Akku-Lade-Center ALC 8000/ALC 8500 Expert Teil 5/8
Aus ELVjournal
05/2005
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Nachbau
Die
außergewöhnlichen Leistungsmerkmale und der damit verbundene hohe
Schaltungsaufwand erwecken zunächst den Eindruck eines sehr aufwändigen
und komplizierten Nachbaus. In Wirklichkeit ist der praktische Aufbau
nicht kompliziert und verhältnismäßig schnell erledigt. Der Grund dafür
liegt in der SMD-Vorbestückung der Leiterplatten. Beim ALC 8500 Expert
kommen sowohl konventionelle, bedrahtete Bauelemente als auch
SMD-Komponenten für die Oberflächenmontage zum Einsatz. Da das Auflöten
der SMD-ICs, insbesondere bei den hochintegrierten Bauteilen wie
Mikrocontroller, Speicherbausteine usw. von Hand sehr schwierig ist und
dabei immer die Gefahr von Kurzschlüssen besteht, werden sämtliche
Leiterplatten mit vollständig bestückten SMD-Bauteilen geliefert.Die
SMD-Komponenten machen einen Großteil der Elektronik des ALC 8500
Expert aus. Von Hand zu bestücken sind dann nur noch die Bauelemente in
konventioneller Ausführung, wobei es sich vorwiegend um die
Leistungselektronik handelt. Bei den insgesamt fünf im ALC 8500 Expert
vorhandenen Leiterplatten handelt es sich um die große Basisplatine mit
allen wesentlichen Baugruppen, die Displayplatine, die USB-Platine, die
Anzeigenplatine und die kleine Netzplatine. Bestückung der Basisplatine
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| Bild 39: Einbaulage der Leistungswiderstände und Dioden |
Die
Anschlüsse der Widerstände werden auf Rastermaß abgewinkelt, von oben
durch die zugehörigen Platinen geführt, an der Platinenunterseite leicht
angewinkelt und verlötet. Danach werden die überstehenden Drahtenden,
wie auch bei allen nachfolgend zu bestückenden Bauteilen, mit einem
scharfen Seitenschneider direkt oberhalb der Lötstellen abgeschnitten.
Im nächsten Arbeitsschritt erfolgt die Bestückung der Dioden, wobei
unbedingt die korrekte Polarität zu beachten ist. Dioden sind
üblicherweise an der Katodenseite (Pfeilspitze) durch einen Ring
gekennzeichnet. Eine Ausnahme bilden hier die Transil-Schutzdioden, die
mit beliebiger Polarität bestückt werden dürfen. 
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| Bild 40: Einbau der Spannungsregler und des Transistors T 2 |
Die
Anschlüsse der Keramik- und Folienkondensatoren sind vor dem Verlöten
so weit wie möglich durch die zugehörigen Platinenbohrungen zu führen.
Weiter geht es dann mit dem Einbau der Elektrolyt-Kondensatoren, deren
korrekte Polarität sehr wichtig ist. Falsch gepolte Elkos können
explodieren oder auslaufen. Bei den Elkos ist die Polarität meistens am
Minuspol gekennzeichnet. Auch der Sound-Transducer PZ 1 ist gepolt. Das
Plussymbol am Bauteil muss mit dem Symbol im Bestückungsdruck
übereinstimmen. 
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| Ansicht der fertig bestückten Basisplatine des ALC 8500 Expert mit zugehörigem Bestückungsplan von der Bestückungsseite |
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| Ansicht der fertig bestückten Basisplatine des ALC 8500 Expert mit zugehörigem Bestückungsplan von der Lötseite |
Zum
Anschluss der Ladeendstufen- Transistoren T 100, T 200, T 300 und T 400
dienen dreipolige Stiftleisten, die direkt in die zugehörigen Bohrungen
der Platine zu löten sind. 1,3-mm-Lötstifte werden zum Anschluss der
Entladeendstufen-Transistoren und der Schottky-Dioden D 102, D 202
benötigt. Diese Stifte werden ebenfalls von oben in die zugehörigen
Platinenbohrungen gepresst und an der Unterseite sorgfältig verlötet.
Eine danach einzulötende 20-polige Stiftleiste stellt die Verbindung zur
Frontplatine her, und eine 4-polige Stiftleiste dient zum Anschluss der
USB-Schnittstelle. Die 4 Sicherungshalter, die Klinkenbuchse BU 3 und
die beiden Cinch-Buchsen BU 1, BU 2 müssen vor dem Verlöten plan auf der
Platinenoberfläche aufliegen. Wichtig ist, dass diese Bauteile mit viel
Lötzinn festgesetzt werden, wobei eine zu große bzw. zu lange
Hitzeeinwirkung auf die Kunststoffteile zu vermeiden ist. Die
Anschlüsse der beiden Speicherdrosseln L 100 und L 200 sind auf die
erforderliche Länge zu kürzen, vorzuverzinnen und in die zugehörigen
Platinenbohrungen zu löten. Danach werden die Spulen mit
hitzebeständigen Kabelbindern stramm auf der Platinenoberfläche
befestigt. Montage des Lüfter- Kühlkörper-Aggregates
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| Bild 41: Konfektionierung der Lüfter- Anschlussleitungen |
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| Bild 42: Montage des Lüfters am Kühlkörper |
Es
werden Montageschrauben M3 x 20 mm verwendet, die jeweils durch die
Montageflansche des Lüfters zu führen sind. Mittels eines
Schraubendrehers dreht man die Schrauben dann mühelos ein, lässt sie
aber noch etwas locker. In die 4 Kühlkörpermontagebohrungen der
Basisplatine werden nun von unten Schrauben M3 x 6 mm gesteckt. Auf der
Bestückungsseite folgt eine Pertinax-Isolierplatte. Die Schrauben werden
danach mit M3-Muttern versehen, die jedoch nur mit wenigen Windungen
aufzuschrauben sind. Als dann wird der
Kühlkörper von hinten auf die Platine aufgeschoben. Je
2 Muttern verschwinden dabei in 2 Nuten des Kühlkörpers, wobei die
Lüfterseite mit den Anschlussleitungen zur Platine hin orientiert sein
muss. Das hintere Ende des Kühlkörpers muss genau plan mit dem hinteren
Platinenrand abschließen, und nun werden zunächst die 4 Schrauben in der
Platine, danach auch die 4 Lüftermontageschrauben angezogen. Die
Anschlussleitungen des Lüfters werden an ST 61 (schwarze Leitung) und ST
60 (rote Leitung) angelötet. Zur Montage der Transistoren und Dioden
werden in die oberen Einschubnuten beidseitig des Kühlkörpers M3-Muttern
eingeschoben, und zwar 5 Muttern auf der rechten Seite und 5 Muttern
auf der linken Seite des Kühlkörpers. 
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| Bild 43: Montage der Leistungsbauelemente am Kühlkörper |
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| Bild 44: Mit einer Metallschelle wird der Temperatursensor auf den Kühlkörper geschraubt. |
Im
Anschluss hieran sind dann die Anschlussbeinchen der Transistoren und
Dioden mit den zugehörigen Anschlussstiften der Platine zu verlöten. Im
nächsten Arbeitsschritt wird einer der beiden vorbereiteten
Temperatursensoren mit einer Metallschelle oben auf den Kühlkörper
montiert, wie in Abbildung 44 zu sehen ist. Zur besseren thermischen
Kopplung ist der Sensor an der abgeflachten Seite leicht mit
Wärmeleitpaste zu bestreichen. Die Montage erfolgt danach mittig auf den
Kühlkörper, wozu eine M3-Mutter bis ungefähr zur Mitte in die
entsprechende Nut des Kühlkörpers zu schieben ist. Die Befestigung der
Schelle auf dem Kühlkörper ist mit einer Schraube M3 x 5 mm vorzunehmen.
Zwischen dem Schraubenkopf und der Metallschelle ist eine
M3-Fächerscheibe erforderlich. 
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| Bild 45: Hochstrom-Shuntwiderstände aus Manganindraht |
Bestückung der Frontplatine
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| Bild 46: Aufbau und Montage des hinterleuchteten LC-Displays |
Zuerst
wird der Halterahmen bis zum Einrasten auf die Platine gesetzt. Danach
werden die 4 „Side-Looking- Lamps“ so eingelötet, dass jeweils die
Bauelemente-Unterseite plan auf dem Halterahmen aufliegt. Im nächsten
Arbeitsschritt sind die Leitgummistreifen in die dafür vorgesehenen
Schlitze des Halterahmens zu positionieren. In die Mitte des Rahmens
wird nun ein weißes Stück Papier (Reflektorfolie) gelegt, gefolgt von
der Reflektorscheibe, die mit der Bedruckung (Punktraster) nach unten
einzusetzen ist. Des Weiteren ist unbedingt zu beachten, dass die
silberbeschichtete Seite der Reflektorscheibe an der gegenüberliegenden
Seite der „Side- Looking-Lamps“ liegen muss. Auf die Reflektorscheibe
kommt die Diffusorfolie und darauf das Display. Zuletzt wird der
Displayrahmen aufgesetzt und mit den 8 zugehörigen Schrauben
verschraubt. Die 3 Printtaster zur Bedienung des Gerätes werden
nacheinander eingesetzt und an der Platinenunterseite verlötet. Gleich
im Anschluss hieran sind die zugehörigen Tastkappen aufzupressen. 
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| Bild 47: Die Führungsnase des Inkrementalgebers (rechts) wird abgeschnitten (links). |
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| Bild 48: Montageposition der Buchsenleiste der Frontplatine |
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| Bild 49: Verbindungskabel von der Frontplatine zur Basiplatine |
Die
Stifte des Flachbandkabel-Leiterplattenverbinders sind von der
Platinenrückseite durch die zugehörigen Bohrungen zu führen und so zu
verlöten, dass der Verbinder plan aufliegt. Die korrekte Einbaurichtung
ist auch in Abbildung 48 zu sehen. LED-Zusatzplatine
Die
Bestückung der LED-Zusatzplatine ist ausgesprochen einfach. Da die
SMDLEDs und -widerstände schon werkseitig bestückt sind, ist hier nur
noch eine abgewinkelte sechspolige Stiftleiste einzulöten. Dabei ist zu
beachten, dass die Stiftleiste vor dem Verlöten ebenfalls plan aufliegt
und die Pins gerade ausgerichtet sind (siehe Abbildung 48). Im
„ELVjournal“ 6/2005 wird die Bestückung fortgesetzt sowie detailliert
der Zusammenbau des Gerätes und der Abgleich beschrieben.
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| Ansicht der fertig bestückten Basisplatine des ALC 8500 Expert mit zugehörigem Bestückungsplan von der Bestückungsseite |
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| Ansicht der fertig bestückten Basisplatine des ALC 8500 Expert mit zugehörigem Bestückungsplan von der Lötseite. Originalgröße: |
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| Ansicht der fertig bestückten Frontplatine des ALC 8500 Expert mit zugehörigem Bestückungsplan von der Displayseite |
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| Ansicht der fertig bestückten Frontplatine des ALC 8500 Expert mit zugehörigem Bestückungsplan von der Lötseite |
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| Ansicht der fertig bestückten LED-Platine des ALC 8500 Expert mit zugehörigem Bestückungsplan |
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