Jste zde

Regulátor otáček vrtačky

Regulovatelný zdroj pro vrtačku používá impulsní šířkovou modulaci. Šířková modulace je výhodná zejména z důvodu velké účinnosti a malým ztrátám při regulaci na aktivním prvku. Regulátor je vhodný pro vrtačky s jmenovitým napětím 12V (z 90% se jedná o všechny vrtačky). Maximální regulovatelný proud je 6A (dáno tranzistorem T1).

Popis zapojení

   Napájecí napětí s transformátoru přivádíme na svorkovnici CONN1 za, kterou následuje diodový můstek BR1 typu KBU8J ( 600V, 8A, FB3F ). Tento diodový můstek není nutné chladit externím chladičem, protože ztráty jsou minimální. Za diodovým můstkem se nachází filtrační elektrolytické kondenzátory s kapacitou 2 x 10mF/25V. Proudový odběr je omezen pojistkou F1, která slouží zároveň jako ochrana proti zkratu na výstupu. Hodnota pojistky F1 se zvolí podle odběru motoru vrtačky. Za pojistkou odebíráme přes diodu D1 napájecí napětí pro řídící část s IO NE555. Dále je v obvodu LED dioda Q1, která má signalizační funkci – regulátor v provozu a zároveň signalizuje, že je pojistka F1 v pořádku. Jako výkonový prvek regulace slouží tranzistor T1 typu BDW83C (100V, 15A, 150W, SOT93 ). Na svorkovnici CONN2 obdržíme regulovatelné napětí pro motor vrtačky.

Obr. 1 - Schéma regulátoru otáček
Obr. 1 - Schéma regulátoru otáček

Pomocí impulsního regulačního obvodu lze regulovat otáčky v širších mezích. Nejčastěji se používá impulsní šířková modulace. V této konstrukci je použita modulace šířkou mezery mezi impulsy.

Generátor obdélníkového napětí postavený na bázi časovače 555 otevírá tranzistor  T1 po dobu 0,5ms (dáno hodnotami R2/C7). Jak rychle se motor točí, závisí na délce mezer mezi impulsy. Délka mezer se nastavuje potenciometrem P1. Doba mezery je určena vybíjecí dobou C7.

Obr. 2 - Návrh DPS regulátoru otáček
Obr. 2 - Návrh DPS regulátoru otáček
 
Obr. 3 - Osazení DPS regulátoru otáček
Obr. 3 - Osazení DPS regulátoru otáček

Zapojení IO je nápadně podobné monostabilnímu klopnému obvodu, ale chybí vstup spuštění. Spouštění je odvozeno od napětí časovacího kondenzátoru C7. To znamená, že v první fázi je na vstupu TRIG (2) napětí menší jak 1/3 Ucc, proto je výstup překlopen do úrovně H a kondenzátor C7 se začne přes R2, R4, P1 nabíjet. Když napětí na kondenzátoru dosáhne 2/3 Ucc, překlopí se výstup do úrovně L a C7 se bude vybíjet přes P1, R4 a DIS (7). Tento cyklus se neustále opakuje. Frekvence opakovacího cyklu je určena R2, R4, P1 a C7.

S hodnotami součástek ve schématu obdržíme na výstupu impulsy o délce 0,5ms a mezery mezi těmito impulsy jsou dlouhé 10ms až 0,1ms. Tyto doby jsou dostatečné pro všechny typy motorů.

Obr. 4 - Náhled DPS včetně osazení regulátoru otáček
Obr. 4 - Náhled DPS včetně osazení regulátoru otáček

Pro tranzistor T1 je doporučeno použít chladič s maximálním teplotním odporem 20K/W při odběru motoru do 6A. Pro větší odběr proudu z regulátoru je potřeba chladič s menším teplotním odporem, je však nutno vzít na vědomí mezní parametry tranzistoru BDW83C (100V, 15A, 150W, SOT93). Regulátor není nutné oživovat, při správném osazení funguje hned po zapnutí.

Rozpis součástek regulátoru:

R1 750Ω / SMA0207
R2 6k8 / SMA0207
R3 1kΩ / SMA0207
R4 270Ω / SMA0207
C1,C2 10 000µF / 25V ELRA
C3,C4,C8 100nF / ker.
C5 100µF / 25V ELRA
C6 10nF / TC351
C7 100nF / TC351
D1 1N4001
D2 P600B
D3 1N4001
BR1 KBU8J
T1 BDW 83C
IO1 NE555
Q1 LED L53G
P1 250kΩ / TP160 / N,32
CONN1,2 ARK500/2SV
TR1 12V / 6A / 75VA
Michal Slánský
Michal.Slansky@ seznam.cz

Download & Odkazy

Hodnocení článku: 

Komentáře

Dobry den, uz nejaky patek zapojeni spokojene pouzivam v rezacce polystyrenu. V navrhu DPS je chybne pripojen P1. Na schematu je spravne.

Koupil jsem lepší regulator který je od10V-60V/20A za 100,.kč na ebay.com ale nikde nemůžu najít planek na tyristorový regulator na 220V na vrtačku 800W všude jsou jenom ty triakové.