Elektronika dla nieelektroników


















D D







D








D





D D







D








D





D D

Opisywany układ jest regulatorem, włącza- należy wlutować w płytkę drukowaną, najle- wania nie powstały zwarcia punktów lutowni-
nym między z
ródła zasilania a odbiornik. piej według kolejności podanej w wykazie czych. Po skontrolowaniu poprawności mon-
y
ródłem zasilania dołączonym do zacisków elementów. Na początek w miejsce R4 należy tażu można dołączyć zasilacz (najlepiej
śrubowych Z1 jest albo akumulator, albo zasi- wlutować zworę. Potem kolejno montować 9& 15V) oraz obciążenie, np. żarówkę. Układ
lacz o odpowiedniej wydajności prądowej coraz większe elementy. Podczas montażu bezbłędnie zmontowany ze sprawnych ele-
(napięcie zasilające nie musi być stabilizowa- należy zwracać szczególną uwagę na sposób mentów od razu będzie poprawnie pracował.
ne, ale musi być filtrowane). Obciążenie dołą- wlutowania elementów biegunowych: kon- Sterownik w czasie pracy pobiera znikomy
czone jest do zacisków Z2 (oznaczone wier- densatora elektrolitycznego, diod, tranzystora prąd: przy zasilaniu napięciem 12V około
tarka). Regulator pozwala płynnie regulować oraz układu scalonego, którego wycięcie 0,5mA, przy 9V ok. 0,3mA, a przy 6V poni-
moc dostarczaną do obciążenia. Dzięki pracy w obudowie musi odpowiadać rysunkowi na żej 0,2mA.
impulsowej w regulatorze prawie nie wystę- płytce drukowanej. Liczne wskazówki doty-
Tylko dla dociekliwych
pują straty, czyli sprawność jest bliska 100%. czące szczegółów montażu podane są na pla-
Układ jest przeznaczony do silników prądu katach, które zamieszczone były w numerach  działanie układu
stałego oraz do żarówek. Nie nadaje się 5/2004 & 7/2004 (numery te dostępne są Bramki U1A, U1B pracują w układzie kla-
natomiast jako warsztatowy zasilacz regulo- w Dziale Prenumeraty i sklepie AVT). sycznego dwubramkowego generatora. Rezy-
wany ani jako ładowarka akumulatorów. Po zmontowaniu układu trzeba bardzo sta- stor R1 pełni jedynie rolę ochronną. Częstot-
Schemat regulatora pokazany jest na rannie skontrolować, czy elementy nie zosta- liwość wyznacza pojemność C2, ewentualnie
rysunku 1, a rysunek i wygląd płytki przed- ły wlutowane w niewłaściwym kierunku lub C3 oraz rezystancja potencjometru PR1 wraz
stawiają rysunek i fotografia 2. Podzespoły w niewłaściwe miejsca oraz czy podczas luto- z R2, R3.
Połączone równolegle bramki U1C, U1D
sterują tranzystorem MOSTET T1. Rezystor
Bardzo prosty układ regulacji impulsowej
R4 nie jest potrzebny w układzie, gdy T1, to
do urządzeń zasilanych prądem stałym.
tranzystor MOSFET w wersji podstawowej
Potencjometr zmienia współczynnik wypełnienia przebiegu
jest zastąpiony zworą. Przewidziano go w ukła-
wyjściowego, pozwalając na bezstratną regulację mocy wyjściowej.
dzie tylko na okoliczność, gdyby ktoś zamiast
Przeznaczony do regulacji mocy
MOSFET-a chciał zastosować  darlingtona
modelarskiej wiertarki na prąd stały.
NPN, np..: BD649. Wtedy dla ograniczenia
Znakomicie nadaje się do regulacji jasności żarówek
prądu bazy rezystor R4 powinien mieć war-
6& 24V o mocy do 100W.
tość 1& 2,2k&!.
Możliwość optymalizacji parametrów
Potencjometr PR1 pozwala zmieniać
do konkretnego urządzenia współpracującego. współczynnik wypełnienia generowanego
Zakres napięć zasilania 6& 25V. przebiegu w bardzo szerokich granicach od
około 1% do około 99%. Przebieg impulsowy
Zakres prądów wyjściowych: do 10A.
podany na bramkę T1 cyklicznie otwiera i za-
Pobór prądu 0,5mA przy 12V.
myka tranzystor T1, a średnia moc dostarczana
EI ekt roni ka dI a Wszyst ki ch

Elektronika dla nieelektroników
do odbiornika dołączonego do złącza Z2 jest kondensator, ale musiałby to być kondensator a obciążeniem. Przewód połączeniowy powi-
zależna od współczynnika wypełnienia prze- o znacznej pojemności i dobrych właściwoś- nien mieć postać skrętki (zwykłe dwie skręco-
biegu z generatora. W ten sposób potencjo- ciach impulsowych. Dużo lepszym rozwiąza- ne ze sobą żyły). Zaleca się też dodatkowo
metr PR1 umożliwia płynną regulację mocy niem jest zastosowanie diody D4, która powo- dołączenie kondensatora elektrolitycznego
dostarczanej do odbiornika. duje, że w chwili zatkania tranzystora T1 ener- (zestawu kondensatorów) o pojemności
Włączona  odwrotnie dioda D4 jest nie- gia zmagazynowana w indukcyjności obciąże- 1000& 10000uF do złącza zasilania Z1.
zbędna przy współpracy z obciążeniem nia zostaje przekazana przez tę diodę z powro- W układzie przewidziano dodatkowy kon-
o charakterze indukcyjnym (w praktyce tem do z
ródła zasilania. W efekcie dioda D4 densator C3, dołączany za pomocą zwory J1.
 z silnikami). Układ reguluje średnią moc zapobiega grzaniu się tranzystora T1 i powo- Dołączenie tego kondensatora przez nałożenie
dostarczaną przez okresowe otwieranie i zamy- duje wzrost sprawności. W przypadku obciąże- jumpera na kołki J1 powoduje zmniejszenie
kanie tranzystora T1, a jak wiadomo, gwałtow- nia o charakterze rezystancyjnym, na przykład częstotliwości pracy generatora z około 700Hz
ne przerwanie prądu w indukcyjności powodu- żarówki, dioda D4 jest niepotrzebna, bo żadne na około 25Hz. Jest to korzystne z uwagi na
je powstanie napięcia samoindukcji. Bez diody przepięcia wtedy nie występują. generowane zakłócenia elektromagnetyczne.
D4 na drenie tranzystora T1 w chwili jego Dzięki pracy impulsowej, straty w tranzys- W niektórych zastosowaniach tak duże obni-
wyłączania pojawiałyby się impulsy dodatnie torze T1 są niewielkie i nie wymaga on radia- żenie częstotliwości może okazać się niedo-
o napięciu znacznie większym niż napięcie tora nawet przy prądach rzędu kilku amperów, puszczalne (np. może powodować zauważalne
zasilające. Miałyby one amplitudę kilkudzie- czyli mocach obciążenia nawet do 100W. migotanie żarówki). Wtedy można we włas-
sięciu woltów, wyznaczoną przez właściwości Należy pamiętać, że układ jest regulatorem nym zakresie dobrać pojemność C3.
tranzystora T1. Tranzystory MOSFET mają mocy, a nie stabilizatorem obrotów silnika,
2
właściwości zapobiegające uszkodzeniu  nad- więc obroty silnika będą zależne od jego
mierny wzrost napięcia na drenie powyżej obciążenia.
napięcia katalogowego powoduje chwilowe UWAGA! Układ reguluje moc w sposób
otwarcie tranzystora, przepływ prądu, co zapo- impulsowy, podając na obciążenie przebieg
biega dalszemu narastaniu napięcia. Choć tran- prostokątny. Przebieg taki może być z
ródłem
zystor nie uległby uszkodzeniu, wydzielałaby zakłóceń elektromagnetycznych. Dla zmini-
się w nim wtedy znaczna moc strat. Można ją malizowania zakłóceń należy stosować moż-
ograniczyć, dołączając równolegle do obciążenia liwie krótkie połączenia między sterownikiem
1
Możliwości zmian
Zamiast PR1 śmiało można wykorzystać
potencjometr obrotowy lub suwakowy.
(w kolejności lutowania)
Jeśli napięcie zasilające podawane na złą-
cze Z1 nie przekroczy 18V, można usunąć
1 zwora zamiast R4 10 D3 - dioda Zenera 12& 15V
diodę D3, a R5 zastąpić zworą. Przy napię-
2 R1 - 1k&! 11 PR1 - 100k&! miniaturowy
ciach zasilania poniżej 10V jest to wręcz ko-
(brąz-czar.-czerw.-złoty) 12 C2 - 22nF (może być oznaczony 223)
nieczne.
3 R2 - 1k&! 13 J1 dwie szpilki goldpin
Choć ten prosty układ nie zapewnia stałoś-
(brąz-czar.-czerw.-złoty) 14 C3 - 470nF stały ci obrotów, spotyka się opinie, że sterowanie
impulsowe silnika komutatorowego (np. w ma-
4 R3 - 1k&! (może być oznaczony 474)
łej wiertarce modelarskiej) z częstotliwością
(brąz-czar.-czerw.-złoty) 15 Z1 złącze ARK-2 duże
kilku& kilkudziesięciu herców jest lepsze niż
5 R4 - zwora 16 Z2 złącze ARK-2 duże
regulacja napięcia stałego i pozwala uzyskać
6 R5 - 1k&! 17 C1 - 100uF/25V
lepszy moment przy małych prędkościach
(brąz-czar.-czerw.-złoty) 18 D4 - 1N5822
obrotowych. Dlatego zwłaszcza w przypadku
7 podstawka 14-pin 19 T1 - BUZ10 (BUZ11, IRF540)
takiej wiertarki warto poeksperymentować
pod układ scalony U1 20 nałożyć jumper na kołki J1
z wartością C3 (100nF& 2,2uF) i sprawdzić
8 D1 - 1N4148 lub podobna 21 włożyć do podstawki zachowanie silnika przy wierceniu z małą
prędkością obrotową.
9 D2 - 1N4148 lub podobna układ scalony CMOS 4011
KompIet podzespołów z płytką jest dostępny w sieci handIowej AVT jako kit szkoIny AVT-735.
K
o
m
p
I
e
t
p
o
d
z
e
s
p
o
ł
ó
w
z
p
ł
y
t
k
ą
j
e
s
t
d
o
s
t
ę
p
n
y
w
s
i
e
c
i
h
a
n
d
I
o
w
e
j
A
V
T
j
a
k
o
k
i
t
s
z
k
o
I
n
y
A
V
T
-
7
3
5
.
Piotr Górecki
EI ekt roni ka dI a Wszystki ch