ELECRAFT KXIBC2 Internes Batterielademodul Bedienungsanleitung

Das KXIBC2-Modul ist ein C/10-Ladegerät für den internen Lithium-Ionen-Akkupack des KXBT2. Die Bedienung ist einfach und erfordert lediglich, dass eine Stromversorgung an den KX2 angeschlossen wird, wenn ein Ladevorgang erforderlich ist. Das Funkgerät kann während des Ladevorgangs ein- oder ausgeschaltet sein. Das KXIBC2 erzeugt keine RFI, sodass das Funkgerät während des Ladevorgangs verwendet werden kann, wenn die Stromversorgung ausreichend Strom sowohl für den Lade- als auch für den Empfangs-/Sendebetrieb liefert.
Das KXIBC2 ersetzt das vorherige KXIO2-Optionsmodul und behält seine RTC-Funktion (Echtzeituhr) bei.

INSTALLATION DES KXIBC2-MODULS

Wenn Ihr internes KXIBC2-Akkulademodul werkseitig installiert wurde, können Sie zum Abschnitt FIRMWARE-KONFIGURATION (S. 4) springen. Andernfalls weiter unten.

Vorbereitung des KX2

Stellen Sie sicher, dass der KX2 ausgeschaltet und keine Stromversorgung angeschlossen ist.

Öffnen Sie die untere Abdeckung des KX2, ziehen Sie den Stecker heraus und entfernen Sie den Akku.
Wenn ein optionales KXIO2-Modul installiert ist, entfernen Sie die beiden Schrauben, mit denen es an der linken Seitenwand befestigt ist, und ziehen Sie dann das Modul ab. Es wird nicht mehr verwendet. Wenn kein KXIO2-Modul installiert ist, hat Ihr KX2 möglicherweise temporäre Hardware in der Seitenwand installiert, die entfernt werden muss.

Entfernen Sie die linke Seitenwand. Die beiden Schrauben, mit denen die Blende an der oberen Abdeckung befestigt ist, unterscheiden sich von den beiden, die das KXIBC2- oder KXIO2-Modul halten.
Stecken Sie das KXIBC2-Modul wie in Abbildung 1 gezeigt ein. Beim KXIBC2 werden nur drei der vier ursprünglichen Anschlüsse verwendet (der nicht verwendete ist offensichtlich). Seien Sie sehr vorsichtig, um keinen der Stifte zu verbiegen. Achten Sie beim Positionieren des Moduls darauf, dass seine gelbe LED durch das Loch in der Hinterkante des Gehäuses ragt.

Bringen Sie die linke Seitenwand mit den zuvor entfernten Schrauben wieder an.
Befestigen Sie das KXIBC2-Modul mit den beiden zuvor entfernten Schrauben (oder den mit dem KXIBC2-Kit gelieferten Schrauben) an der linken Seitenwand. Ziehen Sie die Schrauben nicht zu fest an. Dadurch könnten die Lötstellen an den eingelöteten Gewindeabstandshaltern der Leiterplatte beschädigt werden.

Anschließen des KXIBC2 an das HF-Board

Das KXIBC2 erfordert zwei Verbindungen zur HF-Karte. Die beiden Drähte können auf zwei Arten verbunden werden:

Methode 1: Löten Sie die Stiftstecker direkt an die Pads „B“ und „E“ auf der HF-Platine, wie in Abbildung 1 gezeigt. Dies ist die empfohlene Methode für die Feldinstallation des KXIBC2-Moduls. Das Löten der Drähte ist akzeptabel, da es sehr unwahrscheinlich ist, dass das Modul jemals entfernt werden muss.

Methode 2: Löten Sie Stiftbuchsen an die „B“- und „E“-Pads der HF-Platine, wie in Abbildung 2 gezeigt, schieben Sie die mitgelieferte Plastikhülle auf, und stecken Sie dann die beiden Drähte vom KXIBC2-Modul ein. Diese Methode wird für die werkseitige Installation verwendet. Die Installation einer Stiftbuchse im „E“-Pad kann jedoch sehr schwierig sein. Dies liegt daran, dass das Loch des „E“-Pads mit Lot gefüllt sein kann und es extrem schwierig sein kann, es zu entfernen.

Methode 1
Siehe Zeichnung oben. Die weißen und roten Kabel und die dazugehörigen Stiftstecker sind werkseitig vorinstalliert. Die transparenten Schläuche und Stiftbuchsen werden nicht verwendet.

Löten Sie die Spitze der Pin-Buchse des weißen Kabels an der Basis der DC-Eingangsbuchse (schwarz) in der Nähe des „E“-Pads an der gezeigten Stelle. Das „E“-Pad ist elektrisch mit der DC-Eingangsbuchse verbunden, daher ist es in Ordnung, wenn auch Lötmittel auf das „E“-Pad fließt.
Löten Sie die Pin-Buchse des roten Kabels wie oben gezeigt an das „B“-Pad. Führen Sie die Stiftbuchse nicht vollständig in das Loch ein. Es ist nur erforderlich, etwa 05 bis 0.1 Zoll der Spitze einzuführen. (In diesem Bereich befinden sich Komponenten auf der Bedienfeldplatine. Auch wenn die Stiftbuchse nicht lang genug ist, um einen Kurzschluss zu verursachen, ist es eine gute Idee, die Spitze nur teilweise einzustecken.)
Fahren Sie mit dem Abschnitt Endmontage fort.

Methode 2

WICHTIG: Diese Methode wird für die werkseitige Installation des KXIBC2-Moduls verwendet.
Methode 1 wird jedoch für die Installation vor Ort empfohlen. Methode 2 erfordert das Entfernen von Lot vom „E“-Pad, was aufgrund der großen internen Kupfer-Stromversorgungsebene schwierig sein kann

Beachten Sie bei der Installation die nachstehende Zeichnung. Dies zeigt die mit dem KXIBC2 verbundenen Stiftbuchsen, Stiftstecker und Kabel.
Hinweis: Die Stiftbuchsen und Stiftstecker sind eigentlich beide vergoldet. Wir zeigen die Buchsen hier in Silber, um sie von den Steckern zu unterscheiden. Sie sind auch mit dem mitgelieferten durchsichtigen Spaghettischlauch bedeckt dargestellt.

Suchen Sie das „E“-Pad auf der HF-Leiterplatte wie oben gezeigt. Wenn das Loch des Pads mit Lot gefüllt ist, können Sie eine der folgenden Methoden verwenden, um es zu entfernen: (1) Lötdocht; (2) ein Vakuum-Entlötwerkzeug; (3) Setzen Sie ein Edelstahl-Pick-Werkzeug mit feiner Spitze ein, um ein kleines Loch im Lot zu erzeugen (erhitzen Sie die Spitze des Werkzeugs mit Ihrem Bügeleisen). VERWENDEN SIE KEINEN BOHRER, da dieser Lötfragmente zwischen den beiden Platinen des KX2 hinterlassen kann.

Löten Sie eine Stiftbuchse (Digi-Key #ED1304-ND) an das mit „E“ gekennzeichnete RF-Board-Pad, wie in der Abbildung gezeigt. Stellen Sie sicher, dass Sie das „E“-Pad vor dem Löten richtig identifizieren.
Löten Sie eine Stiftbuchse an das mit „B“ gekennzeichnete HF-Platinenpad.

Schieben Sie einen 1/2″ (13 mm) langen durchsichtigen 1/8″ (3 mm) Schlauch über jede der Stiftbuchsen auf der HF-Platine. Schrumpfen Sie den Schlauch nicht, da dies das Herausziehen der Stiftstopfen erschwert, falls dies jemals erforderlich sein sollte.
Stecken Sie die Kabel „B“ und „E“ des KXIBC2 in die gleichnamigen Buchsen auf der HF-Platine. ÜBERPRÜFEN SIE DIE DRAHTFARBEN MIT DER ZEICHNUNG.

Endmontage

Schließen Sie den Akku des KX2 an. Richten Sie die KXIBC2-Kabel so aus, dass sie keinen Kontakt zum Stecker und den Kabeln des Akkupacks haben. Vermeiden Sie es, die KXIBC2-Stift-Stecker-Baugruppen zu verbiegen, wenn Sie den Akku in Zukunft abziehen.
Bringen Sie die untere Abdeckung des KX2 wieder an. Sie müssen den Stecker des Lautsprecherkabels zwischen dem Akkupack und dem Blech der oberen Abdeckung verstauen.

FIRMWARE-KONFIGURATION

Hinweis: Die folgenden Schritte wurden möglicherweise im Werk durchgeführt. Es wird dennoch empfohlen, die Einstellungen zu überprüfen.

Schalten Sie das KX2 ein und halten Sie dann den Schalter MENU gedrückt, um das Menü aufzurufen. Drehen Sie den OFS/B-Knopf, um den Menüeintrag FW REVS zu finden. Wenn die angezeigte µC-Firmwareversion älter als 3.01 ist, müssen Sie die Anwendung KX2 Utility verwenden, um die neueste Firmware zu laden (3.02 zum Zeitpunkt dieses Schreibens). Das Dienstprogramm kann von unserer KX2-Firmware heruntergeladen werden web Seite (beginnen bei https://elecraft.com/pages/firmware-software).

Suchen Sie den Menüeintrag KXIO2. Stellen Sie es auf NICHT INST. Dies ist erforderlich, falls vor der Installation von KXIBC2 ein KXIO2-Optionsmodul installiert wurde.
Suchen Sie den Menüeintrag KXIBC2. Setzen Sie es auf NOR. Dadurch wird das Echtzeituhrmodul des KXIBC2 aktiviert und auch zugelassen viewing der Batterie voltage.

Suchen Sie den Menüeintrag ZEIT und verwenden Sie ihn, um die 24-Stunden-Zeit einzustellen. Sie können nach Wunsch die Ortszeit oder die UTC-Zeit verwenden.

VERWENDUNG DES KXIBC2

ACHTUNG: WIR EMPFEHLEN, DAS KXIBC2 NUR MIT AN ZU VERWENDEN
ELECRAFT KXBT2 11.1 V LI-ION-AKKUPACK. Das KXBT2 verfügt über eine integrierte Lade- und Entladestrombegrenzung, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

Normales Laden
Der Betrieb des KXIBC2 ist einfach: Schließen Sie einfach das gleiche Netzteil an, das Sie normalerweise für den Betrieb des KX2 verwenden würden.
Die gelbe LED am Modul leuchtet, bis der Ladevorgang abgeschlossen ist. Dies kann je nach Ladezustand des Akkus 1 bis 8 Stunden dauern.

Während des Ladevorgangs kann das Radio entweder ein- oder ausgeschaltet sein, da das Ladegerät unabhängig arbeitet. (Wenn das Verhalten der Lade-LED nicht korrekt zu sein scheint, lesen Sie den Abschnitt FEHLERBEHEBUNG.)

Verwenden Sie für eine vollständige Batterieladung eine 13.7- bis 15-V-Versorgung. Während des Ladevorgangs voltagEs können Spannungen von 11 bis 15 V verwendet werden, die Endladung des Akkus wird begrenzt, wenn Sie eine niedrigere Spannung verwendentage. Für example Wenn Sie über eine 12.5-V-Versorgung aufladen, wird Ihr KX2-Akku möglicherweise nur zu etwa 30 bis 50 % aufgeladen. Für campBei Ausflügen oder Urlaubsausflügen möchten Sie vielleicht eine kleine modulare 14-Volt-Stromversorgung nur zum Laden der internen Batterie verwenden. Solche Versorgungen sind jedoch aufgrund von Versorgungsrauschen und begrenzter Stromkapazität möglicherweise nicht für die Stromversorgung des Funkgeräts geeignet.

Das Aufladen vor Ort aus einer Vielzahl von Quellen ist möglich, darunter Sonnenkollektoren, leere Autobatterien, Laternenbatterien usw. Wenn Sie an einem teilweise bewölkten Tag ein kleines Solarpanel verwenden, stellen Sie möglicherweise fest, dass die Lade-LED erlischt, wenn die Wolken blockieren die Sonne, und kommt dann wieder an, wenn die Sonne wieder erscheint. Der Ladevorgang wird dadurch nicht beeinträchtigt.

Die interne Batterie und die externe Versorgung des KX2 sind dioden-ODER-verknüpft. Dies bedeutet, dass das Radio mit der höheren Lautstärke betrieben wirdtage zu einem bestimmten Zeitpunkt. Wenn Sie über eine kleine Stromversorgung oder ein Solarpanel aufladen, stellen Sie möglicherweise fest, dass das KX2 während des Empfangs von diesem Gerät betrieben wird, während des Sendens jedoch von der internen Batterie, da die Batterie einen viel höheren Strom liefern kann.

Das KXIBC2 verwendet eine C/10-Laderate von etwa 250 mA. (In der Gleichung bezieht sich C auf die 2500 Milliamp-Stunden-Rating.) Dies ist eine sehr sichere Ladestufe, die mit einer Vielzahl von Ladevolumina funktionierttagDie Quellen erzeugen sehr wenig Wärme und benötigen keinen lauten DC-DC-Wandler.

Verwendung eines externen Schnellladegeräts
Wenn Sie es eilig haben, können Sie den Akku immer noch entfernen und mit dem Schnellladegerät Elecraft KXBC2 aufladen. Dieses Gerät lädt den KXBT2 in 1 bis 2 Stunden auf.

Voltage Überwachung
Wenn das Radio eingeschaltet ist, können Sie die Akkuladung überwachentage indem Sie auf DISP tippen und VFO B drehen, bis Sie die „VBAT“-Anzeige finden. Sowohl diese Anzeigefunktion als auch die Echtzeituhrfunktionen des Moduls erfordern, dass MENU:KXIBC2 auf NOR gesetzt ist. HINWEIS: Die Firmware erzwingt KXIO2=NOT INST, wenn KXIBC2=NOR und umgekehrt.

Echtzeituhr
Das KXIBC2 hat dieselben RTC-Funktionen wie das KXIO2. Der Takt-IC wird mit einer sehr geringen Strommenge betrieben, die entweder von der internen Batterie oder einer externen Versorgung geliefert wird. Die Schaltung enthält einen sehr großen Kondensator, der den RTC-IC während des Batteriewechsels im Feld für einige Minuten am Laufen halten kann. Wenn die Zeit ungenau wird, verwenden Sie den Menüeintrag ZEIT, um sie anzupassen (siehe KX2-Bedienungsanleitung).

FEHLERBEHEBUNG

Der Ladevorgang startet nicht (LED bleibt aus), wenn eine externe Versorgung angeschlossen ist: Wenn die LED kurz blinkt und dann einmal ausgeht, wenn eine externe Stromversorgung angeschlossen ist, wurde höchstwahrscheinlich versucht, den Ladevorgang zu starten, aber sofort beendet. Es bedeutet wahrscheinlich die externe Versorgung voltage ist zu niedrig oder konnte nicht genügend Strom liefern. Die Versorgung muss mindestens 300 mA zum Laden (Funk aus) liefern können und mindestens 1.1 V höher sein als die Batteriespannungtage. Wenn die Versorgung 1/2 A oder mehr liefern kann, schalten Sie das Funkgerät zuerst im Batteriebetrieb ein und schließen Sie dann die Versorgung an. Überprüfen Sie die BT- und PS-Anzeigen und stellen Sie sicher, dass PS 1 V oder mehr über BT liegt. In Wirklichkeit liegt das Minimum aufgrund der Reihendiode im PS-Messpfad eher bei 0.8 V bis 0.9 V über BT.

Der Ladevorgang stoppt (LED erlischt), wenn das Radio während des Ladevorgangs eingeschaltet wird: Der Einschaltstrom des Funkgeräts verursacht einen kurzzeitigen Abfall der externen Versorgung; dies kann die Low-Overhead-Schaltung auslösen (siehe FUNKTIONSTHEORIE). Bei BatterievoltagWenn die Spannung unter ~11.5 V liegt, blinkt die LED, aber der Ladevorgang wird fortgesetzt, wenn das Funkgerät eingeschaltet wird. Darüber stoppt der Ladevorgang und die LED bleibt aus. Die Abhilfe besteht darin, die externe Stromversorgung zu entfernen und erneut anzulegen.

Ladevorgang wird nicht beendet (LED bleibt dauerhaft an): Radio einschalten (falls ausgeschaltet). Wenn die LED beim Einschalten des Radios erlischt, trennen Sie die externe Stromversorgung kurz und stellen Sie sie wieder her, um den Ladevorgang erneut zu starten. Überprüfen Sie die BT-Voltage-Anzeige. Wenn sie unter 12.6 V liegt, ist der Akku wahrscheinlich fast aufgeladen und der Ladevorgang wird in Kürze beendet. Wenn die PS-BdtagDie Anzeige liegt unter 13.6 V, der Ladestromkreis hat keine Kapazität mehr und liefert weniger Ladestrom an die Batterie, was den Ladevorgang verlängern kann. Wenn BT über 12.8 V steigt, ist das Ladegerät sehr wahrscheinlich defekt. Wenn dies der Fall ist, sollte die externe Versorgung getrennt und das KXIBC2 zum Testen/Reparieren entfernt werden. (HINWEIS: Das Trennen des 'E'-Drahts von der HF-Platine verhindert, dass eine externe Versorgung die Batterie auflädt, lässt aber dennoch die Batteriespannung zutage-Überwachung [BT-Display]. Auch die RTC funktioniert weiterhin.)

Lade-LED blinkt: Bei Batterievoltages < 11.5 V oder so, wenn die externe Versorgung nur etwa 1.0 V höher ist, kann die Lade-LED blinken, was auf eine unzureichende Ladespannung hinweisttage Overhead. In diesem Zustand kann es immer noch zu einer gewissen zusätzlichen Batterieaufladung kommen.

THEORIE DER ARBEITSWEISE

Bitte beachten Sie die schematische Darstellung unten.

Übersicht

Das KXIBC2 lädt die interne Batterie mit niedrigem Konstantstrom auf und stoppt dann, wenn die Batterievoltage erreicht 12.5 Volt. Der Ladestrom beträgt etwa 250 mA (C/10). Der Ladestrom wird von einem externen Netzteil bereitgestellt, das an die externe Strombuchse des KX2 angeschlossen ist.
Der Ladevorgang beginnt, sobald eine externe Stromversorgung angeschlossen wird. Das Funkgerät kann entweder ein- oder ausgeschaltet sein. Die Lade-LED leuchtet auf, wenn der Ladevorgang beginnt, und erlischt, wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist.
Das Board wird anstelle des KXIO2 in den KX2 eingesteckt und benötigt zwei zusätzliche Verbindungen zum RF-Board. Diese sind im Schaltplan mit „E“ und „B“ gekennzeichnet und stellen eine direkte Verbindung zu den positiven Pins der externen bzw. internen (Batterie-) Strombuchsen her. Das KXIBC2 bietet auch die RTC-Funktion des KXIO2.
Das Aufladen eines vollständig entladenen Akkus dauert etwa 10 Stunden, und der Akku hat am Ende des Ladevorgangs etwa 90 % seiner Nennkapazität.
Anmerkungen: Ein Vergleichstest hat gezeigt, dass dies der Fall ist mehr Ladung als das externe KXBC2-Ladegerät liefert, wenn der Akku vom KXBC2 gezogen wird, kurz nachdem seine CHARGING-LED von rot auf grün wechselt, aber war weniger wenn der Akku noch ein paar Stunden auf dem KXBC2 gelassen wurde. Wird der Akku jedoch NICHT regelmäßig auf 100 % aufgeladen, verlängert sich die Nutzungsdauer. Wenn der Kunde eine schnellere Aufladung benötigt, als das KXIBC2 bereitstellen kann, oder maximale Kapazität wünscht, kann er wie bisher immer das externe KXBC2 verwenden. Das interne KXIBC2 soll das Aufladen sehr komfortabel machen und dennoch eine angemessene Leistung bieten.

Schaltungsbeschreibung

D1 bietet Rückleistungsschutz und verhindert auch, dass die Batterie erhebliche Strommengen an die externe Strombuchse liefert.
Q1 und Q6 ist eine Strombegrenzungsschaltung. Der Strom wird weitgehend durch das Vol eingestellttagDer Abfall über R1 entspricht dem Abfall über dem Basis-Emitter-Übergang von Q6. Wenn der Strom über diesen Punkt hinaus ansteigt, steigt auch der Kollektorstrom von Q6, wodurch der Basisstrom von Q1 durch Q6 überbrückt und der Strom durch Q1 verringert wird. Der tatsächliche Strom hängt etwas von der Lautstärke abtagDie Differenz über Q1 ist etwas höher, wenn der Ladevorgang beginnt, und nimmt ab, wenn sich der Ladevorgang dem Abschluss nähert. Der Strom beginnt schnell abzunehmen, wenn die externe Versorgung voltage liegt weniger als 2 V über dem Batterievoltage. Bei etwa 1.25 V Differenz ist der Strom auf etwa 100 mA abgefallen.
Q2 fungiert als High-Side-Lastschalter, der den Ladestrom zur Batterie ein- oder ausschaltet. Wenn das Tor nach unten gezogen wird, wird der Schalter eingeschaltet. Q4 arbeitet parallel zu Q2, um die LED mit Strom zu versorgen.
U1 ist ein PräzisionsbandtagDie Referenz, die mit U1, einem Mikroleistungs-Präzisionskomparator, zusammenarbeitet, um den Ladevorgang abzuschalten, wenn die Batterie voltage erreicht 12.45 V. Ungefähr 1 V Hysterese wird von Q5/R11 bereitgestellt, so dass es nach Beendigung des Ladevorgangs nicht wieder startet, bis das Batterievoltage sinkt auf etwa 11.5 V. Das große Verhältnis von C2 / C5 bietet einen Kickstart, um das Laden bei höherer Batteriespannung zu ermöglichentagB. wenn zum ersten Mal eine externe Versorgung angeschlossen wird.
Q3, mit seiner Kopplung an U1 bis D3.2 fungiert als Freigabeschaltung, die erfordert, dass die externe Versorgung etwa 1 Volt höher als die Batterie ist. Dies stellt sicher, dass der Strombegrenzer genügend Overhead hat, um der Batterie einen minimalen Strom zuzuführen. Dies hält die Lade-LED aus, wenn die externe Versorgung voltage ist nicht hoch genug, um Ladestrom zu liefern. Es verhindert auch, dass ein langfristig niedriger Erhaltungsstrom fließt, wenn die externe Versorgungsspannung voltage liegt knapp über dem Akku-Voltage, und die Batterie ist unter Ladeschlussvoltage.
U5 liefert ein skaliertes Batterievolumentage an die MCU des KX2, damit es den Batteriestand anzeigen kanntage separat vom Lieferumfang voltage. Diese Schaltung wird nur eingeschaltet, wenn der KX2 eingeschaltet ist. R17 hält die Batterie davon ab, signifikante Vol. zu lieferntage an den angeschlossenen MCU-I/O-Pin, wenn der KX2 ausgeschaltet ist.
Die Schaltung um U3 und U4 ist die Echtzeituhr, die vom KXIO2 übernommen wird. U4 ist die RTC-Schaltung und U3 ist ein 2.5-V-Shunt-Regler. Der Pfad durch R12 versorgt die Uhr von der internen Batterie oder einer externen Versorgung, wenn das Funkgerät ausgeschaltet ist, während der höhere Strompfad durch R13 bei eingeschaltetem Funk aktiv ist. C6 liefert genug Strom, um die Uhr laufen zu lassen, wenn die Batterie gewechselt wird.

Dokumente / Ressourcen

ELECRAFT KXIBC2 Internes Batterielademodul [pdf] Bedienungsanleitung
KXIBC2, Internes Batterielademodul, KXIBC2 Internes Batterielademodul, Batterielademodul, Lademodul, Modul

Referenzen

Firmware & Software – Elecraft