Моддинг бульбулятора

Автор: amateur95
Опубликовано 19.09.2017
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2017!"

Моддинг бульбулятора

(no microcontroller, no proshivka!)

   Для травления плат я использую плоскую вертикальную кювету из оргстекла. Известно, что травление в ней происходит быстрее, чем в горизонтальной ванночке при прочих равных условиях за счет лучшего удаления продуктов реакции с поверхности платы. Для дополнительного увеличения скорости травления часто используют перемешивание раствора с помощью подачи в него воздуха насосом от аквариумного аэратора. Всплывающие пузырьки воздуха и течение раствора эффективно смывают с травящейся поверхности продукты реакции и обеспечивают приток свежего раствора.

                                    Устройство в сборе

   Купленный мной в зоомагазине аквариумный насос имеет переключатель производительности «low-high». C его помощью последовательно с катушкой помпы включается расположенный внутри «гасящий» конденсатор. Однако даже в положении «low» подача воздуха оказалась чрезмерной, и раствор интенсивно бурлил. Образующееся сильное течение делало «обдув» платы неравномерным, и, что хуже, вызывало подтравливание дорожек с боков. При не самом свежем растворе (и увеличенном временем травления) это становилось очень заметно. Попытки подобрать для уменьшения производительности другой «гасящий» конденсатор результата не дали: амплитуда колебаний якоря помпы уменьшалась резко, и насос переставал качать вовсе.

    На самом деле нет необходимости постоянно перемешивать раствор, достаточно делать это периодически. На помощь пришел вечный NE555.

Схема регулятора

   Простая схема мультивибратора на NE555 обеспечивает периодическое включение/выключение насоса. С помощью диодов D4 и D5 разделены цепи заряда и разряда времязадающего конденсатора С4. Соотношение длительности включения и выключения (скважность) можно регулировать в широких пределах переменным резистором R6. Период при этом остается практически неизменным. Отношения R4 к (1/2R6) и R5 к (1/2R6) определяют пределы изменения длительности включения (5…95% от периода).      Период можно определить по формуле

T = (R6+R4)*C4*ln((2Uп/3-Uд)/(Uп/3-Uд)),

где Uп – напряжение питания, Uд – прямое падение на диоде, R4=R5.

   При указанных на схеме номиналах длительность включения регулируется от 1 до 19 сек при периоде 20 сек. Нагрузка коммутируется симистором с управлением через Zero Cross оптосимистор по стандартной схеме. Также добавлена снабберная цепочка R10C6.

   Регулятор собран на двухсторонней печатной плате размером 69х38мм с использованием smd компонентов и размещен в корпусе от неисправного адаптера питания (зарядки для сотового) с сетевой вилкой. Можно обойтись и односторонним стеклотекстолитом, запаяв 5 перемычек. Использованы резисторы типоразмера 0805, кроме R9 (1206) и R2, R8, R10 (выводные 1Вт). С4 стоит взять с малым током утечки. Симистор и оптопара – любые подходящие. Индикатор питания 9В на светодиоде D3 – больше для красоты, можно его и не ставить. Регулятор установлен вместо штатной вилки насоса.

                                   Вид на плату 

   Устройство не содержит дефицитных или дорогих деталей и, собранное без ошибок, работает без настройки. При желании, добавив еще один переменный резистор, можно немного изменить схему и ввести раздельные регулировки времени включения и выключения:

               Вариант схемы с раздельными регулировками

   Для расчета длительностей можно использовать формулу, приведенную выше.

   Описанный регулятор заметно улучшил процедуру травления: уменьшилось количество мелких брызг от лопающихся пузырьков, а, главное, подобранная длительность включения исключает подтравливание дорожек, выровнялась скорость травления по объему кюветы. Для конструкции выходного дня – вполне даже хороший результат.

   В архиве найдутся схема и рисунок печатной платы. Платы в jpg уже отзеркалены для ЛУТ.

P.S. Однако, как в известном анекдоте про автомат Калашникова: что ни собирай, все равно контроллер получился: ШИМ-регулятор с ручным приводом. Ну хорошо хоть без прошивки :) Ну и хорошо, что не часы :))

Ссылки.

1.   Коломбет Е.А. Таймеры. - М.: Радио и связь, 1983.

Файлы:
архив

Все вопросы в Форум.