Регулятор оборотов минидрели

    Сверление печатных плат — настоящая головная боль для электронщика, но наше новое устройство поможет ее немного смягчить. Это простое и компактное дополнение к минидрели позволит продлить жизнь двигателю и сверлам. Схема, плата, инструкции по настройке, видео — все в статье!



    Для чего нужен регулятор оборотов


    Обычно минидрели строятся на базе обычных двигателей постоянного тока. А обороты таких двигателей зависят от нагрузки и приложенного напряжения. В результате на холостых оборотах двигатель раскручивается очень сильно, а в моменты сверления обороты двигателя плавают в большом диапазоне.

    Если снижать напряжение на двигателе, когда не нем нет нагрузки, можно добиться увеличения ресурса как свёрл, так и самих двигателей. Кроме того, даже точность сверления повышается. Самый простой способ добиться этого — измерение тока, потребляемого двигателем.

    В интернете много схем подобных регуляторов, но большинство из них используют линейные регуляторы напряжения. Они массивные и требуют охлаждения. В соавторстве с TinyElectronicFriends нам захотелось сделать компактную плату на базе импульсного стабилизатора, чтобы она могла быть просто «надета» на двигатель.

    Схема


    ШИМ-регулятор со встроенным ключом MC34063 регулирует напряжение на двигателе. Напряжение на шунте R7,R9,R11 усиливается операционным усилителем и через компаратор подается на вход обратной связи ШИМ-контроллера.

    Если ток меньше определенного значения, то на двигатель подается напряжение, зависящее от настройки сопротивления RV1. То есть на холостых оборотах на двигатель будет подаваться только часть мощности, а подстроечный резистор RV1 позволит отрегулировать обороты при этом.

    Если сигнал на выходе ОУ превысит напряжение на компараторе, то на двигатель будет подано полное напряжение питания. То есть при сверлении двигатель будет включаться на максимальную мощность. Порог включения задается резистором RV2.
    Для питания ОУ используется линейный стабилизатор.



    Все компоненты схемы будут рассеивать очень мало тепла и можно собрать ее полностью на SMD-компонентах. Работать она может при большом диапазоне питающих напряжений (в зависимости от сопротивления R6), не требует контроллеров и датчиков оборотов.

    Печатная плата


    Вся схема умещается на двухсторонней печатной плате диаметром 30мм. На ней всего несколько штук переходных отверстий и ее легко можно изготовить «в домашних условиях». Ниже в статье будут файлы для скачивания файла печатной платы для SprintLaout.



    Перечень компонентов


    Вот полный список всего, что потребуется для сборки:

    1. Печатная плата (ссылка на файлы для изготовления в конце статьи)
    2. U1 — MC34063AD, импульсный стабилизатор, SOIC-8
    3. U2 — LM358, операционный усилитель, SOIC-8
    4. U3 — L78L09, стабилизатор, SOT-89
    5. D1,D3 — SS14, диод Шоттки, SMA — 2шт
    6. D2 — LL4148, диод выпрямительный, MiniMELF
    7. C1 — конденсатор, 10мкФ, 50В, 1210
    8. C2 — конденсатор, 3.3нФ, 1206
    9. C3,C4 — конденсатор, 4.7мкФ, 1206 — 2шт
    10. C5 — конденсатор, 22мкФ, 1206
    11. R1-R3,R7,R9,R11 — резистор 1 Ом, 1206 — 6шт
    12. R4,R10 — резистор 22кОм, 1206 — 2шт
    13. R5 — резистор 1кОм, 1206
    14. R6 — резистор 10-27кОм, 1206. Сопротивление зависит от номинального напряжения используемого двигателя. 12В — 10кОм, 24В — 18кОм, 27В — 22кОм, 36В — 27кОм
    15. R8 — резистор 390 Ом, 1206
    16. RV1,RV2 — резистор подстрочный, 15кОм, типа 3224W-1-153 — 2шт
    17. XS1 — клемма, 2 конт, шаг 3,81мм

    Также мы сделали на 3D-принтере кольцо-ограничитель, для удобной установки на двигатель. Ссылка для скачивания STL-файла для скачивания в конце статьи.



    Сборка и настройка


    Собирается все достаточно просто. Контактные площадки нарисованы под ручную пайку.
    Стоит начинать сборку самой платы с установки всех компонентов на стороне платы без подстроечных резисторов, а затем на обратной стороне. Клемму проще устанавливать в последнюю очередь. Номинал R6 подбирается в соответствии с номинальным напряжением вашего двигателя. В этом устройстве важно контролировать положение ключа на микросхемах и полярность диодов. Все остальные компоненты не полярные.

    Между платой и двигателем над установить проставку, чтобы плата не касалась двигателя. Сама плата надевается прямо на ламели двигателя. Несколько раз проверьте полярность подключения двигателя, чтобы он крутился в правую сторону, а затем припаяйте контакты.

    Контакты для подачи напряжения, на вход платы подписаны «GND» и "+36V". Минус источника входного напряжения подключается к контакту «GND», а плюс к "+36V". Напряжение источника питания должно совпадать с номинальным напряжением двигателя.

    Настройка регулятора очень проста:

    1. Установить резистором RV2 порог срабатывания регулятора на максимум
    2. Установить резистором RV1 оптимальные обороты двигателя в режиме холостого хода
    3. Установить резистором RV2 такой порог срабатывания, чтобы при появлении малейшей нагрузки, увеличивалось напряжение на двигателе




    Видео


    Эффект от использования сложно оценить по видео, но мы теперь всегда сверлим только с регулятором! Требуется лишь немного привыкнуть и следить чтобы сверла были хорошо заточены. И, конечно, его можно в любой момент просто включить на максимум на всегда.


    Ссылки


    Ссылки для скачивания всех необходимых файлов вы можете найти на основной странице проекта.
    Спасибо за проявленный интерес!
    MakeItLab
    68,00
    Компания
    Поделиться публикацией

    Похожие публикации

    Комментарии 78

      +2
      А что, платы еще кто-то сверлит?
        +4
        А что — переходные отверстия уже отменили?
          –3
          а что, платы еще кто то делает сам?
            0
            А прототипировать? Или ждать, пока изготовят и пришлют, или изготовить самим.
              +2
              неделю можно и подождать (ну или 2.5 недели если из китая). грамотно построенная схема того уровня, который можно собрать на плате на коленке. не требует прототипирования с 10 вариантами платы.
              а вообще как бы сарказм ибо подобный регулятор проще и интереснее самому сделать, чем какой то кит заказывать.
                0
                Часто можно и подождать, а иногда лучше быстрее. Иметь средства быстрого прототипирования на месте не помешает. Кстати, этот регулятор и с борами вместо сверла хорошо работает, когда работа очень тонкая.
                  0
                  Это если на коленке вы собираете платки не сложнее мигалки светодиодом.
                  А вот если вдруг посложнее и/или до этого в область не совался и пробуешь разные подходы — вот здесь быстрое прототипирование в самый раз. И итерация даже в неделю — это порой непозволительно долго.
                  Да хоть вот, например горка прототипов: (не мое)
                  image
                  Сколько пустого ожидания при даже неделе на итерацию? А при обычных 3-4 неделях?
                    0
                    ммм. кто то нашел фотку платок от evsi, но не дочитал коммент до конца…
                    я кстати эти изыскания по поводу источника для гальваники в принципе считаю пустой тратой времени ибо готовые источники есть и цена этой кучки наверняка не дешевле. как хобби можно, но тут вопрос в том нравится вам заниматься электроникой, или изготовлением плат.
                    ну и нет, мы не мигалки делаем (хотя любой каприз за ваши деньги).
                      0
                      Прикладная электрохимия — область, где инновационные контроллеры сегодня весьма актуальны. Как минимум, не менее сложно и захватывающе, чем контроллеры сварочной дуги. Так что это ничуть не пустая трата времени, наоборот!
                        0
                        «Нашел», хе-хе… Я следил за разработкой этого ИП довольно внимательно с самого начала (и раньше) и делал его. А эта фотка — просто довольно показательна для тех кто заявляет «да всего неделя-две-три и плата у тебя в руках», но на самом деле это совсем не всегда так.
                          0
                          ну давайте спорить, раз уж начали. детали у товарища в проекте применены далеко не самые распространенные (да хотя бы транзисторы и кондеры с обратным размером). они у вас прямо в тумбочке лежат, чтоб сделать платку на коленке за вечер и спаять? то же самое касается любого серьезного проекта и комплектуху ждать обычно не сильно меньше, чем платы. а девайс типа того, что в топике действительно собирается за вечер, но вот для него аж целый кит с готовой платой есть…
                            0
                            Ничего особо сложнодоставаемого нет. Да, в тумбочке не лежат, да даже в ближайшем хозмаге тоже нет. Но вроде не 2000 год на календаре — маузер, дигикей, карточка, почта — вот это вот все… В общем все я нашел. Да, не быстро было. Но речь ведь не о самом источнике, а о количестве прототипов, а их пара десятков, как вы знаете. И о времени на бесполезное ожидание. Вот к чему эта фоточка.
                              0
                              ну так прототипы в данном случае как раз таки отличаются и комплектухой в том числе.
                    0
                    Для прототипирования в ДИПе есть бредборды или навесом на макетке — сверлить не надо, для СМД — тоже не надо.
                      +1
                      По себе и рассказам многих коллег знаю: трассировать в САПР гораздо быстрее, чем при макетировании с паяльником на макетке. И получаем в результате, как минимум, шаг к годному для повторения изделию. Излюбленные способы технического творчества у каждого свои, спорить грешно, но поделиться вариантами сто́ит.
                        +1
                        Вот да, соглашусь. Я, скажем, сторонник современных инструментов разработки. А вот у меня знакомый для себя если что делает, то печатные платы до сих пор цапоном рисует. Зачем? А нравится ему так. Хобби ведь. Но мое имхо таково, что если уж есть возможность заказать красивую качественную заводскую печатную плату, то лучше так и сделать.
                        Вот, это я для друга в 2012 году делал. В то время как раз становился доступен относительно недорогой заказ печатных плат, поэтому и решил зафотать «для истории», так сказать. :)
                        image
                        Зелененькое на печатной плате — это однокомпонентная УФ паяльная маска.
                        +2
                        Я нередко наступаю на эти грабли — «да тут 2,5 детальки — ща быстренько навесом накидаю». Подходит время запуска, смотрю на часы и в очередной раз бью себя по лбу — развести и вытравить было-бы и быстрее и удобнее.
                        Плюс, далеко не все можно на макетке/бредборде даже просто запустить, например многие DC-DC крайне чувствительны даже к разводке, не говоря уже о распаять навесом на макетке.
                  +1
                  Да. Как минимум, все те, кому надо надежно закрепить разъем.
                    0
                    Ой даладна. Электроника айфончиками не заканчивается.
                    Вот сейчас смотрю на материнку. Там все слоты, все разъемы, силовые дроссели и кандюки, кварц и батарейка трухол. Дырок сотни про переходные вобще молчу.
                    А завтра буду ломать бесперебойник…
                    0

                    Аккуратненько получилось.

                      0
                      С пайкой действительно у Вас беда.
                        +4
                        Вообще я хотел снять процесс пайки на видео и делать это было очень не удобно. А запись в итоге не сохранилась. В итоге плата спаяна не аккуратно, а видео нет.
                        Но я тут особо ничего не стесняюсь. Мне этот навык нужен только для прототипов. За славой лучшего монтажника не гонюсь.
                          0
                          Если бы дело было только в аккуратности, видно некторые детали непропаялись, что черевато проблеммами в будущем.
                            +1
                            Электроника — это наука о контактах.
                          0
                          Я только начинаю в электротех, а потому не совсем понимаю необходимость сложной платы. Разве нет простых способов линейно связать нагрузку и обороты?
                            +1
                            Есть. Например, вольфрамовая нить, обёрнутая вокруг спрессованной ваты, пропитанной смесью на основе глицерина. Но
                            Они массивные и требуют охлаждения.
                            , да и жрут больше ШИМа.
                              +1
                              Я только начинаю в электротех, а потому не совсем понимаю необходимость сложной платы. Разве нет простых способов линейно связать нагрузку и обороты?

                              Это и есть простой способ. Сложную плату вы можете найти в своей настольной ЭВМ)
                                +1
                                Ну, так-то, это правда не сложная плата. :)

                                Смысл здесь в регулировке оборотов с помощью ШИМ, чтобы избежать потерь на линейном регуляторе. Правда, предлагаемая схема выполняет эту задачу так себе (см. мой комментарий ниже).

                                И тут нет линейной связи. Эта схема всего лишь ограничивает обороты холостого хода, чтобы мотор меньше изнашивался и не так надоедал шумом.
                                  0
                                  Линейно здесь не получится. Это не стабилизатор оборотов, крутящего момента и т.д., а автомат двух режимов, холостого и рабочего хода.
                                  +3
                                  Ожидал увидеть «дискретный регулятор по противоЭДС»…
                                    0
                                    Есть у этого регулятора одна проблема: направление вращения двигателя не поменять.
                                      0
                                      А зачем его менять в микродрели?
                                        0
                                        Иногда такая потребность возникает. Особенно, если используешь не только сверла.
                                          0
                                          Тогда можно не напаивать платку на ламели моторчика, а подключить через DPDT тумблер.
                                            0
                                            Я так и сделал. Но в этом случае удобнее будет изменить плату и вписать в нее переключатель и, собственно, регулятор оборотов, который позволяет эти обороты изменять в зависимости от задачи.
                                              0
                                              Для такой продвинутой версии напрашивается микроконтроллер, либо создание спецмикросхемы, (если хотим уложиться в габариты). Хотя можно просто сделать диапазон регулировки R6 и установить малюсенький тумблер. А можно и мост для реверса и регулировки.
                                      +7
                                      Странная схема.

                                      Критика
                                      1. Я не вижу смысла в R1 — R3. Зачем они? Если это была попытка использовать встроенную защиту MC34063, то они включены неверно. Если это попытка ограничить пусковой ток двигателя, то в таких масштабах с этим вполне справится сам токовый шунт.

                                      2. Стабилизатор для LM358 можно было не ставить. Этот классический ОУ спокойно работает до напряжения питания более 30 В, а ток потребления у него мизерный. Чтобы покрыть предельное рабочее напряжение, достаточно было поставить резистор на килоом или около того, и стабилитрон на, скажем, 24 В. Это дешевле регулятора (правда, в штучных объемах это неважно) и занимает меньше места на плате (если поставить стабилитрон вроде BZX84).

                                      3. Что правда стоило бы поставить, так это развязывающие конденсаторы по 100 нФ для MC34063 и LM358 (по питанию).

                                      4. Опять же, для помехоподавления имеет смысл поставить конденсатор на 10… 100 нФ параллельно двигателю. Можно даже ферритовые колечки на входные провода, но это если совсем ударяться в искусство. :)

                                      5. Самое главное: MC34063 на самом деле не является ШИМ-контроллером. MC34063 работает на принципе пропуска импульсов. Фактически она работает не в режиме PWM (ШИМ), а в режиме PFM (ЧИМ). Потому в этом применении она не совсем оптимальна — посмотрите осциллографом на то, что творится на эмиттере (только подключите резистивную нагрузку, с двигателем там будет вообще непонятно что), и убедитесь.

                                      На входе MC34063 стоит не усилитель ошибки, а компаратор. Потому подавать туда аналоговый уровень для линейной установки коэффициента заполнения ШИМ на выходе — крайне неоптимальное решение.

                                      Для верной работы схемы можно было бы поставить, навскидку, TL5001. Вот там все по-честному — усилитель ошибки, генератор пилообразного напряжения и все прочее. Это полноценный voltage-mode ШИМ-контроллер.

                                      Ну и да, на выходе MC34063 стоит биполярный транзистор. Причем в этой схеме он еще и включен с общим коллектором. Все это не способствует эффективности решения…


                                      Как это надо было сделать правильно
                                      Не надо стрелять из пушки по воробьям — это первое. Такие схемы последние лет двадцать делают на таймере 555. Можно было сделать на нем. Как вариант, можно было бы на одной части сдвоенного ОУ собрать генератор ШИМ, а на второй — компаратор.

                                      Но идея тут такая: ставим силовой MOSFET для управления двигателем, это самое первое и самое логичное. Далее, пользуясь тем, что входное сопротивление оного очень велико, подаем ему на вход ШИМ от отдельного генератора через относительно большое сопротивление (ну там, килоом-два, например).

                                      ШИМ имеет смысл генерировать на частоте 100 — 200 Гц. Двигатель и так очень инерционен.

                                      На тот же затвор того же полевого транзистора подаем сигнал с компаратора через диод и малое сопротивление (ну там, ом этак сто). Смысл в том, что, когда компаратор сработает, сигнал от него будет доминировать на затворе, и откроет тразистор целиком несмотря на то, что на него подается от ШИМ-генератора.

                                      В этом случае обороты холостого хода задаются регулировочными элементами ШИМ-генератора.

                                      Я бы, наверное, взял LM393, на одной половине собрал генератор (правда, там выход в виде открытого коллектора, но, я думаю, это бы не помешало, хотя надо подумать) а другую бы использовал как собственно компаратор, и запитал бы все это от стабилитрона. Все.

                                      Либо, если бы с LM393 почему-либо не прокатило, взял бы 555 и что-то типа MCP6001.


                                      Но вообще, склонность к техническому творчеству — это прекрасно. :)

                                      Ссылки для изучения:

                                      Theory and Applications of the MC34063 and uA78S40 Switching Regulator Control Circuits

                                      TL5001
                                      LM393
                                        0
                                        R1 — R3. Зачем они? Если это была попытка использовать встроенную защиту MC34063, то они включены неверно

                                        В чём состоит неверность? Защита данного решения не абсолютна. При значительной (более чем вдвое) разнице напряжений питания контроллера и двигателя в сочетании с большой нагрузкой на вал, ток через нижний ключ D1 может стать неприемлемым для последнего. В таком случае, следует скорректировать защитный шунт, установив всего 2 или даже 1 резистор из набора вместо трёх.

                                        Стабилизатор для LM358 можно было не ставить.

                                        Напряжение питаниия ОУ в данной схеме должно быть стабилизированным, чтобы нормировать смещение через RV1 на делитель ОС по выходному напряжению R6R5. Также стабилизатор служит опорой для порога переключения с холостого хода на рабочий. Можно было это реализовать и стабилитроном, а можно L78L09.

                                        Что правда стоило бы поставить, так это развязывающие конденсаторы по 100 нФ для MC34063 и LM358 (по питанию)

                                        Все конденсаторы в наборе керамические, платка крохотная, вполне хватает минимально имеющегося числа.
                                          +1
                                          В чём состоит неверность?


                                          Сравните, что нарисовано у вас, и как их рекомендуют включать в даташите на MC34063. Сигнал с этих резисторов должен обрабатываться входом Ipk, который у вас просто не используется. Приведенное на схеме включение работает крайне топорно, притом что даже не меняя элементной базы можно было бы сделать элегантнее.

                                          Можно было это реализовать и стабилитроном, а можно L78L09.


                                          Согласен, дело вкуса.

                                          Все конденсаторы в наборе керамические


                                          Кстати тоже не лучший выбор. У вас там емкости в десятки микрофарад. Такие конденсаторы, если они керамические, делаются из керамики с характеристиками X7R или даже хуже. Их емкость дико зависит от температуры и приложенного напряжения. При ваших рабочих напряжениях от заявленных 10/22 мкФ остается хорошо если треть. Ставить конденсатор с нестабильными характеристиками в цепь ОС ОУ — тоже так себе идея, хотя тут, конечно, это некритично.

                                          Кроме того, низкое ЭПС керамического конденсатора может быть причиной нестабильности классического регулятора напряжения. Но вам, видимо, с этим повезло. Современные варианты 78xx крайне стабильны.

                                          Лучшим выбором были бы обычные электролитические конденсаторы в SMD-исполнении.
                                            +2
                                            Сравните, что нарисовано у вас, и как их рекомендуют включать в даташите на MC34063


                                            Лучшим выбором были бы обычные электролитические конденсаторы в SMD-исполнении

                                            У нас получилось компактно и доступно, в том числе для сборки начинающими любителями. В одних применениях нужно учитывать всё, что Вы перечислили, в других не следует забывать, но можно сознательно пренебречь.
                                              +2
                                              Да-да, вы нашли верную картинку. А теперь внимааааательно посмотрите, как включен вывод Ipk на картинке из даташита и у вас.

                                              Внимательно смотреть надо было мне. Просто на схеме в статье эта часть нарисована не слишком ясно. Мне показалось, что закорочены все выводы — и 6, и 7, и 8, и 1.

                                              Этот вопрос снят.
                                                +1
                                                И в чём различие?
                                                  0
                                                  Я поправил сообщение выше. Различие только в рисовке, вопрос снят. Мне показалось, что соединены все выводы — 6, 7, 8 и 1.
                                          0
                                          Опять же, для помехоподавления имеет смысл поставить конденсатор на 10… 100 нФ параллельно двигателю.

                                          У нас параллельно двигателю, только через рабочий шунт, стоит D1, отправляющий энергию самоиндукции обратно в двигатель, служа не просто защитой схемы, а нижним силовым ключом понижающего преобразователя. В дополнительном снаббере для маленькой дрельки нет необходимости.
                                            0
                                            Искрение щеток никто не отменял, что в маленькой дрельке, что в большой. Так что конденсатор был бы кстати. Но можно и без него, да. В любом случае, это не главный недостаток предлагаемой схемы.
                                            0
                                            подавать туда аналоговый уровень для линейной установки коэффициента заполнения ШИМ на выходе — крайне неоптимальное решение.


                                            Микросхема регулирует коэффицент заполнения так, чтобы поддерживать на ноге 5 напряжение, равное опорному (номинально 1.25В). Что означает ток 1.25 мА через R5. Когда выход компаратора U2B в состоянии низкого уровня, влияние на делитель ОС с R6 отсутствует, и схема стабилизирует напряжение на двигателе (плюс рабочем шунте, падение на котором вносит допустимую ошибку). Когда выход U2B поднимается до высокого уровня (ном. 9В минус падение на выходном буфере), в R1 втекает дополнительный ток, и напряжение на моторе для достижения 1.25В на входе ОС контроллера нужно уже меньшее. Какое именно, подстраивается с помощью RV1.

                                            Таким образом, усилитель сигнала рабочего шунта и компаратор не являются частью обратной связи, но влияют на неё током смещения, когда необходимо задать холостой ход.

                                            Получается, с нашим регулятором один и тот же моторчик может работать от источников питания с разными напряжениями, при этом настройки никуда не плывут, (если входное напряжение не чрезмерно низкое, но это нештатный случай).
                                              0
                                              Прочтите аппноут, который я советовал. MC34063 не регулирует коэффициент заполнения, она включает или выключает генератор. Это режим PFM.

                                              А так, я понял, что вы хотели сделать. Я объясняю, что у вас получилось не совсем то. :)
                                                0
                                                Имеете в виду максимальный Кзап 87,5%? Есть такое дело. Решение не идеально, не спорю. Зато компактно, общедоступно и имеет самообразовательную ценность.
                                                  +1
                                                  Имею в виду, что в случае MC34063 подачей напряжения на управляющий вход невозможно добиться линейного изменения коэффициента заполнения.

                                                  Генератор у MC34063 всегда работает на фиксированной частоте и фиксированной скважности, сигнал с компаратора лишь включает или отключает его (точнее, разрешает или запрещает прохождение сигнала с него на ключ), но не управляет собственно коэффициентом заполнения.

                                                  Например, TL5001, TL494, UC3842 принципиально можно сконфигурировать так, чтобы, подавая на вход ОС линейно изменяющееся напряжение, получать на выходе ШИМ с линейно изменяющимся коэффициентом заполнения. С MC34063 такое невозможно — сигнал от компаратора заводится на элемент «И», который управляет выходным составным транзистором. Линейное регулирование в такой системе невозможно. Цитата из AN920/D, ссылку на которую я приводил:

                                                  The output of the comparator can set the latch only during the ramp−up of CT and can initiate a partial or full on−cycle of output switch conduction. Once the comparator has set the latch, it cannot reset it. The latch will remain set until CT begins ramping down. Thus the comparator can initiate output switch conduction, but cannot terminate it and the latch is always reset when CT begins ramping down. The comparator’s output will be at a Logic “0” when the output voltage of the switching regulator is above nominal. Under these conditions, the comparator’s output can inhibit a portion of the output switch on−cycle, a complete cycle, a complete cycle plus a portion of one cycle, multiple cycles, or multiple cycles plus a portion of one cycle.

                                                  Таким образом, режим работы MC34063 — не PWM, а PFM, ближе к constant-on-time / hysteretic mode.

                                                  В случае регулятора напряжения это имеет тот плюс, что все проблемы, связанные с компенсацией ОС, моментально исчезают. Также MC34063 нечувствительна к ЭПС конденсаторов и прочим тонким вещам, она железно стабильна — точнее, штатно осциллирует. Плата за такое удобство — повышенные пульсации на выходе, но в наши дни эта проблема при необходимости легко решается с помощью дополнительного LDO-регулятора.

                                                  В вашем случае сигнал на моторе будет колбасить, это не будет нормальный ШИМ. Да, мотор проинтегрирует и это, но неаккуратненько…
                                                    0
                                                    Имею в виду, что в случае MC34063 подачей напряжения на управляющий вход невозможно добиться линейного изменения коэффициента заполнения

                                                    Верно, так ведь здесь и нет задачи линейно изменять Кзап. Нужно всего лишь держать 2 уровня напряжения на клеммах мотора, холостого и рабочего хода. Пульсации некритичны.
                                              +1
                                              Такие схемы последние лет двадцать делают на таймере 555. Можно было сделать на нем. Как вариант, можно было бы на одной части сдвоенного ОУ собрать генератор ШИМ, а на второй — компаратор.

                                              Первый вариант нашего регулятора был как раз на сдвоенном ОУ, когда на холостом ходу подавались с мультивибратора прямоугольные импульсы фиксированной частоты и скважности, а при достижении порога включения рабочего хода компаратор через монтажное ИЛИ открывал ключ, пока ток не упадёт до холостого. Но у такой версии никакой стабилизации, никаких защит, зависимость от напряжения питания. Потому в серию прототип не пошёл, хотя действует, и активно использовался до тех пор, пока не разработали описанный в статье.



                                                0
                                                Опять же, для помехоподавления имеет смысл поставить конденсатор на 10… 100 нФ параллельно двигателю.
                                                Низяя!)
                                                Это же дроссель тут
                                                0
                                                Какая-то странная реализация, как только идет речь о «порогах» — значит это какая-то простая система из нескольких состояний. На видео видно/слышно как раз эти моменты, происходит резкое увеличение оборотов при нагрузке. Лучше бы конечно этот процесс был линейным, а точнее, зависел напрямую от оборотов (стаб оборотов).
                                                  +2
                                                  Смысл предлагаемого в статье решения — всего лишь в ограничении оборотов холостого хода, это да.

                                                  А в случае стабилизации оборотов пришлось бы возиться с компенсацией линейной обратной связи.
                                                    0
                                                    Схема ограничивает обороты холостого хода, а ещё ограничивает потребляемый ток на уровне 1А, чтобы не сжечь мотор, регулятор, БП и т.д. при застревании сверла. А обороты микродрели зачем стабилизировать? Нужен разумный максимум, чтобы быстро и качественно просверлить.
                                                      –1
                                                      Воу. А сколько же сие потребляет в режиме сверления? Если что, предельный ток ключа у MC34063 — 1.5 А. *facepalm*
                                                        0
                                                        Верно, предельный ток 1.5А, исходя из чего и был выбран номинал защитного шунта для создания запаса надёжности. Потребление зависит от диаметра сверла, скорости подачи, обрабатываемого материала.
                                                          0
                                                          Вот оно чего. :) Как по мне, не совсем так надо бы создавать запас надежности, ну да ладно. Впрочем, выше я уже привел развернутую критику и изложил свои мысли на тему того, как бы я делал такую вещь.
                                                            0
                                                            Критика — это очень здорово и нужно. Можно создать более энергоэффективный вариант, с меньшими потерями на шунтах и ключах, реверсом, регулируемой стабилизацией оборотов рабочего хода, даже активное противозастревание сверла добавить. Но это уже будет дороже, возможно, труднее паять, при сохранении компактности, и не факт, что нужно для большинства микродрелей и сверлильных станочков. Как бы то ни было, чем больше вариантов и творчества, тем лучше!
                                                        0
                                                        Обороты нужно стабилизировать, чтобы они не падали под нагрузкой.
                                                          0
                                                          Если делать более продвинутое устройство минигравёр, тогда да. Минидрели, учитывая небольшую мощность его движка, достаточно двух режимов, холостого и рабочего.
                                                      +1
                                                      Когда позиционируем сверло, держа микродрель в руке или двигая плату на столике станка, обороты должны быть минимальными, но не нулевыми, иначе пусковой рывок помешает позиционированию и может привести к повреждению участка платы. Как только сверло попало в керн, нужно давать максимальные обороты, на которых сверление не только максимально быстрое, но и наиболее чистое, (если у сверла правильная заточка). Когда прошли глубину, тормозящий момент снова упал, и контроллер отрабатывает переход на холостые обороты с небольшой задержкой, чтобы сверло не застряло при вытаскивании. Так можно быстро, качественно и радостно просверлить все отверстия.
                                                      0
                                                        0
                                                        Схема очень распространённая, греется, требует настройки, в т.ч. компенсации ПОС, под конкретный источник питания и двигатель, работает, по отзывам, не со всеми двигателями.
                                                        +1
                                                        Пробовал пару лет назад для точно такой-же микродрели собрать регулятор по схеме Савова. Регулятор работал исправно, но полную мощность не выдавал, выдавал где-то половину при нагрузке (при всех возможных положениях подстроечника). В принципе, сверлит, причем аккуратно, но гораздо медленнее, чем дрель, подключенная напрямую. Как с этим обстоят дела у вашего регулятора?
                                                          0
                                                          Если напряжение питания не ниже номинального напряжения двигателя плюс падение на встроенном ключе MC34063, схема подаёт двигателю полное номинальное напряжение, а его ток ограничивает по условию непревышения потребляемого извне тока. Т.е. значительной потери мощности не происходит, в отличие от схем с линейными регуляторами. У нас силовой транзистор в ключевом режиме: либо насыщение, либо закрыт. В этом достоинство импульсных регуляторов.
                                                            0
                                                            И да, учесть ещё максимальный коэффициент заполнения 6/7.
                                                              0
                                                              а какое падение? другими словами, если дрель на 12В, какой должен быть блок питания? 15В хватит?
                                                                0


                                                                Согласно информационным листкам, примем суммарное падение на встроенном ключе MC34063 и диоде защиты от переполюсовки равным 1.5В. Значит, для обеспечения полной мощности Uпит >= 7/6 Uдв + 1.5В. Получается 15.5В. В реальности падение меньше, 15В хватит.
                                                          0
                                                          Извините, за небольшую придирку к названию. Согласно вики:
                                                          Дрель — ручной, пневматический или электрический инструмент, предназначенный для придачи вращательного движения сверлу или другому режущему инструменту для сверления отверстий в различных материалах при проведении строительных, отделочных, столярных, слесарных и других работ.

                                                          Там куча картинок с ручными и электро, но и последние в руках дуржат. А в статье сверлильный станок — приставка к дрели.
                                                            0
                                                            Автомат оборотов задумывался как приставка к Буратору, но прекрасно работает и с ручной минидрелью, причём получается очень опрятно и удобно. Малюсенькая лёгонькая платка с переходным пластиковым кольцом, винтовые зажимы для питающего провода устраняют ещё одну болезнь «народных» бескорпусных микродрелей — отлом в местах пайки к ламелям моторчика.
                                                            +1
                                                            Этот двигатель вместе с патроном и свёрлами стоит $10, смысла нет ему «продлевать жизнь» делая платы ещё за $20.
                                                              +1
                                                              Вы на прядок ошиблись в своей оценке. Даже приятно!
                                                                0
                                                                Особенно в плане «не стоит продлевать». ;)
                                                                  0
                                                                  Какова итоговая стоимость платы с деталями?
                                                                    0
                                                                    на сайте есть цена
                                                                0
                                                                А почему файлы в SprintLayout? 50 евро стоит всё таки.
                                                                  +1
                                                                  На постсоветском пространстве все-же получила наибольшее распространение по известным причинам. По моей статистике.
                                                                  Если нужно, то могу предоставить Gerber-файлы по запросу на почту.

                                                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                Самое читаемое