<img alt="logo" style="margin: 0px 3px 3px 0px; float: left;" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/logo.jpg" width="100" />Prezentowany zasilacz projektowany by? z my?l? wykorzystania go do zasilania silnik krokowych w frezarce sterowanej komputerowo. Urz?dzenie sk?ada si? z uk?adu start stop z sygnalizacj? stanu pracy, soft-startu transformatora, zasilacza niestabilizowanego i stabilizowanego o napi?ciu wyj?ciowym 12V i obci??alno?ci pr?dowej 1A. Zasilacz zosta? wyposa?ony w szereg zabezpiecze? jak i uk?ad automatycznego roz?adowania kondensator po wy??czeniu napi?cia zasilania <br /> <p class="contentheading"><b>zasilacz niestabilizowany<br /></b></p> <p>projekt zasilacza zawiera w sobie, a? 4 bloki odpowiedzialne za r ne funkcje. Dla zapewnienia odpowiedniego napi?cia zasilania oraz odpowiedniej wydajno?ci pr?dowej dla sterownik silnik krokowych oraz do zasilania logiki p?yty g? nej frezarki CNC, nale?a?o w jednej konstrukcji zawrze? zasilacz niestabilizowany i stabilizowany. Pierwszy z nich czyli zasilacz niestabilizowany opiera si? o bardzo prost? konstrukcj? rys.1. Zasad? dzia?ania przedstawiono w artykule <a title="zasilanie uk?ad elektronicznych" href="index.php?option=com_content&view=article&id=111:zasilanie-ukadow-elektronicznych& catid=43&itemid=123"> Zasilanie uk?ad elektronicznych </a>. Napi?cie wyj?ciowe sinusoidalne strony wt nej transformatora prostowane jest za pomoc? mostka prostowniczego B2. Napi?cie wyprostowane dwupol kowo trafia do baterii kondensator z?o?onej z element C3-C5.</p> <p style="text-align: center;"><img alt="zasilacz_cnc (1)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(1).png" width="450" height="178" /></p> <p style="text-align: center;"><em>rys. 1. Schemat ideowy zasilacza niestabilizowanego.<br /></em></p> <p>je?eli wypadkowa pojemno?? 30000uF by?a by nie wystarczaj?ca do zacisk oznaczonych jako DODATKOWA POJEMNO?? mo?na do??czy? kolejne kondensatory. Nale?y jednak pami?ta? o tym by dodatkowe kondensatory??czy? r nolegle ze sob?, zachowa? odpowiedni? polaryzacj? na wej?ciu oraz by napi?cie maksymalne pracy kondensator nie by?o ni?sze ni? napi?cie wyj?ciowe zasilacza niestabilizowanego. Zasilacz projektowany by? na napi?cie nie wi?ksze ni? 50V dlatego zastosowano w nim kondensatory 10000uF/50V. Istnieje mo?liwo?? zmiany napi?cia wyj?ciowego na wy?sze, ale nale?y zmieni? kondensatory na takie by poprawnie pracowa?y przy za?o?onym napi?ciu. Po na?adowaniu kondensator i wy??czeniu uk?adu bez obci??enia na zaciskach wyj?ciowych OUT1-OUT4 i GND2 przez d?ugi czas utrzymywa? si? mo?e napi?cie. Dzieje si? tak za spraw? energii zgromadzonej w znacznej pojemno?ci zasilacza. Przypadkowe zwarcie zacisk wyj?ciowych spowodowa?o by gwa?towne roz?adowanie kondensator, a nawet ich uszkodzenie. Dla zapobiegni?cia tych niepo??danych efekt zastosowano rezystor roz?adowczy R9, kt y w chwili wy??czenia napi?cia zasilania zostaje w??czony dzi?ki stykom przeka?nika RL2 pomi?dzy zaciski wyj?ciowe + i - zasilacza niestabilizowanego, roz?adowuj?c?adunek zgromadzony w baterii kondensator. Zastosowanie zasilacza niestabilizowanego podyktowane by?o zwrotem energii do zasilacza podczas hamowania silnik krokowych na co nie pozwoli? by zasilacz stabilizowany. Zabezpieczenia wyj?ciowe F2 - F5 powinny zosta? dobrane zgodnie z obci??eniem ka?dego z wyj??. W projekcie zak?adano,?e 3 wyj?cia obci??one b?d? pr?dem mniejszym ni? 3A wynikaj?cym z pr?du znamionowego silnik krokowych dlatego zastosowano 3 bezpieczniki topikowe i pr?dzie znamionowym 3A. Czwarte wyj?cie stanowi rezerw? i b?dzie wykorzystane do zasilania 4 osi frezarki w p niejszym czasie.</p> <p> </p> <p class="contentheading"><b>zasilacz stabilizowany</b></p> <p>dla poprawnej pracy p?yty 1 / 5
g? nej frezarki CNC a w szczeg no?ci przeka?nik na niej zainstalowanych niezb?dne by?o doprowadzenie napi?cia stabilizowanego 12V. Do tego celu zaprojektowano zasilacz stabilizowany oparty o stabilizator liniowy 7812 i kilka element biernych. Zasad? dzia?ania przedstawiono w artykule <a title="zasilanie uk?ad elektronicznych" href="index.php?option=com_content&view=article&id=111:zasilanie-ukadow-elektronicznych& catid=43&itemid=123"> Zasilanie uk?ad elektronicznych </a>. Schemat zasilacza stabilizowanego rys. 2 zaczerpni?to z noty katalogowej producenta stabilizatora. Do zabezpieczenia wyj?scia zasilacza stabilizowanego zastosowano bezpiecznik topikowy F6 o pr?dzie znamionowym 1A.</p> <p style="text-align: center;"><img alt="zasilacz_cnc (2)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(2).png" width="450" height="142" /></p> <p style="text-align: center;"><em>rys. 2. Schemat ideowy zasilacza stabilizowanego.</em></p> <p><em><br /></em></p> <p><b><span class="contentheading">uk?ad START-STOP</span><br /></b></p> <p>uk?ad start stop zrealizowano w oparciu o jeden przeka?nik RL1 z dwoma niezale?nymi stykami. Wej?cia oznaczone jako START SW (NO) oraz STOP SW (NC) s?u?? do pod??czenia Przycisk START i STOP zasilacza. Przycisk chwilowy START powinien by? typu NO (normalnie otwarty), natomiast przycisk STOP typu NC (normalnie zwarty). Obra przyciski chwilowe powinny umo?liwia? prac? przy napi?ciu przemiennym 230V, z tego powodu kategorycznie nie nadaj? si? do tego celu przyciski typu microswitch. Do zacisk STOP SW (NC) mo?na pod??czy? wi?cej ni? jeden przycisk. Mo?e to by? na przyk?ad wy??cznik kra?cowy zamontowany w obudowie rozdzielni urz?dzenia, tak?e otwarcie pokrywy lub drzwi rozdzielni spowoduje rozwarcie jego styk i natychmiastowe wy??czenie zasilacza. Mo?na r nie? pod??czy? przycisk awaryjnego zatrzymania, tzw. E-stop kt ego u?ywa si? w razie niebezpiecze?stwa lub awarii urz?dzenia. Wszystkie przyciski STOP nale?y??czy? szeregowo. Podobnie sprawa wygl?da z przyciskami START. Mo?na pod??czy? r nie? wi?cej ni? jeden przycisk w??czaj?cy urz?dzenie. Kolejne przyciski nale?y jednak??czy? r nolegle. Do zacisk LAMP START i LAMP STOP mo?na pod??czy? lampki kontrolne wskazuj?ce prac? urz?dzenia (LAMP START) lub jego zatrzymanie (LAMP STOP). Najlepiej do tego celu wykorzysta? popularne neon ki w kolorze zielonym i czerwonym. Lampi powinny by? przystosowane do pracy przy napi?ciu sinusoidalnym 230V, nie zaleca si? stosowanie diod LED ze wzgl?du na du?e straty wydzielane na rezystorze ograniczaj?cym pr?d diody.</p> <p> </p> <p><b><span class="contentheading">uk??d SOFT START</span><br /></b></p> <p>ostatni z opisywanych blok sk?adaj?cych si? na zasilacz do frezarki CNC to uk?ad mi?kkiego startu transformatora zwany z ang. soft-start. Transformator toroidalny znacznej mocy jaki zastosowano w tym projekcie podczas za??czenia do sieci elektroenergetycznej wraz o obci??eniem jakim jest pusta bateria kondensator potrafi sprawi? przykre niespodzianki. Najcz??ciej ko?czy si? to na zadzia?aniu jednego bezpiecznika lub wy??cznika nadpr?dowego, ale w skrajnych wypadkach mo?e wywo?a? zadzia?anie zabezpieczenia g? nego. Dzieje si? tak za spraw? chwilowego pr?du rozruchowego transformatora (pr?d magnesowania), kt y przy du?ych transformatach mo?e osi?ga? znaczne warto?ci. Spraw? pogarszaj? w??czone po stronie wt nej baterie kondensator o znacznej pojemno?ci, kt e w chwili za??czenia stanowi? zwarcie i tym samym wymuszaj? przep?yw bardzo du?ego pr?du z sieci elektroenergetycznej, cz?sto wi?kszego ni? progowe warto?ci zadzia?ania zabezpiecze? nadpr?dowych. Rozwi?zaniem tego problemu jest zastosowany tutaj uk?ad soft start. Strona pierwotna transformatora zasilana jest przez 4 rezystory du?ej mocy R3-R6, kt e ograniczaj? pr?d rozruchowy. Zaraz po za??czeniu poprzez zasilacz beztransformatorowy sk?adaj?cy si? z 2 / 5
mostka prostowniczego B1, kondensatora C1 oraz rezystor R1 i R2?adowany jest kondensator C2. Po osi?gni?ciu progowego napi?cia zadzia?ania cewki przeka?nika RL2 styki 11 i 14 Zostaj? zwarte bocznikuj?c rezystory ograniczaj?ce pr?d rozruchowy, tak by zasilacz m? dzia?a? z pe?n? wydajno?ci?. Prze??czenie nast?puje po oko?o 1-2 s po za??czeniu zasilania, jest to czas niezb?dny na cz??ciowe na?adowanie kondensator oraz na namagnesowanie rdzenia transformatora toroidalnego co zmniejsza udar pr?dowy. Druga para styk 21 i 22 przeka?nika RL2 zosta?a wykorzystana do roz?adowywania baterii kondensator po wy??czeniu zasilacza o czym pisano wcze?niej. Rezystory R3-R6 nie powinny mie? mocy mniejszej ni? 5W ze wzgl?du na bardzo du?e chwilowe straty. Rezystory montowane pionowo powinny mie? bezwzgl?dnie izolowane wyprowadzenia ze wzgl?du na pojawiaj?ce si? tam napi?cie sieciowe niebezpieczne dla?ycia i zdrowia cz?owieka.</p> <p>by zwi?kszy? uniwersalno?? zasilacza zastosowano z??cze szpilkowe JP1 ze zwork? opisane jako WSP NA MASA kt e pozwala po wyj?ciu zworki na oddzielenie mas zasilacza niestabilizowanego i stabilizowanego. Zaleca si? jednak??czenie mas (mo?na zamiast z??cza szpilkowego i zworki wlutowa? zwor? z drutu) je?eli oba zasilacze wykorzystywane s? w jednym urz?dzeniu.</p> <p>wszystkie wyj?cia zasilacza zabezpieczone s? bezpiecznikami topikowymi 5x20mm. Pr?d znamionowy bezpiecznik nale?y dobra? odpowiednio do ka?dego z wyj??. R nie? ca?y zasilacz zabezpieczony jest przed przeci??eniem, nale?y jednak zastosowa? tam bezpiecznik zw?oczny o pr?dzie znamionowym odpowiednim do mocy zastosowanych transformator. W projekcie zastosowano transformator g? ny o mocy 400VA. Jako zabezpieczenie g? ne F1 zastosowano bezpiecznik topikowy z?oczny o pr?dzie znamionowym 2A.</p> <p style="text-align: center;"><img alt="zasilacz_cnc (3)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(3).png" width="450" height="162" /></p> <p style="text-align: center;"><em>rys. 3. Uk?ad START-STOP i SOFT START.</em></p> <p> </p> <p>p?ytka drukowana zosta?a wykonana na zlecenie przez zaprzyja?nion? firm? <a target="_blank" title="satland" href="http://www.prototypy.com/">satland Prototype</a>.</p> <p> </p> <p><b><span class="contentheading">uwaga!!!</span><br /></b></p> <p>w urz?dzeniu wyst?puj? napi?cia niebezpieczne dla?ycia i zdrowia cz?owieka. Nie zaleca si? konstruowania urz?dzenia przez osoby niedo?wiadczone. Podczas uruchamiania nale?y zwr i? szczeg n? uwag? na ods?oni?te wyprowadzenia, na kt ych pojawi? si? mo?e napi?cie sieciowe. Autor urz?dzenia nie ponosi?adnej odpowiedzialno?ci za szkody i straty spowodowane u?ytkowaniem urz?dzenia oraz nie bierze?adnej odpowiedzialno?ci za wypadki wynik?e z niew?a?ciwego u?ytkowania urz?dzenia. Nieuwaga podczas u?ytkowania, konstruowania lub uruchomienia urz?dzenia mo?e grozi? <strong>?mierci?!</strong></p> <p> </p> <p class="contentheading">opis wyprowadze?:</p> <ul> <li>start SW (NO) <em> z??cze do pod??czenia przycisk START normalnie otwartych</em></li> <li>stop SW (NC) <em>z??cze do pod??czenia przycisk STOP normalnie zwartych</em></li> <li>start LAMP <em> z??cze do pod??czenia lampek START (zielona)</em></li> <li>start LAMP <em> z??cze do pod??czenia lampek STOP (czerwona)</em></li> <li>230v <em> z??cze do pod??czenia napi?cia zasilaj?cego sieciowego 230V</em></li> <li>trafo 1P <em>- z??cze do pod??czenia przewod strony pierwotnej transformatora (zasilacz niestabilizowany)</em></li> <li>trafo 1W<em> - z??cze do pod??czenia przewod strony wt nej transformatora (zasilacz niestabilizowany), dodatkowo zastosowano pola lutownicze do przykr?cenia konektor wi?kszych przewod lub ich przylutowania</em></li> <li>trafo 2P <em>- z??cze do pod??czenia przewod strony pierwotnej transformatora (zasilacz 3 / 5
stabilizowany 12V)</em></li> <li>trafo 2W <em>- z??cze do pod??czenia przewod strony wt nej transformatora (zasilacz stabilizowany 12V)</em></li> <li>+12v <em> podw ne z??cze napi?cia wyj?ciowego sta?ego 12V o obci??alno?ci 1A</em></li> <li>gnd1 <em> masa zasilacza stabilizowanego</em></li> <li>out+ <em>- poczw ne z?acze wyj?cia zasilacza niestabilizowanego</em></li> <li>gnd2 <em> masa zasilacza niestabilizowanego</em></li> </ul> <p><span class="contentheading">spis element :</span></p> <ul style="list-style-type: disc;"> <li>r1-1m/0,5w</li> <li>r2-220/0,5w</li> <li>r3-r6-47/5w</li> <li>r7-4,7k/0,5w</li> <li>r8-1k</li> <li>r9-470/5w</li> </ul> <ul style="list-style-type: disc;"> <li>c1-470nf/400v</li> <li>c2-1000uf/35v</li> <li>c3 - C5-10000uF/50V</li> <li>c6-100uf/25v</li> <li>c7, C8-100nF</li> <li>c9-100uf/16v</li> </ul> <ul style="list-style-type: disc;"> <li>x1-x16 - z??cza ARK2 (raster 2,54mm)</li> <li>f1-f6 - gniazdo bezpiecznika topikowego 5x20mm</li> <li>kk1 - radiator na mostek prostowniczy B2</li> <li>b1, B3 - mostek prostowniczy okr?g?y 1A 100V</li> <li>b2 - mostek prostowniczy 25A 100V</li> <li>rl1 - Przeka?nik 40.52.8.230 lub RM84/230V DPDT</li> <li>rl2 - Przeka?nik 40.52.9.012 lub RM94/12V lub RM84/12V DPDT</li> <li>ic1 - Stabilizator napi?cia 7812</li> <li>jp1 - gniazdo szpilkowe 2 piny</li> <li>led1, LED2 - diody LED</li> <li>z1,z3 - zwora z drutu izolowanego 1 mm<sup>2</sup></li> <li>z2 - zwora z drutu 2,5 mm<sup>2</sup></li> </ul> <p> </p> <p class="contentheading">wymiary p?ytki:</p> <p><strong>szer </strong>(mm).x <strong>wys</strong>(mm)<strong>. 144,75</strong> x <strong>131,75</strong></p> <span class="contentheading"> </span><br /> <p><span class="contentheading">pliki do pobrania:</span></p> <ul style="list-style-type: disc;"> <li><a href="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/pliki/projekt_eagle.zip">projekt p?ytki i schemat w programie Eagle</a></li> </ul> <ul style="list-style-type: disc;"> <li><a target="_blank" href="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/pliki/schemat_ideowy_400dpi.png">schemat ideowy PNG 400dpi</a></li> <li><a target="_blank" href="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/pliki/plytka_drukowana_od_strony_elementow_40 0dpi.png">P?ytka drukowana (widok od strony element ) PNG 400dpi</a></li> <li><a target="_blank" href="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/pliki/schemat_montazowy_od_strony_elementow_ 400dpi.png">Schemat monta?owy(widok od strony element ) PNG 400dpi</a></li> </ul> <ul style="list-style-type: disc;"> <li><a target="_blank" href="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/pliki/schemat_ideowy.pdf">schemat ideowy PDF</a></li> <li><a target="_blank" href="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/pliki/plytka_drukowana_od_strony_elementow.pdf" >P?ytka drukowana (widok od strony element ) PDF</a></li> <li><a target="_blank" href="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/pliki/schemat_montazowy_od_strony_elementow. pdf">schemat monta?owy(widok od strony element ) PDF</a></li> </ul> <p> </p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" alt="zasilacz_cnc (3)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(3).jpg" width="450" height="396" /></p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" alt="zasilacz_cnc (4)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(4).jpg" width="450" height="356" /></p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" alt="zasilacz_cnc (6)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(6).jpg" width="450" 4 / 5
height="412" /></p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" alt="zasilacz_cnc (5)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(5).jpg" width="450" alt="zasilacz_cnc (6)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(6).jpg" width="450" height="412" /></p> <p><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" alt="zasilacz_cnc (7)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(7).jpg" width="450" alt="zasilacz_cnc (8)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(8).jpg" width="450" alt="zasilacz_cnc (9)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(9).jpg" width="450" alt="zasilacz_cnc (10)" src="images/stories/projekty/zasilacz_cnc/zasilacz_cnc%20%20(10).jpg" width="450" height="338" /></p> <p> </p> <p> </p> <p> </p> <p> </p> <p>{jcomments on}</p> 5 / 5