Эта система управления двигателями была установлена горячими финскими парнями у заказчика в конце 1990г. И всем давно очевидно, что системе, пережившей возраст Христа, пора бы уже что-то на замену. Но, замена системы управления двигателями влечет за собой замену самих приводов, а также редукторов, вентиляторов охлаждения двигателей и наверное еще кучу милых вещей. В общем все как всегда — «Денег нет но вы держитесь».
Но год за годом на предприятии все больше простоев стало происходить по вине этих древних плат. Причем виной всему плата питания у которой стало плавать выходное напряжение, что периодически приводило к зависанию или перезагрузке микроконтроллеров (или памяти и или каких то еще микросхем) . И в общем то все бы свелось к простой замене блока питания на какой-нибудь более современный аналог (а может быть даже компьютерный, несмотря на совместимый форм фактор и напряжение), если бы не одна занятная часть платы питания — мощного генератора, выдающего меандр 42В с частотой 100кГц при нагрузке до 2А.
Лет этак 10 назад, когда данная проблема уже существовала, ее пыталась решить некая коммерческая фирма. Они честно пытались передрать схемотехнику, немного улучшить ее, добавив туда дополнительных емкостей, но похоже что чего-то все же не учли. Их платы точно так же периодически перегружали контроллеры и вызывали простои оборудования.
Мы тоже взялись за эту работу с большой опаской. Особенно когда разглядывали наследие наших предшественников: «Схема №5 улучшенная», «Схема №7 с доп. электролитами», «Схема №9 (диод +RC-цепочка)». А потом подумали что на дворе 2024 год. Половина контроллеров Siemens (а может и вообще всех контроллеров ) покупается на Алиэкспрессе, а мы будем рефлексировать перед каким-то банальным блоком питания?
В результате за пол часа было подобраны и заказаны промышленные блоки AC-DC и DC-DC от Mean Well с большой точностью выходного напряжения, возможностью его подстройки и запасом мощности. И все это в компактных блоках с монтажом на печатную плату. Ну и по принципу «Кашу маслом не испортишь» добавили туда выходных электролитов. Оставалось только разобраться с генератором 100кГц 42В 2А.Для удобства экспериментальной образец был изготовлен в виде двух плат буквально на коленке и собран на раме, напечатанной на 2Д принтере для повторения оригинального формфактора
А вот с генератором пришлось повозиться. Для начала были попытки обойтись без выходного трансформатора и построить полумостовую (а в дальнейшем полномоcтовую) схему. Но вся беда была в полной неопределенности нагрузки и в результате первая схема нормально не заработала, а во второй сгорел выходной ключ.
После этого эксперименты с генератором прекратили, взяли схему выходной часть (MOSFET, автотрансформатор и снаббер) из оригинальной схемы, а вот все остальное сделали на замечательной микросхеме IR21531D содержащей два драйвера MOSFET, автогенератор, да еще и не требующую отдельного питания.
Опытный образец заработал и тут же был пущен в работу, выдавая вполне приличный меандр под нагрузкой.
Ну а мы спроектировали и заказали платы для финальной партии из толстого 2мм текстолита
