Stromversorgung für elektrifiziertes Kinderspielzeug, 220/12 Volt. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Die meisten elektrifizierten Spielzeuge für Kinder werden durch galvanische Zellen und Batterien betrieben. Deshalb kommt es oft zu einem Moment, in dem die Energie der Stromquelle versiegt, es aber keine neue gibt. Das Spielzeug funktioniert überhaupt nicht mehr und die Kinder gehen Ihnen mit der Nachfrage nach Batterien auf die Nerven. Dies wird nicht passieren, wenn Sie die vorgeschlagene Stromquelle herstellen und das eine oder andere Spielzeug daran anschließen. Es eignet sich besonders zum Bewegen von Spielzeug, beispielsweise für die Eisenbahn. Dann können Geschwindigkeit und Fahrtrichtung der Dampflokomotive mit Waggons stufenlos über den Quellensteuerknopf geändert werden.

Die Quelle (Abb. 1.27) besteht aus einem Gleichrichter und zwei identischen elektronischen Spannungsreglern mit Schutz gegen Überlastung und Kurzschluss in der Last. Der Gleichrichter ist auf einer VD1-Diodenbrücke in einer Vollwellenschaltung mit Mittelpunkt aufgebaut. Der Diodenblock ist mit der Sekundärwicklung des Leistungstransformators T1 verbunden, die aus zwei in Reihe geschalteten identischen Wicklungen besteht und eine gemeinsame Wicklung mit mittlerer Leistung bildet – dies ist der Mittelpunkt des Gleichrichters. Die gleichgerichtete Spannung wird durch in Reihe geschaltete und mit dem Mittelpunkt verbundene Kondensatoren C1, C2 gefiltert. Dadurch entsteht am Ausgang des Gleichrichters eine bipolare Konstantspannung, die bezogen auf den Mittelpunkt 12 V beträgt.

Am Ausgang des Kondensators C2 - minus 12 V. An diese Quellen sind elektronische Regler angeschlossen, die durch die vom variablen Widerstand R1 des Motors entnommene Spannung gesteuert werden. Jeder Regler besteht aus zwei Transistoren (VT1, VT2 und VT4, VT5), die einen zusammengesetzten Emitterfolger bilden. In der mittleren Position des Widerstandsschiebers liegt die Spannung an ihm im Verhältnis zum gemeinsamen Draht nahe bei Null. Daher sind die Transistoren der Regler geschlossen, an den Buchsen des XS1-Steckers liegt keine Spannung an.

Wenn der Schieber des variablen Widerstands im Stromkreis nach unten bewegt wird, bleiben die Transistoren VT1, VT2 geschlossen und VT4, VT5 geöffnet. Am Ausgang des Netzteils (Stecker XS1) erscheint eine negative Spannung (am oberen Leiter des Steckers im Verhältnis zum unteren). Darüber hinaus ist die Ausgangsspannung umso größer, je näher der Motor am unteren Ausgang des variablen Widerstands liegt.

Wenn Sie beginnen, den Schieberegler für den variablen Widerstand gemäß der Schaltung von der mittleren Position zum oberen Ausgang zu bewegen, ergibt sich das umgekehrte Bild, die Transistoren VT1, VT2 öffnen sich und am Quellenausgang erscheint eine positive Spannung.

An den Transistoren VT3 und VT6 sind Überlast- oder Kurzschlussschutzknoten angebracht. Während beispielsweise durch den Widerstand R4 ein Strom innerhalb bestimmter Grenzen fließt (in unserem Fall bis zu 350 mA), ist der Transistor VT3 geschlossen. Sobald der Laststrom den eingestellten Wert überschreitet, steigt der Spannungsabfall am Widerstand R4 und der Transistor VT3 öffnet. Der Emitterübergang des Verbundtransistors (der Abschnitt zwischen der Basis des Transistors VT2 und dem Emitter des Transistors VT1) wird überbrückt und der Transistor schließt fast. Der Ausgangsstrom unserer Quelle wird stark begrenzt. Sobald die Überlast oder der Kurzschluss verschwindet, wird der normale Betrieb des Geräts wiederhergestellt.

Anstelle von Transistoren sind KT816, KT817, KT814 bzw. KT815 geeignet. Der Diodenblock KTs405E kann durch KTs402E oder vier Dioden der Serien KD208, KD209 ersetzt werden.

Der Leistungstransformator kann zusätzlich zu dem im Diagramm angegebenen TP20-14 oder ein anderer sein, mit einer Leistung von mindestens 10 W und einer Spannung an den Sekundärwicklungen von 8 ... 12 V bei einem Laststrom von bis 0,7 A. Transistoren werden auf Strahlern mit einer Gesamtfläche von ca. 35 cm2 montiert, die mit der Platine verschraubt werden. Der Schutzauslösestrom hängt von den Widerstandswerten der Widerstände R4, R5 ab. Sie kann von 350 auf 500 ... 600 mA erhöht werden, indem der Widerstand dieser Widerstände auf 1,2 ... 1 Ohm verringert wird und auch die Fläche der Strahler der Transistoren VT1, VT5 auf 50 ... 60 vergrößert wird cm2. Die Leiterplatte dieses Geräts ist in Abb. dargestellt. 1.28.

Autor: V.Andrushkevich

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