Nové ELEFERNO

Web pro ty, kterým je život příliš těsný

V dnešní době již jsou generátory všeho druhu snadno dostupné, přesto pro nováčky na poli nevšedního užití elektřiny (kteří ještě nechtějí utratit větší sumu) přináším !TENS vlastní konstrukce. Cílovou skupinou návrhu jsou přiměřeně schopní bastlíři (tj. neutíkající hrůzou od zobrazovače po shlédnutí schématu) prahnoucím po svém prvním, pro objevování vhodným, elektřinu generujícím, přístroji. Zapojení je jednokanálové, bateriově napájené, s možností kapesního provedení. Obsluha má k dispozici volbu frekvence, šířky a pseudo-amplitudy pulsu. Indikačními prvky jsou LEDky, pro hrubé určení proudu přímo v sérii s výstupem, druhá pro indikaci provozního stavu - zhasíná pokud zdroj energie není schopen dodat dostatek výkonu pro aktuální nastavení.

(poznámka redaktorova - fotografie si můžete v plném rozlišení prohlédnout i v Galérii. Konstrukční podklady jsou předmětem samostatného článku -  vyjde 20.01.2017)

Určitým impulsem autorovi bylo shlédnutí jiného, na Elefernu prezentovaného, zapojení s IR215x, kde zátěž od kontinuálně dobíjeného stovoltového zdroje dělí tranzistor a kondenzátor. Ono řešení není možno považovat za přiměřeně bezpečné, tedy byla snaha o transformátorem oddělený výstup. Deska je jednovrstvá, vejde se do standardní krabičky KM33. Veškeré součástky jsou ve vývodovém provedení, měly by jít sehnat po tuzemských prodejcích. Zapojení je prosto mikrokontroleru a pracuje na první zapnutí. Transformátor je rovněž kupovaný, jednak nedochází k zvýšené spotřebě bastlířovy trpělivosti, zadruhé (opět bezpečnost) má navrhovaná řada transformátorů důsledně oddělené primární a sekundární vinutí s deklarovanou pevností 4kV. Zároveň je transformátor největší slabinou celého zapojení neb má pro používané šířky pulsů příliš mnoho závitů a příliš velké jádro, není každý den posvícení. Mezi nutné úpravy součástek tak patří pouze zkrácení hřídelí potenciometrů a případně částečné převinutí cívky L1, o tom dále.

 K popisu funkce: 555ka IC1 je v klasickém katalogovém astabilním zapojení a je zdrojem kmitočtu, jehož řízení je záležitostí většinou nevyužitého vývodu číslo 5. Rozsah nastavení zde prezentovaného naladění je možno očekávat asi 8-180 Hz, záleží jak vyjdou tolerance součástek. Nastavení frekvence je blízké exponenciálnímu průběhu, frekvenci 80 Hz lze čekat na 65% dráhy. IR2153 je vlastně jen 555 a budič výkonových tranzistorů v jednom, zde se stará o šířku pulsu (25us až 850us), je zde přitom využita featurka IR2153 proti starší IR2155 - schopnost vypnout oba tranzistory. Celou analogově kombinační funkci mezi frekvencí a šířkou pulsů pak zajišťuje další 555ka IC2. MC34063 poskytuje (především) výkonovým tranzistorům proměnné napájecí napětí, což se odráží na výstupní intenzitě.

 Co z toho leze? Nejvíce napoví uvedené grafy pořízené osciloskopem Agilent DSO1012A při použití transformátoru HAHN BV EI 302 2005. Výstup má proudový charakter s nulovým stejnosměrným proudem, přičemž výstupní napětí je omezeno na 150V. Dále je pro orientaci přiložen přibližný průběh frekvence dle nastavení potenciometru, data jsou extrakcí výpočtů.

Nyní snad ve stručnosti jak na to. Nejdříve něco o součástkách. Elektrolytické kondenzátory použijte ty nejlepší možné, v GES seženete Nippon-Chemicon, EZK pod označením LESR-P nabízí Panasonic, u slonů pravděpodobně nenajdete. V případě MC34063 prosím podpořte původního výrobce a českou ekonomiku, ON Semi je vyrábí v Rožnově p. Radhoštěm. Jako časovač IC1 nepoužívejte TLC555 od TI, v tomto zapojení velmi redukuje hodnotu nejvyšší dosažitelné frekvence. Naopak na pozici IC2 jej klidně použijte. Transil D5 je hlavně ochrana transformátoru, dá se jít s napětím nahoru, což mimochodem vůbec nemá vliv na vnímaný účinek, může však pomoci při sériovém zapojení více osob. Strop přiměřeného risku je cca 350 V. Pokud máte v plánu použít KM33 s transformátorem výšky 21,8 mm (tzn. skoro všichni), je třeba vyříznout z desky prostor pod transformátorem (na desce naznačen) neb transformátor je příliš vysoký.

 

Přikročíme k zapájení malých součástek, typicky rezistorů, jejichž přesahující vývody následně použijeme na propojky. Propojky J6 a J7 dávají smysl pouze při použití trafa se dvěma sekundáry. Volitelně můžete prozatímně neosadit J4, osadit komplet kolem IC4 a kontrolovat tak postup, správně osazený měnič dává na výstupu při zkratované pozici pro potenciometr intenzity přibližně 10,4 V. Pokud použijete v pozici L1 toroidní cívku s deklarovaným celkovým průměrem 20 mm (neboli na proud 1A), nevejde se jen protože výrobce ve vyšších vrstvách není schopen zajistit nekřížení závitů, převinutí však vyzkouší vaši trpělivost. Cívku na 0,5A je možno použít bez omezení, daní za ten luxus je řádově o nízké jednotky procent snížená výdrž na baterie. Doosadíme zbytek (vícenohé součástky nakonec), na stole zůstanou pouze potenciometry, trafo, indikační diody a případně TRS jack.

 

Ke správnému umístění trafa (výšky 21,8mm) potřebujeme krabičku, kdo osadil jack musí udělat v krabce výstupní otvor. Trafu vyhneme vývody do stran, na desce jsou rozšířené "dosedací" plochy, desku přišroubujeme do vrchní poloviny krabičky a trafo prostrčíme skrz, v autostabilní poloze zapájíme. Pro větší mechanickou pevnost je na některých dosedacích plochách připravena dvojice děr. Odstřižené konce z pasivních součástek je pak možno použít k přidrátování trafa před pájením, čímž se celý spoj dále zpevní.

 

V součinnosti se zbytkem kompletace je třeba udělat patřičné mechanické práce na krabičce a zkrátit osy potenciometrů, ty pro osu svisle pájíme do poloh B s následným ohnutím vzad, pro vodorovné do poloh A. Pro polohy B je třeba dalších 9 propojek, fixaci je pravděpodobně nejlépe provést silikonem po stranách, volitelně lze potenciometry mechanicky spojit. Když už budete mít silikon v ruce, oblemtejte i všechny ostatní větší součástky.
Poznámka k fotografiím: Pro názornost je foceno bez silikonu, je focena verze 1.3, proti které je v uvolněné verzi 1.4 dále doupraveno řízení frekvence. Úprava byla validována, avšak na desce verze 1.3 není příliš pohledná.

 

Nakonec zkratujte výstup a zkontrolujte zda zařízení reaguje na změny poloh potenciometrů.
Větší intenzita, šířka pulsu, frekvence = intenzivnější svit výstupní ledky.

 

FAQ

Napájení? Krabka má box na 9V baterii, zařízení je stavěno pro provoz z nabíjecí baterie stejných rozměrů, napájení z více než 10,5V je možné, omezujete si zdola regulaci intenzity. Napájení ze sítě nedoporučuji, snaha o izolaci výstupu sice byla, avšak nedosahuje parametrů lékařské techniky. V kapesním provedení však je záhodno myslet na případné připojení externí baterie, ve zvláště intenzivních režimech při velké frekvenci lze baterii 8,4 V / 200 mAh vycucnout za 15 minut. Polovina oné energie se zejména na transformátoru mění v teplo, druhá doputuje až k nebohé oběti.

Proč stereo jack? Při dané konfiguraci je plně kompatibilní s mono jackem, ani jeden pól výstupního napětí však není zvenku přístupný, stereo konektory mohou být celokovové. 

Proč není použit 556? Časovače pro minimalizaci odběru a stabilitu časování musí být v CMOSovém provedení, CMOS 556 je výrazně hůře dostupný.

 

 

To jest vše, sestavujte s rozumem a hrajte si opatrně. Váš Vort

Pro komentování zde nemáte dostatečná práva

Pošta

Nejsi přihlášen.

Kdo je online

Celkem přihlášeno: 341 uživatelů
No members online
Členů: 0 / Hostí: 341

Kalendář

květen 2017
Po Út St Čt So Ne
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31 1 2 3 4
31 kvě 2017
06:00 - 11:00
Saunovací středa v Ateliéru
Ateliér
01 čen 2017
05:00 -
Pravidelné povídací čtvrtky v Ateliéru
Ateliér
07 čen 2017
06:00 - 11:00
Saunovací středa v Ateliéru
Ateliér
08 čen 2017
05:00 -
Pravidelné povídací čtvrtky v Ateliéru
Ateliér
14 čen 2017
06:00 - 11:00
Saunovací středa v Ateliéru
Ateliér
02026412
Statistik created: 2017-05-28T18:23:18+02:00