Se propone considerar la opción de transferir las afeitadoras eléctricas de la batería a la red eléctrica.
Y la razón de esto fue la siguiente. Se presentó una afeitadora eléctrica recargable ligera y compacta con un diseño japonés para el próximo cumpleaños, sin precedentes en ese momento (como dice la inscripción en la maquinilla de afeitar).
Al principio, la maquinilla de afeitar complació con su trabajo, especialmente en comparación con las maquinillas de afeitar eléctricas tradicionales. Pero la felicidad no duró mucho. Pasaron varios meses y surgieron problemas. La afeitadora requería una carga las 24 horas (apagada, afeitada y nuevamente en la red), de lo contrario no había suficiente carga para la siguiente afeitada. Luego, la capacidad de la batería comenzó a caer rápidamente y no tenía sentido usar una maquinilla de afeitar eléctrica. Entonces se mudó al estante lejano, desplazado por diseños más modernos y confiables, donde permaneció varios años sin usar.
Recientemente, en la temporada de verano, se necesitaba una maquinilla de afeitar eléctrica de repuesto, y nuevamente me topé con una maquinilla de afeitar diferida. Como su recurso no se usó (trabajó un poco, un cuchillo instalado y una malla están funcionando, hay cuchillos de repuesto), decidí restaurar la afeitadora para que funcione.
Análisis de las causas del defecto.
Para analizar las razones de la falla de la estructura, analizaremos la maquinilla de afeitar, para lo cual desenroscamos los cuatro tornillos de la parte posterior de la carcasa: un tornillo autorroscante y abrimos la cubierta posterior.
Retiramos la placa del cargador incorporado de la carcasa y desconectamos la batería soldada.
Una batería de tamaño AA con una capacidad de 500 mAh instalada en una afeitadora de Ni-Cd se ha vuelto inutilizable en apariencia y mediciones de voltaje y corriente (pérdida de capacidad).
La razón del largo tiempo de carga y la falla rápida de la batería fue el "ahorro" chino, la máxima simplificación del cargador integrado en la afeitadora eléctrica. Su diseño real se muestra a continuación.
Este cargador (cargador) está hecho a baja potencia de salida. La corriente de carga de salida de este cargador es inferior a 20 mA, que es 2.5 veces menor que el modo de carga estándar para la batería instalada en la maquinilla de afeitar y 7.5 veces menor que el modo de carga rápida posible. Estos datos están indicados en la batería misma (ver foto arriba). En relación con dicha simplificación del circuito del cargador, en lugar de 14 horas de carga en modo estándar, la batería tuvo que cargarse de cero a plena capacidad durante más de 30 horas.Por lo tanto, una descarga incompleta después del afeitado, una carga incompleta debido a la baja corriente y la falta de horas en un día, así como al efecto de la "memoria" de una batería de Ni-Cd, rápidamente la hicieron inutilizable.
Con la memoria existente, reemplazar la batería por una nueva no tiene sentido, estará esperando el mismo destino. Para el funcionamiento normal de la maquinilla de afeitar, es posible aumentar la corriente de salida del cargador aumentando la capacitancia del capacitor C1 a dos microfaradios (en 450 o 600 voltios) y encendiendo el indicador LED a través de la resistencia limitante. Sin embargo, el uso de una maquinilla de afeitar recargable requiere un monitoreo constante de la misma; no olvide cargarla, apagarla a tiempo, realizar periódicamente un ciclo completo de descarga-carga. Y las ventajas de este diseño son mínimas. Debido al hecho de que el funcionamiento autónomo de esta afeitadora eléctrica es prácticamente incómodo, se decidió transferirlo a una red de corriente alterna de 220 V.
Datos de origen
Con una tensión de alimentación de 1,5 V, el motor de la maquinilla de afeitar consume 0,6 ... 0,8 A de corriente en modo de funcionamiento y hasta 1,4 A en modo de arranque. La resistencia de su devanado es de aproximadamente 0.3 ohmios.
Afeitadora
1. Elección del esquema
Debido al gran consumo de corriente del motor eléctrico, el circuito de alimentación sin transformador para la afeitadora eléctrica de la red de 220V desaparece. El circuito de alimentación del transformador no se ajusta a las pequeñas dimensiones de la maquinilla de afeitar. La salida será el uso de un circuito pulsado para convertir CA 220V en un suministro de voltaje constante al motor eléctrico de la maquinilla de afeitar.
Tales esquemas están disponibles, pero no son los más simples en términos de componentes, fabricación y puesta en servicio. Por lo tanto, iremos de una manera más simple: compraremos una unidad de fuente de alimentación conmutada (UPS) ya preparada, un adaptador de red universal con 220V a 3 ... 12 V y una corriente de carga de hasta 1.0A. Una ventaja adicional a la compra será la estabilización del voltaje de salida y la protección contra cortocircuitos y sobrecargas.
Cuando se usa una maquinilla de afeitar, la carga en los cuchillos a menudo cambia, por lo tanto, la velocidad del motor y la corriente consumida por el motor cambian. Además, la corriente máxima del UPS está limitada a 1.0 amperios, que es menor que la corriente de entrada de la maquinilla de afeitar. Para eliminar la influencia de estos problemas, fabricaremos e instalaremos un estabilizador de corriente en el cuerpo de la maquinilla de afeitar de acuerdo con el siguiente diagrama.
2. Descripción del circuito estabilizador actual
El estabilizador actual del motor eléctrico de la maquinilla de afeitar está hecho en los transistores VT1, VT2.
La afeitadora se enciende mediante el interruptor deslizante S1 ubicado en la placa estándar de la afeitadora. La corriente del UPS a través del diodo VD1, que protege el circuito de una conmutación incorrecta, se suministra a la afeitadora eléctrica M, luego al transistor de efecto de campo VT1 y la resistencia limitadora R6. La corriente principal pasa hasta 1.0 amperios a lo largo de este circuito de alimentación, por lo tanto, todos los componentes deben tener un margen de corriente.
La resistencia R6 es un limitador de corriente de arranque, también sirve como sensor de corriente, tiene una resistencia baja (0.33 ohmios) con una potencia de hasta 5 vatios. Un voltaje proporcional al voltaje en el sensor de corriente se elimina de la resistencia de respaldo R5 y se suministra al transistor de control VT2. Cuando la corriente aumenta en R6 (R5), la caída de voltaje aumenta en él, el transistor VT2 se abre ligeramente, reduciendo el voltaje en la puerta del transistor VT1. Esto conduce a una disminución de la corriente a través de VT1 y a la estabilización de la corriente en el circuito del motor. Con una disminución en la corriente, los procesos inversos ocurren a través de R6 (R5).
El ajuste manual de la resistencia de ajuste R5 le permite ajustar la corriente y establecer la velocidad óptima del motor. La tensión límite en la puerta del transistor VT1 se establece seleccionando la resistencia de la resistencia R2. El condensador C2 y el diodo VD2 optimizan el rendimiento del motor.
3. La fabricación de un estabilizador de corriente.
Como indicador de inclusión, utilizamos un LED estándar. Utilizamos el motor eléctrico, la placa de circuito y el interruptor de alimentación disponibles en la afeitadora. Compramos o seleccionamos los componentes de radio faltantes disponibles para completar el circuito.Pre-fije la dirección de rotación del motor o la polaridad de su conexión.
Colocamos las partes del estabilizador de corriente en una placa de circuito universal. Recopilamos el contorno de la maquinilla de afeitar por completo. La resistencia de ajuste R2 se reemplaza por una variable de 1.0 mOhm.
Reemplazamos el conector de red estándar por otro correspondiente al conector UPS. La base del conector puede estar hecha de una hoja de textolita de 1,5 mm de grosor, con superposiciones pegadas adicionalmente, para evitar que el conector se enrolle al conectar el UPS.
Liberamos completamente la placa de afeitar (excepto el LED estándar) de los elementos de memoria instalados. En el espacio libre de la placa, a la derecha del motor, instalamos la resistencia limitadora R6 y el transistor de efecto de campo VT1 en un radiador improvisado. El radiador está hecho de chapa de aluminio de 1,5 mm de espesor. Las dimensiones del radiador están determinadas por el espacio libre en la carcasa. La parte de contacto inferior del radiador está hecha en forma de un cuadrado y se fija a la placa con un tornillo M3 a través de la arandela para crear un espacio y aumentar la transferencia de calor desde abajo. La parte adicional superior del radiador está fijada al mismo tornillo.
Por el tamaño del espacio libre en la caja de la maquinilla de afeitar, después de instalar los elementos anteriores, cortamos la mesa de trabajo para los componentes de radio restantes. Soldamos el circuito a la placa.
Ensamble elementalmente el diseño de la afeitadora eléctrica en una sola unidad.
Finalmente, ajustamos el modo de funcionamiento de la afeitadora eléctrica, armamos la carcasa y utilizamos los frutos de nuestra labor.
