungzei<strong>ch</strong>netsi<strong>ch</strong> dur<strong>ch</strong> einen sehr geringenTemperaturkoeffizienten (±10 ppmim Temperaturberei<strong>ch</strong> von 20 o Cbis 80 o C) aus.Dana<strong>ch</strong> kommen wir zum Einbaudes 100-VA-Netztransformators.Der Trafo wird mit vier S<strong>ch</strong>raubenM4 x 55 mm befestigt. Diesewerden von der Platinenunterseiteeingesteckt, wona<strong>ch</strong> auf der Bestückungsseiteje eine 15 mm lange,vernickelte Messing-Distanzhülseaufges<strong>ch</strong>oben wird. Darauf folgt derTrafo, dessen Ans<strong>ch</strong>lusspins sauberin die zugehörigen Lötaugenfassen müssen. Sie werden na<strong>ch</strong> Anziehender M4-Muttern auf der Platinenunterseiteverlötet.Die Ans<strong>ch</strong>lussbein<strong>ch</strong>en des amNetz trafo zu positionierenden Temperatur-Sensorssind mit zwei 15 mmlangen Silberdrahtabs<strong>ch</strong>itten zuverlängern. Die Drahtenden sindso zu biegen, dass der Sensor federndgegen den Trafokern drückt.Thermis<strong>ch</strong>e Übergangswiderständewerden dur<strong>ch</strong> rei<strong>ch</strong>li<strong>ch</strong> Wärmeleitpasteverringert.Ansi<strong>ch</strong>t der fertig bestückten Frontplatine mit zugehörigem Bestückungsplan11


Bau- und BedienungsanleitungDana<strong>ch</strong> erfolgt die Verbindungder beiden fertig aufgebauten Leiterplattenmiteinander. Zur exaktenHöhenausri<strong>ch</strong>tung dienenzwei 1,3-mm-Lötstifte, die vonder Bestückungsseite her mit derlangen Seite voran dur<strong>ch</strong> die ander linken und re<strong>ch</strong>ten Seite derFrontplatine befindli<strong>ch</strong>en Bohrungenzu führen sind.Na<strong>ch</strong> exakter seitli<strong>ch</strong>er Ausri<strong>ch</strong>tung,d. h., die zusammengehörendenLeiterbahnpaare flu<strong>ch</strong>tenmiteinander, wird auf jederSeite eine provisoris<strong>ch</strong>e Punktlötungvorgenommen. Falls erforderli<strong>ch</strong>,kann nun no<strong>ch</strong> eine lei<strong>ch</strong>teKorrektur stattfinden. Wennbeide Platinen einen re<strong>ch</strong>ten Winkelzueinander bilden, erfolgt dasVerlöten sämtli<strong>ch</strong>er Leiterbahnpaareunter Zugabe von ausrei<strong>ch</strong>endLötzinn.Die Metalls<strong>ch</strong>ubstange für denNetzs<strong>ch</strong>alter ist wie in Abbildung3 skizziert zu biegen undmit einem Kunststoff-Druckknopfsowie einem Kunststoff-Verbindungsstückzu versehen.Sowohl der Druckknopf alsau<strong>ch</strong> das Verbindungsstück sindunbedingt mit dünnflüssigemKlebstoff (Sekundenkleber) festzusetzen.Na<strong>ch</strong> dem Einrasten derfertig montierten Einheit auf demNetzs<strong>ch</strong>alter ist au<strong>ch</strong> hier dasVerbindungsstück mit Sekundenkleberzu si<strong>ch</strong>ern.Es folgt der Ans<strong>ch</strong>luss der230-V-Netzzuleitung. Zuerst isteine Gummidur<strong>ch</strong>führungstüllein die zugehörige Bohrung derGehäuserückwand zu drücken.Dana<strong>ch</strong> wird das 2-adrige Netzkabelvon außen dur<strong>ch</strong>geführtund die äußere Ummantelung auf35 mm Länge entfernt. Nun sinddie beiden Innenadern auf 5 mmabzuisolieren und Aderendhülsenaufzuquets<strong>ch</strong>en. Die Leitungsendenwerden jeweils so dur<strong>ch</strong>2 Bohrungen der Leiterplattegeführt, dass ein versehentli<strong>ch</strong>esLösen auszus<strong>ch</strong>ließen ist. Dana<strong>ch</strong>werden die Leitungsenden in die2-polige Netzs<strong>ch</strong>raubklemmleistegeführt und sorgfältig festges<strong>ch</strong>raubt.Ans<strong>ch</strong>ließend ist die Netzzuleitungmit einer Zugentlastungss<strong>ch</strong>elleund M3 x 12-mm-S<strong>ch</strong>rauben,die von der Platinenunterseiteeinzusetzen sind, und Muttern12Fertig bestückteBasisplatine des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong>


auf der Platine festzusetzen.Na<strong>ch</strong>dem die Leiterplattenkonstruktionso weit fertiggestellt ist,folgt eine gründli<strong>ch</strong>e Überprüfunghinsi<strong>ch</strong>tli<strong>ch</strong> Löt - und Bestückungsfehler.Die 4 Ausgangsbu<strong>ch</strong>sen (Polklemmen)sind in die bedruckteFrontplatte des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> zus<strong>ch</strong>rauben und an die zugehörigenvon ST 1 bis ST 4 kommendenLeitungen anzulöten. Dabei giltfolgende Zuordnung:Plus-<strong>Akku</strong> 1 = ST 1Minus-<strong>Akku</strong> 1 = ST 4Plus-<strong>Akku</strong> 2 = ST 2Minus-<strong>Akku</strong> 2 = ST 3.Beim Anlöten ist sorgfältigdarauf zu a<strong>ch</strong>ten, dass kein Kurzs<strong>ch</strong>lusszur Masseflä<strong>ch</strong>e der Frontplatineentstehen kann.Die auf der Leiterplatte mitT 16, D 43, C 64, R 94, ST 5 undST 6 bezei<strong>ch</strong>neten Bauelementesind ni<strong>ch</strong>t zu bestücken.Zur zusätzli<strong>ch</strong>en Isolation istzwis<strong>ch</strong>en dem Netztransformatorund dem Kondensator C 22 einePertinax-Isolierplatte (50 x 30 mm)erforderli<strong>ch</strong>, die (z. B. mit Heißkleber)im re<strong>ch</strong>ten Winkel auf dieBasisplatine zu kleben ist. DieIsolierplatte ist dabei so festzusetzen,dass au<strong>ch</strong> unter me<strong>ch</strong>anis<strong>ch</strong>enBelastungen ein Lösen auszus<strong>ch</strong>ließenist.GehäuseeinbauDa innerhalb des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong>kein Hardware-Abglei<strong>ch</strong> erforderli<strong>ch</strong>ist, kann glei<strong>ch</strong> na<strong>ch</strong> demZusammenbau der Gehäuseeinbauerfolgen.Wir beginnen mit 4 S<strong>ch</strong>raubenM4 x 70 mm, die von unten dur<strong>ch</strong>die Montagesockel der Gehäuseunterhalbs<strong>ch</strong>ale(Lüftungsgitterweist na<strong>ch</strong> vorne) geführt werden.Auf der Innenseite folgt jeein 5 mm langes Distanzröll<strong>ch</strong>en.Dann wird das vorbereiteteChassis zusammen mit der FrontundRückplatte bis zum Einrastenin die Führungsnuten in die Gehäuseunterhalbs<strong>ch</strong>aleabgesenkt.Auf die im Chassis ho<strong>ch</strong>stehendenS<strong>ch</strong>raubenenden kommtnun je eine 1,5 mm dicke Futters<strong>ch</strong>eibesowie je ein 55 mm langesDistanzröll<strong>ch</strong>en.Bestückungsplan derBasisplatine des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong>13


Bau- und BedienungsanleitungStückliste: <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong>Widerstände:0,1Ω/1W..................................... R637 cm Manganindraht.................. R5347Ω............................................. R25100Ω.........................R2, R4, R6, R8,R10, R12, R14, R17-R24, R67270Ω................................... R47, R78330Ω.........................R1, R3, R5, R7,R9, R11, R13, R46470Ω.......................................... R61820Ω........................................... R411kΩ............................R28, R35, R602,2kΩ............... R48, R65, R81, R 902,55kΩ.......................R36, R37, R724,7kΩ............... R42, R58, R55, R70,R75, R82, R91, R96, R9710kΩ.........R26, R43, R51, R56, R7624kΩ .......................................... R7333kΩ............................................R5739kΩ............................................R5447kΩ..........................R44, R62, R7782kΩ............................................R50100kΩ........................R38, R39, R52,R64, R80, R89150kΩ.................................R29, R69180kΩ.......R30, R31, R33, R34, R71220kΩ........................R15, R16, R27820kΩ......................................... R661,5MΩ........................................ R3210MΩ.................................R59, R791 Widerstandsarray 4,7 kΩ......... R99Kondensatoren:10pF/ker............C13-C16, C52, C5318pF/ker.................................C1, C222pF/ker.............................C19, C201nF............................................... C74,7nF.......................................... C1010nF..............................C3, C4, C2127nF............................................. C9100nF/ker.......... C8, C18, C23, C24,C27-C30, C32-C37,C41-C43, C45-C47,C49,C50, C54-C57100nF/250V, MP3X................... C22220nF......................................... C12270nF........................................... C6330nF......................................... C382,2µF/63V.................................... C510µF/25V..........C26, C48, C59-C6347µF/16V................................... C51100µF/16V.........................C40, C442200µF/50V............................... C174700µF/16V............................... C2510000µF/63V............................. C39Halbleiter:FM2404.......................................IC1ELV9636-4..................................IC2ULN2803....................................IC474LS145......................................IC5CD4051.......................................IC6CD4093.......................................IC7TL074..........................................IC8LM393.........................................IC9TLC274.....................................IC10MAX232...................................IC207805...........................................IC127905...........................................IC13CD4053.....................................IC14BC327.....................................T1-T7BC548.................................. T8, T10BC337................................ T13, T14BUZ272.......................................T11BD249C..................................... T12BC546........................................ T151N4148..................... D21, D25, D26LM385-2,5.................................D22SB360.........................................D231N4001......................D29-D32, D44P600...................................D33-D36BZW06-10B...............................D24BZW06-58B...................... D27, D37LED, 3 mm, grün.D1-D20, D40-D42DJ700, grün......................... DI1-DI4Sonstiges:Quarz, 11,059 MHz......................Q1Spei<strong>ch</strong>erdrossel, 40µH................. L1Entstördrossel, 14µH.................... L4Festinduktivität, 10µH................. L5SAA965..............................TS1, TS2Taster, B3F-4050................TA1-TA9Klinkenbu<strong>ch</strong>se, 3,5 mm,mono....................................... BU1Sub-D-Bu<strong>ch</strong>se, 9-polig.............. BU2Trafo, 1 x 8 V/500 mA,1 x 27 V/3,5 A.........................TR1Omron-Leistungsrelais...............RE1Si<strong>ch</strong>erung, 1 A, träge................... SI1Si<strong>ch</strong>erung, 5 A............................. SI2Shadow-Netzs<strong>ch</strong>alter....................S11 Adapterstück1 Verlängerungsa<strong>ch</strong>se1 Druckknopf2 Platinensi<strong>ch</strong>erungshalter (2 Hälften)1 Si<strong>ch</strong>erungss<strong>ch</strong>utzkappe9 Tastkappen1 IC-Sockel, 40-polig1 Kabels<strong>ch</strong>elle3 Alus<strong>ch</strong>rauben2 Zylinderkopfs<strong>ch</strong>rauben, M3 x 8 mm2 Zylinderkopfs<strong>ch</strong>rauben, M3 x 12 mm1 Zylinderkopfs<strong>ch</strong>rauben, M3 x 16 mm4 Zylinderkopfs<strong>ch</strong>rauben, M4 x 55 mm5 Muttern, M34 Muttern, M44 Metallabstandsrollen, 15 mm1 Netzkabel, 2-adrig, grau1 Netzs<strong>ch</strong>raubklemme, 2-polig2 Aderendhülsen1 Zugentlastungss<strong>ch</strong>elle1 Netzkabeldur<strong>ch</strong>führungstülle1 Glimmers<strong>ch</strong>eibe für TO2201 Glimmers<strong>ch</strong>eibe für TO-3P2 Isolierbu<strong>ch</strong>sen4 Lötstifte mit Lötstifte2 Lötstifte, 1,3 mm1 Kühlkörper, SK88, bearbeitet2 Polklemmen, 4 mm, rot2 Polklemmen, 4 mm, s<strong>ch</strong>warz25 cm flexible Leitung, 1,5 mm, rot25 cm flexible Leitung,1,5 mm,s<strong>ch</strong>warz1 Pertinax-Isolierplatte5 cm S<strong>ch</strong>altdraht, blank, versilbertNa<strong>ch</strong> Aufsetzen der Gehäuseoberhalbs<strong>ch</strong>alemit na<strong>ch</strong> hinten weisendem Lüftungsgitterwird in jedem Montagesockelvon oben eine M4-Mutter eingelegt. MitHilfe eines kleinen S<strong>ch</strong>raubendrehers sind14Stückliste:externer Temp.-Sensor1 Temperatur-Sensor SAX 10001 Klinkenstecker, 3,5 mm, mono1 m abges<strong>ch</strong>irmte Leitung, 1adrig3 cm S<strong>ch</strong>rumpfs<strong>ch</strong>lau<strong>ch</strong>, 2 mm Ø3 cm S<strong>ch</strong>rumpfs<strong>ch</strong>lau<strong>ch</strong>, 10 mm Øna<strong>ch</strong>einander die Gehäuses<strong>ch</strong>rauben auszuri<strong>ch</strong>tenund von unten fest zu vers<strong>ch</strong>rauben.Sind alle Montages<strong>ch</strong>rauben angezogen,erfolgt das Einsetzen der Abdeck- undFußmodule, in die zuvor die Gummifüßeeingedrückt wurden. Die Abdeckzylinderfür die ni<strong>ch</strong>t benutzten Mittel-Montage-Öffnungen der Gehäusehalbs<strong>ch</strong>alen werdenflä<strong>ch</strong>enbündig eingepresst.Software-Abglei<strong>ch</strong>Der softwaremäßige Abglei<strong>ch</strong> des<strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> ist ausgespro<strong>ch</strong>en einfa<strong>ch</strong> undin wenigen Minuten zu bewerkstelligen.14mm48mm14mm8mmBild 3: Biegeskizze der Metalls<strong>ch</strong>ubstangefür den Netzs<strong>ch</strong>alterNa<strong>ch</strong> dem ersten Eins<strong>ch</strong>alten des Gerätesers<strong>ch</strong>eint auf dem 4-stelligen 7-Segment-Displaydie Anzeige U1. An denEingangsbu<strong>ch</strong>sen des Ausgang 1 ist zuersteine mögli<strong>ch</strong>st genaue Glei<strong>ch</strong>spannung von1 V anzulegen. Dana<strong>ch</strong> wird kurz die Taste„Eingabe” betätigt. Auf dem Display er-


s<strong>ch</strong>eint nun die Anzeige U30. Die Spannungan den Bu<strong>ch</strong>sen des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> wirdjetzt auf exakt 30 V erhöht und erneut die„Eingabe-Taste” betätigt.Zum Stromabglei<strong>ch</strong> ers<strong>ch</strong>eint dana<strong>ch</strong> aufdem Display die Anzeige I0. Bei offenem<strong>ALM</strong>-Ausgang ist die „Eingabetaste” zu betätigen,worauf das Display 2.500 anzeigt.Der <strong>ALM</strong>-Ausgang ist über ein Amperemeterkurzzus<strong>ch</strong>ließen und der gemesseneStromwert auf dem Display einzustellen.Na<strong>ch</strong> Betätigung der Taste „Eingabe”führt das <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> automatis<strong>ch</strong> die Kalibrierungdur<strong>ch</strong>, und na<strong>ch</strong> einigen Sekundeners<strong>ch</strong>eint auf dem Display wieder dieAnzeige 2.500.Zum Ausmessen der Regelparameter istim letzten Abglei<strong>ch</strong>s<strong>ch</strong>ritt über das Amperemeterein Strom in das <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> einzuspeisen.Als Stromquelle kann z. B. ein <strong>Akku</strong>dienen, sofern ein Strom von mindestens3 A geliefert werden kann. Ansonsten istein entspre<strong>ch</strong>endes Netzgerät (Spannung5 V–15 V) anzus<strong>ch</strong>ließen. Der gemesseneStromwert ist wieder auf dem Display einzustellen.Alsdann ist kurz die „Eingabetaste”zu betätigen, womit der Abglei<strong>ch</strong> des<strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> bereits vollständig abges<strong>ch</strong>lossenist.Ein Neu-Abglei<strong>ch</strong> des <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> istjederzeit mögli<strong>ch</strong>. Um in den Abglei<strong>ch</strong>-Mode zu gelangen, ist bei gedrückter „↑”-und „Start”-Taste das <strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> einzus<strong>ch</strong>alten.Damit sind alle Aufbauarbeiten am<strong>ALM</strong> <strong>7010</strong> abges<strong>ch</strong>lossen, auf dessen komfortableArbeitsweise Sie in Zukunft si<strong>ch</strong>erli<strong>ch</strong>ni<strong>ch</strong>t mehr verzi<strong>ch</strong>ten mö<strong>ch</strong>ten.15


Bau- und BedienungsanleitungEntsorgungshinweisGerät ni<strong>ch</strong>t im Hausmüll entsorgen!Elektronis<strong>ch</strong>e Geräte sind entspre<strong>ch</strong>end der Ri<strong>ch</strong>tlinie über Elektro- und Elektronik-Altgeräte über die örtli<strong>ch</strong>en Sammelstellen für Elektronik-Altgeräte zu entsorgen!16ELV Elektronik AG • Postfa<strong>ch</strong> 1000 • D-26787 LeerTelefon 0491/600 888 • Telefax 0491/6008-244

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