Richi´s Lab

 

Das perfekte Kofferradio

Nach den verschiedenen Versionen der Jukebox wollte ich noch einmal ein solches Projekt angehen.

Dieses Mal sollte der akustische Schwerpunkt auf dem Klang liegen.

Elektronisch wollte ich eine möglichst lange Akkulaufzeit und einen Weitbereichseingang zum Laden der Akkus realisieren.

Bei kleinen Abmessungen musste das Gehäuse stabil und trotzdem schön anzusehen sein.

 

Damit später die Abmessungen passten konstruierte ich das Gehäuse mit Freecad.

Als Lautsprecher entschied ich mich für einen Monacor SPH-30X/8. Der sollte trotz des kleinen Gehäuses einen einigermaßen guten Klang mit einem guten Wirkungsgrad erzeugen.

 

Die Ladeschaltung habe ich um den Schaltregler-IC LTC4020 aufgebaut. Dieser sollte das Radio versorgen und konnte gleichzeitig die Ladefunktion für die Akkus übernehmen.

Um alles ordentlich aufbauen zu können, wählte ich wieder eine vierlagige Platine.

Später hätte man mit dem zugehörigen Netzteil oder über zwei Polklemmen laden können.
Ziel war es einen Eingangsspannungsbereich von 5V bis 55V zu ermöglichen. Über einen Kodierschalter konnte am Eingang eine Strombegrenzung bis zu 7A eingestellt werden. Über den Hauptrechner könnte man später alternativ auf eine konstante Eingangsspannung regeln. Die Ausgangsleistung sollte maximal 63W betragen.
Ich nahm mir viel Zeit die richtigen MOSFETs zu finden. Während die Gate-Kapazität möglichst gering sein sollte, musste gleichzeitig der Widerstand der Drain-Source-Strecke möglichst klein sein. Ich fand schließlich eine Kombination, die mit 60W einen Wirkungsgrad von mehr als 94% ermöglichen sollten.
Bei der Auslegung des Filters betrieb ich ebenfalls viel Aufwand, um möglichst wenig Bauraum zu benötigen und gleichzeitig Störungen im Radioempfang zu unterbinden.

In die 5V-Versorgung des Schaltreglers baute ich eine Umschaltung ein, so dass der darin enthaltene Linearregler sich immer aus dem niedrigeren Potential versorgte: entweder aus dem Eingangspotential oder aus dem Batteriepotential. Das stellte sich als gar nicht so trivial heraus, da bei zu niedrigen Spannungen, z.B. durch eine leere Batterie, trotzdem ein Anlauf möglich sein musste.

Als Verpolschutz wählte ich einen speziellen IC (LM5050).

Eine Armada von LEDs sollten bei Bedarf den aktuellen Zustand darstellen.

 

Mit einer passend angefertigten Frontplatte würde der Aufbau später gut aussehen und mechanisch stabil sein.

 

Dieses Mal besorgte ich mir eine Pastenschablone, allerdings nur für die Komponenten, die sich nicht anders löten ließen.
Ich wollte nicht alles Komponenten auf diese Art löten, da es mir einfach zu viele Bauteile waren. Meine Bedenken waren, dass ich beim Platzieren einen Fehler mache könnte und wieder von vorne beginnen müsste.

Zum Auftragen der Paste fixierte ich die Platine mit Lochrasterplatinen und Klebeband.
Die Schablone richtete ich passend aus und fixierte dann auch diese mit Klebeband.
Nach dem Auftragen der Paste konnte ich die Schablone sauber abheben.

Die Menge der Lötpaste war nicht perfekt. Während ich beim 5V-Regler etwas zuviel aufgebracht hatte, blieb beim Schaltregler etwas Paste in den engen Aussparungen der Schablone hängen.

 

Gelötet wurde die Platine in einem T962-Reflowofen mit dem ich bisher schon immer gute Erfahrungen gemacht hatte.

 

Das Reflowlöten funktionierte soweit ganz gut.
Am 5V-Regler musste ich ein paar Lötbrücken mit Entlötsauglitze entfernen. Die Pins des Schaltreglers waren alle mit der Platine verbunden.

 

Ich musste feststellen, dass es doch sehr viele Bauteile waren, die ich platziert hatte. Das Löten nahm viel Zeit in Anspruch.

So ganz konnte ich die Funktion noch nicht nachweisen. Bei der Inbetriebnahme wollte die Umschaltung des 5V-Reglers nicht so recht funktionieren.
Während ich versuchte dieses Problem zu lösen zerstörte ich den Schaltregler-IC mit einer zu hohen Spannung am Eingang.

 

Während ich schon dabei war die Platine für das Batteriemanagement zu planen, kam mir das Projekt "Gould 40XX" in die Quere und das Kofferradio geriet etwas in Vergessenheit.

 

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