Navrhuje se zvážit možnost převodu elektrických holicích strojků z baterie na síťové napájení.
Důvod byl následující. Na příští narozeniny byl představen lehký a kompaktní elektrický holicí strojek s japonským designem, který byl v té době bezprecedentní (jak říká nápis na břitvě).
Holicí strojek zpočátku potěšil svou prací, zejména ve srovnání s tradičními elektrickými holícími strojky. Ale štěstí netrvalo dlouho. Uplynulo několik měsíců a vyvstaly problémy. Holicí strojek vyžadoval nepřetržitý náboj (vypnutý, oholený a znovu do sítě), jinak za další oholení nebyl dostatek náboje. Pak kapacita baterie začala rychle klesat a bylo zbytečné používat elektrický holicí strojek. A tak se přesunula na vzdálenou polici, přeplněnou modernějšími a spolehlivějšími návrhy, kde ležela několik let bez použití.
Nedávno, v letní sezóně, byl potřebný náhradní elektrický holicí strojek a já znovu narazil na odložený holicí strojek. Protože její zdroj nebyl využit (pracovala trochu, nainstalovaný nůž a síťka fungují, existují náhradní nože), rozhodl jsem se holicí strojek obnovit.
Analýza příčin vady
Abychom analyzovali příčiny selhání konstrukce, budeme analyzovat břitvu, pro kterou jsme odšroubovali čtyři šrouby ze zadní strany pouzdra - samořezný šroub a otevřete zadní kryt.
Vyjmeme vestavěnou nabíjecí desku z pouzdra a odpojíme pájenou baterii.
Baterie velikosti AA s kapacitou 500 mAh instalovaná v holicí strojku Ni-Cd se stala nepoužitelnou ve vzhledu a měření napětí a proudu (ztráta kapacity).
Důvodem dlouhého nabíjecího času a rychlého selhání baterie byl čínský „šetrnost“ - maximální zjednodušení nabíječky zabudované do elektrického holicího strojku. Jeho skutečné rozvržení je uvedeno níže.
Tato nabíječka (nabíječka) je vyrobena s nízkým výkonem. Výstupní nabíjecí proud této nabíječky je pod 20 mA, což je 2,5krát nižší než standardní nabíjecí režim pro baterii nainstalovanou v břitvě a 7,5krát nižší než možný rychlý nabíjecí režim. Tato data jsou uvedena na samotné baterii (viz výše). V souvislosti s takovým zjednodušením nabíjecího obvodu musela být baterie namísto 14 hodin nabíjení ve standardním režimu nabíjena od nuly do plné kapacity po dobu delší než 30 hodin.Neúplné vybití po holení, neúplné nabíjení kvůli nízkému proudu a nedostatku hodin za den, jakož i účinek „paměti“ Ni-Cd baterie, jej proto rychle nepoužily.
S existující pamětí nemá smysl vyměňovat baterii za novou, čeká na ni stejný osud. Pro normální provoz holicího strojku je možné zvýšit výstupní proud nabíječky zvýšením kapacity kondenzátoru C1 na dva mikrofarady (o 450 nebo 600 voltů) a rozsvícením indikátoru LED prostřednictvím omezujícího odporu. Použití nabíjecího holicího strojku však vyžaduje jeho neustálé sledování - nezapomeňte jej nabít, včas vypnout, pravidelně provádět cyklus úplného vybití a nabití. A výhody tohoto designu jsou minimální. Vzhledem k tomu, že autonomní provoz tohoto elektrického holicího strojku je prakticky nepostradatelný, bylo rozhodnuto jej převést na energii ze sítě střídavého proudu 220 V.
Zdrojová data
Při napájecím napětí 1,5 V spotřebuje holicí strojek proud 0,6 ... 0,8 A v provozním režimu a až 1,4 A v spouštěcím režimu. Odpor jeho vinutí je asi 0,3 ohmu.
Holicí strojek
1. Volba režimu
Kvůli velké spotřebě proudu elektromotoru, beztransformátorový napájecí obvod pro elektrický holicí strojek ze sítě 220V zmizí. Výkonový obvod transformátoru nezapadá do malých rozměrů břitvy. Výstupem bude použití pulzního obvodu pro přeměnu AC 220V na zdroj konstantního napětí pro elektrický motor holicího strojku.
Taková schémata jsou dostupná, ale ne nejjednodušší, pokud jde o komponenty, výrobu a uvedení do provozu. Proto půjdeme jednodušším způsobem - zakoupíme hotovou spínanou napájecí jednotku (UPS) - univerzální síťový adaptér s 220 V až 3 ... 12 V a zátěžovým proudem až 1,0 A. Bonusem k nákupu bude stabilizace výstupního napětí a ochrana proti zkratům a přetížení.
Při použití břitvy se zatížení nožů často mění, proto se mění otáčky motoru a proud spotřebovaný motorem. Kromě toho je maximální proud UPS omezen na 1,0 ampér, což je méně než zapínací proud holicího strojku. Abychom eliminovali vliv těchto problémů, vyrobíme a namontujeme proudový stabilizátor do těla holicího strojku podle níže uvedeného schématu.
2. Popis obvodu stabilizátoru proudu
Proudový stabilizátor holicího elektromotoru se vyrábí na tranzistorech VT1, VT2.
Holicí strojek se zapíná posuvným spínačem S1 umístěným na standardní desce holicího strojku. Proud z UPS diodou VD1, která chrání obvod před nesprávným spínáním, je přiváděn do elektrického holicího strojku M, poté do tranzistoru VT1 s polním efektem a do omezovacího odporu R6. Hlavní proud prochází po tomto napájecím obvodu až 1,0 ampér, proto musí mít všechny součásti součástku proudovou rezervu.
Rezistor R6 je omezovač rozběhového proudu, slouží také jako proudový senzor, má nízký odpor (0,33 Ohmů) s výkonem až 5 wattů. Napětí úměrné napětí na proudovém senzoru je odebráno ze záložního rezistoru R5 a je přiváděno do řídicího tranzistoru VT2. Když se proud zvýší na R6 (R5), poklesne na něm pokles napětí, tranzistor VT2 se mírně otevře, čímž se sníží napětí na hradle tranzistoru VT1. To vede ke snížení proudu prostřednictvím VT1 a ke stabilizaci proudu v obvodu motoru. Při poklesu proudu dochází k reverzním procesům prostřednictvím R6 (R5).
Ruční nastavení ladicího odporu R5 vám umožní nastavit proud a nastavit optimální otáčky motoru. Mezní napětí na hradle tranzistoru VT1 se nastavuje volbou odporu rezistoru R2. Kondenzátor C2 a dioda VD2 optimalizují výkon motoru.
3. Výroba stabilizátoru proudu
Jako indikátor inkluze používáme standardní LED. Používáme elektrický motor, desku plošných spojů a vypínač, který je k dispozici v holicím stroji. Pro dokončení okruhu nakupujeme nebo vybíráme z dostupných chybějících rádiových komponent.Přednastavte směr otáčení motoru nebo polaritu jeho připojení.
Položíme části stabilizátoru proudu na univerzální desku s obvody. Obrys holicího strojku sbíráme úplně. Nastavovací odpor R2 je nahrazen proměnnou 1,0 mOhm.
Nahradíme standardní síťový konektor jiným, který odpovídá konektoru UPS. Dno konektoru může být vyrobeno z 1,5 mm tlustého textilního plechu s dodatečně lepenými krycími vrstvami, aby se zabránilo připojení konektoru při připojení UPS.
Z vestavěných paměťových prvků zcela osvobodíme holicí strojek (kromě standardní LED). Ve volném prostoru desky, napravo od motoru, instalujeme omezovací odpor R6 a tranzistor VT1 s efektem pole na provizorní zářič. Chladič je vyroben z hliníkového plechu o tloušťce 1,5 mm. Rozměry radiátoru jsou určeny volným prostorem v krytu. Dolní kontaktní část chladiče je vytvořena ve tvaru čtverce a je upevněna k desce pomocí šroubu M3 skrz podložku, aby se vytvořila mezera a zvýšil se přenos tepla zespodu. Horní přídavná část chladiče je připevněna ke stejnému šroubu.
Po instalaci výše uvedených prvků jsme podle velikosti volného prostoru v břitvě vyřízli pracovní desku pro zbývající rádiové komponenty. Zapojili jsme obvod na desku.
Elementicky sestavte design elektrického holicího strojku do jedné jednotky.
Nakonec upravíme provozní režim elektrického holicího strojku, sestavíme pouzdro a použijeme plody naší práce.
