Рис. 4.15. Схема источника питания радиоаппаратуры от электросети автомобиля

Все эти перегрузки блок питания (рис. 4.15) устраняет и обеспечивает на выходе стабилизированное напряжение 9 В (ток нагрузки может быть до 0,8 А). На входе блока питания стоят защитные диоды VD1 и VD2, а также фильтр из дросселя L1 и конденсаторов С1...СЗ, который значительно ослабляет помехи.

Если вы уверены, что не потребуется включать питание радиоаппаратуры во время движения автомобиля, то катушку L1 можно не устанавливать.

Для стабилизации выходного напряжения используется широко распространенная микросхема КР142ЕН8А, Г или 142ЕН8А, Г которая крепится к теплорассеивающей пластине.

Устройство имеет внутреннюю защиту от перегрузки по току, которая срабатывает при превышении им 1 А.

Для изготовления катушки фильтра необходимо взять ферритовые броневые чашки типоразмера Б22 (рис. 4.16) из феррита марки 2000НМ1 (1500НМ1) и на внутреннем диэлектрическом каркасе намотать витки проводом ПЭЛ диаметром 0,25 мм до полного его заполнения. Между чашками нужно сделать зазор около 0,1...0,2 мм (внутри), что исключит намагничивание магнитопровода постоянно протекающим током в катушке.

Рис. 4.16. Конструкция катушки фильтра

В схеме применены конденсаторы С1 типа К73-9, С2...С4 типа К50-35. В качестве предохранителя F1 можно использовать перемычку из провода диаметром 0,04...0,07 мм.

Подключаться блок питания к бортовой сети может через гнездо прикуривателя или установленный специальный разъем.

Общие габариты устройства не превышают 70х60х40 мм (рис. 4.17).

Рис.4.17

ПУСКОВОЕ УСТРОЙСТВО

Применение пускового устройства будет особенно полезно автолюбителям, занимающимся эксплуатацией автомобиля в зимнее время года, так как оно продлевает срок службы аккумулятора, а также позволяет без проблем заводить холодный автомобиль зимой, даже при не полностью заряженном аккумуляторе. Из опыта известно, что при минусовой температуре аккумулятор снижает свою отдачу на 25...40%. А если он еще не полностью заряжен, то не сможет обеспечить требуемый для пуска двигателя начальный ток 200 А. Этот ток потребляет стартер в начальный момент раскрутки вала двигателя (номинальный ток потребления стартером около 80 А, но в момент пуска он значительно больше).

Простейшие расчеты показывают, что, для того чтобы пусковое устройство эффективно работало при подключении его параллельно с аккумулятором, оно должно обеспечивать ток не менее 100 А при напряжении 10...14 В. При этом номинальная мощность используемого сетевого трансформатора Т1 (рис. 4.1) должна быть не менее 800 Вт. Как известно, номинальная рабочая мощность трансформатора зависит от площади сечения магнитопровода (железа) в месте расположения обмоток.

Рис. 4.1. Схема пускового устройства

Сама схема пускового устройства довольно проста, но требует правильного изготовления сетевого трансформатора. Для него удобно использовать тороидальное железо от любого ЛАТРА — при этом получаются минимальные габариты и вес устройства. Периметр сечения железа может быть от 230 до 280 мм (у разных типов автотрансформаторов он отличается).

Перед намоткой обмоток необходимо закруглить напильником острые края на гранях магнитопровода, после чего его обматываем лакотканью или стеклотканью.

Первичная обмотка трансформатора содержит примерно 260...290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5...2,0 мм (провод может быть любого типа с лаковой изоляцией). Намотка распределяется равномерно в три слоя, с межслойной изоляцией. После выполнения первичной обмотки, трансформатор необходимо включить в сеть и замерить ток холостого хода. Он должен составлять 200...380 мА.
При этом будут оптимальные условия трансформации мощности во вторичную цепь. Если ток будет меньше, часть витков надо отмотать, если больше — домотать до получения указанной величины. При этом следует учитывать, что зависимость между индуктивным сопротивлением (а значит и током в первичной обмотке) и числом витков является квадратичной — даже незначительное изменение числа витков будет приводить к существенному изменению тока первичной обмотки.

При работе трансформатора в режиме холостого хода не должно быть нагрева. Нагрев обмотки говорит о наличии межвитковых замыканий или же продавливании и замыкании части обмотки через магнитопровод. В этом случае намотку придется выполнять заново.

Вторичная обмотка наматывается изолированным многожильным медным проводом сечением не менее 6 кв. мм (например типа ПВКВ с резиновой изоляцией) и содержит две обмотки по 15... 18 витков. Наматываются вторичные обмотки одновременно (двумя проводами), что позволяет легко получить их симметричность — одинаковые напряжения в обоих обмотках, которое должно находиться в интервале 12...13,8 В при номинальном сетевом напряжении 220 В. Измерять напряжение во вторичной обмотке лучше на временно подключенном к клеммам Х2, ХЗ нагрузочном резисторе сопротивлением 5...10 Ом.

Показанное на схеме соединение выпрямительных диодов позволяет использовать металлические элементы корпуса пускового устройства не только для крепления диодов, но и в качестве теплоотвода без диэлектрических прокладок ("плюс" диода соединен с крепежной гайкой).

Для подключения пускового устройства параллельно аккумулятору, соединительные провода должны быть изолированными и многожильными (лучше, если медные), с сечением не менее 10 кв. мм (не путать с диаметром). На концах провода, после облуживания, припаиваются соединительные наконечники.

Контакты включателя S1 должны быть рассчитаны на ток не менее 5 А, например типа ТЗ.

СИГНАЛИЗАТОР УРОВНЯ ВОДЫ В РАДИАТОРЕ

Водители не всегда проверяют уровень воды в радиаторе. Тем более трудно контролировать его во время движения автомобиля.

Простое устройство на транзисторах (рис. 4.11) позволяет сделать световую сигнализацию, предупреждающую шофера о приближении аварийной ситуации.

Датчиком F1 сигнализатора служат две

Рис.4.11

металлические пластины, разделенные изолятором из несмачивающихся материалов, например из полиэтилена или фторопласта.

Устройство срабатывает при изменении уровня воды, когда он будет ниже положения датчика F1. При этом уменьшается базовый ток транзистора VT1, и за счет тока через R2 открывается транзистор VT2 — загорается светодиод HL1.

В схеме применены детали: резисторы типа С2-23, конденсатор С1 типа К73-9 на 250 В, светодиод HL1 подойдет любого типа, в пластмассовом корпусе. Транзисторы VT1 и VT2 могут иметь в обозначении последние буквы Д, Ж, К, Л.

Для защиты схемы от пульсации и помех в бортовой сети автомобиля при работе двигателя используется диод и дроссель Т1. Дроссель выполнен на кольцевом сердечнике типоразмера К10х6х3 из феррита марки 2000НМ1 (4000НМ1). Обмотки содержат по 30...40 витков провода ПЭЛШО-0,12. При его подключении необходимо соблюдать полярность фаз, указанную на схеме. В этом случае Т1 не будет намагничиваться.

Устройство сохраняет работоспособность при изменении питающего напряжения от 5 до 16 В и в настройке не нуждается.

Эта схема может применяться в самых различных случаях, когда требуется контролировать уровень воды.

СТРЕЛОЧНЫЙ ВОЛЬТМЕТР С РАСТЯНУТОЙ ШКАЛОЙ В

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения,

Рис. 4.6 Вольтметр с растянутой шкалой

где требуется контролировать напряжение в интервале 10...15 В с точностью 0,01 В.

Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.

Для того чтобы измерить напряжение с такой точностью, нужен либо цифровой вольтметр, или стрелочный с растянутой шкалой, позволяющий контролировать интересующий нас интервал.

Схема, приведенная на рис. 4.6, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, сделать из него вольтметр со шкалой измерения 10...15 В.

Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).

Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждения при перевозках используется включатель S1, который при закорачивании выводов измерительного прибора препятствует колебаниям стрелки.

В схеме использован прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подойдут и, многие другие. Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.

Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О...15 В и образцовый вольтметр (удобней, если он будет цифровым). Настройка заключается в том, чтобы, подключив блок питания к зажимам Х1, Х2 и постепенно увеличивая напряжение до 10 В, добиться резистором R5 "нулевого" положения стрелки прибора РА1. После этого напряжение источника питания увеличиваем до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать законченной.

Рис. 4.7. Схема для более точного измерения сетевого напряжения

На основе данной схемы прибор можно выполнить многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключать к схеме через галетный переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей.

Прибор можно дополнить схемой (рис. 4.7) для измерения перемен- ного сетевого напряжения. При этом шкала у него будет от 200 до 300 В, что позволяет более точно измерять сетевое напряжение.

В помощь автолюбителям

Приведенные в этом разделе схемы будут полезны автолюбителям и позволят сэкономить немало денег. Конечно, некоторые устройства можно купить и промышленного изготовления, но не всегда есть уверенность в качестве приобретенного изделия. Так, например, имеющиеся в продаже автомобильные пускозарядные устройства довольно часто фактически пусковыми не являются из-за своей малой мощности и без помощи аккумулятора не смогут выполнить свою задачу. Но убедиться в этом удается только через некоторое время после покупки. Существует также немало полезных электронных устройств, которые наша промышленность не выпускает.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ И ЗАРЯДКА АККУМУЛЯТОРА

В результате неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов пластины их могут сульфатироваться, и он выходит из строя.

Известен способ восстановления таких батарей при заряде их "ассимметричным" током. При этом соотношение зарядного и разрядного тока выбрано 10:1 (оптимальный режим). Этот режим позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных.

Рис. 4.2. Электрическая схема зарядного устройства

На рис. 4.2 приведено простое зарядное устройство, рассчитанное на использование вышеописанного способа. Схема обеспечивает импульсный зарядный ток до 10 А (используется для ускоренного заряда). Для восстановления и тренировки аккумуляторов лучше устанавливать импульсный зарядный ток 5 А. При этом ток разряда будет 0,5 А. Разрядный ток определяется величиной номинала резистора R4.

Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты и аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4.

Значение зарядного тока устанавливается регулятором R2 по амперметру. Учитывая, что при зарядке батареи часть тока протекает и через резистор R4 (10%), то показания амперметра РА1 должны соответствовать 1,8 А (для импульсного зарядного тока 5 А), так как амперметр показывает усредненное значение тока за период времени, а заряд производится в течение половины периода.

В схеме предусмотрена защита аккумулятора от неконтролируемого разряда в случае случайного исчезновения сетевого напряжения. В этом случае реле К1 своими контактами разомкнет цепь подключения аккумулятора. Реле К1 применено типа РПУ-0 с рабочим напряжением обмотки 24 В или на меньшее напряжение, но при этом последовательно с обмоткой включается ограничительный резистор.

Для устройства можно использовать трансформатор мощностью не менее 150 Вт с напряжением во вторичной обмотке 22...25 В.

Измерительный прибор РА1 подойдет со шкалой 0...5 А (0...3 А), например М42100. Транзистор VT1 устанавливаются на радиатор площадью не менее 200 кв. см, в качестве которого удобно использовать металлический корпус конструкции зарядного устройства.

В схеме применяется транзистор с большим коэффициентом усиления (1000...18000), который можно заменить на КТ825 при изменении полярности включения диодов и стабилитрона, так как он другой проводимости (см. рис. 4.3). Последняя буква в обозначении транзистора может быть любой.



Рис.4.3

Для защиты схемы от случайного короткого замыкания на выходе установлен предохранитель FU2.

Резисторы применены такие R1 типа С2-23, R2 — ППБЕ-15, R3 — С5-16MB, R4 — ПЭВ-15, номинал R2 может быть от 3,3 до 15 кОм. Стабилитрон VD3 подойдет любой, с напряжением стабилизации от 7,5 до 12 В.

Приведенные схемы пускового (рис. 4.1) и зарядного устройств (рис. 4.2) можно легко объединить (при этом не потребуется изолировать корпус транзистора VT1 от корпуса конструкции), для чего на пусковом трансформаторе достаточно намотать еще одну обмотку примерно 25...30 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 1,8...2,0 мм.

Эта обмотка используется для питания схемы зарядного устройства.

ЗВУКОВОЙ ИНДИКАТОР "АНТИСОН"

Рис. 4.12. Звуковой индикатор

Схема низковольтного звукового индикатора (рис. 4.12) предназначена для повышения безопасности вождения автомобиля в ночное время. Это устройство препятствует засыпанию водителя во время движения. Индикатор вместе с элементом питания выполнен на односторонней печатной плате в виде скобы (рис. 4.13) что позволяет, включив микропереключатель SA1, закрепить его за ухом.

При глубоком наклоне головы (в момент засыпания) замкнутся контакты датчика наклона F1 и включат индикатор — громкий сигнал мгновенно разбудит водителя.

Разумеется, надежность работы устройства будет во многом зависеть от конструкции датчика F1. Перепробовав различные конструкции датчика наклона головы, я выбрал самый простой — его легко можно сделать без применения станков. Он состоит из пружины от шариковой авторучки, латунного винта М4х5 и контактного упора (рис. 4.14). Винт вставляется в пружину и припаивается (с помощью флюса или таблетки аспирина). Второй конец пружины укорачивается и крепится на плате.

Индикатор работоспособен при изменении напряжении питания в пределах от 0,7 до 2 В и потребляет ток не более 5 мА.

Схема устройства представляет собой автогенератор на транзисторах разной структуры с непосредственной связью. Использование пьезоизлучателя позволяет сделать индикатор малогабаритным и легким. Для получения достаточной громкости звука параллельно с пьезоизлучателем включена катушка L1. Она совместно с внутренней емкостью HF1 образует резонансный контур. Это позволяет за счет резонансных колебаний повысить рабочее напряжение на пьезризлучателе, которое будет значительно превышать напряжение питания.

Рис. 4.13. Топология печатной платы и расположение элементов: пьезоизлучатель HF1 закрепляется над элементами платы подпайкой к контактным площадкам

Пьезоизлучатели разных типов имеют значения собственной звуковой резонансной частоты, находящиеся в пределах 2...8 кГц. Поэтому при замене типа пьезоизлучателя для каждого конкретного случая можно подобрать наилучшее сочетание параметров контура (для получения максимальной громкости при минимальном потреблении тока).

Рис. 4.14. Конструкция датчика наклона головы

Частоту звука можно изменить конденсатором С1 или изменением числа витков катушки L1, что, конечно же, менее удобно. Катушка L1 содержит 600 витков провода ПЭВ-0,08 (0,1 или 0,12 мм), намотанных на склеенных клеем БФ-2 ("Момент") двух кольцах типоразмера К10х6х3 мм из феррита 700НМ1 (или 1000НН). Микропереключатель SA1 можно использовать типа ПД-9-2. Батарея G1 типа РЦ53М или аналогичная. Резисторы и конденсаторы подойдут любого типа, транзисторы КТ315Г допустимо заменить на КТ312В, КТ3102Е, а транзистор КТ361В на КТ3107.

Наибольшая громкость звучания будет при совпадении частоты автогенератора и собственной резонансной частоты пьезоизлучателя. Звуковой индикатор может найти и другие применения, например в детских игрушках.

БЛОК ПИТАНИЯ С АВТОМАТИЧЕСКИМ ЗАРЯДНЫМ УСТРОЙСТВОМ НА КОМПАРАТОРЕ

Блок питания предназначен для питания от сети 220 В напряжением 4 В маломощной нагрузки (током не более 100 мА) и подзаряда трех аккумуляторов типа НКГЦ-0,45 или НКГЦ-0,5 с автоматическим выключением режима заряда.

Когда блок включен в сеть, при наличии напряжения загорается зеленый светодиод. Процесс заряда аккумуляторов контролируется по свечению красного светодиода (при этом переключатель SA1 должен быть включен). Пока идет процесс заряда, он будет постоянно гореть, а при окончании заряда светодиод начинает мигать и интервал его свечения будет меньше, чем пауза,

Схема (рис. 5.17) автоматически следит за процессом заряда и исключает повреждение аккумуляторов. Если блок используется только для питания устройства, то зарядное устройство можно отключать переключателем SA1.

По сравнению с аналогичными по назначению схемами, опубликованными в литературе, данная содержит меньше радиоэлементов и проще в изготовлении.

Необходимое выходное напряжение источника питания устанавливается резистором R2. Настройка устройства проводится для установки тока заряда 45 мА резистором R4 из ряда 15, 18, 20 Ом.

Для настройки вместо аккумуляторов к контактам Х2/3 и Х2/2 подключается резистор 68 Ом мощностью не менее 1 Вт последовательно с миллиамперметром. При этом светодиод HL2 должен постоянно гореть. После выполнения этой операции проверяется работа компаратора DA2. Для чего к контактам Х2/3 и Х2/2 следует подключить резистор 150 Ом (0,5 Вт) параллельно с осциллографом.

Рис.5.17

Диаграмма напряжения при этом должна иметь вид, приведенный на рис. 5.18. Минимальное напряжение на диаграмме задается соотношением резисторов R8 и R9.

Рис. 5.18. Диаграмма напряжении на выходе Х2/3

Конструктивно блок питания выполнен на односторонней печатной плате, размещенной в корпусе от стандартного источника типа БП2-3, предназначенного для питания микрокалькуляторов. От этого же источника взят и сетевой трансформатор типа Т8-220-50. При использовании трансформатора другого типа его вторичная обмотка должна быть рассчитана на напряжение 12...15 В при токе нагрузки 200 мА. Светодиоды HL1 и HL2 крепятся на верхней крышке корпуса клеем. Штекер Х1 выполнен на основании корпуса, а Х2 соединен с корпусом проводом длиной около 1 м.

Внутри корпуса к транзистору VT1 крепится теплорассеивающая пластина. Применяемые резисторы могут быть любого типа, конденсаторы С1...СЗ — типа К50-16 или аналогичные малогабаритные, микропереключатель SA1 — типа ПД-9-2. Транзистор VT1 можно заменить на КТ814Б.

При использовании указанных выше деталей габариты всего устройства не превышают 60х60х50 мм (рис 5.19).

Рис. 5.19. Внешний вид устройства

Для заряда аккумуляторных элементов другого типа или большего их количества необходимо выставить соответствующий номинальный ток заряда (R4), верхний (R2) и нижний порог (R8) срабатывания компаратора.

ДВА НАПРЯЖЕНИЯ ОТ ОДНОГО ИСТОЧНИКА

Иногда для питания различных радиотехнических устройств требуется иметь два двухполярных напряжения +12 и -12 В (или +9 и -9 В) от одного источника — аккумулятора или сетевого трансформатора с одной обмоткой. Такие напряжения необходимы для работы операционных усилителей и некоторых других схем. При этом основное потребление тока схемой осуществляется, как правило, по цепи с положительным напряжением, а цепь "—" является вспомогательной.

Промышленность выпускает специализированную микросхему преобразователя для получения отрицательного напряжения: КР1168ЕП1 (входное напряжение 3...10 В, а выходное отрицательное такой же величины, что и на входе). Но она не является пока широкодоступной, а также перекрывает узкий диапазон напряжений.

Рис. 5.4

На рис. 5.4 приведена схема простого преобразователя, который позволяет получать от источника +12 В (+9 В) дополнительное стабилизированное напряжение -12 В (-9 В при использовании стабилизатора КР142ЕН8А). Ток нагрузки по цепи -12В может быть до 15 мА.

Преобразователь работает на частоте 50 кГц и сохраняет свою работоспособность при снижении напряжения питания до 7 В.

Рис. 5.5

Рис. 5.6. Конструкция трансформатора Т1

Схема состоит из автогенератора на транзисторе VT1, повышающего напряжение трансформатора Т1 и интегрального стабилизатора DA1.

При сборке требуется соблюдать полярность подключения фаз обмоток трансформатора Т1, указанную на схеме. Со вторичной обмотки трансформатора напряжение после выпрямления должно быть 15...19 В, что необходимо для нормальной работы стабилизатора DA1.

Для настройки преобразователя сначала вместо DA1 подключаем резистор 150 Ом. При нормальной работе схемы форма напряжения на обмотке 3 в трансформаторе Т1 показана на рис. 5.5, При настройке может потребоваться подбор конденсатора СЗ и резистора R2.

Трансформатор Т1 выполняется на броневом сердечнике типоразмера Б22 из феррита 2000НМ (1500НМ) и содержит в обмотке 1 — 80 витков, 2 — 15 витков, 3—110 витков провода ПЭЛШО-0,18 (рис. 5.6).
После проверки и настройки схемы катушку и ферритовые чашки закрепить клеем.

Конденсаторы С2, С4, С5 применены типа К50-29-63В, С1 и СЗ — любые малогабаритные, С6 — К53-1А-20В.

Все элементы схемы размещены на печатной плате с размерами 65х50 мм (рис. 5.7). Для уменьшения высоты платы монтаж выполнен в двух уровнях — конденсаторы С4 и С5 расположены над элементами VT1 и DA1. Схема позволяет получать и более высокое выходное напряжение, чем на входе, если использовать отрицательный выброс напряжения (рис. 5.5).

Если собранное вами устройство является стационарным и может питаться от сети, то для получения двухполярного напряжения можно применить широко распространенные малогабаритные трансформаторы (конструктивно оформленные в виде сетевой вилки). Они имеют одну вторичную обмотку, и, чтобы не перематывать трансформатор, удобно воспользоваться схемой (рис. 5.8).

Рис. 5.7. Печатная плата преобразователя



Рис.5.8

ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Применение импульсного преобразователя напряжения позволяет уменьшить габариты и вес источника питания, что особенно важно для переносных конструкций.

Рис. 5.9. Импульсный преобразователь напряжения

Преобразователь (рис. 5.9), предназначен для питания от сети 220 В устройств с потребляемым током до 3 А при Uвых=9,2 В (для получения из этого напряжения 5 или 6 В можно использовать любую типовую схему линейного стабилизатора).

Предложенный преобразователь отличается от аналогичных простотой и наличием защиты источника питания от перегрузки по выходной цепи в случае короткого замыкания.

Электрическая схема устройства состоит из входного фильтра (элементы С1, С2, СЗ и Т1); цепи запуска (R2, R3, R4, С4, VT1); автогенератора (VT2, VT3, Т2, ТЗ, С5); выпрямителя пониженного напряжения (VD5, VD6, С12, С13). Преобразователь собран по полумостовой схеме.

Входной фильтр преобразователя обеспечивает ослабление помех начиная с частоты 15 кГц более чем в 2 раза.

В цепи запуска используется транзистор VT1 в режиме обратимого пробоя, что позволяет формировать короткие импульсы, которые необходимы в момент включения схемы для запуска работы ключевого каскада VT2, VT3 в режиме автогенератора на частоте 30...60 кГц, при этом рабочую частоту, в небольших пределах, можно изменять емкостью С5.

В случае замыкания в цепи вторичной обмотки трансформатора ТЗ обратная связь в автогенераторе нарушается и генерация срывается до момента устранения неисправности.

КПД преобразователя при токе нагрузки 2 А составляет 0,74 (при токе 4 А—0,63).

В устройстве могут быть использованы резисторы любого типа, конденсаторы С1 типа К73-17 на 630 В; С2, СЗ типа К73-9 или К73-17 на 250 В; С4, С5 типа К10-7; С6, С7 типа К50-35 на 250 В ; С8, С9 типа К73-9 на 250 В; С10...С12 типа К10-17; С13 типа К52-1В на 20 В.

Транзистор VT1 можно заменить на КТ312А, Б, В, транзисторы VT2 и VT3 на КТ838А, КТ846В.

Дроссель Т1 намотан на двух склеенных вместе кольцевых сердечниках типоразмера К20х12х6 из феррита марки 2000НМ.
Обмотки 1 и 2 содержат по 45 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,25 мм. Трансформатор Т2 выполнен на двух склеенных вместе кольцевых сердечниках типоразмера К10х6х3 из феррита 2000НМ. Обмотка 1 содержит 60 витков, обмотки 2 и 3 — по 15 витков провода ПЭЛШО-0,15 (отвод в обмотке 2 для обратной связи по току от третьего витка). Для изготовления ТЗ применен кольцевой сердечник К28х16х9 (2000НМ). Обмотка 1 наматывается 250 витками проводом ПЭВ-2 0,25, обмотки 2 и 3 — 22 витками проводом ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм.

При изготовлении трансформаторов перед намоткой провода необходимо закруглить надфилем острые края сердечников и обернуть их лакотканью. Намотку проводить виток к витку с последующей изоляцией каждого слоя (лучше использовать фторопластовую ленту толщиной 0,1 мм).

Применяемые диоды VD1...VD4 могут быть заменены на любые высоковольтные, замена диодов VD5 и VD6, кроме как на КД2998В, другим типом не рекомендуется.

Наибольшее тепловыделение в схеме происходит на выпрямительных диодах VD5, VD6, и их необходимо устанавливать на радиатор. Остальные детали схемы в теплоотводе не нуждаются.

Конструктивно все элементы схемы, кроме включателя S1 и диодов VD5, VD6, размещены на односторонней печатной плате размером 140х65 мм. Топология печатной платы приведена на рис. 5.10.

Перед первоначальным включением преобразователя необходимо проверить фазы обмоток в цепях базы VT2 и VT3 на соответствие схеме. Если преобразователь при правильном монтаже сразу не начинает работать, то потребуется поменять местами выводы обмотки 1 у трансформатора Т2.

В заключение следует отметить, что, используя данную схему, можно получить и другие напряжения во вторичной цепи, для чего необходимо изменить пропорционально число витков во вторичных обмотках 2 и 3 трансформатора ТЗ.

Рис. 5.10 а. Топология печатной платы



Рис. 5.10 б. Расположение элементов

Источники питания и зарядные устройства

В литературе приведено немало описаний различных схем блоков питания и зарядных устройств. Современная элементная база позволяет значительно уменьшить габариты блоков питания за счет использования интегральных стабилизаторов напряжения с минимальным количеством дополнительных элементов, а зарядные устройства выполнять с автоматическим отключением режима заряда.

Для уменьшения габаритов и веса радиоаппаратуры все более широкое применение находят импульсные источники питания. Познакомившись с приведенными в этом разделе работами, вы легко сможете собрать себе необходимый блок питания для приемника, бытового компьютера, а также многих других устройств.

ОБЗОР СХЕМ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЗАРЯДА У БАТАРЕЕК

Проблема повторного использования гальванических элементов питания давно волнует любителей электроники. В технической литературе неоднократно публиковались различные методы "оживления" элементов, но, как правило, они помогали только один раз, да и ожидаемой емкости не давали.

В результате экспериментов удалось определить оптимальные токовые режимы регенерации и разработать зарядные устройства, пригодные для большинства элементов. При этом они обретали первоначальную емкость, а иногда и несколько превосходящую ее.

Восстанавливать нужно элементы, а не батареи из них, поскольку даже один из последовательно соединенных элементов батареи, пришедший в негодность (разряженный ниже допустимого уровня) делает невозможным восстановление батареи.

Что касается процесса зарядки, то она должна проводиться асимметричным током с напряжением 2,4...2,45 В. При меньшем напряжении регенерация весьма затягивается и элементы после 8...10 часов не набирают и половинной емкости. При большем же напряжении нередки случаи вскипания элементов, и они приходят в негодность.

Перед началом зарядки элемента необходимо провести его диагностику, смысл которой состоит в определении способности элемента выдерживать определенную нагрузку. Для этого к элементу подключают вначале вольтметр и измеряют остаточное напряжение, которое не должно быть ниже 1 В. (Элемент с меньшим напряжением непригоден к регенерации.) Затем нагружают элемент на 1...2 секунды резистором 10 Ом, и, если напряжение элемента упадет не более чем на 0,2 В, он пригоден к регенерации.

Электрическая схема зарядного устройства, приведенная на рис. 5.23 (предложил Б. И. Богомолов), рассчитана на зарядку одновременно шести элементов (G1...G6 типа 373, 316, 332, 343 и других аналогичных им).

Рис. 5.23

Самой ответственной деталью схемы является трансформатор Т1, так как напряжение во вторичной обмотке у него должно быть строго в пределах 2,4...2,45 В независимо от количества подключенных к нему в качестве нагрузки регенерируемых элементов.

Если готового трансформатора с таким выходным напряжением найти не удастся, то можно приспособить уже имеющийся трансформатор мощностью не менее 3 Вт, намотав на нем дополнительно вторичную обмотку на нужное напряжение проводом марки ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,8.,.1,2 мм. Соединительные провода между трансформатором и зарядными цепями должны быть возможно большего сечения.

Продолжительность регенерации 4...5, а иногда и 8 часов. Периодически тот или иной элемент надо вынимать из блока и проверять его по методике, приведенной выше для диагностики элементов, а можно следить с помощью вольтметра за напряжением на заряжаемых элементах и, как только оно достигнет 1,8...1,9 В, регенерацию прекратить, иначе элемент может перезарядиться и выйти из строя. Аналогично поступают в случае нагрева какого-либо элемента.

Лучше всего восстанавливаются элементы, работающие в детских игрушках, если ставить их на регенерацию сразу же после разряда. Причем такие элементы, особенно с цинковыми стаканами, допускают многоразовую регенерацию. Несколько хуже ведут себя современные элементы в металлическом корпусе.

В любом случае, главное для регенерации не допускать глубокого разряда элемента и вовремя ставить его на подзарядку, так что не спешите выбрасывать отработанные гальванические элементы.

Вторая схема (рис. 5.24) использует тот же принцип подзарядки элементов пульсирующим ассимметричным электрическим током. Она предложена С. Глазовым и проще в изготовлении, так как позволяет использовать любой трансформатор с обмоткой, имеющей напряжение 6,3 В. Лампа накаливания HL1 (6,3 В; 0,22 А) выполняет не только сигнальные функции, но и ограничивает зарядный ток элемента, а также предохраняет трансформатор в случае коротких замыканий в цепи зарядки.



Рис. 5.24

Стабилитрон VD1 типа КС119А ограничивает напряжение заряда элемента. Он может быть заменен набором из последовательно включенных диодов - двух кремниевых и одного германиевого - с допустимым током не менее 100 мА. Диоды VD2 и VD3 — любые кремниевые с тем же допустимым средним током, например КД102А, КД212А.



Емкость конденсатора С1 — от 3 до 5 мкФ на рабочее напряжение не менее 16В. Цепь из переключателя SA1 и контрольных гнезд Х1, Х2 для подключения вольтметра. Резистор R1 — 10 Ом и кнопка SB1 служат для диагностики элемента G1 и контроля его состояния до и после регенерации.

Нормальному состоянию соответствует напряжение не менее 1,4 В и его уменьшение при подключении нагрузки не более чем на 0,2 В.

О степени заряженности элемента можно также судить по яркости свечения лампы HL1. До подключения элемента она светится примерно в полнакала. При подключении разряженного элемента яркость свечения заметно увеличивается, а в конце цикла зарядки подключение и отключение элемента почти не вызывает изменения яркости.

При подзарядке элементов типа СЦ-30, СЦ-21 и других (для наручных часов) необходимо последовательно с элементом включать резистор на 300...500 Ом. Элементы батареи типа 336 и других заряжаются поочередно. Для доступа к каждому из них нужно вскрыть картонное донышко батареи.



Рис. 5.25

Если требуется восстановить заряд только у элементов питания серии СЦ, схему для регенерации можно упростить, исключив трансформатор (рис. 5.25).

Работает схема аналогично вышеприведенным. Зарядный ток (1зар) элемента G1 протекает через элементы VD1, R1 в момент положительной полуволны сетевого напряжения. Величина Iзар зависит от величины R1. В момент отрицательной полуволны диод VD1 закрыт и разряд идет по цепи VD2, R2. Соотношение Iзар и Iразр выбрано 10:1. У каждого типа элемента серии СЦ своя емкость, но известно, что величина зарядного тока должна составлять примерно десятую часть от электрической емкости элемента питания. Например, для СЦ-21 — емкость 38 мА-ч (Iзар=3,8 мА, Iразр=0,38 мА), для СЦ-59 — емкость 30 мА-ч (Iзар=3 мА, Iразр=0,3 мА). На схеме указаны номиналы резисторов для регенерации элементов СЦ-59 и СЦ-21, а для других типов их легко определить, воспользовавшись соотношениями: R1=220/2·lзap, R2=0,1·R1.

Установленный в схеме стабилитрон VD3 в работе зарядного устройства участия не принимает, но выполняет функцию защитного устройства от поражения электрическим током — при отключенном элементе G1 на контактах Х2, ХЗ напряжение не сможет возрасти больше, чем уровень стабилизации.Стабилитрон КС175 подойдет с любой последней буквой в обозначении или же может быть заменен двумя стабилитронами типа Д814А, включенными последовательно навстречу друг другу ("плюс" к "плюсу"). В качестве диодов VD1, VD2 подойдут любые с рабочим обратным напряжением не менее 400 В.



Рис. 5.26

Время регенерации элементов составляет 6...10 часов. Сразу после регенерации напряжение на элементе будет немного превышать паспортную величину, но через несколько часов установится номинальное — 1,5 В.

Восстанавливать таким образом элементы СЦ удается три-четыре раза, если их ставить вовремя на подзарядку, не допуская полного разряда (ниже 1В).

Аналогичный принцип работы имеет схема, показанная на рис. 5.26. Она в особых пояснениях не нуждается.

ПИТАНИЕ НИЗКОВОЛЬТНОЙ РАДИОАППАРАТУРЫ ОТ СЕТИ

Современные переносные и карманные радиоприемники, особенно импортные, как правило, рассчитаны на питание от двух батареек или аккумуляторов и могут в стационарных условиях питаться от любого источника со стабилизированным напряжением 3 В и допустимым током до 0,2 А. Такое же напряжение необходимо и для питания электронных игр типа "НУ ПОГОДИ" и многих других устройств. Нужный блок питания, если постараться, можно найти в коммерческих магазинах, но импортного производства и по неоправданно высокой цене, а отечественная промышленность таких источников питания выпускает мало. Кроме того, они, как правило, не имеют стабилизации выходного напряжения, что приводит к прослушиванию сетевого фона.

Рис. 5.1

Собрать необходимый источник по силам каждому, кто умеет пользоваться паяльником, и это не потребует много времени и больших затрат.

Здесь приведены два варианта построения такой схемы, собранных на разных элементах, а конкретную вы сможете выбрать сами, познакомившись с их особенностями и исходя из своих возможностей.

На рис. 5.1 приведена простая схема блока питания на 3 В (ток в нагрузкеке 200 мА) с автоматической электронной защитой от перегрузки (Iз = 250 мА). Уровень пульсации выходного напряжения не превышает 8 мВ.

Для нормальной работы стабилизатора напряжение после выпрямителя (на диодах VD1...VD4) может быть от 4,5 до 10 В, но лучше, если оно будет 5...6 В, — меньшая мощность источника теряется на тепловыделение транзистором VT1 при работе стабилизатора.

В схеме в качестве источника опорного напряжения используется светодиод HL1 и диоды VD5, VD6. Светодиод является одновременно и индикатором работы блока питания.

Транзистор VT1 крепится на теплорассеивающей пластине. Трансформатор Т1 можно приобрести из унифицированной серии ТН любой, но лучше использовать самые малогабаритные ТИ1-127/220-50 или ТН2-127/220-50. Подойдут также и многие другие типы трансформаторов со вторичной обмоткой на 5...6 В. Конденсаторы С1...СЗ типа К50-35.

Рис. 5.2

Вторая схема (рис. 5.2) использует интегральный стабилизатор DA1, но в отличие от транзисторного стабилизатора, приведенного на рис. 5.1, для нормальной работы микросхемы необходимо, чтобы входное напряжение превышало выходное не менее чем на 3,5 В. Это снижает КПД стабилизатора за счет тепловыделения на микросхеме — при низком выходном напряжении мощность, теряемая в блоке питания, будет превышать отдаваемую в нагрузку.

Необходимое выходное напряжение устанавливается подстроечным резистором R2. Микросхема устанавливается на радиатор.

Интегральный стабилизатор обеспечивает меньший уровень пульсации выходного напряжения (1 мВ), а также позволяет использовать емкости меньшего номинала.

СИГНАЛИЗАТОРЫ РАЗРЯДА ЭЛЕМЕНТОВ ПИТАНИЯ

Рис. 5.20. Световой индикатор

Известно, что разряд аккумулятора до уровня напряжения ниже допустимого для каждого конкретного типа'приводит к снижению его ресурса или может совсем повредить его. Чтобы этого не произошло, необходимо периодически контролировать напряжение на аккумуляторе, что неудобно, учитывая, что для этого необходимо иметь вольтметр.

В журналах неоднократно публиковались схемы сигнализаторов уровня напряжения, однако предлагаемые в данной статье устройства имеют меньше деталей и отличаются малым потреблением.

В основе построения приведенных ниже схем применен индикатор уровня напряжения на транзисторе (VT1) работающем в режиме микротоков. При этом у транзистора очень большой коэффициент усиления и при изменении напряжения питания на 0,1 В он переключается из запертого состояния в открытое.

Рис. 5.21. Звуковой индикатор

На рис. 5.20 приведена схема, которая позволяет показать (по свечению светодиода HL1) снижение ниже допустимой нормы уровня напряжения на элементах питания. Светодиод может быть любого типа. Уровень напряжения, при котором срабатывает сигнализатор, настраивается резистором R2 (удобнее использовать многооборотный, типа СП5-2).

Но иногда лучше иметь звуковую сигнализацию, так как свечение светодиода можно вовремя и не заметить.

Рис. 5.22. Топология печатной платы звукового индикатора (пьезоизлучатель устанавливается со стороны печатных проводников над платой)

На рис. 5.21 приведена схема звукового сигнализатора на пьезоизлучателе HF1 (ЗП-1 или любом аналогичном). Уровень контролируемого напряжения может быть от 2 до 30 В, но при использовании схемы с напряжением более 9 В необходимо подобрать величину резистора R5, для того чтобы схема, при достаточной громкости звука пьезоизлучателя, в режиме сигнализации потребляла ток не более 1... 2 мА. Частота звука зависит от конденсатора С1, и ее можно изменить.

Катушка L1 содержит 600 витков провода ПЭВ диаметром 0,08 мм (0,1 или 0,12 мм), намотанных на склеенных клеем двух кольцах типоразмера К10х6х3 мм из феррита 600НМ1 или 1000НМ1. Топология печатной платы показана на рис. 5.22 .

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ

Применение микросхемы КР142ЕН12А (Б) и унифицированного трансформатора ТПП255-220-50 позволяет изготовить простой и надежный источник питания для различных бытовых устройств.

Выходное напряжение источника может плавно регулироваться в пределах от 2 до 12 В. Максимальный ток нагрузки 1 А, при этом амплитуда пульсации выходного напряжения не превышает 2 мВ.

Рис. 5.3

Электрическая схема устройства приведена на рис. 5.3. Блок собран по типовой схеме последовательного компенсационного стабилизатора напряжения. Для того чтобы на микросхеме DA1 не рассеивать слишком большую тепловую мощность, в стабилизаторе предусмотрено дискретное переключение выводов вторичных обмоток трансформатора секцией S2.1 переключателя. Одновременно переключаются и резисторы R4...R7 делителей обратной связи для установки границы регулировки выходного напряжения. На каждом из поддиапазонов нужное напряжение можно устанавливать переменным резистором R3. Переключатель обеспечивает установку диапазонов выходных напряжений 2...5, 5...7, 7...9, 9...12 В.

Микросхема DA1 имеет внутреннюю защиту от перегрузки. Индикатором работы источника является светодиод HL1.

Для удобства использования схему можно дополнить стрелочным измерительным вольтметром.

В конструкции источника питания трансформатор можно заменить более мощным из этой же серии: ТПП276-220-50, ТПП292-220-50, ТПП319-220-50 (нумерация выводов подключения обмоток при этом не меняется, но увеличатся габариты и вес устройства).

Микросхема рассчитана на работу с теплоотводом, и ее необходимо закрепить на радиаторе, при этом радиатор не должен иметь электрического контакта с корпусом конструкции.

Для удобства настройки границы диапазонов выходных напряжений подстроечные резисторы R4...R7 лучше применить многооборотные, например типа СП5-2 или СП5-14. Конденсаторы применены: С1, СЗ типа К50-29; С2.С4—К73-17.

ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО — ЭТО ОЧЕНЬ ПРОСТО

В настоящее время все более широкое применение в различных кон-
струкциях в качестве элементов питания находят аккумуляторы НКГЦ-0,45,
Д-0,26 и другие. Приведенное на рис. 5.11 бестрансформаторное зарядное
устройство позволяет заряжать одновременно четыре аккумулятора Д-0,26
током 26 мА в течение 12...16 часов.

Избыточное на-
пряжение сети 220 В
гасится за счет реактив-
ного сопротивления
конденсаторов (Хс) на
частоте 50 Гц, что по-
зволяет уменьшить га-
бариты зарядного уст-
ройства.

Используя эту
электрическую схему и

зная рекомендуемый для конкретного типа аккумуляторов ток заряда (1з), по
приводимым ниже формулам можно определить емкость конденсаторов С1,
С2 (суммарную С=С1+С2) и выбрать по справочнику тип стабилитрона VD2
так, чтобы напряжение его стабилизации превышало напряжение заряжен-
ных аккумуляторов примерно на 0,7 В.

Тип стабилитрона зависит только от количества одновременно заря-
жаемых аккумуляторов, так, например, для заряда трех элементов Д-0,26
или НКГЦ-0,45 необходимо применять стабилитрон VD2 типа КС456А. При-
мер расчета приведен для аккумуляторов Д-0,26 с зарядным током 26 мА.

В зарядном устройстве применяются резисторы типа МЛТ или С2-23,
конденсаторы С1 и С2 типа К73-17В на рабочее напряжение 400 В. Резистор
R1 может иметь номинал 330...620 кОм (он обеспечивает разряд конденса-
торов после отключения устройства).

Светодиод HL1
можно использовать
любой, при этом подоб-
рав резистор R3 так,
чтобы он светился дос-
таточно ярко. Диодная
матрица VD1 заменяет-
ся четырьмя диодами
КД102А.

Рис.5.12

Топология печат-
ной платы с расположе-
нием элементов пока-

Диод VD3 позволяет предохранить разряд аккумуляторов через цепи зарядного устройства при отключении его от сети 220 В. При заряде аккумуляторов НКГЦ-0,45 током 45 мА резистор R3 необходимо уменьшить до величины, при которой светодиод светится полной яркостью.

Проверку зарядного устройства лучше проводить при подключении вместо аккумуляторов измерительных приборов и эквивалентной нагрузки (рис. 5.14), минимальная величина которой для четырех аккумуляторов определяется по закону Ома:

R = U/I = 4/0,026 =150 Ом, где

U - напряжение на разряженных аккумуляторах (у основной массы аккумуляторов эта величина составляет один вольт на элемент).



Рис. 5.14. Эквивалентная нагрузка для настройки зарядного устройства

При пользовании зарядным устройством необходимо следить за временем, так как приведенная схема хотя и снижает вероятность получения аккумулятором избыточного заряда (за счет ограничения напряжения стабилитроном), однако полностью такой возможности, при очень большом времени заряда, не исключает. А если у вас нет проблем с памятью, то это простое и малогабаритное устройство поможет сэкономить деньги.

Вторая схема бестрансформаторного зарядного устройства (рис. 5.15) предназначена для одновременного заряда двух аккумуляторов типа НКГЦ-0,45 (НКГЦ-0,5). Здесь обеспечивается асимметричный режим заряда, что позволяет продлить срок службы аккумуляторов. Заряд производится током 40...45 мА в течение одной полуволны сетевого напряжения. В течение второй полуволны, когда соответствующий диод закрыт, элемент G1 (G2) разряжается через резистор R4 (R5) током 4,5 мА.



Рис. 5.15

Заряд аккумуляторов G1 и G2 происходит поочередно, так, например, в течение положительной полуволны заряжается G1 (G2 — разряжается). Такое построение схемы позволяет осуществлять процесс заряда аккумуляторов в независимости друг от друга, и любая неисправность одного из них не нарушит заряд другого.

Для индикации наличия сетевого напряжения в схеме используется миниатюрная лампа HL1 типа СМН6.3-20 или аналогичная.


Аккумуляторы нельзя оставлять подключенными к схеме надолго без включения зарядного устойства в сеть, так как при этом происходит их разряд через резисторы R4, R5.

При правильной сборке устройства настройка не требуется.



Рис. 5.16. Электрическая схема блока питания с автоматическим зарядным устройством

Схема, показанная на рис. 5.16, в отличие от вышеприведенных, исключает повреждение аккумуляторов иза получения ими избыточного заряда. Она автоматически отключает процесс заряда при повышении напряжения на элементах выше допустимой величины и состоит из стабилизатора тока на транзисторе VT2, усилителя VT1, детектора уровня напряжения на VT3 и стабилизатора напряжения D1.

Устройство может использоваться и как источник питания на ток до 100 мА при подключении нагрузки к контактам 1 и 2 штекера Х2.

Индикатором процессазаряда является свечение светодиода HL1, который при его окончании гаснет.

Настройку устройства начинаем со стабилизатора тока. Для этого временно замыкаем базу транзистора VT3 на общий провод, а вместо аккумуляторов подключаем эквивалентную нагрузку с миллиамперметром 0...100 мА. Контролируя прибором ток в нагрузке, подбором резистора R3 устанавливаем номинальный ток заряда для конкретного типа аккумуляторов.

Вторым этапом настройки является установка уровня ограничения выходного напряжения с помощью подстроечного резистора R5. Для этого, контролируя напряжение на нагрузке, увеличиваем сопротивление нагрузки до момента появления максимально допустимого напряжения (5,8 В для четырех аккумуляторов Д-0,26). Резистором R5 добиваемся отключения тока в нагрузке (погаснет светодиод).

При изготовлении устройства можно использовать корпус от источника питания БП2-3 или аналогичный (от него же удобно взять и трансформатор). Трансформатор подойдет любой малогабаритный с напряжением во вторичной обмотке 12...16 В.

Транзистор VT2 крепится к теплорассеивающей пластине. Конденсаторы С1 применяются типа К50-16-25В, С2—типа К50-16-16В. Для удобства настройки в качестве R5 желательно использовать многооборотный резистор типа СП5-2 или аналогичный, остальные резисторы подойдут любого типа.

От источника питания можно получить напряжения 6 или 9 В, если на место микросхемы D1 установить соответственно КР142ЕН5Б (Г) или КР142ЕН8А (Г).

ИМИТАТОР ГОЛОСОВ ПТИЦ

Это простое устройство поможет "оживить" игрушку для ребенка, но оно может найти и другие применения. Электрическая схема (рис. 6.1) позволяет имитировать голоса птиц. Так, при емкости С5 — 0,015 мкФ звук будет похож на писк птенцов, а при подключении параллельно (включателем S1) еще емкости С4 — 0,068 мкФ — крик чаек. Проведя небольшие эксперименты с величиной конденсаторов С4, С5 и резистором R3, можно получить и многие другие голоса птиц. Интервал между звуками зависит от величины номиналов R2 и С2.

Рис. 6.1. Электрическая схема имитатора

В качестве источника звука HF1 применяется пьезоизлучатель ЗП-1 — он отлично передает необходимый спектр сигналов. А для увеличения громкости звука пьезоизлучателя использован трансформатор Т1, намотанный на броневом сердечнике Б22 из феррита марки М2000НМ (или М1500НМ) (рис. 5.6). Обмотка содержит 80+250 витков провода ПЭЛ диаметром 0,12 мм с отводом от верхнего (по схеме) вывода.

В качестве Т1 допустимо применение также согласующего трансформатора от малогабаритных радиоприемников, но при этом могут быть уменьшены высокочастотные составляющие в спектре сигнала и звук будет иметь немного другой тембр звучания. Это кому как нравится.

При настройке схемы из-за технологического разброса параметров транзисторов КП313А при изготовлении может потребоваться их подбор. Поэтому лучше его временно устанавливать на съемную колодку Х1.

Микросхема D1 заменима на 564ЛН2, а вместо VD1 подойдут любые импульсные диоды. Транзистор VT1 можно применить типа КТ3102А, но при этом надо уменьшить R6 до 1 кОм. Конденсаторы и резисторы — любого типа.

Рис. 6.2. Топология печатной платы и расположение элементов (пьезоизлучатель HF1 не показан)

Топология печатной платы и расположение на ней элементов приведены на рис. 6.2. Пьезоизлучатель устанавливается над радиодеталями платы.

Схема сохраняет работоспособность при изменении питания от 3,5 до 5 В и потребляет ток не более 20 мА.

ЭЛЕКТРОАКОПУНКТУРНЫЙ СТИМУЛЯТОР

В настоящее время традиционное использование в медицине иглотерапии с успехом может заменить электрический стимулятор биологически активных точек. Этот простой прибор поможет самостоятельно лечить различные заболевания. Особенно он будет полезен при болезнях, дающих аллергическую реакцию в случае лечения химическими препаратами.

При использовании электроакопунктурного стимулятора нужно проконсультироваться с опытным в области иглотерапии врачем, который подскажет, какие точки и как связаны с внутренними органами.

Рис. 6.3

Для облегчения поиска активных точек стимулятор имеет положение переключателя S1 ПОИСК (рис. 6.3). Известно, что сопротивление кожи в месте расположения активных точек значительно меньше, чем в остальных местах. Эта особенность и используется при поиске. О значении сопротивления поверхности можно узнать по величине отклонения стрелки прибора РА1. О правильном определении биологически активной точки тела можно судить также по большой амплитуде отклонений стрелки прибора РА1 в режиме РАБОТА.

При пользовании прибором один электрод с помощью токопроводного зажима крепится к уху, а вторым, выполненным в виде острого щупа (радиус закругления конца 0,3...0,6 мм), касаются точек тела. При этом в активных точках должно ощущаться легкое покалывание (когда прибор включен).

Резистором R9 можно регулировать величину протекающего тока. Нужная точка стимулируется в течение 15...20 секунд. За один сеанс много точек стимулировать нежелательно.

Питается устройство от аккумулятора 7Д-0.125Д или аналогичной батарейки с напряжением 9 В.

В устройстве имеется звуковая индикация которая срабатывает при снижении напряжения питания ниже 7,4 В, что позволяет вовремя сменить или подзарядить элементы питания.

Электрическая схема стимулятора собрана на трех КМОП микросхемах, что обеспечивает малое потребление тока. Она состоит из задающего генератора на элементах микросхемы D1.1 и D1.2, делителя частоты (D2), индикатора снижения напряжения (VT1, D1.3, D3.1...D3.4).
На выходных электродах схемы действует двухполярное напряжение с амплитудой в два раза больше, чем напряжение питания.

При отключении устройства (положение 81 — ОТКЛ) одна из групп контактов закорачивает выводы микроамперметра РА1, что обеспечивает защиту механизма измерительного прибора от повреждения при транспортировке.

В схеме применены переменные резисторы типа СП2-2-0.5 , а остальные резисторы — С2-23, конденсаторы типа К10-17. Микроамперметр РА1 со шкалой 50-0-50 мкА, например типа М4247 (нуль в середине шкалы). Пьезоизлучатель HF1 заменяется на ЗП-3, ЗГИ 8 или аналогичный. Переключатель S1 — ПГ2-18-ЗП4Н .

Транзистор может применяться с любой последней буквой в обозначении.

Настройка схемы заключается в установке порога срабатывания звукового сигнализатора резистором R2 при изменении питающего напряжения. Для этого потребуется стационарный источник с изменяемым выходным напряжением.

При использовании указанных деталей, все устройство легко размещается в корпусе с размерами 110х110х30 мм.

ОЗОНАТОР ВОЗДУХА

Данное устройство будет полезным для очистки воздуха в помещении или уничтожения бактерий при инфекционных болезнях. Небольшая концентрация озона позволяет также улучшить длительное хранение продуктов, например в подвале.

В основе работы прибора используется свойство воздуха при пропускании через него электрических искр образовывать новое вещество — ОЗОН. При обычных условиях это газ, имеющий характерный запах (молекула озона состоит из трех атомов кислорода и в природных условиях находится в верхних слоях атмосферы и образуется в результате атмосферных разрядов).

Рис. 6.21

Как сильный окислитель, озон убивает бактерии и потому может применяться, например, для обеззараживания воды и дезинфекции воздуха. Но следует знать, что озон ядовит и предельно допустимым является его содержание в воздухе 0,00001%. При этой концентрации хорошо ощущается его запах.

В схеме устройства (рис. 6.21) на излучателе А1 образуется электрическая дуга, через которую проходит поток воздуха. Для образования равномерно распределенной дуги на излучателе необходимо получить высоковольтное напряжение (15...80 кВ) достаточной мощности. Это осуществляется с помощью схемы преобразователя и трансформатора Т1. В первичной обмотке Т1 тиристор VS1 формирует импульсы за счет разряда конденсаторов С1...СЗ через обмотку. Управляет работой тиристора автогенератор на транзисторе VT1. Резистор R2 подобран так, что, когда напряжение на конденсаторах С1...СЗ достигнет 300 В (за счет заряда от сети), открывается тиристор VS1.

Устройство не критично к деталям, и резисторы могут иметь номиналы, близкие к указанным на схеме. Конденсаторы С1...СЗ типа МБМ, К42У-2, на рабочее напряжение не менее 500 В, С4 — К73-9 на 100 В. Диоды VD1...VD4 можно заменить сборкой КЦ405Ж, В.

Рис. 6.22. Каркас для намотки высоковольтного трансформатора Т1

Высоковольтный трансформатор Т1 выполнен на пластинах из трансформаторного железа, набранных в пакет (рис. 6.22). Такая конструкция позволяет исключить намагничивание сердечника.
Намотка выполняется виток к витку: сначала вторичная обмотка — 2 — 2000 витков проводом ПЭЛ диаметром 0,08...0,12 мм (в четыре слоя), затем первичная — 1 — 20 витков. Межслойную изоляцию лучше выполнять из нескольких слоев тонкой (0,1 мм) фторопластовой ленты, но подойдет также и конденсаторная бумага (ее можно достать из высоковольтных неполярных конденсаторов).

После намотки обмоток трансформатор необходимо залить эпоксидным клеем. В клей перед заливкой желательно добавить несколько капель конденсаторного масла и хорошо перемешать.

Для удобства заливки можно изготовить картонный каркас по габаритам трансфоратора, где и выполняется герметизация.

Изготовленный таким образом трансформатор обеспечивает во вторичной обмотке амплитуду напряжения более 90000 В, но включать его без защитного разрядника F1 не рекомендуется, так как при этом возможен пробой внутри катушки. Защитный разрядник выполняется из двух оголенных проводов, расположенных на расстоянии 20...24 мм (для воздуха пробойное напряжение составляет примерно 3 кВ на 1 мм зазора).

Конструкция излучателя А1 приведена на рис. 6.23. Элементы конструкции крепятся на боковых пластинах из оргстекла толщиной 5...10 мм (на рисунке не показаны). В зазоре между токопроводящими пластинами и стеклом (1 мм) образуется равномерно распределенная дуга. Ее хорошо видно при затемнении — синяя полоса и характерный запах.

Для большей эффективности работы прибора можно использовать любой вентилятор, например типа ВН-2 — он ускорит циркуляцию воздуха в рабочей зоне излучателя.

Описанное устройство создает низкую концентрацию озона, и для освежения воздуха в жилом помещении необходима его работа в течение 10...20 минут.

Рис. 6.23. Конструкция излучателя А1

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ СВЕТОВЫХ ГИРЛЯНД

Для светового оформления елки, помещения или витрины магазина часто используют световые гирлянды, рассчитанные на напряжение питания 220В.

Схема устройства (рис. 6.12) позволяет автоматически управлять включением трех гирлянд, что не только привлекает внимание, но и помогает создать праздничное настроение. При этом в зависимости от положения движков переменных резисторов серии импульсов на соответствующих выходах будут различными, что делает эффект загорания не периодическим. Это не утомляет зрение при длительной работе устройства, как в случае одной и той же заданной последовательности включения гирлянд.

Рис.6.12

Коммутация гирлянд осуществляется тиристорами VS1...VS3. Управляют включением тиристоров транзисторные ключи VT1...VT3, на базу которых поступает сигнал от двух источников — генераторов импульсов на элементах микросхемы D1 и сетевой пульсации, проходящей через переменные резисторы R7, R12, R16.

В зависимости от положения соответствующего движка резистора в результате смешивания разночастотных сигналов образуются разные сигналы управления транзисторами, что и образует разные серии световых импульсов.

Устройство рассчитано на подключение к каждому каналу ламп с потребляемым током не более 1 А (мощность нагрузки 220 Вт), однако, если тиристоры установить на радиаторы, а диоды VD1...VD4 использовать более мощные (КД206(А-В) или аналогичные), допустимый ток нагрузки каждого канала увеличится до 2 А,

Для подавления возможных радиопомех, возникающих при работе тиристоров, в цепь питания устройства включен фильтр, состоящий из дросселя Т1 и конденсаторов С1, С2 типа К73-16В на 400 В или аналогичные. Дроссель намотан на двух склеенных вместе ферритовых кольцах типоразмера К20х12х6 мм из феррита марки 2000НМ. Обе обмотки содержат по 30 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,51 мм. Остальные конденсаторы: СЗ, С4, С6 - К73-17 ; С5, С7...С9 — К53-4 на 16 В. Переменные резисторы применены типа СПО-0,5 (номинал может быть 12 кОм), остальные резисторы типа С2-23.

В схеме можно использовать любые маломощные транзисторы соответствующей проводимости.

В качестве предохранителя F1 установлена перемычка из медного провода диаметром 0,12...0,16 мм. Сетевой включатель может быть любым, с допустимым током коммутации не менее 3 А.

Общий габариты устройства не превышают 130х130х30 мм.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ МОНИТОРА "ЭЛЕКТРОНИКА ВТЦ-quot; К КОМПЬЮТЕРУ СЕМЕЙСТВА IBM

Те, кто уже имеет опыт работы с компьютерами стандарта IBM, уже вряд ли захотят пользоваться другими бытовыми компьютерами. Такой компьютер может быть не только отличным игровым партнером, но и способен выполнять полезную работу, становясь вашим надежным помощником.

Рис. 6.7. Доработка схемы платы модуля видеоканала

Покупать для дома полностью скомплектованный компьютер семейства IBM (центральный блок с процессором, клавиатура, монитор и другими устройствами) довольно дорого, но, если у вас дома есть широко распространенный монитор "Электроника 32 ВТЦ-202", расходы можно уменьшить, подключив его к компьютеру в соответствии со схемой, приведенной на рис. 6.7, а остальные узлы докупать по мере необходимости.

Потребуется незначительная доработка монитора, которая заключается в установке дополнительного разъема ХЗ, например типа РС10, и выполнение соединений, приведенных на схеме. Это необходимо, чтобы разделить сигналы управления интенсивности цвета, приходящие с видеоконтроллера IBM.

Рис. 6.8. Соединительный кабель между монитором и EGA адаптером

Монитор с помощью кабеля (рис. 6.8) подключается к EGA видеокарте компьютера. Разъем ХЗ может быть любым, с соответствующим количеством контактов, а в качестве Х4 (подключаемого к компьютеру) можно использовать разъем типа РП15-9Ш, СИП-101-9 отечественного производства или аналогичные импортные —DB-9M.

При распайке разъема Х4 следует придерживаться нумерации, указанной на разъеме карты EGA (нумерацию легко можно прочитать с помощью увеличительного стекла), так как у отечественных разъемов нумерация другая.

Любая видеокарта EGA имеет микропереключатели, от положения которых зависит режим работы видеоадаптера. Как правило, их четыре, хотя может быть и больше. В этом случае для работы с монитором необходимо первые четыре установить в положение, показанное на рис. 6.9. Установка выполняется до включения компьютера, так как он считывает их состояние только один раз при включении питания. При этом видеокарта будет работать с частотой синхроимпульсов, соответствующей частоте развертки монитора.

Встречаются EGA видеокарты, в которых микропереключатели конфигурации не вынесены на панель с разъемом, и для доступа к ним придется открыть корпус компьютера.

Для получения картинки в центре экрана может потребоваться небольшая подстройка переменными резисторами, установленными в блоке разверток на платах АЗ.3 и A3.2 монитора.



Рис. 6.9. Видеокарта EGA

Такое подключение монитора позволит вам поиграть в популярные компьютерные игры: ПРИНЦ ИЗ ПЕРСИИ, SYPERTETRIS, CHESSMASTER-2100, LHX, RETALIATOR, GODS и многие другие, а также воспользоваться нортоновской оболочкой и утилитами, работать с простым редактором текстов, например "Слово и дело", корректировщиком русских текстов DIACOR (исправление грамматических ошибок) и другими программами. Эта доработка не вносит существенных изменений в работу монитора, и при необходимости его можно использовать для работы с другими

бытовыми компьютерами, например ZX-SPECTRUM.

ПОРТ КЕМПСТОН ДЖОЙСТИКА ДЛЯ ZX-SPECTRUM

Эта схема предназначена для тех, кто уже имеет или же только собирается изготовить популярный бытовой компьютер из семейства совместимых с ZX-SPECTRUM.

Рис. 6.6

Предлагаемая схема (рис. 6.6) отличается от аналогичных малым потреблением тока, так как выполнена на трех КМОП микросхемах. Другим достоинством схемы является наличие режима автоматического оружия (включается тумблером SA1), что, как показывает опыт, для некоторых игр является очень удобным.

При работе устройства используется возможность микросхемы 561 ЛН1 находиться в третьем состоянии (выходы отключены от нагрузки при лог. "1" на выводе 4). Это позволяет ее подключить непосредственно к цепям микропроцессора Z80. Схема работает при опросе порта компьютером.

Генератор, собранный на микросхеме DD1, обеспечивает подачу импульсов с частотой примерно 2 Гц при нажатии на кнопку ОРУЖИЕ, если тумблер SA1 установлен в нижнее положение на схеме.

Резисторы R1...R6 могут быть 1...10 «Ом. Вместо микросхем 561-ой серии можно применить серию 564.

При наличии места устройство размещается внутри компьютера или же в виде отдельной приставки, подключаемой к системному разъему (Х2).

ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ЗВУКОВОЙ КАРТЫ КОМПЬЮТЕРА

Необходимой частью современного компьютера является Sound Blaster. Он позволяет получить звуковое сопровождение программ. В мире в последнее время большинство звуковых карт (плат) для компьютеров семейства IBM выпускаются без мощного оконечного усилителя и рассчитаны на подключение активных колонок или любого усилительного комплекса. Это позволяет получить более высокое качество звука и исключает перегрузку внутреннего источника питания компьютера.

Имея небольшой опыт работы на персональном компьютере, несложно приобрести и установить звуковую плату в любое свободное гнездо соответствующего разъема на материнской плате (внутри корпуса компьютера). В магазинах большой выбор звуковых карт — от укомплектованных в наборе, включающем колонки, до отдельных узлов. Покупать набор получается значительно дороже, чем то же самое по отдельности. Да и не всех комплектация набора способна удовлетворить качеством компонентов, например входящих колонок. Но приобретя все компоненты по отдельности, есть риск столкнуться с неполной совместимостью узлов. Так, купив хорошую звуковую карту фирмы "Creative" и отлично звучащие колонки SP-690 (50 Вт) фирмы "Advance", при их соединении вместе обнаружились два недостатка. Во-первых сигнал со звуковой карты недостаточен по уровню, чтобы получить от колонок максимальную мощность. Вторым недостатком явился сильный щелчок в динамиках при включении питания компьютера.

Согласовать уровень сигнала и убрать щелчки позволяет схема, приведенная на рис. 6.10. Узлы усилителей УС1 и УС2 идентичны. Каждый канал обеспечивает усиление в 7,5 раз в полосе частот 20...100000 Гц. Конденсатор С4 в цепи базы транзистора VT3 дает плавное нарастание напряжения питания на усилителях — это устраняет прохождение импульсного броска от переходных процессов.

Рис. 6.10. Схема усилителя

Питаться промежуточный усилитель может от блока питания компьютера, для чего потребуется на задней стенке корпуса установить миниатюрный разъем ХЗ, соединенный с цепью +12 В источника питания. Ток потребления схемы не более 4, 6 мА.

В схеме использованы детали: конденсаторы С1...С4 типа К53-1Б, резисторы любого типа. Штекер Х1 должен подходить к разъему звуковой карты, гнездо Х2 типа ОНП-ВГ-68-8/16, 5х14-Р или аналогичное, для подключения штекера активных колонок, ХЗ — любой малогабаритный.

Топология печатной платы и расположение на ней элементов показаны на рис. 6.11.

Настройка схемы заключается в получении одинакового усиления в каналах, подбором номинала резистора 1R6 (2R6) в пределах 200...1500 Ом (регулируется величина отрицательной обратной связи).

Рис. 6.11. Топология печатной платы

ПРОСТОЙ ПРЕРЫВАТЕЛЬ ТОКА В НАГРУЗКЕ

Иногда требуется периодически включать (или выключать) подключенную к источнику питания нагрузку, например лампу аварийной сигнализации в автомобиле, звуковую сирену и т. д.

Рис. 6.4

Приведенная на рис. 6.4 схема может так же найти применение в различных игрушках и автоматических устройствах, где требуется обеспечивать прерывистый режим работы. Устройство может также использоваться и как вибратор, для перемешивания раствора.

Схема работает от источника с напряжением от 2,4 до 5 В. При использовании реле К1 на напряжение 9 В рабочее напряжение может быть увеличено до 13 В. В этом случае в цепь базы транзистора VT2 необходимо установить резистор 56...100 Ом.

Рис. 6.5

Схема является несимметричным мультивибратором, где время включения реле (период) зависит от номиналов элементов С1 и R2. Резистором R1 период может меняться в диапазоне от 0,5 до 12 секунд, при этом реле включается примерно на 0,5 секунды.

Чтобы обеспечить работу схемы при низковольтном питании, реле К1 выполнено на основе любого открытого реле с катушкой, намотанной проводом ПЭВ диаметром 0,33 мм. Намотка выполняется до заполнения всего каркаса катушки.

При выборе реле необходимо учитывать допустимый ток через контакты и удобство разборки конструкции для перемотки катушки на более низкое рабочее напряжение. Удобно для этих целей взять польские KP460DC (рис. 6.5), но подойдут и многие отечественные.

РЕГУЛЯТОР ЯРКОСТИ ОСВЕЩЕНИЯ

Светорегулятор предназначен для плавного изменения яркости свечения обычных ламп освещения с общей мощностью до 1000 Вт.

Регулирующим элементом схемы (рис. 6.15) является электронный коммутатор — тиристор VS1 типа Т122-20-4 (Т122-25-4), на управляющий электрод которого поступают импульсы открывающего напряжения, сдвинутые по фазе относительно анодного. От момента открывания тиристора (величины фазового сдвига) зависит яркость свечения лампы.

Фазосдвигающая цепь состоит из R6, R7 и С2. Как только напряжение на конденсаторе С2 возрастет до порога срабатывания однопереходного транзистора VT1, он открывается и конденсатор разряжается через резисторы R1 и R2. Яркость освещения изменяется резистором R6.

Рис. 6.15. Электрическая схема светорегулятора

Рис. 6.16. Светорегулятор с плавным нарастанием яркости

В схеме применены резисторы R1...R5, R7, R8 типа МЛТ , R6 — СПЗ-4а, конденсаторы С1, С2—К73-17 на 250 В. Диоды VD1...VD4 подойдут любые высоковольтные, с допустимым током не менее 10 A; VD5 и VD6 можно заменить одним стабилитроном, например типа Д816А. Тиристор VS1 устанавливается на радиатор.

Отмеченные на схеме "*" элементы могут потребовать подбора при настройке. Резистором R7 настраивается максимум напряжения на лампе при нулевом сопротивлении R6.

Показанный на схеме пунктиром светодиод можно не устанавливать, но его наличие позволяет знать, что включена схема, а лампа не светится из-за того, что регулятором яркость свечения уменьшена до нуля.

Вторая схема (рис. 6.16) позволяет не только регулировать напряжение на лампе, но и обеспечивает плавное нарастание яркости свечения до значения, установленного резистором R7. Это значительно продлевает срок службы лампы за счет устранения перегрузки в момент включения. Кратковременная перегрузка лампы возникает из-за того, что нить накала в холодном состоянии имеет на порядок меньшее сопротивление, чем нагретая.

Настройка схемы регулировки яркости выполняется аналогично уже описанной выше, для чего коллектор VT3 временно закорачиваем на общий провод — транзистор VT2 будет в насыщении.
После настройки регулятора яркости, при отключенном диоде VD5, подбором номинала резистора R10 добиваемся, чтобы при положении регулятора яркости "максимум" лампа чуть светилась. Теперь можно подключать диод VD5 и проверять работу устройства.

При включении схемы (S1), если регулятор (R7) установлен на максимальную яркость, свечение лампы будет плавно возрастать в течение 1...2 секунд.

Рис. 6.17. Светорегулятор на симисторе с плавным нарастанием яркости

Аналогичную схему можно выполнить на симисторном коммутаторе (рис. 6.17). Что позволяет уменьшить габариты устройства, так как в этом случае не нужны мощные выпрямительные диоды. Импульсный трансформатор Т1 наматывается проводом ПЭЛШО-0,12 на ферритовом кольце М4000НМ типоразмера К16х10х4 мм и содержит в обмотке 1 — 80 витков, 2 — 60 витков. Перед намоткой, острые грани сердечника закругляем надфилем. Иначе они прорежут провод. После намотки и пропитки катушки лаком, необходимо убедиться в отсутствии утечки между обмотками, а также обмоткой и ферритом каркаса.

Электролитический конденсатор С2 необходимо использовать с небольшим током утечки, например типа К52-1. Подстроечный резистор R9 типаСПЗ-19а.



Рис.6.18

Вариант топологии печатной платы для схемы с симистором приведен на рис. 6.18.

Применяемые в схемах тиристор и симистор позволяют управлять и более мощной нагрузкой (2000 Вт), но в этом случае их необходимо установить на радиатор.

РЕГУЛЯТОР МОЩНОСТИ ДЛЯ НАГРЕВАТЕЛЕЙ

Многие пользуются бытовыми электроплитами, а также другими электрическими нагревательными приборами. Некоторые из них, например двухконфорочная электроплитка "Россиянка", имеют термоэлектрические регуляторы нагрева. Терморегулятор позволяет не только экономить электроэнергию, но и делает более удобным процесс приготовления еды.

Термоэлектрические регуляторы обладают низкой надежностью и требуют периодического ремонта или подрегулировки. Избавиться от этих забот поможет схема электронного регулятора мощности (рис. 6.13). Схема позволяет плавно регулировать нагрев двух нагревателей мощностью по 2 кВт каждый.

Использование бесконтактной электронной регулировки мощности в нагрузке не только повышает надежность работы всего устройства, но и позволяет легко дополнить схему таймером (A3), который может через заданный интервал времени отключить нагреватель (ЕК2). Схема таймера (A3) в данной статье не приводится — она может быть любой из опубликованных в литературе.

Для удобства размещения терморегулятора внутри корпуса плитки конструктивно схема выполнена в виде двух узлов на платах с размерами 155х55 мм (схемы А1 и A3 лучше располагать на одной плате).

Электрическая схема блока управления (рис. 6.14) собрана на однопереходных транзисторах и является типовой. Коммутация нагрузки производится с помощью мощных тиристоров VS1 и VS2. Элементы схемы выбраны со значительным запасом по рабочему току, с учетом возможного их размещения (без радиатора) вблизи от нагревательных элементов.

Рис. 6.13. Блоки схемы регулятора мощности: А1 — блок управления, А2 — блок коммутации, A3 — временной таймер, ЕК1 и ЕК2 — нагревательные элементы.

Монтаж силовых цепей схемы (блока А2) выполняется проводом, сечением не менее 2,5 кв. мм в термостойкой изоляции.

В устройстве применены переменные резисторы R1 и R2 типа ППБ-15Г, остальные — типа С2-23. Конденсаторы С1...С4типаК73-9на100В.

В качестве предохранителей F1, F2 можно использовать перемычки из медного провода диаметром 0,3 мм. Варистор RU1 предназначен для защиты элементов схемы от кратковременных бросков напряжения в питающей сети и может применяться типа СН1-1 на 560 В.

Настройка схемы производится резисторами R3 и R7 для получения максимального напряжения в нагрузке при нулевом значении резисторов R1 и R2. Из-за большого технологического разброса параметров однопереходных транзисторов иногда может потребоваться также подбор конденсаторов С1 и СЗ.

Рис. 6.14. Электрическая схема блока управления

Схемы разных устройств

В этой части приведены схемы и информация об устройствах различного назначения, которые нельзя отнести к одному из имеющихся в данной брошюре разделов или же они относятся сразу к нескольким разделам. По этой причине автор посчитал более удобным их выделить в отдельную группу.

УПРАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМОТОРОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Во многих станках применяют электромоторы (ЭМ) постоянного тока. Они легко позволяют плавно управлять частотой вращения, изменяя постоянную составляющую напряжения на якорной обмотке, при постоянном напряжении обмотки возбуждения (0В).

Рис. 6.19. Схема электропривода

Электрическая схема (рис. 6.19) будет полезна тем, кто собирает для себя необходимый станок или устройство с электроприводом. Схема позволяет управлять электромотором мощностью до 5 кВт.

Мощные ЭМ постоянного тока имеют несколько особенностей, которые необходимо учитывать:

а) нельзя подавать напряжение на якорь ЭМ без подачи номинального напряжения (обычно 180...220 В) на обмотку возбуждения;

б) чтобы не повредить мотор, недопустимо сразу подавать при включении номинальное напряжение на якорную обмотку, из-за большого пускового тока, превышающего номинальный рабочий в десятки раз.

Приведенная схема позволяет обеспечить необходимый режим работы — плавный запуск и ручную установку нужной частоты вращения ЭМ.

Направление вращения изменится, если поменять полярность подключения проводов на обмотке возбуждения или якоре (делается это обязательно только при выключенном ЭМ).

В схеме применены два реле, что позволяет выполнить автоматическую защиту элементов схемы от перегрузки. Реле К1 является мощным пускателем, оно исключает вероятность включения ЭМ при установленной резистором R1 не нулевой начальной скорости. Для этого на оси переменного резистора R1 закрепляется рычаг, связанный с кнопкой SB2, которая замыкается (рычагом) только при максимальном значении сопротивления (R1) — это соответствует нулевой скорости.

Когда замкнуты контакты SB2, реле К1 при нажатии кнопки ПУСК (SB1) включится и своими контактами К1.1 самоблокируется, а контакты К1.2 включат электропривод.

Реле К2 обеспечивает защиту от перегрузки при отсутствии тока в цепи обмотки возбуждения ЭМ. В этом случае контакты К2.1 отключат питание схемы.

Питается схема управления без трансформатора, непосредственно от сети через резистор R3.

Для настройки схемы управления вместо якорной цепи мотора подключаем лампу мощностью 300...500 Вт и вольтметр. Необходимо убедиться в плавном изменении напряжения на лампе резистором R1 от нуля до максимума,

Иногда, из-за разброса параметров однопереходного транзистора, может потребоваться подбор номинала конденсатора С2 (от 0,1 до 0,68 мкФ) и резистора R7 (R7 устанавливает при минимальном значении сопротивления R1 максимум напряжения на нагрузке).

Если при правильном монтаже не открываются тиристоры, то необходимо поменять местами выводы во вторичных обмотках Т1. Неправильная фазировка управляющего напряжения, приходящего на тиристоры VS1 и VS2, не может их повредить. Для удобства контроля работы тиристоров управляющее напряжение допустимо подавать сначала на один тиристор, а потом на другой — если регулируется резистором R1 напряжение на нагрузке (лампе), фаза подключения импульсов управления правильная. При работе обоих тиристоров и настроенной схеме напряжение на нагрузке должно меняться от 0 до 190 В.



Рис. 6.20

На этом настройка закончена и можно подключать якорную цепь ЭМ.

Исключить вероятность подачи максимального напряжения на якорную обмотку в момент включения можно и электронным способом, воспользовавшись схемой, аналогичной приведенной на рис 6.17. (Конденсатор С2 обеспечивает плавное нарастание выходного напряжения в момент включения, а в дальнейшем на работе схемы не сказывается.) В этом случае включатель SB2 не нужен.

СПРАВОЧНЫЙ ЛИСТОК № МАРКИРОВКА КОНДЕНСАТОРОВ И РЕЗИСТРОВ

Для малогабаритных конденсаторов и резисторов кроме полной маркировки часто используют кодированное обозначение, которое состоит из букв и цифр, определяющих для конденсаторов: ТКЕ, номинальную емкость, допустимое отклонение емкости от номинала, рабочее напряжение (рис. 8.1) для резисторов: номинал сопротивления, допуск отклонения сопротивления от номинала (рис. 8.2).

Примеры маркировки номиналов конденсаторов и сопротивлений даны в таблице 8.1. На самих конденсаторах могут использоваться русские и латинские буквы для обозначения множителя величины:

П или р — пикофарады (10^(-12) Ф); Н или n — нанофарады (10^(-9) Ф);

М или (J,— микрофарады (10^(-6) Ф); И или m —миллифарады(10^(-3) Ф);

Ф или F — фарады.

Эти буквы используются в качестве запятых при указании дробных значений емкости, например: ЗНЗ или ЗnЗ — 3300 пФ (в резисторах аналогично).

Воспользовавшись таблицами 8.2...8.4, можно определить ТКЕ, допуск и максимальное рабочее напряжение для конденсаторов.

В таблице 8.5 приведен буквенный код для определения допуска отклонения номинала резистора. В скобках даны старые кодовые обозначения, использовавшиеся до 1980 года.

Рис. 8.1. Примеры кодового и полного обозначения номиналов конденсаторов

Рис. 8.2. Примеры маркировки резисторов

Таблица 8.1

Полное обозначение	Сокращенное обозначение
Единицы измерения	Обозн. един. измер.	Предел. номинал емкости, сопротив.	Пример обозн. на схеме	Пример обозн. на детали	Предел. Номинал емкости, сопротив.	Обозн. един. измер.	Единицы измерения	к о н д е н с а т о р ы
ПИКОФАРАДЫ	пф	до 9100	1,5	1р5	до 91	Р или П	ПИКОФАРАДЫ
15	15П
150	Н15	от 0,1 до 91	n или Н	НАНОФАРАДЫ
1500	1Н5
МИКРОФАРАДЫ	мкф	от 0,01 и выше	0,015 мк	15Н
0,15 мк	М15 m15	от 0,1 и выше	m или М	МИКРОФАРАДЫ
1.5	1М5
15 мк	15М
100	100М
ОМЫ	Ом	до 999,9	0,47	Е47 R47	до 99,9	Е или R	ОМЫ	р е з и с т о р ы
4,7	4Е7 4R7
47	47Е
470	470R К47
КИЛООМЫ	кОм	до 999,9	от 0,1 до 99,9	К	КИЛООМЫ
4,7 к	4К7
47 к	47К
МЕГООМЫ	МОм	до 999,9	470К	470к М47
от 0,1 до 99,9	М	МЕГООМЫ
4,7 М	4М7
47 М	47М
ГИГАОМЫ	10м	до 999,9	470 М	G47	от 0,1 до 99,9	G	ГИГАОМЫ
4,7 Г	4G7
47 Г	47G
ГЕРАОМЫ	ТОм	1,0	470 Г	Т47	до 1,0	Т	ТЕРАОМЫ
1,0 Т	1ТО

Таблица 8.2

Обозначение ТКЕ конденсаторов
Полное обозначение группы ТКЕ	Вид маркировки
Буква кода	Цвет корпуса или цвет первого марк. знака
П210	-	синий
П100	А	синий
П60	G	синий
П33	N	серый
МП0	С	голубой
М33	Н	голубой
М47	М	голубой
М75	L	голубой
М150	Р	красный
М220	R	красный
М330	S	красный
М470	Т	красный
М750	V	красный
М1500	U	зеленый
М2200	K	зеленый
М3300	Y	зеленый
Н10	В	оранжевый
Н30	D	оранжевый
Н50	Х	оранжевый
Н70	Е	оранжевый
Н90	F	оранжевый

Примечание: Если цвет корпуса совпадает с цветом первого маркировочного знака, первый маркировочный знак не ставят.

Таблица 8.3

Допустимое отклонение емкости от номинала
Допуск,%	Буквенное обозначение	Допуск, %	Буквенное обозначение
±0,001	Е	±2,0	5(Л)
±0,002	L	±5,0	I (И)
±0,005	R	±10	К (С)
±0,01	Р	±20	М(В)
±0,02	U	±30	N(Ф)
±0,05	Х	-10+30	Q
±0,1	В (Ж)	-10+50	Т(Э)
±0,25	С (У)	-10+100	Y(Ю)
±0,5	D(Д)	-20 +50	S(Б)
±1,0	F(P)	-20 +80	Z (А)

Таблица 8.5

Допустимое отклонение номинала резистора
Допуск, %	Код
±0,1	В (Ж)
±0,25	С (У)
±0,5	D(Д)
±1	F(P)
±2	G(Л)
±5	I(И)
±10	К (С)
±20	N(В)
±40	-

Таблица 8.4

Рабочее напряжение конденсаторов
Напр., В	Код
1	I
1,6	R
2,5	М
3,2	А
4,0	С
6,3	В
10	D
16	Е
20	F
25	G
32	Н
40	S
50	J
63	К
80	L
100	N
125	Р
160	Q
200	Z
250	W
315	Х
350	T
400	Y
450	U
500	V

В последние годы на радиодетали часто наносят кодированное обозначение даты изготовления. Эти обозначения располагаются после основного кода и могут состоять либо из двух букв латинского алфавита, либо из одной такой буквы и арабской цифры. Условные обозначения, присвоенные годам, приведены в таблице 8.6, код месяца (второй знак в обозначении на элементе) даны в таблице 8.7. Эти же коды используются и на других деталях, например микросхемах.



Таблица 8.6

Год	Код
1983	R
1984	S
1985	Т
1986	U
1987	V
1988	w

Год	Код
1989	X
1990	A
1991	В
1992	С
1993	D
1994	Е

Год	Код
1995	F
1996	Н
1997	J
1998	К
1999	L
2000	N

Таблица 8.7

Месяц	Код
Январь	1
Февраль	2
Март	3
Апрель	4
Май	5
Июнь	6
Июль	7
Август	8
Сентябрь	9
Октябрь	0
Ноябрь	N
Декабрь	D

СПРАВОЧНЫЙ ЛИСТОК № МИКРОСХЕМЫ СТАБИЛИЗАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Интегральные стабилизаторы напряжения из серии 142 не всегда имеют полную маркировку типа. В этом случае на корпусе стоит условный код обозначения (см. табл. 8.8) который и позволяет определить тип микросхемы.

Примеры расшифровки кодовой маркировки на корпусе микросхем:

Микросхемы стабилизаторов с приставкой КР вместо К имеют те же параметры и отличаются только конструкцией корпуса, см. рисунки. При маркировке этих микросхем часто используют укороченное обозначение, например вместо КР142ЕН5А наносят КРЕН5А.

Таблица 8.8

Наименование микросхемы	Напряжение стабил., В	Макс. 1ст нагр., А	Рассеив. Рмах, Вт	Потребление, мА	Код на корпусе
(К)142ЕН1А (К)142ЕН1Б К142ЕН1В К142ЕН1Г К142ЕН2А К142ЕН2Б	3...12±0,3 3...12±0,1 3...12±0,5 3...12±0,5 3...12±0,3 3...12±0,1	0,15	0,8	4	(К)06 (К)07 К27 К28 К08 К09
142ЕНЗ К142ЕНЗА К142ЕНЗБ 142ЕН4 К142ЕН4А К142ЕН4Б	3...30±0,05 3...30±0,05 5...30±0,05 1.2...15±0,1 1.2...15±0,2 3...15±0,4	1,0 1,0 0,75 0,3 0,3 0,3	6	10	10 К10 К31 11 К11 К32
(К)142ЕН5А (К)142ЕН5Б (К)142ЕН5В (К)142ЕН5Г	5±0,1 б±0,12 5±0,18 6±0,21	3,0 3,0 2,0 2,0	5	10	(К)12 (К)13 (К)14 (К)15
142ЕН6А К142ЕН6А 142ЕН6Б К142ЕН6Б 142ЕН6В К142ЕН6В	±15±0,015 ±15±0,3 ±15±0,05 ±15±0,3 ±15±0,025 ±15±0,5	0,2	5	7,5	16 К16 17 К17 42 КЗЗ
142ЕН6Г К142ЕН6Г К142ЕН6Д К142ЕН6Е	±15±0,075 ±15±0,5 ±15±1,0 ±15±1,0	0,15	5	7,5	43 К34 К48 К49
(К)142ЕН8А (К)142ЕН8Б (К)142ЕН8В	9±0,15 12±0,27 15±0,36	1,5	6	10	(К)18 (К)19 (К)20
К142ЕН8Г К142ЕН8Д К142ЕН8Е	9±0,36 12±0,48 15±0,6	1,0	6	10	К35 К36 К37
142ЕН9А 142ЕН9Б 142ЕН9В	20±0.2 24±0,25 27±0,35	1,5	6	10	21 22 23
К142ЕН9А К142ЕН9Б К142ЕН9В К142ЕН9Г К142ЕН9Д К142ЕН9Е	20±0,4 24±0,48 27±0,54 20±0,6 24±0,72 27±0,81	1,5 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0	6	10	К21 К22 К23 К38 К39 К40
(К)142ЕН10 (К)142ЕН11	3...30 1.2...37	1,0 1.5	2 4	7 7	(К)24 (К)25
(К)142ЕН12 КР142ЕН12А	1.2...37 1,2...37	1.5 1,0	1 1	5	(К)47
КР142ЕН15А КР142ЕН15Б	±15±0,5 ±15±0,5	0,1 0,2	0,8 0,8
КР142ЕН18А КР142ЕН18Б	-1,2...26,5 -1,2...26,5	1,0 1,5	1 1	5	(LM337)
КР1157ЕН502 КР1157ЕН602 КР1157ЕН802 КР1157ЕН902 КР1157ЕН1202 КР1157ЕН1502 КР1157ЕН1802 КР1157ЕН2402 КР1157ЕН2702	5 6 8 9 12 15 18 24 27	0,1	0,5	5	78L05 78L06 78L08 78L09 78L12 78L15 78L18 78L24 78L27
КР1170ЕНЗ КР1170ЕН4 КР1170ЕН5 КР1170ЕН6 КР1170ЕН8 КР1170ЕН9 КР1170ЕН12 КР1170ЕН15	3 4 5 6 8 9 12 15	0,1	0,5	1,5	см. рис.
КР1168ЕН5 КР1168ЕН6 КР1168ЕН8 КР1168ЕН9 КР1168ЕН12 КР1168ЕН15 КР1168ЕН18 КР1168ЕН24 КР1168ЕН1	-5 -6 -8 -9 -12 -15 -18 -24 -1,5...37	0,1	0,5	5	79L05 79L06 79L08 79L09 79L12 79L15 79L18 79L24

142ЕН3,К142ЕН3 142ЕН4,К142ЕН4 142ЕН6,К142ЕН6 142ЕН10.К142ЕН10



142ЕН5,К142ЕН5 U2EH8,К142ЕН8 142ЕН9,К142ЕН9 142ЕН11.К142ЕН11 142ЕН12,К142ЕН12.



КР142ЕН5, КР142ЕН8, КР142ЕН11.КР142ЕН12, КР142ЕН18.



К142ЕН1А.Б КР142ЕН15А.Б

стабилизаторы положительного напряжения



стабилизатор отрицательного напряжения

СПРАВОЧНЫЙ ЛИСТОК № РАСПОЛОЖЕНИЕ ВЫВОДОВ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ

ДИОДНЫЕ СБОРКИ ——————————————————————————————

ТИРИСТОРЫ ——————————————————————————————————

ОПТРОННЫЕ ПАРЫ ——————————————-———————————————

БИПОЛЯРНЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ______________________

ПОЛЕВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ ————————————————————————

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ РЕЛЕ ___________________________

ПОЛЯРИЗОВАННЫЕ РЕЛЕ —————————————————————————

---

---