Menu
Spokojeni?
Přicházím možná s křížkem po funuse, v době kdy jižjsou generátory všeho druhu snadno dostupné, s !TENSem vlastní konstrukce.Cílovou skupinou návrhu jsou přiměřeně schopní bastlíři (za přiměřené pro tutokonstrukci považuji schopnost jedince vyleptat desku, rozpoznat orientacisoučástek a součástky zapájet; ty ostatní nejspíše vyděsí už schéma) prahnoucímpo svém prvním, pro objevování vhodným, elektřinu generujícím, přístroji.Zapojení je jednokanálové, bateriově napájené, s možností kapesního provedení.Obsluha má k dispozici volbu frekvence, šířky a pseudo-amplitudy pulsu.Indikačními prvky jsou LEDky, pro hrubé určení proudu přímo v sérii s výstupem,druhá pro indikaci provozního stavu - zhasíná pokud zdroj energie není schopendodat dostatek výkonu pro aktuální nastavení.
Mezi základní kritéria tohoto návrhu patří bezpečnost a z ní plynoucí oddělení výstupu transformátorem, a to zejména po shlédnutí jiného na Elefernu prezentovaného zapojení s IR215x, kde zátěž od kontinuálně dobíjeného stovoltového zdroje dělí tranzistor a kondenzátor. Následně je určitě vhodné nenechat zájemce koupat v problémech okolo sestavení a oživení. Deska je jednovrstvá, vejde se do standardní krabičky KM33. Veškeré součástky jsou ve vývodovém provedení, dostupné snad v každém obchodě, zapojení je prosto mikrokontroleru a pracuje na první zapnutí. Transformátor je rovněž kupovaný, jednak nedochází k zvýšené spotřebě bastlířovy trpělivosti, zadruhé (opět bezpečnost) má navrhovaná řada transformátorů důsledně oddělené primární a sekundární vinutí s deklarovanou pevností 4kV. Zároveň je transformátor největší slabinou celého zapojení neb má pro používané šířky pulsů příliš mnoho závitů a příliš velké jádro, není každý den posvícení. Mezi nutné úpravy součástek tak patří zkrácení hřídelí potenciometrů a případně částečné převinutí cívky L1, o tom dále.
K popisu funkce: 555ka IC1 je v klasickém katalogovém astabilním zapojení a je zdrojem kmitočtu, R2 určuje maximální dosažitelný kmitočet (zde 140Hz), R1 pak kmitočet minimální (dle volby 41Hz nebo 24Hz). IR2153 je vlastně jen 555 a budič výkonových tranzistorů v jednom, zde se stará o šířku pulsu (25us až 850us), je zde přitom využita featurka IR2153 proti starší IR2155 - schopnost vypnout oba tranzistory. Celou analogově kombinační funkci mezi frekvencí a šířkou pulsů pak zajišťuje další 555ka IC2. MC34063 poskytuje (především) výkonovým tranzistorům proměnné napájecí napětí, což se odráží na výstupní intenzitě.
Z výše uvedeného je patrná jistá variabilita některých součástek. Volba R1 a R2 je v zásadě kompromisem dostupnosti, samozřejmě pro ovládání frekvence je optimální antilogaritmický potenciometr, ten je však těžko k sehnání. Možností je buď použít logaritmický zapojený jazykem na "špatnou" stranu (k tomu účelu existuje ona pájecí propojka, z autorovy lenosti pod každým potenciometrem), vyšší frekvence jsou pak směrem doleva ale rozdělení je rovnoměrné. Druhou možností je strčit osu do logaritmického potenciometru ze zadní strany, proveditelnost tohoto řešení však nebyla zkoušena. A nakonec zkrátka se smířit se zhuštěním vyšších frekvencí a použít pouze lineární potenciometr, doporučuji menší hodnotu proti anti/logaritmickým jinak vám okolí magických 80Hz uteče do nekomfortně citlivé oblasti nastavení.
Co z toho leze? Nejvíce napoví uvedené grafy pořízenéosciloskopem Agilent DSO1012A při použití transformátoru HAHN BV EI 302 2005. Zprůběhů lze učinit několik závěrů:1. Proud zátěží má tvar zmršeného trojúhelníku2. Výstup má proudový charakter a nulovým stejnosměrným proudem3. Výstupní napětí je omezeno na 150V
Nyní snad ve stručnosti jak na to. Předpokládejme že mátevšechny součástky a vyleptanou desku. Pokud máte v plánu použít KM33 s transformátoremvýšky 21,8mm (tzn. téměř všichni), je třeba vyříznout z desky prostor podtransformátorem (na desce naznačen) neb transformátor je příliš vysoký.Prioritou číslo jedna je kontrola desky na zkraty, multimetr za 150Kč vprozváněcím režimu to jistí, místem zvláštní obezřetnosti jsou pájecí propojkyv blízkosti potenciometrů. Nyní když jste pracně proškrabali ony pájecípropojky je všechny spájíme(cín přes všechny tři plošky), důvodem je budoucí ochranaaktivních součástek a zároveň zjistíte zda na desce nezůstal fotorezist.
Přikročíme k zapájení malých součástek, typicky rezistorů,jejichž přesahující vývody následně použijeme na propojky. Propojky J4 a J5dávají smysl pouze při použití trafa se dvěma sekundáry. Volitelně můžete prozatímněneosadit J2, osadit komplet kolem IC4 a kontrolovat tak postup, správně osazenýměnič dává na výstupu při dodržení předchozího
~ 10,4V. Pokud použijete v pozici L1 toroidní cívku s deklarovaným celkovýmprůměrem 20mm(neboli na proud 1A), nevejde se jen protože výrobce ve vyššíchvrstvách není schopen zajistit nekřížení závitů, převinutí však vyzkouší vašitrpělivost. Cívku na 0,5A je možno použít bez omezení, bude však pravděpodobněvíc pištět. Doosadíme zbytek (vícenohé součástky nakonec), na stole zůstanoupouze potenciometry, trafo, indikační diody a případně TRS jack.
Ke správnému umístění trafa (výšky 21,8mm) potřebujemekrabičku, kdo osadil jack musí udělat v krabce výstupní otvor, kdo takneučinil, musí zkontrolovat že se jack po osazení trafa vejde. Trafu vyhnemevývody do stran, na desce jsou rozšířené "dosedací" plochy, deskupřišroubujeme do vrchní poloviny krabičky a trafo prostrčíme skrz, vautostabilní poloze zapájíme, pro větší mechanickou pevnost pocínujeme silnouvrstvou cesty od dosedacích ploch k první součástce skrz desku.
V součinnosti se zbytkem kompletace je třeba udělat patřičnémechanické práce na krabičce a zkrátit osy potenciometrů, ty pro osu svislepájíme do poloh B s následným ohnutím vzad, pro vodorovné do poloh A. Propolohy B je třeba dalších 9 propojek, fixaci je pravděpodobně nejlépe provéstsilikonem po stranách, volitelně lze potenciometry mechanicky spojit. Když užbudete mít silikon v ruce, oblemtejte i všechny ostatní větší součástky.Poznámka k fotografiím: Pro názornost je foceno bez silikonu, je focena verze1.1, proti které je v uvolněné verzi 1.2 zvýšena spolehlivost výkonového úseku.
Nakonec se u každé pájecí propojky zbavte jednoho spojení,zkratujte výstup a zkontrolujte zda vyhovuje smysl otáčení a případně jejupravte (Murphy dostane každého). Větší intenzita, šířka pulsu, frekvence = intenzivnější svit výstupní ledky.
FAQ
Napájecí napětí? Krabka má box na 9Vbaterii, zařízení je stavěno pro provoz z nabíjecí baterie stejných rozměrů,napájení z více než 10,5V je možné, omezujete si zdola regulaci intenzity.Napájení ze sítě lze na vlastní nebezpečí připustit pouze při použití adaptéruSELV - značka:
Proč stereo jack? Při dané konfiguraci je plně kompatibilnís mono jackem, ani jeden pól výstupního napětí však není zvenku přístupný,stereo konektory mohou být celokovové.
Proč není použit 556? Časovače pro minimalizaci odběru astabilitu časování musí být
v CMOSovém provedení, CMOS 556 je výrazně hůře dostupný.
To jest vše, sestavujte s rozumem a hrajte si opatrně. Váš Vort
Součástky zapojení
Počet
Součástka
Pouzdro
Hodnota
Poznámka
GME číslo položky
1
R1A
PC16S
PC16S 500k alog/250k lin
Potenciometry Piher
113-018
1
R8A
PC16S
PC16S 500k
113-019
1
R16A
PC16S
PC16S 100k
113-007
5
R2, R5, R6, R19, R20
0207/7
100k
Odpory 0,6W
110-121
2
R3, R7
0207/7
180
110-055
1
R4
0207/7
56k
110-115
2
R9, R14
0207/7
8k2
110-095
2
R10, R11
0207/10
27
110-035
1
R12
0411/12
0R68
Odpor 2W, klidně menší pouzdro pokud seženete
114-507
1
R13
0207/7
470
Odpory 0,6W
110-065
2
R15, R18
0207/10
39k
110-111
1
R17
0207/7
4k7
110-089
1
R21
0207/7
1k2
110-075
7
C1, C2, C4, C7, C9, C11, C18
C5B2.5
100n
Neelektrolytické kondenzátory, C1 a C18 preferovány fóliové
120-276 nebo 121-184
1
C3
C2.5/5-4
100p
Neelektrolytický kondenzátor
120-026 nebo 121-683
1
C5
C2.5/5-5
1n
Fóliový kondenzátor
121-667
1
C6
C5B5
1u
Neelektrolytický kondenzátor
120-258 nebo 121-258
1
C8
E3,5-8
100u
Elektrolytický kondenzátor
vis. 100u/50V
1
C10
C2.5/5-4
470p
Neelektrolytický kondenzátor
120-206 nebo 121-181
2
C12, C13
E3,5-8
100u/50V
Elektrolytické kondenzátory
123-759
4
C14, C15, C16, C17
E2,5-5
22u
123-822 nebo 123-877
1
L1
43040
330u
Toroidní cívka na proud 0.5A nebo 1A
611-133 nebo 611-130
1
D1
DO35-7
1N4148
Dioda
220-003
2
D2, D3
DO41-7.6
SB160
Schottkyho diody
223-084
1
D4
DO35Z10
BZX55 12V
Zenerova dioda
222-027
1
D5
F126Z12
P6KE150C
Transil
222-250
1
D6
DO35Z10
BZX55 4V7
Zenerova dioda
222-017
1
LED1
LED3MM
GREEN
LEDky na distančních trubičkách + gumičkách extrahovaných z kondenzátorů prům. 5mm
511-553 + 2x 624-325
1
LED2
LED3MM
RED
511-681 (+alt 624-316)
2
Q1, Q2
DIL04
IRFD110
N-FET tranzistory, náchylné na statický náboj
213-059
1
Q3
TO92-EBC
BC547C
NPN tranzistor
210-027
2
IC1, IC2
DIL-08
TLC555
CMOS 555, náchylné na statický náboj
312-010 nebo 312-007
1
IC3
DIL08
IR2153
Budič polomostu, náchylné na statický náboj
399-159
1
IC4
DIL-08
MC34063AP
DC/DC měnič
330-104 nebo 433-252
1
X1
7395-02
22-05-7028-02
Konektor se zámkem PSH02-02
800-094 nebo 800-168
1
X2
1503_09
1503_09
Konektor TRS jack 3.5 mm
809-112
1
TR1
EI30-2
Transformátor do desky, 302 2005 je patrně nejvýkonnější variantou
610-892
Součástky zapojení které netřeba kupovat
2
J1, J4
7
J7MM
Drátové propojky
2
J2, J5
15
J15MM
1
J3
5
J5MM
3
SJ1, SJ2, SJ3
Pájecí propojky pod potenciometry
Další komponenty pro montáž hotového zařízení
1
PFH02-02P
Konektor se zámkem PFH02-02
800-084
2
PFF02-01FG
Kontakty pro PFH02-02
800-162 nebo 800-191
3
Knoflík s ryskou 13,5mm na potenciometry
624-415
1
KM33B
Krabička
622-935
1
SMRS-101-1C3-B/B
Spínač napájení
624-253
1
BS-ER-1
Konektor pro 9V baterii
819-089
1
B-GP 20R8H
Ni-Cd akumulátor 8.4V
540-294