Для повышения удобства пользования микродрелью при сверлении отверстий в печатных платах радиолюбители используют различные устройства её питания [1-3]. Алгоритм их работы прост. В отсутствие механической нагрузки на электродвигатель микродрели поступает пониженное напряжение, при котором частота вращения его вала невелика. С увеличением нагрузки (во время сверления) потребляемый электродвигателем ток возрастает и питающее напряжение автоматически повышается до номинального, что обеспечивает нормальный режим сверления. По окончании сверления напряжение и частота вращения вала снова понижаются.
Рис. 1
Таков же алгоритм работы и предлагаемого устройства, схема которого показана на рис. 1. Оно предназначено для совместной работы со штатным блоком питания микродрели. Его основа - регулируемый интегральный стабилизатор напряжения LM337T (DA1). Как известно, выходное напряжение этого стабилизатора зависит от напряжения на его входе управления (вывод 1), которое в данном случае задано резистив-ным делителем R5R6. Без нагрузки ток через электродвигатель М1 меньше порогового значения, поэтому напряжения на датчике тока - резисторе R2 недостаточно для открывания транзистора VT1. В этом режиме подстроечным резистором R5 напряжение на электродвигателе устанавливают таким, чтобы его вал вращался относительно медленно.
С началом сверления нагрузка на вал двигателя и потребляемый им ток увеличиваются. Возросшее падение напряжения на резисторе R2 открывает транзистор VT1 и через резистор R4 на вход управления стабилизатора DA1 поступает напряжение с минусовой линии питания. Это приводит к повышению напряжения на двигателе, поэтому частота вращения его вала увеличивается. По окончании сверления потребляемый двигателем ток уменьшается, транзистор VT1 закрывается и выходное напряжение стабилизатора вновь понижается. Порог открывания транзистора устанавливают подстроечным резистором R1, а максимальное напряжение на двигателе - резистором R4. Конденсатор С2 обеспечивает плавное повышение и снижение напряжения питания электродвигателя, СЗ подавляет помехи при его работе. Диоды VD1, VD2 ограничивают падение напряжения на датчике тока R2. Их можно не устанавливать, если при максимальном потребляемом электродвигателем токе оно не превышает 1,2...1,4 В.
Детали устройства - практически любые малогабаритные, каких-либо особых требований к ним не предъявляется. Стабилизатор напряжения DA1 необходимо снабдить теплоотводом с площадью охлаждающей поверхности не менее 20 см2. Резистор R2 подбирают таким, чтобы в режиме холостого хода падение напряжения на нём не превышало 0,2..,0,3 В, а при сверлении возрастало до 0,9... 1 В.
Рис. 2
Схема устройства, которое можно использовать с любым блоком питания, обеспечивающим достаточные для работы электродвигателя напряжение и ток, представлена на рис. 2. В отличие от первого, оно содержит выпрямительный мост VD1-VD4 и параллельный стабилизатор напряжения DA2. Поэтому, даже если блок питания нестабилизированный, напряжение на электродвигателе будет изменяться в строго установленных пределах. Кроме того, если питающее напряжение переменное, оно выпрямляется диодным мостом VD1-VD4 (пульсации сглаживает конденсатор С1), а если постоянное, то подводится к элементам устройства в требуемой полярности независимо от полярности напряжения на входе.
Частоту вращения вала электродвигателя на холостом ходу устанавливают подстроечным резистором R9, пороговое значение тока, при котором открывается транзистор VT1, - подборкой резистора R1 (грубо) и подстроечным резистором R2 (плавно), максимальное напряжение на электродвигателе - резистором R7. Номиналы элементов на схеме указаны для питания электродвигателя ДПМ-ЗОН1-9. Режимы его работы установлены следующие: ток холостого хода - 120 мА при напряжении 3 В, ток в режиме сверления - 600...700 мА при напряжении 8 В.
Рис. 3
Детали устройства смонтированы на печатной плате (рис. 3), изготовленной из фольгированного стеклотекстолита. Постоянные резисторы - МЛТ, С2-23, Р1-4, под-строечные - СПЗ-19а, конденсаторы - оксидные импортные. Стабилизатор напряжения DA1 снабжён П-образным теплоотводом, согнутым из полоски листового (толщинои 3 мм) алюминиевого сплава размерами примерно 50x19 мм.
Транзистор КТ3102Б заменим любым из этой серии, стабилизатор напряжения TL431CLP - любым зарубежным аналогом в корпусе ТО-92 или отечественным КР142ЕН19, диоды 1N4002 - любыми серии 1N400x. Вместо микросхемы LM337T в обоих устройствах можно применить LM317T, но в этом случае необходимо изменить полярность включения оксидных конденсаторов, диодов и электродвигателя, применить транзистор структуры р-п-р (например, серии КТ3107), а во втором устройстве ещё и поменять местами резисторы R6, R7 и выводы 2 и 3 микросхемы DA2. Кроме того, следует учесть, что цоко-лёвка микросхем LM337T и LM317T (в корпусе Т0-220) разная: у последней вход - вывод 3, а выход - вывод 2.
Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 4. Её помещают в пластмассовый корпус подходящих размеров. Выключатель питания можно ввести в разрыв любой линии питания.
Рис. 4.
Литература
1. Саглаев С. Удобная микродрель. - Радио, 2009, № 9, с. 29, 30.
2. Глибин С. Приставка для управления микродрелью. - Радио, 2010, № 7, с. 30.
3. Гуреев С. Устройство питания сверлилки. - Радио, 2011, № 5, с. 33.
Автор: И. Нечаев, г. Москва