Всем привет!
Сегодня на примере дрона игрушки SJRC Z5 мы рассмотрим из каких блоков - кирпичиков состоят квадрокоптеры и посмотрим на схемную реализацию этих кирпичиков. В конце статьи я расскажу из-за чего этот квадрокоптер сломался.
Определение неисправности дрона
Итак, герой дня Z5 попал к нам с неисправностью - не летает. Дрон уже открывали в сервисе и крышка была откручена.
Посмотрев на главную плату мы легко определим причину неисправности и не ошибемся. По-крайней мере на первый взгляд. От каждого из лучей идут по 5 проводков, которые припаяны к плате. 2 проводка идут к моторчику, а 3 подключены к плате индикации.
Внутри лучей находится только плата индикации, специальных регуляторов скоростей (ESC) здесь нет. Микроконтроллер подает сигналы индикации по цифровым портам и ШИМ сигналы для драйверов моторов.
Каждый регулятор скорости реализован на 1-м транзисторе NP3412. В зависимости от величины скважности импульсов на мотор подается больше или меньше энергии, тем самым через ключи микропроцессор управляет скоростью вращения лопастей.
Схема квадрокоптера игрушки
В нижней части платы на фото имеется микросхема PAN159 - это специализированный контроллер, разработанный для RC моделей игрушек. Он имеет 5 портов ШИМ, встроенный 2.4 ГГц трансивер, RS232 порты, I2C порт и многие другие функции. МК питается стабилизированным напряжением 3.3 В, которое вырабатывается микросхемой LM1117 -3.3 . Бортовое напряжение для этого дрона 7.4В .
Двигатели в данном дроне применены коллекторные и повторюсь, драйвер каждого моторчика реализован с помощью транзистора. 1-й вывод каждого двигателя припаян к шине V_BAT+ (на схеме Vsys ), а 2-й к стоку транзистора. Транзистор подключает второй вывод моторчика к "-" шине (GND) платы управления. Для защиты транзистора параллельно нагрузке установлен быстродействующий диод. Защита по току не предусмотрена.
Собственно на нашей плате и произошел пробой этого транзистора затвор - сток, а так как между между затвором и выходом микросхемы ничего нет - даже резистора (про оптопару я и не говорю), то появилась дырка в чипе :) Самое интересное, что дрон включается и даже требует выполнить калибровку))
Внутри каждого луча располагается платка с 4-мя светодиодами и 2-мя резисторами. Управление осуществляется 3-мя ключами на биполярных транзисторах. Интересно что резисторы в базах есть :)
Ниже привожу схему стабилизатора питания 3.3 В. Большая микросхема на ней это специализированный драйвер для управления двигателем камеры. Камера может делать поворот вниз на 90 градусов. На драйвер от чипа МК подаются команды движение вперед /назад.
Найти распиновку микросхемы контроллера не просто, для построения схемы прибора я сделал модель ИМС в Сплане. Я поискал информацию по замене этого чипа и нашел модели игрушек, где можно встретить эту микросхему. Скажем, хороший вариант найти подходящий дрон из списка со сломанным лучом, снять микросхему или что-то приколхозить и собрать из 2-х квадрокоптеров один.
Человек при поиске решений ищет наиболее простые, вот и я вначале поискал информацию по ремонту игрушечных квадрокоптеров в интернете и не ничего нашел. Я сделал схему дрона для понимания принципа его работы и для того, чтобы поделиться ей с вами. Быть может моя статья поможет вам отремонтировать игрушку для своего ребенка и не тратить деньги на новую :)
Так что же привело к поломке, т.е. пробою ключа и микросхемы? Причина поломки дрона - неисправность двигателя. Выполнить дефектовку двигателя можно по тугости вращения вала и по току потребления. Можно сравнить токи потребления у всех моторчиков дрона.
В режиме посадки, когда валы вращаются медленно (у данного дрона это напряжение 3.7В на двигателях) ток потребления у исправного моторчика находится в пределах 200мА , а у дефектного доходит до ампера! Неудивительно, почему перегрелся ключ и сгорел.
Напишите в комментариях интересна ли вам данная тема, есть задумка сделать видео по ремонту и собрать дрон FPV самостоятельно.
Спасибо за то что прочитали статью.
Смотрите также :
Как за 5 минут найти неисправный компонент в блоке питания
Последствия неисправности вентилятора в БП АТХ
Как смазать вентилятор БП (видео)
Как отремонтировать нетбук если нет кнопки
Простая схема защиты от переполюсовки
Как правильно проверять радиостанции
Маломощные высокочастотные разъемы
Зачем хорошему инженеру ESR метр
Напишите свой отзыв в комментариях. Понравилась статья - поделись с другом в соцсетях!
Ставьте лайк, подписывайся на канал , будет много интересных публикаций