«ФОРСАЖНЫЙ» ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Хорошим мотором судомодель, как говорится, не испортишь. Только где в российской глубинке его взять? Ведь большинство из доступных отечественных микроэлектродвигателей, ориентированных на применение в детских игрушках, непригодны для использования (без серьезных доработок) в радиоуправляемых моделях. Конструкционная простота этих «движков» зачастую идет вразрез с требованиями длительности ресурса, а главное, грозит большим уровнем помех, снижающим надежность работы аппаратуры радиоуправления. Импортные же добротные моторы (увы!) непомерно дороги.

В поисках подходящих электромоторов изворотливые судомоделисты пытаются приспособить то, что находят порой в прецезионных приборах, выпускавшихся в былые времена по заказу военных. В частности, охотятся за микроэлектромашинами серий ДП, ДПР, ДПМ, имеющими высокую надежность и довольно большой ресурс. Выручают и появившиеся в продаже по доступной цене конверсионные аналоги подобных двигателей. Только рассчитаны они в основном на использование в цепях постоянного тока с напряжением 27—28 В. Хотя практически все прежние ДП, ДПР, ДПМ и их новые преемники вполне работоспособны при пониженном напряжении питания, но… Какой моделист не захочет выжать из двигателя на своей модели максимум возможного!

На крупных моделях эта проблема легко разрешима размещением соответствующего количества гальванических батарей или аккумуляторов. Но вот на мелких, где мало свободного пространства в корпусе, втискивать добротный 28-вольтный мотор вряд ли оправдано: при вынужденно ограниченном электропитании тот сможет отдавать в нагрузку лишь 25—30 процентов своей номинальной мощности.

Универсальным решением может оказаться оснащение модели электронным преобразователем, способным повысить исходное напряжение от двух низковольтных батарей до величины, указанной в паспорте двигателя. Как показывают несложные подсчеты, такая система электропитания экономически оправдана даже несмотря на дополнительные потери энергии, которые неизбежно появятся при использовании устройства.

Принципиальная электрическая схема и топология печатной платы преобразователя напряжения 9/27—28 В

Действительно, чтобы в прежних вариантах подать к двигателю паспортные 27—28 В, понадобится последовательное включение шести батареек по 4,5 В, затраты на приобретение которых составят немалую сумму. Работать же «прямоходам» — судомоделям классов ЕК, ЕН, ЕХ — придется на стандартной дистанции (15м — для моделей с корпусом длиной менее 600 мм и 50 м — для моделей с корпусом длиной от 600 до 1250 мм) в течение 15—30 с (Правилами предусмотрены четыре тура соревнований), а в радиоклассе — два тура по 4—5 мин.

За это время громоздкий набор источников электропитания не успеет до конца израсходовать свой неоправданно большой запас энергии.

То есть установка электронного преобразователя напряжения на любой из названных судомоделей (оснащенных моторами ДП, ДПР, ДПМ и им подобными, требующими 27—28 В) оказывается вовсе не расточительством, а необходимостью. Да и простота рекомендуемого устройства действует вдохновляюще.

Взять, к примеру, задающий генератор. Это довольно простое и надежное техническое решение на микросхеме DD1 типа К561ЛЕ5. Частота генерируемых импульсов задается конденсатором С1 совместно с постоянным резистором R1. Скважность выставляется «регулировочником» R2. Оптимальное соотношение длительности сигнала к длине паузы определяется как 2:1. Контроль — на затворе транзистора VT1.

Все четыре логических элемента второй К561ЛЕ5, обозначенной на принципиальной электрической схеме как DD2, включены параллельно и использованы в качестве усилителя для управления мощным полевым транзистором VT1 марки IRFZ14. Точного аналога этому «полевику» зарубежного производства, занявшему прочные позиции на нашем рынке радиодеталей, похоже, нет. Однако в случае острой необходимости можно все же заменить его отечественным КП921А (по ряду особо важных параметров оба транзистора приближенно соответствуют друг другу).

Габариты, условное обозначение выводов у диода КД247 и мощного полевого транзистора IRFZ14, рекомендуемых к использованию в конструкции преобразователя

Дроссель L1 является, пожалуй, одним из тех элементов схемы, от которого во многом зависят потери энергии при преобразовании напряжения. В авторском варианте он представляет собой 200 витков, намотанных проводом ПЭВ2-0,2 на два склеенных торцами друг к другу ферритовых сердечника (диаметр 5 мм, общая длина 20 мм) от модуля сведения лучей отслужившего свое лампового телевизора. Впрочем, приемлемы также ферритовые стержни, П- и Ш-образные ферросердечники или фрагменты колец 2000НМ (2500-3000НМС). Не исключено и использование дросселя без всякого сердечника, однако последствия потерь в такой конструкции трудно предсказуемы.

Диод VD2 тоже ответственный элемент схемы. Наиболее подходящ по параметрам КД247. Резистор R4 обеспечивает режим непрерывного тока в дросселе при отсутствии нагрузки. Указанный на схеме номинал определен с учетом того, что электромотор к преобразователю может подключаться не напрямую, а через какую-либо схему управления (в противном случае напряжение холостого хода грозит приблизиться к опасному рубежу 70 В).

Преобразователь напряжения, безошибочно смонтированный из заведомо исправных радиодеталей на плате размерами 60x30x1,5 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита и подключенный к 9-вольтному источнику питания, обычно сразу же начинает работать. Отладка сводится лишь к уточнению номинала резистора R2. Оптимум находят при отключенном транзисторе VT1, ориентируясь на то, чтобы скважность сигнала составила 2:1.

Для максимального снижения радиопомех от работающего преобразователя целесообразно поместить его в полностью экранированную (металлическую) коробку. Причем с максимальным удалением ее от помехочувствительных узлов и систем судомодели.

В заключение нелишне подчеркнуть: опытный образец преобразователя напряжения 9/27—28 В успешно испытан на моделях судов, оснащенных как одним, так и двумя электромоторами типов ДПР-62, ДПМ-30, ДПР-42, ДПМ-20. Работает он исключительно надежно, с КПД порядка 80— 85 процентов.

В. САВЕЛЬЕВ, руководитель судомодельного кружка в ЦДТ г. Радужный, Владимирская обл.