Сенсорное реле времени для электромеханических игрушек. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

Устройство предназначено для установки в детскую электромеханическую игрушку и позволяет продлить срок службы химических источников тока. Оно автоматически отключит питание конструкции спустя заданное время. Для детских игрушек наличие такой функции актуально, поскольку ребенок может в любой момент потерять к ней интерес, не отключив встроенным выключателем ее питание.

Рис. 1

Схема реле времени представлена на рис. 1. После подачи напряжения питания конденсатор С2 разряжен, все транзисторы закрыты и питание на электродвигатель (или электродвигатели) не подается, а потребляемый ток отсутствует. Запускается реле одновременным касанием пальцами или ладонью сенсорных элементов E1, E2, при этом на затвор полевого транзистора VT2 поступит открывающее напряжение. Вслед за ним откроются транзисторы VT3 и VT4, и электродвигатель начнет работать. Если отпустить сенсорные элементы, транзистор VT2 закроется, но начнется зарядка конденсатора С2 через резисторы R2, R3, R6, эмиттерный переход транзистора VT3 и открытый канал транзистора VT4. За счет этого тока VT3 и VT4 остаются открытыми и на электродвигатель поступает питающее напряжение. При этом падение напряжения на транзисторе VT4 не превысит 50 мВ, а максимальный ток через него не должен превышать 3 А.

Когда зарядка конденсатора С2 закончится, транзисторы VT3 и VT4 закроются и электродвигатель будет обесточен. Для указанных на схеме элементов при напряжении питания 3 В и токе нагрузки 0,5 А задержка отключения питания составит около 120 с. Повторное прикосновение к сенсорным элементам приведет к открыванию транзисторов VT2-VT4, и конденсатор С2 быстро разрядится через открытые транзисторы VT2, VT4 и токоограничивающий резистор R6. Поэтому после отпускания сенсорных элементов отсчет выдержки начнется заново.

Эмиттерный переход транзистора VT1 работает как микромощный стабилитрон и защищает затвор полевого транзистора VT2. Конденсатор C1 подавляет высокочастотные наводки, резистор R1 - токоограничивающий.

Рис. 2

Электродвигатель M1, выключатель питания SA1 и батарея GB1 - штатные элементы игрушки. Остальные детали, кроме сенсорных элементов, размещены на односторонней печатной плате, чертеж которой показан на рис. 2. Если отверстия в плате не сверлить, элементы можно припаять непосредственно к соответствующим контактным площадкам, что позволит уменьшить габаритные размеры смонтированной платы. Применены резисторы С2-23, Р1 -4, конденсатор С1 - К10-17, К10-50, остальные - импортные оксидные малогабаритные низкопрофильные, C2 должен иметь как можно меньший ток утечки, поэтому желательно, чтобы он был танталовым. Взамен полевого транзистора КП505Г подойдет любой из серий КП505, BSS88, BSS295, а также экземпляр из серий КП501, КП504, ZVN2120 с пороговым напряжением не более 2 В при токе стока 100 мкА. Транзисторы 2SA993 можно заменить любыми серий КТ3107, 2SA104, 2SA109, 2SA1048. Замена полевого транзистора FDD6530A - AP9916H, P45N02LDG. На время монтажа выводы затвора и истока полевых транзисторов соединяют проволочной перемычкой, чтобы предотвратить их повреждение.

В качестве сенсорных элементов E1, E2 можно использовать металлические элементы отделки игрушки, например, декоративные дверные ручки модели автомобиля, при этом сам корпус должен быть пластмассовым. Элементы размещают так, чтобы они были замкнуты пальцами или ладонью, когда игрушку берут в руки.

Налаживание устройства заключается в установке времени выдержки подборкой конденсатора C2. Для неуправляемых электромеханических игрушек его предпочтительнее установить в интервале 15...30 с, а для радиоуправляемых - 2.10 мин. Следует учесть, что при уменьшении напряжения питания устройства время выдержки также уменьшается. Взамен электродвигателя может быть и другая нагрузка, например, лампы накаливания или различные электронные узлы.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Магниевые батареи будущего 16.06.2026 Исследователи из японского Университета Тохоку представили инновационный подход, который способен радикально изменить ситуацию в этой области. Благодаря новому магниево-оловянному сплаву срок службы таких батарей удалось увеличить более чем в 400 раз по сравнению с предыдущими разработками. В лабораторных испытаниях новый материал продемонстрировал стабильную работу на протяжении более 1300 часов без заметной деградации. Этот результат, который еще несколько лет назад казался практически недостижимым для магниевых систем, открывает новые горизонты для практического применения технологии. Ученые подчеркивают, что ключ к успеху заключался не в полном устранении нежелательных химических реакций на границах электродов, а в их грамотном контроле и использовании для повышения общей стабильности батареи. Магниевые батареи давно привлекают внимание разработчиков благодаря целому ряду преимуществ. Они значительно дешевле в производстве, обладают повышенной безопасностью, поскольку меньше подвержены риску перегрева и возгорания, а также считаются более экологичными по сравнению с литиевыми аналогами. Однако главная проблема, которая долгое время сдерживала их коммерциализацию, заключалась в нестабильности интерфейсов между электродами и электролитом. Эти реакции приводили к быстрому разрушению материалов и снижению ресурса батареи. Японские специалисты предложили принципиально иной подход. В основе их разработки лежит анод из магниево-оловянного сплава (Mg-Sn). При добавлении олова в магний образуется стабильное интерметаллическое соединение Mg2Sn. Именно это соединение обеспечивает равномерное распределение ионов магния во время циклов зарядки и разрядки, предотвращая локальные перегрузки, которые обычно вызывают деградацию структуры материала. В результате значительно повышается стабильность циклов и общая долговечность аккумулятора. Такой механизм фактически превращает слабое место системы в ее преимущество. Вместо того чтобы бороться с неизбежными интерфейсными реакциями, ученые научились направлять их в нужное русло. Это позволило добиться баланса между стабильностью и эффективным транспортом ионов магния. Специалисты отмечают, что подобная стратегия может оказаться более перспективной, чем традиционные попытки полной изоляции или подавления реакций внутри батареи. Результаты исследования уже вызвали значительный интерес в научном сообществе. Профессор Хао Ли из Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR) Университета Тохоку подчеркнул, что контролируемое управление интерфейсными процессами открывает путь к созданию более предсказуемых и надежных систем хранения энергии. Этот подход потенциально применим не только к магниевым батареям, но и к другим альтернативным технологиям аккумуляторов. С инженерной точки зрения такое изменение парадигмы - от борьбы с химическими процессами к их точному управлению - может стать основой для настоящей технологической революции в энергетике. Если разработка удастся вывести из лаборатории на промышленный уровень, она способна существенно повлиять на рынки электромобилей, портативной электроники, а также систем накопления энергии из возобновляемых источников.

Другие интересные новости:

▪ Граната-помехогенератор

▪ Модули памяти DDR4 RDIMM 64 ГБ от Samsung

▪ Смартфоны меняют физиологию людей

▪ Энергосберегающая одежда на солнечных батареях

▪ Система электрических автобусов TOSA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Переговорные устройства. Подборка статей

▪ статья Если гора не идет к Магомету, то Магомет идет к горе. Крылатое выражение

▪ статья Какого цвета были настоящие умпа лумпы? Подробный ответ

▪ статья Машинист тепловоза. Должностная инструкция

▪ статья Антенна GP-Plus. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Шагающие спички. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026