很多坛友之前都评测试用过这个起子,由于初次试水众筹产品,实际发现很多问题,大小问题都有吧,其中就有一个使用中途或者堵转异常断电问题。
详细来说就是开机后比如我的电量显示是4格(满电5格) ,起子设定到最高转速扭力 将起子堵转(下一个拧死的螺丝瞬间就是这样的工作状态),正常情况下起子检测到堵转电流大于最大设定值(这个起子电子扭力不是靠力矩传感器,而是
靠检测电机电流)单片机检测到过流就会切断电机供电实现电子扭力或者说堵转保护。
而e3 在满电或者插充电器时可以正常实现以上过程,一旦不插充电器或者电量降低到4格或者4格一下,几乎是3档以上转速扭力(这个起子转速扭力不能独立调节)只要堵转就会自动关机(实际上是掉电关机),而且随着电量的不断降低情况会越发的严重,比如3格电时 2档转速扭力堵转就会掉电关机,2格电时甚至启动都会自动关机(空载 只要按前进或后退按钮),这个之前评测由于时间仓促是没有发现的。也就是说2格电时起子连电机的启动电流都无法承受而被迫关机(虽然有软起动),两个电时开机正常显示 只要一按动按键立刻掉电关机。
也就是说这个起子如果不改造 基本上是无法正常使用的 造成以上问题的原因 先看看供电部分原理 这个是主板先算正面吧 正面图,充电口旁边是颗4056 旁边是两颗二极管 三脚是颗3v ldo ,供电上电池一路供板子背面的5v升压ic 输出5v供
8脚的电机正反转驱动,另一路通过d7供3v ldo 输出3v供单片机和下面5脚的运放。 充电口一路通过d6 也供3v ldo (也就是充电时ldo 输入由micro usb 供电提供 而非电池通过d7提供) 另一路供4056给电池充电。
分析一下掉电原因,正常关机时板子只有3v ldo 在工作 静态电流很低(刚关机时大概12ma 过1 ,2分钟降到ua级别)ldo为单片机供电工作在低功耗模式,等待开机命令,按顶部开机按钮 开机后 控制5v升压ic开启,ic输出5v供电机驱动,
这个时候单片机的供电是3v(ldo稳压后),供电回路是电池 --d7 --ldo--单片机 ,满电时电池4.2 减去d7压降(实测0.25v)ldo压差(0.1v左右)电机不转时大概到ldo输入端还剩3.9v左右,输出3v 压差远大于0.1v 单片机正常工作(单片机最低工作电压实测不能低于3v) ,这个时候按动正传或反转 由于电机堵转电池电压会下降很多,也许堵转时到ldo的电压也就是3.7 3.6 甚至更低,但由于电池满电 0.6v的压差扔能满足ldo 0.1v的压差 起子正常工作且 堵转保护正常。
而当 电池电压3格或两格时 电池的端电压实测只有3.7-3.8v 这个电压经d7的压降到ldo已经低至3.5左右了,如果这个时候再另电机堵转电池端电压则会下降到3.2甚至3v以下 再经d7到ldo 已经接近或者低于3v了 这个时候单片机会不稳定 死机
甚至关机。这个就是异常掉电的原因。有设计不合理的原因 也有电池内阻偏高的原因,新电池尚且如此 等电池老化了情况会更加严重,以后满电5档堵转掉电也不新鲜。
而如果电量到两格掉电还好,也没什么电了,三格四格时容量可能连一半也没有放出来,由于内阻过高,单片机供电不足而掉电显然不合适,尤其 只是瞬间的带重载导致电池瞬间压降过大单片机瞬间供电不足造成掉电。
怎么解决呢,换更牛逼的电池,这个还真没地方换去 ,就算有地方换用久了老化一样这个问题,更多的还是个设计不合理的问题。以下是我对它做的改进(注意只是改进) ldo供电直接从电池取电会受电池电压瞬间下降的影响,导致供电不足,那么能不能单独供电呢,答案是肯定的 利用一粒小锂电独立供单片机就能解决问题,但是改造起来比较麻烦 还得设置充电 控制电路等等,实际利用板子上的5v升压ic 稳压后为ldo辅助供电就可以了,5v升压ic的输出基本不受电池端电压
的影响,输出稳定5v 用一颗二极管 图中d0 是新加的 隔离后从5v取电,原本ldo 是两路供电,充电是外接usb经d6 非充电是电池经d7 增加d0后 开机5v升压输出5v 经d0到ldo输入端 电压4.7以上,这个电压是永远稳定的,不随电池电压下降波动 ,d0输出4.7v d7会反偏截止,ldo 和单片机供电完全由d0的输出提供,关机时5v输出关闭, ldo 继续由d7供应 ,开机会被d0接替 ,充电会被d6和usb接替 ,这样ldo由两路供电改为3路供电 ,这样任何时刻ldo的供电都不会出现不足的问题了,也就不会造成异常断电的问题了。 下面我改造的地方 很简单加一颗二极管飞一根线即可 对二极管没有要求 肖特基普通都行
5v升压
实际测试异常掉电概率大大降低,2格 3格电时 按动正转反转按钮有基本不在出现关机问题,当然仍有可能掉电关机的,为啥,因为虽然单片机供电稳定了,但并不能阻止电池电压的下降,堵转电池电压瞬间如果掉到保护板欠压点或者主板
的欠压点后仍旧会掉电关机的,这个就属于电池的带载能力了,完全解决需更换更好的电池(这个有点难)外加上述改造。 单项改造不换电池能降低掉电概率 保证2 3格电(实际电量指示也存在问题)时开启螺丝刀不会掉电,情况要好很多。
这个螺丝刀 还有一个问题就是 基本上没有有一个欠压提示 ,就是靠电池保护板提供欠压关断,实测电池3.2v是最低工作电压,3.1v立即死机或功能错乱关机。也就是说没有在一个最低安全供电电压的条件下提供自动流程关机的功能。
这个螺丝刀 高于4v显示满电5格 3.9v---4格 3.8v---3格 3.7v---2格 3.2v(最低了)还是2格 ,也就是2格实际等效于低电了,再低就关机死机了,而固件里设定它仍旧显示2格 并且并没有提供关机功能,就等着供电不足掉电了。
也就是说这个起子用到两个电时就是低电了,赶紧充电,不要等着1格或者提示你低电充电的时刻,因为它根本不会提示,你也永远看不到1格电的时候(还没看到就关机了 也许根本就没设置1格电的图标状态 ,这个没测只是猜测)
没改和改后的区别,没改低于5格甚至5格时5档堵转会有几率掉电,4格5档时较大概率掉电,3格时几乎每次都会掉电无论哪个档 2格时都没法启动 。改后5格保证不掉电 4格5档有小概率掉电 5档以下不掉电比没改强很多 3格3档不掉电 2格正常启动正转反转 低档位不掉电
更新 经测试改造后由于单片机供电问题得到解决,两格电量掉电问题顺利解决,成功熬过2格最低阈值,出现1格电量指示了证明固件里有设计一格电量指示,只是太过接近3.1v了,所以之前没有观察出来,由于瞬间供电不足根本没机会看到而已。 但是1格电量显示只维持了大概2 3分钟,按了几下按键就出现偶尔不能启动的问题,原来它的保护逻辑是快没电时拒绝转动,但屏幕有显示。然后终于惊现低电图标,一个空白的闪电⚡图形,这时起子是完全不能输出的,插充电器即刻恢复转动,所以想把电池物尽其用能正常使用,以上改造是必须的,有新的发现会补充。
再次更新 机身充电口反复插拔后外壳金属开口磨损,这个本来不是什么大问题,但是如果磨损后只要插入充电器晃动microusb插头屏幕档位数字就有时会乱蹦(排除接触不良问题),拆下主板拆入无论怎样晃动都不会复现此问题,而且只插线不接充电头无论怎样都不会复现问题。此问题以找到原因系设计缺陷,以顺利解决,有坛友遇到档位数字乱蹦等同样问题寻求解决方法请站内联系我。'
进一步优化掉电问题的方案正在验证实验中,已取得更好的效果,可以基本达到和外接电源供电时同样效果,稳定性得到大幅提升,询问解决方法也请站内我,懒的上图了。
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