User manual

met de beide Z-dioden D3/D4 zorgt deze trap voor een zeer steile opschakeling van
de vermogenstransistor.
De in de hulp-laststroomkring liggende stroomvoeler-weerstand R18 wordt door
een 1430ste deel van de laststroom doorstroomd. Het daaruit resulterende span-
ningsverval vergelijkt OpAmp2 met de van potmeter P3 komende voorspanning.
Die kan in het bereik van 0….0,5 V liggen (D5 begrenst de spanning op R15 op ca.
0,6 V), zodat de Op-2-uitgang bij verschillende grote laststromen tussen 0….10 A
naar Plus schakelt. Als gevolg daarvan geleiden T5 en T4, zodat zich de met P2
ingestelde spanningspiek naar Plus verschuift. Aan de Op-1-uitgang leidt dat tot
een toename van de voelerverhoudingen en door het omkeergedrag van de stuur-
trap T1/T2 ontstaat bij de vermogensschakelaar T3 een verkorting van de inscha-
keltijd.
Bij het bereiken van de maximum stroom in de laststroomkring zet dientengevolge
de stroombegrenzing in, hetgeen door het RC-deel R17/C8 niet abrupt, maar zeer
zacht geschiedt. Deze veiligheidsmaatregel reduceert dus direct de vermogenstoe-
voer voor de verbruiker.
Voor zover het te verwezenlijken is, moet men bij de nabouw altijd stapsgewijs te
werk gaan en tussendoor controleren of de bereikte stand ook dat presteert, wat
hij moet doen. Begin bij het de uitrusten daarom met IC2 en de vijf aan de
ingangsspanning liggende condensatoren C7, C8, C10, C11 en C13. Als de 9-V-
uitgangsspanning er aan ligt, gaat men verder met IC2 en diens externe schake-
ling (R1….R3, D1/D2, C1/C2 en potmeter P1). Aan de middengreep van de pot-
meter moet nu onze driehoekspanning tussen 3 V en 6 V liggen, waarvan de
frequentie zich bij het verstellen van P3 wijzigt. Leg het koellichaam en de beide
halfgeleiders van het vermogen T3 en D7 eerst nog aan de kant en maak de mon-
tage van de printplaat na elkaar af. Daarbij gaat u op de gebruikelijke manier zo
te werk, dat u met de vlakke bouwdelen begint en dan steeds dikkere neemt.
Omdat de praktijk het altijd weer aantoont, herhalen we met reden de standaard
aanwijzingen ter voorkoming van standaard fouten, ook als dit overdreven over-
komt bij oude rotten:
Let op de juiste polarisatie van de dioden (zwarte ring aan de kathodezijde) en ook
of het bij D3 en D4 om Z-dioden gaat, ze zien er zo hetzelfde uit, dat men ze mak-
kelijk met type 1N4148 zou kunnen verwisselen! Voor de schakelkringen C1 en C2
raden wij aan om fittingen te gebruiken, waarbij de markeringsinkepingen, net zoals
bij de IC’s, naar links wijzen. De IC’s zelf worden er voorzichtigheidshalve pas aan
het einde ingezet. Potmeters P1 en P3 zijn hetzelfde qua bouw, hebben echter vol-
komen verschillende waarden, het 1-kΩ-type voor de stroombegrenzing zit onde-
rin. Ook bij de transistors met een klein signaal geldt het om nauwkeurig te kijken:
T1 en T4 zijn pnp-types, terwijl T2 en T3 npn-exemplaren zijn. Onder het koelli-
chaam staat maximaal slechts 14 mm bouwhoogte ter beschikking! Controleer met
een onderzoekende blik de juiste montage en controleer ook aan de soldeerzijde op
eventuele lasfouten (niet bedoelde bruggen tussen twee naburige lasogen of ver-
stopte draadresten van afgesneden aansluitdraden).
Dan kunt u beginnen met het vastschroeven van het koellichaam aan de printplaat.
Hiervoor neemt u twee gewone cilinderkopschroeven M3x10 en draait die in de
gleuf in de lengte van de smalste zijde van het koellichaam, de ribbels daarin wer-
ken als een "lengteschroefdraad”. De diode D7 en de Power-MOSFET T3 worden
ook zo vastgeschroefd, waarbij echter de kathodenplaat van D7 nog voorzien moet
worden van een micaschijfje en een isolatiebus. De vrijloopdiode D7 dient voor de
kortsluiting van inductiepieken, die bijvoorbeeld bij het werken met inductieve stro-
men ontstaan (bijv. gelijkstroommotoren). Deze zit ook op het koellichaam, omdat
hij op het moment van uitschakelen de volle laststroom moet overnemen, die bij de
leidende T# stroomt.
En ook de MOSFET is ondanks zijn geringe On-weerstand van 0,16Ω (!) op koe-
ling aangewezen: bij een laststroom van 10 A moet hij tenslotte een anodedissi-
patie Pv = 1
2
• R = 10 A • 10 A • 0,16Ω = 16 W kwijtraken! Daarom moet u abso-
luut een koellichaam met een voldoende kleine warmteweestand gebruiken,
omdat de halfgeleider van het vermogen anders onvermijdelijk een warmtedood
sterft! Natuurlijk moet er ook na de eindmontage op gelet worden, dat het ont-
stane warmteverlies aan de omgeving afgegeven kan worden. Ook de stroombe-
grenzing moet zorgvuldig ingesteld worden om de MOSFET niet in gevaar te bren-
gen. Hij bestaat intern uit de parallelschakeling van ontelbaar kleine
transistorcellen (ca. 10.000 stuks), waarop de totale laststroom zich verdeelt. Ook
als de IRC540 max. 28 A verdraagt (uitgaande van de overeenkomstige koeling!),
is hij toch allergisch voor de in geval van kortsluiting vloeiende stromen, na ca.
3…5 s gaat hij dan namelijk kapot.
Stel de potmeter P3 daarom met een aangesloten verbruiker zo in, dat bij een maxi-
mum stroom van 10 A, waarvoor deze schakeling is aangebracht, de stroombe-
grenzing pas op gang begint te komen (een motor trekt dan niet meer helemaal vol
door). Potmeter P1 verstelt u zo, dat een aangesloten motor de beste draaiing ver-
toont, hetgeen men zonder meer op gehoor uit kan voeren.
Technische gegevens
Werkspanning 12….24 V=
Max. toelaatbaar vermogen 10 A
Stroombegrenzing instelbaar van 0 – 10 A,
Kortstondig kortsluitingbestendig (5 sec.)
Instelling toerental van 0 – 100%
Afmetingen 110 x 90 mm
Let op!
Alvorens met de het later inbouwen te beginnen, lees eerst deze bouwinstructies
eens van het begin tot het einde door, voordat u de bouwset of het apparaat in
bedrijf neemt (vooral het hoofdstuk over de mogelijke fouten en het verhelpen hier-
van!) en natuurlijk de veiligheidsinstructies. U weet dan, waar het op aankomt en
waar u op moet letten en voorkomt daarmee het vooraf maken van fouten, die vaak
alleen met veel moeite opgeheven kunnen worden!
Voer het solderen en bedraden absoluut zuiver en nauwkeurig uit, gebruik geen
zuurhoudend soldeertin, soldeervet o.d. Controleer of er geen koud soldeerpunt
aanwezig is. Want een onzuivere soldering of slecht soldeerpunt, een wankel con-
tact of slechte opbouw betekenen een moeizaam en tijdrovend zoeken naar de fout
en onder omstandigheden het vernielen van bouwelementen, hetgeen vaak een ket-
tingreactie teweegbrengt en de complete bouwset vernielt.
Let er op, dat bouwsets, die met zuurhoudend soldeertin, soldeervet o.d. gesoldeerd
werden, door ons niet gerepareerd worden.
Voor de het later inbouwen van elektronische schakelingen wordt basiskennis over
de behandeling van bouwdelen, solderen en de omgang met elektronische resp.
elektrische bouwdelen vereist.
Algemene aanwijzing voor de opbouw van een schakeling
De mogelijkheid, dat er na de montage iets niet functioneert wordt verkleind, als de
opbouw nauwkeurig en zuiver uitgevoerd wordt. Controleer elke stap en elk sol-
deerpunt twee keer, voordat u verdergaat! Houdt u aan de bouwinstructies! Doe de
daar beschreven stap niet anders en sla niets over! Vink elke stap dubbel af: een
keer voor het bouwen, een keer voor de controle.
Neem in ieder geval de tijd: knutselen is geen aangenomen werk, want de hier
gebruikte tijd is drie keer kleiner dan die voor het zoeken naar fouten.
Een veelvoorkomende oorzaak van het niet functioneren is een montagefout, bijv.
verkeerd ingezette bouwdelen zoals IC’s, dioden en elco’s. Let ook beslist op de
kleurringen van de weerstanden, omdat sommige makkelijk te verwisselen kleur-
ringen hebben.
Let ook op de condensatorwaarden, bijv. n 10 = 100 pF (niet 10 nF). Daartegen helpt
het dubbel of driemaal controleren. Let er ook op, dat alle IC-poten werkelijk in de
fitting zitten. Het gebeurt zeer gemakkelijk, dat één van de poten ombuigt bij het erin
steken. Een kleine druk en het IC moet bijna vanzelf in de fitting springen. Doet het
dat niet, dan is er zeer waarschijnlijk een pootje verbogen.
Klopt alles hier, dan moet als volgende de schuld eventueel gezocht worden bij een
koud soldeerpunt. Deze onaangename begeleiders van het knutselleven treden dan
op, als de soldeerstift niet goed verwarmd werd, zodat het tin geen goed contact
heeft met de leidingen, of als bij het afkoelen de verbinding net bewogen heeft op
het moment van stollen. Dergelijke fouten herkent men meestal aan het er mat uit-
zien van de oppervlakte van het soldeerpunt. Het nogmaals nasolderen van het sol-
deerpunt is de enige oplossing.
In 90% van de gereclameerde bouwsets handelt het om soldeerfouten, koude sol-
deerpunten, verkeerd soldeertin, enz. Menig teruggezonden "meesterwerk” getuig-
de van ondeskundig soldeerwerk.
Gebruik daarom bij het solderen alleen soldeertin voor elektronica met het opschrift
"SN 60 Pb” (60% tin en 40% lood). Dit soldeertin heeft een harskern, die als vloei-
middel dient om de soldeerpunten tijdens het solderen te beveiligen tegen corrode-
ren. Andere vloeimiddelen zoals soldeervet, soldeerpasta of soldeerwater mogen in
geen geval gebruikt worden, omdat zij zuur bevatten. Deze middelen kunnen de sol-
deerplaat en elektronische bouwdelen vernielen, bovendien geleiden zij stroom en
veroorzaken daardoor kruipstroom en kortsluitingen.
Is tot nu toe alles in orde en loopt de zaak toch nog niet, dan is waarschijnlijk een
bouwelement defect. Bent u een beginneling in de elektronica, is het in dit geval het
beste, als u een bekende om raad vraagt, die een beetje ervaring heeft met elektro-
nica en eventueel de nodige meetapparatuur bezit.
Heeft u deze mogelijkheid niet, stuur de bouwset dan bij niet functioneren goed ver-
pakt en met een nauwkeurige beschrijving van de fout en de bijbehorende bouwin-
structies naar onze serviceafdeling (alleen een exacte opgave van de fout maakt een
correcte reparatie mogelijk!). Een nauwkeurige beschrijving van de fout is belang-
rijk, omdat de fout tenslotte ook kan zitten in uw nettransformator of uw externe
schakeling.
Aanwijzing
Deze bouwset werd, voordat hij in productie ging, vele malen als prototype opge-
bouwd en getest. Pas als een optimale kwaliteit voor wat betreft functioneren en
bedrijfsveiligheid bereikt is, wordt hij vrijgegeven voor serieproductie.
Om een bepaalde functiezekerheid bij de bouw van de installatie te bereiken, wordt
de totale opbouw ingedeeld in twee bouwfasen:
1ste Bouwfase I : montage van de bouwelementen op de printplaat
2de Bouwfase II : functietest
Let er bij het solderen van de bouwelementen op, dat deze (indien het tegendeel niet
vermeld is) zonder afstand van de printplaat gesoldeerd worden. Alle bovenstaande
aansluitdraden worden kort boven het soldeerpunt afgesneden.
Omdat het bij deze bouwset gaat om zeer kleine resp. nauw bij elkaar liggende sol-
deerpunten gaat (gevaar voor soldeerbruggen), mag hier alleen gesoldeerd worden
met een soldeerbout met een kleine soldeerstift. Voer het solderen en de montage
nauwkeurig uit.
Soldeerinstructie
Heeft u nog niet zo veel ervaring in het solderen, lees dan eerst deze soldeerin-
structie, voordat u naar de soldeerbout grijpt. Want solderen moet geleerd worden.
1. Gebruik bij het solderen van elektronische schakelingen in principe nooit sol-
deerwater of soldeervet. Deze bevatten een zuur, dat bouwdelen en geleideba-
nen vernield.
2. Als soldeermateriaal mag alleen tin voor elektronica SN 60 Pb (d.w.z. 60% tin,
40% lood) met een harskern gebruikt worden, dat gelijktijdig als vloeimiddel
dient.
3. Gebruik een kleine soldeerbout met max. 30 Watt verhittingsvermogen. De sol-
deerstift moet corrosievrij zijn, zodat de warmte goed geleid kan worden. Dat
betekent: de warmte van de bout moet goed naar de te solderen plaats geleid
worden.
4. Het solderen zelf moet snel uitgevoerd worden, want door te lang solderen wor-
den bouwdelen vernield. Ook leidt dit tot het loslaten van de soldeerpunten of
koperbanen.
5. Voor het solderen wordt de goed vertinde soldeerstift zo op het soldeerpunt
gehouden, dat gelijktijdig bouwdeeldraad en geleidebaan geraakt worden.
Gelijktijdig wordt (niet zo veel) soldeertin toegevoegd, dat ook verwarmd wordt.
Zodra het soldeertin begint te vloeien, haalt u het van het soldeerpunt weg. Dan
wacht u nog een ogenblik, totdat de achtergebleven soldeer goed verlopen is en
haalt dan de soldeerbout van het soldeerpunt weg.
6. Let er daarbij op, dat het net gesoldeerde bouwdeel ca. 5 seconden niet bewo-
gen wordt, nadat u de soldeerbout weggehaald heeft. Het resultaat is een zilve-
rachtig glanzend, perfect soldeerpunt.
7. Voorwaarde voor een perfect soldeerpunt en goede soldering is een schone, niet
gecorrodeerde soldeerstift. Want met een vuile soldeerstift is het absoluut
onmogelijk zuiver te solderen. Verwijder daarom na elke soldering het achterge-
bleven soldeertin en vuil met een vochtige spons of een siliconenschraper.
8. Na het solderen worden de aansluitdraden direct boven het soldeerpunt met een
zijsnijder afgesneden.
9. Bij het solderen van halfgeleiders, LED’s en IC’s moet er vooral op gelet worden,
dat een soldeertijd van ca. 5 sec. niet overschreden wordt, omdat anders het
bouwdeel vernield wordt. Ook moet bij deze bouwdelen gelet worden op de jui-
ste aansluiting van de polen.
10. Na de montage controleert u in principe elke schakeling nog een keer of alle
bouwdelen juist zijn ingezet en gepoold. Controleer ook of aansluitingen of
geleidebanen niet per ongeluk met tin overbrugd werden. Dit kan niet alleen
leiden tot verkeerd functioneren, maar ook tot het vernielen van dure bouw-
delen.
11. Let er op, dat onnodige soldeerpunten, verkeerde aansluitingen, verkeerde
bediening en montagefouten buiten onze invloedssfeer liggen.
1ste Bouwfase I:
Montage van de bouwelementen op de printplaat
1.1 Weerstanden
Eerst worden de aansluitdraden van de weerstanden volgens het raster rechthoekig
omgebogen en in de daarvoor bestemde boorgaten (volgens montageplan) gesto-
ken. Daarna buigt u de aansluitdraden ca. 45° uit elkaar, zodat de weerstanden er
bij het omdraaien van de printplaat niet uit kunnen vallen, en soldeert deze aan de
achterkant zorgvuldig vast met de geleidebanen. Dan worden de bovenstaande dra-
den afgesneden.
R 1 = 4,7 k geel, violet, rood
R 2 = 4,7 k geel, violet, rood
R 3 = 10 k bruin, zwart, oranje
R 4 = 47 k geel, violet, oranje
R 5 = 4,7 k geel, violet, rood
R 6 = 4,7 k geel, violet, rood
R 7 = 10 k bruin, zwart, oranje
R 8 = 4,7 k geel, violet, rood
R 9 = 470 k geel, violet, geel
R10 = 6,8 k blauw, grijs, rood
R11 = 3,9 k oranje, wit, rood
R12 = 3,9 k oranje, wit, rood
R13 = 6,8 k blauw, blauw, rood
R14 = 10 k bruin, zwart, oranje
R15 = 220 Ω rood, rood, bruin
R16 = 220 Ω rood, rood, bruin
R17 = 1 k bruin, zwart, rood
R18 = 220 Ω rood, rood, bruin
R19 = 10 k bruin, zwart, oranje
R20 = 4,7 k geel, violet, rood
R21 = 10 k bruin, zwart, oranje
R22 = 10 k bruin, zwart, oranje
1.2 Draadbrug
Soldeer nu de draadbrug (als draadbrug dienen de afgesneden stukjes draad van de
weerstanden).
1.3 Dioden
Nu worden de aansluitdraden van de dioden overeenkomstig het raster rechthoekig
omgebogen en in de daarvoor bestemde boorgaten (volgens montageplan) gesto-
ken. Let daarbij goed op de polariteit.
Daarna buigt u de aansluitdraden ca. 45° uit elkaar, zodat de weerstanden er bij het
omdraaien van de printplaat niet uit kunnen vallen, en soldeert deze aan de achter-
kant zorgvuldig vast met de geleidebanen. Dan worden de bovenstaande draden
afgesneden.
D1 = 1 N 4148
D2 = 1N 4148
D3 = Z-diode 3,9V = 3V9
D4 = Z-diode 3,9V = 3V9
D5 = 1 N 4148
D6 = Z-diode 12V
D7 = MBR 745 (behuizing TO 220)*
*Deze diode wordt uiteindelijk met het koellichaam gemonteerd.