User manual

Conrad Szaküzlet 1067 Budapest, Teréz krt. 23. Tel: [phone]
Conrad Vevőszolgálat 1124 Budapest, Jagelló út 30. Tel: [phone]
Egyenáramú motor fordulatszám állító (építőkészlet)
Rend.sz.: 196460
Az impulzusszélesség moduláló áramkör segítségével
fokozatmentesen lehet változtatni egyenáramú motorok (pl. kis
fúrógép) fordulatszámát, ill. lámpák fényerejét. Állítható áramkorláttal
rendelkezik.
Elektromágneses zavarvédelem szempontjából megfelel a 89/336
EGK (09.11.1992) előírásnak.
Műszaki adatok
Tápfeszültség 9…16VDC
Kimenőáram max. 5A, 80VA
Méret panel 60x32 mm
A kapcsolás ismertetése
Az áramkört azért nevezzük csak “beállító”-nak szabályozó helyett,
mert itt nincsen visszacsatolás a beállítandó mennyiség valóságos
értékéről és ennek megfelelő beavatkozás.
Az olyan egyenáramú fogyasztóknál, mint a motorok vagy lámpák, a
feszültséggel lehetséges a teljesítmény fokozatos változtatása. Ha
ezt pl. egy hálózati adapter feszültségéből vesszük le, maradni fog
egy fölöslegesen elhasznált (disszipált) hányad is. Jobb ezért
kapcsoló üzemmódot alkalmazni, jelen esetben pulzusszélesség
változtatással.
A változó kitöltési hányadú négyszögjel az analóg és digitális
technika kombinációjával készül. NE 555 időzítő IC kb. 3kHz-es
négyszögjelet állít elő, melynek során egy kondenzátor töltődik ill.
kisül a tápfeszültség 1/3-a és 2/3-a között. A kondenzátoron
háromszögjel van, amit tovább vezetünk egy analóg műveleti
erősítővel felépített komparátorra. A másik összehasonlítandó
feszültség a P1 potméteren és R6 ellenálláson keresztül jön,
beállítási tartománya 1/4…3/4 tápfeszültség közt van, ami
biztonsággal lefedi a háromszögjel tartományát. A komparátor
kimenet tehát a folyamatos nullát ill. folyamatos maximumot is el
tudja érni (ez megfelel a 0% ill. 100%-os fordulatszám stb. értéknek).
A négyszögjel amplitúdója közel egyenlő a tápfeszültséggel. A jel
egy soros ágra megy tovább, melynek részei: R10, D2, R11 és R12,
D3, R13. Ha a középső pont pluszba megy, az alsó fél (R12…)
vezet, és a T2 tranzisztor kinyit. Ha pedig a komparátor kimenet
földre kapcsol, akkor a felső rész (R11…) vezet, és T1 nyit. A zener-
diódák az átkapcsolási élek meredekebbé tételére szolgálnak.
A teljesítmény-kapcsoló a T3 MOSFET, nyitott állapotban mindössze
0,14ohm ellenállással, vagyis igen kis veszteséggel. T1/T2 miatt a
komparátor kimenethez képest ellentétes ütemben dolgozik,
következésképpen a feszültség állító potméter max. állásánál
folyamatosan ki van kapcsolva, min. állásnál be.
A +M/-M fogyasztóval párhuzamos 5A-es D5 dióda elnyeli az
induktív tüskéket (pl. motor kikapcsolás) és így védi a MOSFET-et.
A szintén a fogyasztó körben levő R17- R18 áramfigyelők szintén a
MOSFET-et védik túlterhelés (pl. motor leblokkolás) esetére. Amikor
a terhelőáram túllépi az 5A-t, ezeken kb. 0,4V esik, és P2 megfelelő
beállítása esetén az alsó műveleti erősítő pluszba kapcsol. Ekkor P1-
től függetlenül a felső erősítő tartós magas szintet kap, és a kimenete
is magasba megy, amivel a MOSFET-et lezárja, vagyis túláram csak
igen rövid ideig tud folyni.
C8 és R16 “kivasalja” az áramfigyelő ellenállásokra jutó rövid
feszültségtüskéket. Az alsó műveleti erősítőre beállítható potenciált
D6 max. 0,6V-on megfogja, a kimeneten előforduló áramcsúcsok
korlátozására.
R7 az átkapcsolás biztonságát szolgálja. C3 csak finom
egyenfeszültség változásokat enged, mivel az áramkör lengését meg
kell akadályozni.
A tápfeszültséget C7 puffereli. A vezérlő rész R14-en át van
kicsatolva a terhelő körb
ől, és C4/C5-tel saját puffer- és blokk**
kondenzátora van.
Megépítés 1. lépés: beültetés
Alkatrészábrákat, kapcsolási és beültetési rajzot l. a német
útmutatóban.,Az összeszerelés és használatba vétel előtt
tanulmányozza az áramkör építési tudnivalókról szóló mellékletet is.
Kezdjen a kisjelű diódákkal, majd következzenek az ellenállások.
Ezután a foglalatok jönnek; majd R17-18 és D5. Ez utóbbiaknál ne
sajnálja az ónt, mert a nagy áramok miatt fontos a jó érintkezés.
Következnek az elektrolit kondenzátorok, végül a MOSFET, melynek
hűtőbordájába 3,2mm-es furatot kell készíteni.
Ellenállások
Hajlítsa le a lábakat a raszterméretnek megfelelően, tegye be az
ellenállást a helyére, hajlítsa ki a forrasztási oldalon a lábakat 45
fokkal, forrassza meg, és vágja le a kiálló lábakat.
Az áramkörben levő szénréteg ellenállások tűrése 5%, a színkódban
az aranyszínű tűréssáv jelzi. Az értéket a másik 3 sáv mutatja.
Leolvasáshoz úgy kell tartani, hogy a tűréssáv jobboldalra essen.
R1, 4, 5, 16 4,7k sárga ibolya piros
R2* 22k piros piros narancs
R3, 6 10k barna fekete narancs
R7 470k sárga ibolya sárga
R8 1k barna fekete piros
R9 15k barna zöld narancs
R10, 13 6,8k kék szürke piros
R11, 12 3,9k narancs fehér piros
R14 100 ohm barna fekete barna
R15 10 ohm barna fekete fekete
R17, 18 0,1 ohm barna zöld ezüst (4W)
*értékét a kívánt frekvenciától függően 2,2k-ig lehet csökkenteni
Diódák
Forrassza úgy, mint az ellenállást, de ügyelve a polaritásra [katód
csíkkal jelölve].
D1, 6 =1N 4148 szilícium, univ. dióda
D2, 3 = ZPD 3V9 zener
D4 = ZPD 12V zener
D5= 1N5401 szilícium teljesítmény dióda
Kondenzátorok
Szintén a polaritásra kell figyelni (ahol van). Egyes gyártók a "+",
mások a "-" kivezetést jelölik meg!
C1, 2 = 10nF = 103 kerámia kond.
C4 = 100nF = 104 kerámia kond.
C3, 6=1uF elkó
C5=100uF elkó
C7=220uF elkó
C8=4,7uF elkó
IC-foglalat
A beültetésnél az 1-es láb felé eső bemetszésre vagy egyéb jelre kell
figyelni (2x8 pólusú fogl.)
Tranzisztor
: Pozícióra figyelni - a panelon a szita (beültetési) rajzon
látható a ház lecsapott oldala. Ha a lábakat alulról nézzük úgy, hogy
a ház lapos része jobbra esik, akkor felülről lefele haladva kollektor,
bázis, emitter a sorrend. A lábak ne kereszteződjenek, beültetési
magasság 5 mm. Rövid ideig forrassza.
T1 = BC 557, 558, 559 A, B v.C, kisteljesítményű
T2 = BC 547, 548, 549 A, B v.C, kisteljesítményű
Trimmer potméter
P1=10k (fordulatszám)
P2=1k (áramkorlátozás)
1 db tengely P2-nek
Csavaros érintkező kapcsok Kicsit hosszabb melegítést igényelnek
(2 db 2 pólusú).
MOSFET tranzisztor
Először a hűtőbordát kell kifúrni úgy, hogy a panellel fedésben
legyen. Ezután hajlítsa le a lábakat a keskenyebb szakasznál, majd
csavarozza össze a hűtővel és a panellal. A feliratnak látszani kell.
Forrassza be a lábakat, és még egyszer ellenőrizze a megfelelő
rögzítést.
T3=RFP 15N 05 = BUZ 71 n-csatornás teljesítmény-MOSFET
1 db hűtőborda, 1db M3 csavar, 1db M3 anya
IC
Ügyelni kell az 1-es láb megfelelő helyzetére, ld. beültetési rajz.
Csak feszültségmentes áramkörbe szabad beilleszteni!
IC1=NE555, CA555, TBD0555 vagy LM555 timer
IC2 = CA 3240 kettős CMOS műveleti erősítő.
Üzembe helyezés
Az áramkört megtekintéses ellenőrzés után, csak szűrt
egyenfeszültséggel, az életvédelmi szabványoknak megfelelő
leválasztott hálózati tápegységről v. akkuról/elemről szabad táplálni.
Ezeknek a szükséges áramot is kell tudni szolgáltatni. Autós
akkutöltő vagy modellvasút trafó nem használható.
• Tegye a P2 potmétert középállásba, P1-et bal ütközésre.
• A “+M” ill. “-M” kapcsokra csatlakoztasson egy kis egyenáramú
motort vagy egy autós izzót.
• Megfelelő polaritással
kössön a + és - pontokra 9-16V
tápfeszültséget.
• Csavarja lassan jobbra P1-et - a motornak lassan el kell indulni
ill. a lámpa el kell kezdjen világítani. A kívánt fordulatszámot ill.
fényerőt P1-gyel lehet beállítani.
• Az áram határolást a fogyasztóhoz kell illeszteni, P2-vel állítva.
Ha 5A-re akarja állítani, csavarja a potmétert bal ütközésig, és
tegyen rövidzárt a kimenetre. Csavarja addig a potmétert, míg
R17/18-on kb. 0,4V esik. Ilyenkor a MOSFET-en 80W
teljesítmény van, amit sokáig nem szabad rajta hagyni!
Ha nem megfelelően működik az áramkör, kapcsoljon ki mindent, és
nézze át, a mellékelt áramkör építési ismertetőt is figyelembe véve.