Úprava transformátoru FZ-1 na Super FZ-1



Kdo by ho neznal... Myslím, že ve věkové kategorii 40+ (stav k 2018) ho musí znát každý, alespoň trošičku technicky založený kluk. Legendární transformátor PIKO FZ-1 totiž poháněl modelové vláčky a autodráhy snad v celém RVHP. A pokud ne v celém RVHP, tak v ČSSR a NDR určitě. A těm více bastlířsky založeným jedincům sloužil dokonce i jako první "laboratorní" zdroj:-) Když jsem se v současné době trošičku pídil po tom, jak se vyvinulo železniční modelářství, (že bych jako něco podnikl se svým historickým kolejišťátkem) s údivem jsem zjistil, že se FZ-1 hojně používá dodnes. Není se do divit. Díky použitému způsobu regulace napětí, spolehlivým nadproudovým bimetalovým pojistkám a celkově robustní konstrukci s obrovským důrazem na bezpečnost uživatele, se jedná o naprosto bezkonkurenční a nadčasový výrobek i po desítkách let. I já opatruji jeden kousek, který mě provázel dětstvím, a který je jako nový. Nedávno jsem ovšem získal další dva kousky. Jeden vcelku zachovalý a druhý poněkud zašlejší a bohužel i špatně fungující. Rozhodl jsem se tedy tento kousek opravit, upravit a přizpůsobit svým potřebám.


Originální trafo PIKO FZ-1
Originální trafo PIKO FZ-1
Originální trafo PIKO FZ-1
Originální trafo PIKO FZ-1


Vadný trafák vykazoval poruchu mechanismu, který má fungovat jako vypínač a přepínač polarity zároveň. Zdeformovaná kulisa přepínače účinně blokovala správnou funkci mechanismu. Rozhodl jsem se tedy celý mechanismus vyřadit a trafo upravit dle svého. Také jsem se rozhodl nahradit původní selenový usměrňovač klasickým křemíkovým. Reagoval jsem tak na nářky uživatelů FZ-1, kteří si zoufají nad velkým úbytkem napětí na selenu. Což se mi i nakonec potvrdilo. Na následujících schematech je jak původní, tak upravené zapojení FZ-1. Na netu je popsána řada upravených FZ-1, často i s vestavěnými regulátory pro motory vláčků. Já se však rozhodl jen pro "mírné úpravy v mezích zákona", abych co nejvíce zachoval styl neupraveného trafa a jen ho mírně vylepšil.


Zapojení původního FZ-1
Zapojení původního FZ-1
Zapojení Super FZ-1
Zapojení Super FZ-1


Princip úpravy je snad zřejmý ze schématu. Původní mechanismus spínače/přepínače je nahrazen dvojicí klasických dvoupólových páčkových přepínačů ON-ON. Jeden přepíná výstupní polaritu zdroje a druhý jej zapíná/vypíná. Pochopitelně by se dal použít jediný přepínač typu ON-OFF-ON, ale já ho neměl a nechtěl jsem ho někde objednávat a čekat na něj. Navíc tyhle třípolohové přepínače moc nemusím. Dále je nahrazen původní selenový můstek křemíkovým (hotový 5A můstek v jediném pouzdru) a přidán vyhlazovací kondenzátor 2m2. Maximální stejnosměrné napětí se díky velkému vyhlazovacímu kondenzátoru vyšplhalo až na 24V. Odpor 100k paralelně ke kondenzátoru měl zajistit jeho pomalé vybití po vypnutí trafa a odpojení zátěže. Později jsem ale přidal ještě voltmetr, čili výstup je jím trvale zatížen a odpor ztratil smysl. Ponechal jsem ho ale už zaletovaný v desce. Antiparalelní dioda slouží jako ochrana před cizím napětím opačné polarity a hodí se i při napájení elektromotorů.


Upravené trafo SUPER FZ-1
Upravené trafo SUPER FZ-1
Upravené trafo SUPER FZ-1
Upravené trafo SUPER FZ-1


Jelikož jsem ve svých zásobách našel nějaké moduly digitálních voltmetrů (jsou teď docela v módě), rozhodl jsem se jeden využít a napevno ho do FZ-1 zabudovat. Výhodou těchto modulů je to, že dokáží měřit své vlastní napájecí napětí. Pokud to obrátíme, tak mohou být napájeny přímo z měřeného napětí. Přesto jsem jejich napájení alespoň symbolicky oddělil diodou a vyfiltroval kondenzátory 100uF a 100nF. Fakt je to spíše symbolické, ale člověk má hned lepší pocit:-) Voltmetr díky tomu pochopitelně neumí měřit od nuly, ale "nasazuje" asi od 3,1V, což je pro daný účel v pohodě.

Veškerá "elektronika" je osazena na kousku univerzálky a přišroubována na místo původního selenového usměrňovače. Přepínače a voltmetr jsou zabudovány do horního krytu FZ-1, jak je patrné z následujících obrázků:


Upravené trafo SUPER FZ-1
Upravené trafo SUPER FZ-1
Upravené trafo SUPER FZ-1
Upravené trafo SUPER FZ-1


Po vyřazení původního přepínacího/spínacího mechanismu není možné využívat obou "trakčních" sekundárních vinutí trafa. Při nulové poloze ovladače je totiž na výstupu trafa cca 8V. Je tedy nutné využívat jen jedno vinutí a pro jistotu zamezit nechtěnému otočení ovladače do nuly a protisměru. To vyřešil dlouhý šroub M3 fungující jako zarážka.

Ze schématu je také patrné, že jsem bez úprav ponechal jednak druhý sekundár pro napájení příslušenství (taky co bych na něm upravoval, že) a druhak jsem ponechal původní nadproudové pojistky na bázi bimetalu s indikací žárovkami. Ale nejprve jsem si ověřil, že se ty malé žárovičky dají stále běžně koupit:-). Ty bimetalové pojistky totiž fungují naprosto spolehlivě a ta indikace se žárovkami také nemá chybu. Ačkoliv jsem měl trochu cuky je nahradit LEDkou se sériovou diodou a odporem.

Ještě před demontáží původního selenového usměrňovače jsem trafo zkusmo zatížil odpory 120R/10W a 10R/20W (byly zrovna po ruce) a měřil úbytek napětí. Totéž jsem pak zopakoval s již namontovaným křemíkovým můstkem bez vyhlazovacího kondenzátoru a nakonec i s ním. Výsledky měření při plně vytočeném ovladači jsou v následující tabulce. Opravdu se potvrdilo, že původní selenový usměrňovač vykazuje při zatížení mnohem větší úbytek, než křemíkový. Ovšem zajímavé je, že naprázdno je tomu naopak. Ale kdo by provozoval tranďák naprázdno, že:-) Lze tedy stávajícím uživatelům FZ-1 doporučit výměnu usměrňovače za křemíkový provést.


Zátěž / usměrňovačSelenKřemíkKřemík + kond 2m2
naprázdno16,5V15,9V25,1V
120R/10W14,5V15,3V23,7V
10R/20W12,5V13,5V17,9V



Co s ním?

Nic nebrání, abych upravený transformátor nadále používal k jeho původnímu účelu, tedy napájení malého kolejiště. Pochopitelně předpokládám, že za napáječ bude ještě vřazen pulsní PWM regulátor. Nicméně hodlám SUPER FZ-1 používat i k napájení věciček, jako je robot ZENIT či merkurovský kuličkostroj. V případě požadavku na stabilizované napětí jednoduše použiju čínský regulovatelný spínaný modul 30V/3A, kterému pro jistotu předřadím ještě jeden usměrňovací můstek, aby ho někdo neodprásknul změnou polarity. Pro pořádek také přikládám obrázek použitého modulu digitálního voltmetru 0-100V:


Modul regulátoru napětí 30V/3A
Modul regulátoru napětí 30V/3A
Modul DC voltmetru 0-100V
Modul DC voltmetru 0-100V




Ztratili jste matky?

Ještě malá odbočka na závěr. U mých nově získaných FZ-1 chyběly takové ty vroubkované matice na snadné připojení vodičů ke kolejišti či autodráze a jejich dotažení rukou. "Dočasně" jsem je nahradil kovovými distančními sloupky M3 délky 6 resp. 10 mm. Natolik se osvědčily, že i zde se potvrdí, že jednotkou dočasnosti je jeden furt:-)


Náhrada vroubkatých matic
Náhrada vroubkatých matic
Náhrada vroubkatých matic
Náhrada vroubkatých matic



RET



Odladěno na MS IE 8.0 a Firefoxu při rozlišení min. 1024 x 768 pixelů
www.NOSTALCOMP.cz    2010  -  2018