REGULATOR BRZINE JEDNOSMERNIH MOTORA

Kada se u praksi javi potreba za menjanjem brzine obrtanja DC (jednosmernih) motora, čak i iskusnijim elektroničarima se dešava da imaju poteškoća u realizaciji ovakvog poduhvata.

Problem obično počinje da se rešava pomoću klasičnog stabilizovanog ispravljača sa regulacijom napona. No, vrlo brzo se nametne zaključak da pri ovakvom rešenju dolazi do preterano velikog zagrevanja serijskog tranzistora u ispravljaču. Ovakva situacija nastaje zbog toga što pri niskom naponu napajanja motor iz ispravljača vuče veliku struju da bi sebi obezbedio adekvatnu snagu. Povećavanje veličine hladnjaka i dodavanje još jednog (ili više) tranzistora bilo bi neekonomično, a i veličina takvog ispravljača bila bi daleko veća od dimenzija samog jednosmernog motora. S druge strane, ista struja koja prolazi kroz ispravljač, istovremeno zagreva i namotaje priključenog potrošača. Veličina ove struje dostiže takve vrednosti da može doći i do pregorevanja motora.

Izneseni problem može se rešiti na taj način što će se aparat, koji za svoj pogon koristi jednosmerni motor, napajati ne konstantnim je-dnosmernim naponom, već serijom pravougaonih impulsa.

Predlažemo relativno jednostavan elektronski spoj, pomoću kojeg možete vrlo konforno koristiti svoju modelarsku bušilicu (za bušenje, recimo, štampanih pločica), menjati brzinu ventilatora (u automobilu ili stacionarno), unaprediti dečji autodrom i železnički vozni park.Uređaj, koji ćemo opisati, sastoji se iz dva podsklopa: oscilatora i izlaznog stepena.

Pravougaoni impulsi generišu se u oscilatoru koji u svom sastavu ima CMOS (Comlementary MOS) integralno kolo MC14001, proizvodnje "Motorola", izrađeno u MOS (Metal Oxyde Semiconductor) tehnologiji. Zavisno od proizvođača, ova kola mogu nositi i drukčije oznake: CD4001, SCL4001, MM4001, F34001, CM4001, HEF4001, HBF4001 i sl.

U CMOS kolima sjedinjeni su u komplementarno simetričnom spoju, na jednom čipu, MOS tranzistori, od kojih je jedan P-, a drugi N-kanalni. Kola se odlikuju malom potrošnjom (max. 100mW), širokim opsegom napona napajanja (3 do 15V), velikom ulaznom otpornošću, širokim temperaturnim radnim područjem i visokom si-gurnošću od smetnji. Pri radu sa ovim kolima preporučljivo je da se, bez obzira na ugrađenu zaštitu, izbegava dodirivanje njihovih izvoda pre postavljanja i lemljenja na štampanu pločicu, jer su kola osetljiva na statički elektricitet. U tom smislu se CMOS kola čuvaju u staniolu ili provodnom sunđeru.

Kolo MC14001 smešteno je u kućište DIL-14 i u svom sastavu ima četiri NILI (engl. NOR) sekcije (sklopa, kola, kapije, vrata) sa po dva ulaza i jednim izlazom. U našem slučaju se za oscilator koriste samo dva NILI sklopa. Izlazni stepen je realizovan sa snažnim VMOS (Vertikal Metal Oxyde Semiconductor) "Siemens"-ovim N-kanalnim tranzistorom BUZ71, smeštenim u kućIšte TO-220.

U regulatoru VMOS tranzistor ima ulogu prekidača velike snage pri maloj impulsnoj pobudi iz oscilatora.

OPIS REGULATORA

Dva od ukupno četiri NILI sklopa integralnog kola MC14001 sa pripadajućim pasivnim komponentama (otpornicima i blok-kondenzatorima) obrazuju oscilator, odno-sno generator pravougaonih impulsa. Frekvencija, tj. vreme trajanja impulsa-pauze određeno je vrednostima kondenzatora i otpornika.

Otpornici 680kW i 1MW stvaraju odgova-rajući prednapon za upra-vljačku elektrodu. Dioda 1N4004 u ovom slučaju ima zaštitnu funkciju za izlazni tranzistor od prenapona (povećanog napona) koji se javlja u trenutku uključenja napajanja,

IZRADA REGULATORA

Pre nego što pristupimo postavljanju elemenata, sa štampane pločice potrebno je odstraniti tanki film patine (bakar oksida) koji predstavlja prirodnu zaštitu bakarne folije od dublje oksidacije.

Prilikom lemljenja moramo voditi računa da su elementi što kraće u dodiru sa lemilicom, a da pri tome lemni spoj bude što kvalitetniji. Pri tome posebnu pažnju treba obratiti pri postavljanju i lemljenu tranzistora i integralnog kola.

izvorom napajanja i bušilicom (ili nekim drugim potrošačem sa DC motorom), pri čemu treba imati na umu obezbe|ivanje ispravnog polariteta.

U automobilu se regulator priključuje direktno na 12V pa se njime može menjati brzina pomoćnog ventilatora, bušilice ili nekog drugog aparata koji za svoj pogon koristi jednosmerni motor.