Obousměrný regulátor pro modelovou železnici – VERZE 2!

Představujeme Vám novou verzi regulátoru pro modelovou železnici. Zhruba 5 let zpět od vydání tohoto článku jsem byl osloven o výrobu malé řídící jednotky, který pomocí PWM modulace bude řídit obousměrně DC motor (Obousměrný regulátor pro modelovou železnici). Mělo se jednat o přímou náhradu známého trafa PIKO FZ1. Od té doby přišlo mnoho návrhů na vylepšení tohoto regulátoru a nová verze již obsahuje všechny dále zmíněné změny:

• detekce zkratu/přetížení na výstupu (může dojít při přejíždění výhybek)
• doplnění vstupního usměrňovače pro možnost napájení samotným transformátorem (slouží i jako ochrana proti přepólování)
• záměna výstupního relé za elektronický H-můstek

Schéma zapojení:

Popis zapojení:

Na vstupní svorkovnici připojíme napájení, lze připojit stejnosměrné napájení v rozsahu 7 – 30 V a střídavé napájení v rozsahu 6 – 21 V. Výstupní napětí je stejné jako vstupní napětí, pouze nižší o úbytek na dvou diodách v usměrňovacím můstku. V napájecí části zapojení je lineární stabilizátor 7805, který stabilizuje napětí na hodnotu 5 V pro napájení mikroprocesoru. V okolí lineárního stabilizátoru jsou zapojené blokovací kondenzátory dle katalogového listu. Jeden blokovací kondenzátor je přímo na vývodech napájení mikroprocesoru ATtiny85. Nastavení směru a rychlosti probíhá pomocí potenciometru. Nulová rychlost je v 50% polohy potenciometru a tu signalizuje rozsvícená LED dioda. Pozvolným otáčením potenciometru do jednoho směru se reguluje výstup pomocí PWM modulace, při otáčení do druhého směru zase naopak. Jako spínací prvek je zde osazen dvojitý H-most L293D. Zde je využita pouze polovina jeho potenciálu, v jiném zapojení s ním však lze řídit krokový motor, případně dva stejnosměrné motorky s otáčením polarity, případně 4 motorky řízení jedním směrem. Mezi GND H-můstku a GND samotného regulátoru je zapojený snímací rezistor s hodnotou 0,33 Ohm, na kterém se měří úbytek napětí. Pomocí Ohmova zákona lze vypočítat aktuální protékající proud. Maximální proud, který dokáže tento regulátor dodávat je 600 mA trvale a 1,2 A špičkově. Výše zmíněná detekce zkratu omezí výstup při protékajícím proudu vyšším než 1A, tato detekce je signalizována 3x bliknutím LED diody. Pokud bude proud vyšší než 600 mA protékat déle jak 3 sekundy, regulátor sám začne omezovat PWM výstup aby snížil i protékající proud. Motor lze připojit na výstupní svorkovnici, na polaritě nezáleží, v případě opačného směru stačí pouze prohodit vodiče motoru zapojené do svorkovnice.

Velikost DPS je 41 x 39 mm (22 mm výška), na jedné straně je osazený potenciometr se signalizační LED diodou, na druhé straně jsou osazené svorkovnice pro připojení napájení a motoru. DPS byla navržená pro montáž do krabičky. Deska plošného spoje je oboustranná s prokovy.

Osazovací plán a DPS:

Osazovací plán i DPS jsou 1:1 600dpi (jak vytisknout DPS naleznete v článku Jak vytisknout DPS). Skutečná velikost DPS je 40,7 x 39 mm. Předlohy DPS jsou vždy z pohledové strany, vlevo spodní vrstva (bottom), vpravo horní vrstva (top).

Seznam součástek:

D1	usměrňovací můstek
C1, C4	100nF keramický
C2, C3	100uF/35V elektrolytický
IO1	7805 stabilizátor
R1	330R
R2	0R33 2W
R3	10k lineární (lze použít jiný)
D2	LED dioda 5mm 20mA
U1	ATtiny85 + program
IC1	L293D
K1, K2	šroubovací svorkovnice rozteč 5mm

Objednávka:

Objednávku lze provézt pomocí emailu, více naleznete v záložce Kontakt. Veškeré ceny jsou uvedené včetně DPH.

Hotový a odzkoušený modul	652 Kč
Stavebnice	581 Kč
Naprogramovaný mikroprocesor	115 Kč
Deska plošných spojů	72 Kč