JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 200 000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 8000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

Прототип платы
всего за $2

Быстрый заказ PCB

Заказать печатную плату

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

Ремонт минибормашины STRONG 204

В салонах красоты для полировки ногтей часто используют минибормашину. Такую минибормашину принесли мне на ремонт. Схема блока питания выполнена в виде классического линейного регулируемого стабилизатора напряжения.

Ремонт минибормашины STRONG 204, вид спередиРемонт минибормашины STRONG 204, вид сверху

Ремонт минибормашины STRONG 204, вид снизуРемонт минибормашины STRONG 204, внутренности

Сердцем устройсва является микросхема LM317, которая управляет выходным транзистором TIP122.

Ремонт минибормашины STRONG 204, родная схема

При прозвонке цепей выявил неисправные компоненты схемы, выгорели микросхема LM317, транзистор TIP122 и переменный резистор. Заменив эти детали блок заработал, появилась регулировка оборотов. Радовался я недолго, транзистор жутко грелся и вскоре приказал долго жить, потянув за собой остальные замененные детали. Повторно перепаял микросхему, но вместо родного транзистора я решил установить гораздо мощнее. Картина ничуть не изменилась, транзистор так же жутко грелся. Такая работа схемы меня совсем не устроила.

Погуглив, нашёл схему ШИМ регулятора на 555 таймере. Собрал её на макетке. Для запитывания таймера пришлось установить микросхему стабилизатора напряжения на 12В. Стабилизатор решил уставновить импульсный на микросхеме LM2576. В качестве силового ключа установил IRFZ44. Частоту работы выбрал в районе 10кГц, что бы небыло слышно писка мотора. Схема запустилась, транзистор холодный, но взорвалась микросхема стабилизатора напряжения, так как она не расчитана на входное напряжение в 50В. Пришлось установить гасящий резистор, который жутко грелся. Минусом схемы оказалось регулировка не до нуля. Поиграв с резисторами я так и не добился остановки двигателя при минимальной установке переменного резистора. Схемы хватило ровно на один день работы в салоне.

Простота схемы не всегда лучшее решение. Линенйный стабилизатор жутко греется, для силового транзистора требуется массивный теплоотвод и желательно с обдувом. К тому же у LM317 максимальное входное напряжение 40В, а в реальности в блоке после диодного моста на конденсаторе напряжение составляет 50В! Не удивительно что микросхема выгорает.

ШИМ на 555 таймере требует на выходе драйвер затвора полевого транзистора с соответствующим питанием.

Так как простой схемой не обойтись, решил ШИМ выполнить на микроконтроллере PIC12F675. 

Ремонт минибормашины STRONG 204, новая схема на PIC12F675

Схема состоит из четырёх блоков, собственно ШИМ контроллер, драйвер затвора, выходной транзистор и диодные мосты с трансформатором.

Ремонт минибормашины STRONG 204, трансформатор с дополнительной обмоткойРемонт минибормашины STRONG 204, печатная плата со стороны дорожек

Для питания управляющих цепей было решено намотать на трансформатор третью обмотку с выходным напряжением 9В (намотал 55 витков проводом диаметром 0,5мм). Тем самым разделил питание управления и силовой частей. Обмотку мотал не разбирая трансформатора.

Ремонт минибормашины STRONG 204, печатная плата вид сверхуРемонт минибормашины STRONG 204, печатная плата вид на микроконтроллер

За пол часа накидал программу. Частота ШИМ составляе примерно 7,8кГц, обусловлена быстродействием микроконтроллера с 16мГц кварцевым резонатором.

Алгоритм работы простой. При включении блока микроконтроллер опрашивает задатчик скорости и плавно разгоняет двигатель до установленной скорости, потом переходит в основной цикл, при котором программа периодически опрашивает задатчик и выситавляет на выходе ШИМ сигнал, соответствующей скорости.

Ремонт минибормашины STRONG 204, печатная плата вид на силовой транзисторРемонт минибормашины STRONG 204, печатная плата вид на силовой транзистор

Драйвер затвора повышает выходные импульсы микроконтроллера с 5 до 12В и усиливает их по мощности.

Ремонт минибормашины STRONG 204, печатная плата вид сверхуРемонт минибормашины STRONG 204, с новой платой управления

В старой схеме при включении питания бормашина аж подпрыгивала на столе, происходил мощный бросок тока, что не очень хорошо для самой бормашины и её блока питания. Микроконтроллер позволил этот недостаток легко решить. Так как парой строк был организован плавный разгон двигателя (до максимальных оборотов за 4 секунды). Теперь при включении блока бормашинка плавно набирает обороты и при этом даже не качается.

Ремонт минибормашины STRONG 204, передняя панель изнутриРемонт минибормашины STRONG 204, диод на переключателе направления вращения

Испытания прошли успешно. Игрался в течении часа, все детали блока комнатной температуры. Скорость регулируется плавно.

Тут можно посмотреть работу схемы

Печатная плата и прошивка в архиве тут

Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...