Сегодня в продаже можно встретить огромный ассортимент электроинструментов для проведения ремонтно-строительных работ (дрели, перфораторы, лобзики, угловые шлифовальные машинки, наждаки и т.д.). В процессе эксплуатации некоторых из них, не имеющих функции плавной регулировки оборотов, выявился один серьёзный недостаток. Если оставить инструмент с включенным и заблокированным тумблером питания то, например, после аварийного отключения и включения напряжения сети инструмент начинает работать сразу, что может быть очень опасным для окружающих и даже привести к серьезным травмам.
Было решено разработать простое устройство способное блокировать включение электроинструмента в подобных ситуациях.
Само устройство размещается в корпусе удлинителя, которое по сути может использоваться как для питания электроинструмента, так и для других бытовых электроприборов, имеющих в своем составе коллекторный электродвигатель и выключатель питания.
Устройство состоит из бестрансформаторного блока питания (FU1С1С2R1VD1VD2C3) с аналогом мощного стабилитрона (VD3R2VT1), питающего транзистор VT2 и реле K1, контакты которого в свою очередь подключают сетевое напряжение к нагрузке. Резистор R1 предназначен для быстрого разряда конденсаторов С1 и С2 после выключения питания. Предохранитель FU1 защитит электрическую сеть в случае КЗ в схеме устройства.
Принцип работы устройства блокировки заключается в следующем. Если тумблер питания электроинструмента находится во включенном состоянии, то через цепь обмоток статора и якоря коллекторного двигателя инструмента, а также резистор R3 и диод VD5 протекает небольшой постоянный ток от источника питания устройства. Сопротивление цепей коллекторного электродвигателя (в зависимости от его характеристик) составляет несколько десятков Ом и поэтому переход база-эмиттер транзистора VT2 зашунтирован, и он заперт. Соответственно реле К1 обесточено, контакты разомкнуты и напряжение сети на электроинструмент не поступает.
Если при подаче напряжения сети на устройство, тумблер питания электроинструмента будет отключен, то через резистор R3 и переход база -эмиттер транзистора VT2 будет протекать ток, соответственно этот транзистор будет открыт и реле К1 своими контактами подаст напряжение сети на электроинструмент, который теперь готов к безопасному началу эксплуатации.
Диоды VD4-VD6 служат для защиты транзистора VT2 от выбросов напряжения.
Налаживание устройства сводится к выбору типа реле, стабилитрона на соответствующее напряжение и подбора «гасящего» конденсатора в блоке питания. Нужную информацию по выбору этих элементов можно посмотреть в литературе [Л]. В качестве С1 и С2 применены металлопленочные конденсаторы типа К73-17 на напряжение 630в. Транзисторы можно использовать любые n-p-n структуры с напряжением Uкэ не менее 30в и током коллектора не менее 200 мА. Требования к реле одно, с запасом коммутировать напряжение сети и рабочий ток электроинструмента. В авторском варианте применено реле TRD-12VDC-SC-CL-R.
Имеет право на жизнь и второй вариант устройства блокировки, где в качестве источника питания узла блокировки применен блок питания для зарядки мобильного телефона. В этом случае потребуется два реле или одно реле с двумя группами контактов на рабочее напряжение катушки 5в. При чем габариты устройства в этом случае получаются даже меньше чем в первом варианте. Схема показана на рис.2. Печатная плата под этот вариант не разрабатывалась. Здесь использованы два реле TRG1 D-5VDC-S-Z. Ток нагрузки не превышает 90 мА, поэтому для питания устройства подойдет практически любой блок питания для зарядки мобильного телефона.
