Praktischer Mikrobohrer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Amateurfunk-Technologien

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Jeder Funkamateur steht vor dem Bohren von Löchern in Leiterplatten. Dazu wird üblicherweise ein Mikrobohrer aus einem Gleichstrom-Elektromotor und einer Spannzange verwendet, die in einem großen Sortiment im Handel erhältlich sind. Solche Bohrmaschinen sind bestenfalls mit einem Einschaltknopf und einem einfachen Netzteil ausgestattet. Sie werden auf zwei Arten verwendet: Erstens - der Bohrer dreht sich ständig, in den Intervallen zwischen den Bohrungen wird der Bohrer nicht ausgeschaltet; das zweite - nachdem ein Loch gebohrt wurde, wird der Bohrer ausgeschaltet, der angehaltene Bohrer wird in der Mitte eines anderen zukünftigen Lochs installiert, dann wird der Netzschalter gedrückt. Im ersten Fall ist es für einen mit hoher Drehzahl rotierenden Bohrer schwierig, in die Mitte des zukünftigen Lochs zu gelangen, selbst wenn es durch Stanzen markiert ist. Bei längerem Dauerbetrieb wird der Motor sehr heiß. Im zweiten Fall erhöht sich die für die Arbeit aufgewendete Zeit (Sie müssen auf einen vollständigen Stopp warten und dann den Bohrer beschleunigen), die Ressource des Knopfes wird schnell verbraucht, es wird unzuverlässig, die Kraft, die auf den Bohrer ausgeübt wird, wenn der Knopf ist gedrückt wird, reicht oft aus, um den Bohrer von "Toren" wegzubewegen.

Vorgeschlagen Microdrill-Motorsteuereinheitbefreit ihn weitgehend von den beschriebenen Mängeln. Sein Design ist einfach, enthält keine knappen Teile und kann sogar von einem unerfahrenen Funkamateur wiederholt werden. Im Ausgangszustand dreht sich der Bohrer nach Anlegen der Versorgungsspannung mit einer niedrigen Frequenz von etwa 100 min-1. Bei solchen Geschwindigkeiten erwärmt sich der Motor bei längerem Betrieb praktisch nicht, gleichzeitig ist es nicht schwierig, den Bohrer genau in die Mitte des auf der Platine markierten Lochs zu bringen (und mit etwas Erfahrung - auf der darauf geklebten Zeichnung ). Beim Drücken auf den Bohrer erhöht der Bohrer schnell die Drehzahl auf die Nenndrehzahl, das Bohren beginnt. Nach seiner Beendigung, wenn der Widerstand des Plattenmaterials gegen die Drehung des Bohrers stark abfällt, verringern sich die Umdrehungen automatisch auf "Leerlauf". Das Diagramm des Steuerknotens ist in Abb. 1 dargestellt. eines.

Es enthält einen Gleichrichter an den Dioden VD1-VD4 mit Glättungskondensatoren C1 und C3 und zwei Kanälen zur Steuerung des Bohrmotors M1. Der erste Kanal wird über einen integrierten Spannungsregler DA1 hergestellt, der zweite über die Transistoren VT1, VT2. Der Zweck des ersten Kanals besteht darin, am ohne Last arbeitenden M1-Motor eine Spannung von etwa 2,5 V aufrechtzuerhalten.Der Motorstrom fließt durch den Stromsensor - Widerstand R1. Der Spannungsabfall an diesem Widerstand ohne mechanische Belastung des Motors reicht nicht aus, um den Transistor VT1 zu öffnen. Mit zunehmender Belastung (Bohrbeginn) steigt der Motorstrom. Sobald die Spannung am Widerstand R1 etwa 0,6 V erreicht, öffnet der Transistor VT1. Zusammen mit ihm öffnet sich auch der Transistor VT2 und verbindet den Motor mit dem Ausgang des Gleichrichters. Die Isolationsdiode VD6 trennt den Ausgang des Spannungsstabilisators vom Motor. Um den Spannungsabfall über dem Stromsensor zu begrenzen, wird ihm eine VD5-Diode in Durchlassrichtung parallel geschaltet. Der Kondensator C3 wird für eine leichte Verzögerung bei der Rückkehr in den Leerlaufmodus benötigt, nachdem das Bohren abgeschlossen ist. Die zum Umschalten der Modi erforderliche mechanische Belastung der Bohrmaschine hängt vom Wert des Widerstands R1 ab. Das Gerät ist auf einer gedruckten Schaltung montiert, die in Abb. 2.

Es kann entweder mit Wechsel- oder Gleichstrom betrieben werden. Im letzteren Fall kann bei garantiert richtiger Polarität der Versorgungsspannung auf die Gleichrichterbrücke VD1-VD4 verzichtet werden. Stabilisator DA1 und Transistor VT2 benötigen einen Kühlkörper. Wenn es sich um zwei Geräte handelt, müssen eines oder beide durch wärmeleitende Isolierdichtungen installiert werden. Im Design können fast alle Transistoren der entsprechenden Struktur mit einer zulässigen Kollektor-Emitter-Spannung von mindestens 35 V und einem maximalen Kollektorstrom von mindestens 100 mA (für VT1) verwendet werden. Der maximale Kollektorstrom des Transistors VT2, seine Leistung sowie der Gleichstrom der Dioden VD1-VD5 müssen mindestens dem maximalen Strom des verwendeten Motors entsprechen.

Bei Bedarf kann die Spannung am Motor ohne Last durch Wahl des Widerstands R3 verändert werden.

Sein Widerstand kann anhand der Gleichheit berechnet werden:

U=1,25(1+R3/R5)+0,0001•R3-UVD6,
wobei U die erforderliche Spannung am Motor ist, V; UVD6 - Spannungsabfall an der Diode VD6. Der Widerstandswert des Widerstands R1 kann nach folgender Formel berechnet werden:
R1=0,6·Ixx/2,
wobei Ixx der Leerlaufstrom des verwendeten Motors A ist. Schließlich werden die Widerstände R1 und R3 und ggf. der Kondensator C2 entsprechend den Ergebnissen der Probebohrung ausgewählt.

Autor: S. Saglaev, Moskau; Veröffentlichung: cxem.net

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