Stromversorgung und Temperaturregelung

Die Stromversorgung und Temperaturregelung der Audine geschieht über ein
selbst entwickeltes Steuergerät. Die Stromversorgung ist für den Betrieb an
einer Autobatterie (12V=) optimiert worden. Ein von Stefan Haas entwickelter
Schaltregler erzeugt die für den Kamerabetrieb nötigen Spannungen +15V, -15V, +5V.
Ein Conrad C-Control Microcontroller erfüllt folgenden Aufgaben:
Auslesen der I2C-Bus Temperaturfühler, Regelung des Peltierstroms, Anzeige der Temperatur auf einem LCD-Display.
Wichtiger Hinweis: der Nachbau ist nur für Personen empfohlen, die fundierte elektrotechnische Kenntnissen besitzen.
 

Controller
Aufbau der Schaltungskomponenten auf einer Europlatine
 

Schaltregler
Der Schaltregler mit dem selbstgewickelten Übertrager. Die Taktfrequenz
beträgt ca. 40kHz und wird einfach über einen NE555 erzeugt.
 

smd
In der Kamera sind zwei I2C-Bus Temperaturfühler (SMD) vom Typ LM76 eingebaut.
Die Genauigkeit des Fühlers beträgt 1,5°C im Bereich zwischen  -25°C bis +125°C. Die
Übertragung der Temperaturinformation erfolgt digital und damit Störungsfrei über
den I2C-Bus. Die Fühler sind auf dem Bus parallel geschaltet.
 

Temperaturfuehler
Montage des CCD-Fühlers auf dem Chip
 


Display des Controllers (Hintergrundbeleuchtung einstellbar)
Ts = Solltemperatur, Ti = CCD-Temperatur, 11,5V = Betriebsspannung, 64% Kühlleistung
 
 

Setup

Anschlußschema und Stromversorgung
Die Stromversorgung aller im Feld benötigten Komponenten kann über eine Autobatterie geschehen. Man sollte vorher aber unbedingt ausprobieren, ob sich die Teile untereinander elektrisch stören bzw. beeinflussen. Das Steuergerät ist in diesem Zusammenhang unproblematisch, es hat in der Praxis noch kein anderes Teil gestört. Kritisch ist der Betrieb des Laptops an der selben Batterie, dies ist aber häufig notwendig, da der Laptopakku nicht die gesamte Beobachtungszeit hält. Die Alternative a) hat sich in der Praxis nicht bewährt, da die Spannungswandler von 12V auf 110/220V starke Störungen auf der 12V-Seite produzieren, welche die Audine massiv stören können. Die Alternative b) kann gut funktionieren und wird von uns auch eingesetzt, ein vorheriger Test mit der individuellen  Hardware ist anzuraten. Wird alles an einer Batterie angeschlossen kommt schnell ein hoher Stromvebrauch zustande: zB: Audine 2A + Caradapter 3A + Teleskop 0,5A  = 5,5A. Eine separate Autobatterie ist notwendig, belasten Sie nicht ihr KFZ damit, sonst kommen sie eventuell nicht mehr vom Beobachtungsplatz nach Hause.

Sicherheitshinweis zum Betrieb mit großen Bleiakkumulatoren (Autobatterie/GEL-Akkus):
alle Stromkreise müssen ausreichend abgesichert sein, da bei unbeabsichtigtem Kurzschluß hohe elektrische Ströme fließen können! Lassen Sie sich von einen Fachmann helfen, wenn Sie keine entsprechende Ausbildung haben.

Downloads:
Schaltplan des Steuergerätes
Schaltplan der Elektronik im Kameragehäuse
Platinenlayout
Basic Software für den Conrad C-Control

< zurück weiter >