Модуль силового выключателя и I-U защиты (20А, 12V)

Данный модуль предназначен для управления питанием бортовых устройств на борту прикормочного кораблика: ВЕС, регуляторов хода, световых контроллеров, сервомеханизмов, драйверов электромагнитов, автопилота, эхолота и т.д. Модуль коммутирует подачу питания от силового 3s литий-ионного (полимерного) либо 12В свинцово-кислотного аккумулятора.

Данный модуль также осуществляет мониторинг уровня заряда силового аккумулятора и величины тока, потребляемого всей электрической схемой кораблика, а также формирует сигнал статуса внешней отсечки для двух регуляторов оборотов коллекторных электродвигателей. Внешняя отсечка позволяет управлять оборотами двух двигателей синхронно, чего невозможно добиться внутренними отсечками двух отдельных регуляторов.

Общий вид платы модуля с обозначением всех разъемов представлен на рис.1 (ссылка на все 5 рисунков)  Управление работой модуля выключателя осуществляется при помощи вынесенной кнопки с фиксацией, подключаемой к разъему 1 (кабель 207160). Индикация режимов работы осуществляется при помощи вынесенного светодиода, подключаемого к разъему 5 (кабель 207165). Обращаем внимание, что кабеля 207160 и 207165 в комплект поставки модуля не входят и приобретаются отдельно, либо изготавливаются самостоятельно в соответствии с рис.2 и рис.3. Кнопка с фиксацией должна иметь герметичное исполнение.

После нажатия на кнопку и ее фиксации во включенном состоянии светодиод должен мигнуть три раза, а затем перейти в режим непрерывного свечения. Это свидетельствует о штатной работе модуля и нормальном состоянии нагрузок и аккумулятора. Для выключения питания необходимо снова нажать кнопку.

Контроль уровня напряжений аккумулятора предусматривает три уровня напряжения. При уровне напряжения более 9,6 В аккумулятор считается заряженным, на шину статуса отсечки выводится сигнал [00], что соответствует возможности работы двигателей со 100% оборотами. При уровне напряжения от 8,4 В до 9,6 В аккумулятор считается разряженным, на шине статуса отсечки формируется сигнал [01] и обороты двигателей не могут превышать 50%. Такое падение оборотов заметно даже на большом расстоянии и служит сигналом для возвращения кораблика к берегу. Если напряжение аккумулятора упадет ниже 8,4 В, что соответствует сильному разряду аккумулятора, на шине статуса отсечки будет сформирован сигнал [10] и двигатели будут остановлены. Однако, через некоторое время напряжение на аккумуляторе поднимется выше 8,4 В и, повторно активировав регуляторы, можно будет вернуть кораблик к берегу на очень малых оборотах. Если напряжение на аккумуляторе упадет ниже 7,8 В, такой разряд считается критическим, на шине статуса появится сигнал [11], а электропитание всей схемы кораблика после силового выключателя будет обесточена, сам кораблик при этом придется доставлять вспомогательными плавсредствами. Факт срабатывания защиты по напряжению индицируется светодиодом, который будет мигать короткими одиночными вспышками.

В схему силового выключателя включен датчик тока для контроля общей величины потребляемого тока. Номинальным значением считается величина тока до 15А. Обычно ходовой ток одного двигателя составляет 3-5А для катамарана и 5-8 А для лодки схемы “моно”, ток драйвера электромагнитов или сервомеханизма не превышает 5А, т.е. ток 15 А является максимальным для нормально функционирующих систем борта даже с учетом кратковременного блокирования гребных винтов водорослями. Если ток в бортовой сети кораблика превысит 20 А, это будет означать возникновение аварийной ситуации на борту - длительную механическую блокировку двигателей или короткое замыкание. В этом случае модуль сформирует сигнал [11] на шине статуса отсечки и обесточит схему кораблика после выключателя. Факт срабатывания защиты по току индицируется светодиодом, который будет мигать короткими двойными вспышками. Коммутация нагрузок осуществляется микроконтроллером, который управляет внешними MOSFET-ключами. Суммарное сопротивление ключей и датчика тока не превышает 2 мОм.

Основные нагрузки подключаются к силовой шине выключателя после MOSFET-ключей. Регуляторы и ВЕС подключаются к винтовым клеммникам 8, 9, 10 при помощи отрезков провода в термостойкой силиконовой изоляции сечением #16 - #20 (0,5 - 1,3 кв.мм). Провод нарезается на куски необходимой длины, концы зачищаются, скручиваются и, при необходимости, залуживаются, а затем вставляются в отверстия клеммников и фиксируются винтами. Установленные клеммники позволяют коммутировать токи до 16 А. Рядом с клеммниками на плате устройства установлены два разъема 11 и 12 для подключения менее мощных нагрузок с допустимыми токами до 2 А. К этим разъемам рекомендуется подключать световой модуль 207006 и RC-switch, управляющий включением-выключением маломощных нагрузок.

Также на плате модуля установлены три разъема 2, 3 и 4, которые коммутируются непосредственно кнопкой с фиксацией. Нагрузки, подключаемые к этим разъемам останутся включенными даже после срабатывания защит. Эти разъемы рекомендуется использовать для подключения слаботочных нагрузок типа аварийных световых маячков и световых (звуковых) индикаторов состояния аккумулятора с суммарным током до 2 А.

Внешние нагрузки к разъемам 2, 3, 4, 11 и 12 подключаются кабелями 032710(300 мм), 032720(600 мм) или 032730(900 мм). Кабеля в комплект поставки модуля не входят и приобретаются отдельно, либо изготавливаются в соответствии с рис.4.

В торце платы расположены разъемы 6 и 7 шины внешнего сброса коллекторных регуляторов. Если в кораблике установлен только один регулятор, можно использовать любой из этих двух разъемов. Соединять модули выключателя и регуляторов следует при помощи кабелей 207149. Данные кабеля в комплект поставки модуля выключателя не входят и приобретаются отдельно, либо изготавливается самостоятельно в соответствии с рис.5.

Силовые провода питания сечением #16 (1,3 кв.мм) припаиваются к площадкам “+В” и “-В”, расположенным на противоположном торце платы.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Коммутируемое напряжение: 7 ... 15 V
Постоянный рабочий ток: 15 А
Ток срабатывания защиты: 18 ... 22 А
Проходное сопротивление: 0,002 Ом
Температурный диапазон: -10 ... 40 оС
Размеры (без проводов): 50х31х20 мм
Масса (без проводов): 20 г

ВНИМАНИЕ !
Конструкция модуля выключателя не герметичная, при установке следует предусмотреть его защиту от попадания пыли и капель воды или масла, также желательно предусмотреть защиту от вибрации. Устанавливать выключатель рекомендуется в месте, где обеспечивается циркуляция воздуха. При подключении модуля к аккумулятору и внешним нагрузкам следует тщательно соблюдать полярность. Переполюсовка ведет к выходу модуля из строя с потерей гарантии. После окончания запусков кораблика, а также при хранении следует отключать модуль выключателя от аккумулятор.

В комплекте:
1 х модуль