Schémata a konstrukce

Transkript

1 Jednoduchý semafor LED voltmetr + DPS Mìniè 12V/230V +DPS Snížení otáèek ventilátoru PWM regulace 12V motoru Oddìlovací transformátor Optické oddìlení výstupu generátoru Mìøení vysokého napìtí Návod na stavbu slabšího zdroje impulsù Schémata a konstrukce Jednoduchý semafor Toto jednoduché zapojení využívá CMOS dekadický èítaè 4017, který je øízen asi 1sekundovými impulsy z èasovaèe 555 také verze CMOS tak je dosažena spotøeba proudu okolo 5mA. Aby se 4017 nezastavila po naèítání do "9", je poslední pin 11 vyveden na pin15 - reset, proti hazardním stavùm je pøizemnìn 100k rezistorem. Hraèku jsem napájel 6V (4x NiMh AAA), pokud použijete vìtší napìtí, bude potøeba rezistorem snížit proud ledkama. Použil jsem obyè. 10mm ledky, oranžová led svítila témìø jako èervená tak jsem dal radìji žlutou.led na výstupu 555 (pin3) je nízko-pøíkonová a sloužila pouze jako kontrola kmitoètu, lze ji - spolu se srážecím rezistorem, nahradit tøeba 100k rezistorem. 1 of 10 06/06/12 18:58

2 LED voltmetr + DPS Pro indikaci napìtí rùzných baterií je vhodný tento jednoduchý led voltmetr, úpravou hodnot rezistorù lze docílit rùzné rozsahy, max 25V což je horní hranice napájení LM3914, pokud voltmetr zobrazuje v bodovém režimu, je spotøeba kolem 4-5mA, jestli potøebujete aby svítily spolu s aktuální led ještì všechny spodní - tj. zobrazení ve sloupcovém režimu, pøipojte na 9pin kladné napìtí, na DPS je to propojka "MODE". Velikost DPS je 35x55mm, rozteèe led jsou pøesnì 5,08mm (2x2,54mm) takže jako pøedlohu mùžete použít univerzální plošný spoj a pøi vrtání dìr vždy pøes jednu dírku, budete mít ledky pìknì v øadì. Nechal jsem si udìlat pár destièek navíc, takže pokud máte zájem, tak mì kontaktujte. Taky mùžu zaslat podklady pro výrobu DPS z programu Sprint-Layout. 2 of 10 06/06/12 18:58

3 Mìniè 12V/230V +DPS Je urèen pro napájení zaøízení do pøíkonu 30W, k jeho stavbì mì pøivedla potøeba nabíjet mobilní telefony nìkolika znaèek z napìtí autobaterie 12V. Poøízení adaptéru ke každému telefonu by se prodražilo a tovární mìnièe 300W mají znaèný odbìr i bez zatížení. Jedná se o jednoduché zapojení, které dosahuje úèinnosti kolem 96%. Spotøeba proudu bez zátìže je od mA podle transformátorku. Na DPS o rozmìrech 100x125mm je poèítáno se tøemi variantami trafa tím i výsledném výkonu, ostatní souèástky se nemìní, snad jen použít pojistku na 4A. Varianty transformátorù: VA, 2x12V/2x0,5A EI54/ VA, 2x12V/2x1,04A EI60/ VA, 2x 12V/2x1,46A EI60/ Po osazení transformátorem 12VA jsem bez problému nabíjel souèasnì dva telefony, nebo tisknul na inkoustové tiskárnì. Výstupní napìtí má tvar mírnì zkresleného obdélníku a bez zatížení bylo V. Kvùli napì ovým špièkám, které poškozovali èasovaè 555 je v zapojení použit elektrolyt 4700mikro a transil na 18V ve schématu chybí, ale na DPS už je. Proti možnému pøepólování napájecího napìtí chrání dioda 1N5408 (3A). Pokud budete chtít použít jiný 3 of 10 06/06/12 18:58

4 FET, pozor na velké napì ové a proudové špièky, zde použitý je na 100V a má Id 52A a odpor na kanálu pouze 0,023R. Na DPS je místo na malý chladiè ke každému FETU, to bohatì postaèí bìhem provozu je jen vlažný. Schéma: DPS: Snížení otáèek asynchronního motoru ventilátoru K tomuto jednoduchému zapojení mì pøivedl velký hluk ventilátoru v odsávání, který byl 4 of 10 06/06/12 18:58

5 slyšet po celém bytì. Kondenzátory by mìli být na napìtí 630V, pokud použijeme pouze na 275Vst, je vhodné, paralelnì ke každému pøipájet K rezistor, - sráží napì ové špièky, aby kondenzátory neprorazily, napájení je pøímo ze sítì, takže je na místì velká opatrnost a urèité zkušenosti, bez nich se do experimentování radìji nepouštìjte, pozor na kondíky = obzvláštì bez rezistorù ještì dlouho po odpojení ze sítì "kopou :)" Mùže se stát, že se na I. stupeò s 220nF kondenzátorem motor neroztoèí, nebo jen málo, v tom pøípadì použijeme kondenzátory v tìchto hodnotách: I.stupeò - 330nF II.stupeò - 470nf III.stupeò - 560nF nebo 680nF PWM regulace 12V motoru Je urèena pro øízení odporové a indukèní zátìže v rozmezí 1-98%, výhodou této regulace pomocí zmìny šíøky impulsu je, že motor má i pøi menších otáèkách stále sílu a pøi zatížení se nezastavuje. Jedná se o upravené zapojení z katalogového listu 555, doplnìné navíc transformátorem a usmìròovacím blokem pro napájení ze sítì. Zaøízení bylo primárnì vyvinuto pro regulaci otáèek stìraèového motorku, který pohání pøes pøevodovku bidlo na grilování masa. Použitý transformátor je toroid 12V/5A Schéma: 5 of 10 06/06/12 18:58

6 Usmìròovací mùstek je lepší trochu dimenzovat, jako možnou alternativu vidím v tomto 10A, s drátovými vývody: Mùstky s fastony jsou až od 15A, tuším že 6,3mm. Pøestože má tento FET velmi malý odpor a tím úbytek na kanálu, je potøeba ho pøišroubovat na malý chladiè. Zapojení je velice jednoduché, proto nemìlo cenu dìlat DPS, souèástky jsem napájel na kousek universální desky. Zde je možné provedení PWM regulace, zdíøka na motor je pùvodnì na reproduktory, zvládne vyšší zatížení, dokonce má i zámek 6 of 10 06/06/12 18:58

7 Oddìlovací transformátor Každý, kdo nìkdy potøeboval zmìøit nìjaký prùbìh osciloskopem na zaøízení napájeném pøímo ze sítì podle záblesku poznal že by bylo lepší použít bezpeènostní transformátor, kterým by se zaøízení galvanicky oddìlilo od sítì. Vzhledem k vysoké cenì takového trafa je vhodné zapojit dva stejné transformátory - nejspíše toroidy podle následujícího schémátka. Výkon traf si zvolte podle toho, co budete chtít napájet za zaøízení. Zatím jsem nepotøeboval žádné velké výkony, proto používám dva 80VA toroidy, které staèí i na nìjakou tu menší televizi. Samozøejmì lze použít i jiné sekundární napìtí traf, napø. 24V, záleží co má kdo v šuplíku. Pouze je zde poèítat s urèitým poklesem výstupního napìtí pøi vìtším zatížení, takže když napøíklad pøipojím na zkoušku pájecí stanici Proskit s pøíkonem pájecího pera kolem 50VA, napìtí na výstupu druhého trafa poklesne pøi jeho ohøevu asi o 15-20V, což ale vìtšinou nedìlá žádné problémy, protože takové skokové odbìry jiná zaøízení vìtšinou nemají, nebo se s nimi dá pøedem poèítat. Optické oddìlení výstupu generátoru K tomuto zapojení mì dovedla obava z poškození výstupních obvodù nového generátoru funkcí, kterým jsem potøeboval testovat zaøízení, spínající tranzistorem FET usmìrnìné sí ové napìtí a jeho proražení se dalo oèekávat. Také z toho dùvodu jsou oba integrované obvody v paticích, aby se dali snadno a rychle po poškození vymìnit. CMOS 4069 je vlastnì šestinásobný logický investor = negátor, takže a do optoèlenu pustíte jakýkoliv tvar impulsu, na výstupu na FET bude poøád obdélník s frekvencí a šíøkou impulsu nastavenou na generátoru. Zapojení by se dalo stejnì jednoduše postavit i s jinými hradly. K napájení 4069 využívám napìtí øídící èásti zkoušeného zaøízení, ale dal by se pøes stabilizátor 7812 doplnìný kvùli filtraci kondenzátory, pøipojit i nìjaký sí ový adaptér. Napájení z laboratorního zdroje bych kvùli možnému poškození tranzistoru pøi proražení pøechodu Gate nezkoušel. 7 of 10 06/06/12 18:58

8 Mìøení vysokého napìtí Každý, kdo pracuje s vysokým napìtím,obèas potøebuje s vìtší èi menší pøesností zjistit jeho velikost. Nejdøíve jsem váhal mezi digitálním a ruèkovým mìøidlem, druhá možnost má neocenitelnou výhodu, že se dá z pohybu ruèky snáze poznat co se v danou dobu v obvodu dìje. Mìl jsem štìstí a mezi vyøazenými pøístroji jsem našel jeden nìmecké výroby, který má na rozsahu 1000V vstupní odpor 22M, takže mìøený obvod zatìžuje ještì ménì než DMM (digitální multimetr), který má na všechny rozsahy typicky 10M. Nejdøíve bylo tøeba odstranit pùvodní DPS s vysmahlými souèástkami a zjistit velikost pøedøadného odporu na 1kV (plná výchylka). Pro urèení pøedøadného odporu jsem použil 230V ze sítì, usmìrnil diodovým mùstkem, vyfiltroval kondíkama a doplnil jednoduchou stabilizací tak, aby bylo na výstupu 300V. Zatím jsem mìøil nejvyšší napìtí kolem 15kV, takže jsem i s ohledem na stupnici budíku, zvolil maximální rozsah voltmetru 25kV (a pøedøadný odpor jsem vynásobil také 25x). Vzhledem k tomu, že na jednom standardním metalizovaném odporu 0207/0,6W mùže být napìtí pøibližnì V, složil jsem je podle obrázku plošného spoje do série. Pøi prvních pokusech s mìøením na VN spínaném zdroji o frekvenci cca 20KHz docházelo k ionizaci a z pøístroje foukal slabý vánek :-), kvùli tomu bylo tøeba dodateènì rozøíznout plošný spoj a ještì na nìm rezistory zalít tavnou pistolí, pak už bylo všechno v poøádku. Pøesnìjší údaje o poètu rezistorù a jejich hodnotách neuvádím, protože záleží na konkrétním mìøícím pøístroji, kterému se pøedøadný odpor musí upravit, proto berte tento èlánek pouze jako inspiraci ke stavbì. Co se týká bezpeènosti - hrozí zde, pøi špatné manipulaci dané neznalostí práce s VN, velmi reálnì úraz elektrickým proudem zakonèený bolestivými popáleninami nebo i smrtí. Proto se do tìchto záležitostí nesmí motat úplní amatéøi, doporuèuji nejdøíve pøipojit k mìøenému obvodu krokosvorkami mìøák, pak teprve zapnout pøístroj do sítì, odeèíst údaje ze stupnice a pøed jakoukoliv manipulací s obvodem, zase vytáhnout ze zásuvky!!! 8 of 10 06/06/12 18:58

9 Návod na stavbu slabšího zdroje impulsù Podle tohoto schématu si mùžete postavit zdroj impulsù, místo VN transformátoru je zde použita indukèní cívka z osobního vozu, nejèastìji ze Škody Frekvence impulsù je pøibližnì 1x/sec a napìtí na prázdno je cca 15-20kV. Napìtí je bohužel velice mìkké, takže zdroj lze použít pouze na kratší ohrady na psy o délce max. 100m a na konì do 500m. Dále je nutno dobøe izolovat živý vodiè a zamezit prorùstání trávy, to vše znaènì snižuje napìtí na ohradì. Síla impulsu je nastavitelná pøepínaèem ve dvou krocích, pøi zapojení obou rezistorù 5K6 paralelnì, kdy je jejich odpor polovièní je nastaven 1. slabší stupeò a pokud je jeden rezistor odpojen a odpor je tedy 5,6K - generuje zdroj silnìjší=delší impulsy. Odbìr celého zdroje z akumulátoru je pøi bodovém režimu voltmetru kolem 30mA, takže není ani pøíliš "žravý". Poèítal jsem s napájením z 12V akumulátoru, takže je zapojení ještì doplnìno o led voltmetr, který signalizuje napìtí akumulátoru v rozmezí 10-15V, kvùli úspoøe energie svítí vždy pouze jedna aktuální led dioda (bodový režim má spotøebu kolem 4mA, po pøipojení + na 9pin LM3914, se rozsvítí ještì všechny spodní ledky (páskový režim se spotøebou v rozmezí 4-25mA, podle poètu svítících led). S touto možností je poèítáno i na DPS s propojkou. Jsou použity nízko-pøíkonové 3mm led diody, zelené, žluté a èervené barvy. Místo FET tranzistoru FQP5N60C mùžete použít jakýkoliv jiný na napìtí alespoò 600V a proud 3A, nebo tøeba nìjaké BUxxx, z buzení VN trafa televizorù. Na vývody 1 a 15 indukèní cívky mùžete doplnit diodu BY228 (1500V/3A) katodou na + pól, která se postará o zpìtné napì ové špièky, ale není to nutné, s proraženým tranzistorem jsem se nesetkal. Lepší úpravou je vytvoøení jiskøištì mezi zemním a vysokonapì ovým vývodem na hrazení, staèí dva drátky s mezerou cca 5mm, pokud je zdroj zapnutý bez pøipojené ohrady, impulsy vysokého napìtí se na nìm vybijí a nepoškodí obvody na primární stranì. Pokud by jste mìli nìjaký dotaz, problémy se stavbou, oživením nebo zájem o samotný vrtaný plošný spoj s nepájivou maskou, pøípadnì již osazený souèástkami, napište mi na . 9 of 10 06/06/12 18:58

10 Pro zvìtšní kliknìte na obrázek Martin Rolc of 10 06/06/12 18:58