Добавление резервного питания на батарее к электронному контроллеру Wayne FloodAlert FF-98 для погружного насоса
Контроллер FF-98 — это электронный датчик уровня воды и сигнализация, питающийся от сети и содержащий реле на 120 В перем. тока, 20 А для включения погружного насоса. Он обнаруживает воду с помощью двух одиночных проводниковых зондов: один включает насос, а второй, расположенный выше, включает встроенную сигнализацию в случае отказа насоса. Есть регулируемый таймер от 0 до 80 секунд, который контролирует, как долго насос остаётся под напряжением после того, как уровень воды опускается ниже провода «насос».
Необходимо было обеспечить резервное питание на батарее для системы откачки. Предыдущим решением была 12‑В автомобильная батарея, зарядное устройство и насос, но их приходилось вручную отключать от зарядного устройства и включать при отключении питания. Функция вторичного обнаружения для сигнализации была переиспользована для управления второго 12‑В реле, которое должно автоматически приводить насос в действие. Батарея также питает схему обнаружения отсутствия сетевого питания.
Цели:
- Сохранять текущее питание и безопасность 120 В.
- Обеспечить бесшовный переход на питание от батареи.
- Отдать приоритет насосу, питаемому от 120 В.
- Обеспечить индикатор «НАСОС ВКЛ» на 12 В.
- Обеспечить функцию теста насоса на 12 В.
- Отключать зарядное устройство, чтобы предотвратить возможные повреждения при работе насоса.
- Минимальные изменения в существующей печатной плате и корпусе.
Если вы хотите модифицировать собственное устройство, доступен чертёж с размерами — о нём вы прочитаете далее. Я также включил полную схему и результаты обратного проектирования цепи для справки или использования в других проектах.
Шаг 1
Открутите заднюю крышку и извлеките печатные платы. Потребуется выпаять синие и красные провода, идущие к RCA‑разъёмам.
Полезно временно выпаять меньшую логическую плату и отложить её в сторону.
Шаг 2
Удалите перемычку, C1 (сохраните её) и зуммер.
Перережьте дорожки по белым линиям.
Удалите дорожки, отмеченные жёлтым.
Шаг 3
Просверлите отверстия [чёрные]. Учтите, что некоторые отверстия пересекают существующие дорожки. Будьте осторожны, чтобы не повредить их. Шаблон для выреза корпуса можно использовать как шаблон.
(Игнорируйте 4 лишних отверстия прямо под разъёмом. Я забыл учесть толщину корпуса при первоначальном позиционировании. В итоге некоторые неправильно просверленные отверстия были переиспользованы для дополнительных диодов.)
Для упрощения трассировки удлините вывод 3 [розовый] SCR и проведите его между разъёмом и реле. Он подключится к дорожке, идущей к реле насоса на 120 В.
Второе фото сделано раньше и не показывает два последовательно включённых диода подавления всплесков для насоса. Также диод питания находится в другом положении.
Шаг 4
Обратите внимание на удлинённый вывод [розовый] SCR на стороне компонентов платы.
Вторая и третья фотографии сделаны до того, как я решил добавить диоды подавления для насоса.
Шаг 5
В основном корпусе требуется вырез под разъём. Я обнаружил, что проще сделать прорезь, а затем эпоксидной смолой (и с фиксатором) приклеить часть остатков к задней панели. Иначе было бы трудно или невозможно ввести плату под углом в корпус.
(Вам не понадобится пластиковая вставка [синяя], если вы не сделаете отверстие для переключателя не в том месте. Снова я забыл ориентироваться по внешней кромке корпуса.)
Вам потребуется обрезать выступ [жёлтый] на задней панели, так как он мешает новому диоду подавления. Возможно, потребуется также обрезать выступ [синий] в зависимости от точного расположения новых проводов.
Опорная плоскость корпуса — это линия раздела при литье под давлением. То есть та плоская кромка, которой задняя крышка соприкасается при сборке. Боковые поверхности имеют уклон и радиус перехода к передней части.
Если вы делаете разметку на верхней стороне, уложите корпус на ровную поверхность и прижмите что‑то квадратное к боковой стороне. Это позволит ориентироваться по внешней кромке и устранить угол наклона.
Шаг 6
Этикетка находится в разделе документов проекта. Я распечатал её на обычной бумаге и защитил упаковочной лентой.
Заключение
По какой‑то причине производитель прикрепил логическую плату только одним винтом в углу, поэтому её необходимо закрепить горячим клеем. В техническом описании реле нет точного значения постоянного тока для индуктивных нагрузок, таких как насос. Я добавил два больших диода (в серии) через насос в схеме подавления всплесков. В зависимости от размера насоса может быть целесообразно добавить более крупный внешний диод (с ограничительным резистором) через насос.
См. дополнительные документы для полной теории работы.
Примечания:
Зарядное устройство должно уметь автоматически поддерживать батарею в плавающем режиме, чтобы она не повредилась, поскольку оно должно быть подключено постоянно.
Схема обнаружения воды не будет работать, если контроллер отключён от сети (не заземлён), даже если батарея его питает.
Перевод руководства с ifixit.com