О подключении квартирных звонков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Звонки и аудио-имитаторы

 Комментарии к статье

Если старый квартирный звонок вышел из строя или просто надоел однообразностью звукового сигнала, заманчиво, идя в ногу со временем, установить вместо него электронный - промышленного изготовления или самодельный. Экономичность таких устройств позволяет даже применить для них автономное батарейное питание. Вместе с тем, прямая замена старого звонка новым зачастую оказывается невозможной. Автор статьи делится опытом решения возникающих проблем.

Чтобы понять трудности, возникающие при подключении электронного звонка к имеющейся в квартире проводке, рассмотрим схемы, по которым бывают подключены еще при строительстве дома обычные электрозвонки, питаемые от сети 220 В.

Наиболее распространен вариант, показанный на рис. 1,а. Он прост, но довольно опасен, так как контакты кнопки непосредственно связаны с сетью. По четырехпроводной схеме, показанной на рис. 1,б, подключали звонки повышенной безопасности с магнитной системой, устроенной таким образом, что подача сетевого напряжения на одну из обмоток еще не вызывает звукового сигнала. Чтобы он прозвучал, необходимо замкнуть кнопкой цепь дополнительной, управляющей обмотки, изолированной от сети. Напряжение между разомкнутыми контактами подобного звонка - не более нескольких десятков вольт. Если "звонковая" проводка в квартире выполнена по такой схеме, замена звонка любым другим обычно затруднений не вызывает.

К сожалению, четырехпроводная схема встречается довольно редко. Даже если она была таковой при постройке дома, за прошедшие с тех пор годы и даже десятилетия многие жильцы, стремясь избавиться от недостатков "безопасного" звонка - постоянного потребления энергии и довольно заметного, особенно в ночное время, акустического шума (гудения), успели заменить звонки в своих квартирах обычными, модифицировав соответствующим образом схему подключения. Разобраться в переделках бывает непросто, так как большая часть проводки (она показана на рис. 1,а и б штриховыми линиями) после неоднократных ремонтов оказывается скрытой под обоями, а то и замурованной в стену. Доступны лишь подключаемые непосредственно к звонку и кнопке концы проводов.

Знакомство с публикациями журнала "Радио", касающимися электронных квартирных звонков, и изучение ассортимента этих изделий на рынке позволяет условно разделить их на две группы. К первой отнесем те, сигнал которых звучит в момент подачи напряжения питания [1-4] от низковольтной гальванической батареи или аккумулятора. Звонки второй группы подключены к источнику питания постоянно, сигнал включают кратковременным замыканием специальной управляющей цепи [5-7]. Непосредственное соединение низковольтных цепей питания и управления электронного звонка с сетью недопустимо.

Чтобы не заниматься поиском старых или прокладкой новых проводов, можно изготовить коммутатор, обеспечивающий необходимую гальваническую развязку между вновь устанавливаемым электронным звонком и сетью. На рис. 2 показана схема одного из самых простых его вариантов. Принцип действия коммутатора прост. При нажатии на кнопку SB1 через излучающий диод оптрона U1 протекает выпрямленный диодным мостом VD1 ток, величина которого зависит от напряжения сети и номинала резистора R1. Открывшийся фототранзистор оптрона замыкает цепь питания или управления звонка. Звучит сигнал.

Оптрон АОТ127А выбран из-за его высокой чувствительности (в большинстве случаев в цепи излучающего диода достаточен ток 5 мА) и значительному, до 70 мА, выходному току. Он способен коммутировать цепь питания практически любого электронного звонка при напряжении до 30 В. Возможно, конечно, использование и других оптронов. Для коммутации высокоомной управляющей цепи оптрон может быть даже диодным, например, АОД130А.

Соединяя коммутатор со звонком, следует соблюдать указанную на схеме полярность. Ее легко определить, измерив вольтметром напряжение между идущими от звонка проводами, подключаемыми к выходной цепи коммутатора. Если излучающему диоду оптрона требуется ток более 6 мА, гасящий резистор R1 целесообразно заменить конденсатором, подобно тому, как это сделано в рассматриваемом далее устройстве.

Его схема приведена на рис. 3. Вместо оптрона здесь установлено малогабаритное реле К1 (РЭС10, РЭС15, РЭС49, РЭС55, РЭС60, РЭС80 или другое подобное). Контактами реле можно коммутировать цепи звонков при любой полярности. Элементом, ограничивающим ток через обмотку реле, служит конденсатор С1. Его емкость выбирают прямо пропорциональной току срабатывания примененного реле исходя из соотношения 1 мкФ - 60 мА [8, 9]. Конденсатор должен быть малогабаритным, пригодным для работы на переменном напряжении 220 В, 50 Гц. Например, К73-16 или К73-17 - на напряжение не менее 400 В. Резистор R1 ограничивает бросок тока зарядки конденсаторов коммутатора в момент нажатия кнопки SB1, через резистор R2 конденсатор С1 разряжается в паузах между ее нажатиями.

К сожалению, при управлении электронным звонком с помощью питаемого от сети коммутатора теряется одно из главных преимуществ автономного питания - звонок не действует, если сеть неисправна. Смирившись с этим, можно пойти дальше и питать от сети сам звонок, собрав коммутатор по схеме, показанной на рис. 4. Устройство универсально, те или иные из его выходов задействуют по потребности. Вырабатываемое для питания звонка напряжение зависит от примененного стабилитрона VD3. При указанном на схеме КС133А оно приблизительно 3 В, так как часть падает на диоде VD2. Если нужно другое напряжение, следует установить соответствующий стабилитрон VD3 и конденсатор С2 на нужное напряжение. Ток излучающего диода оптрона U1 при необходимости регулируют подборкой резистора R3.

После нажатия на кнопку SB1 напряжение на конденсаторе С2 нарастает сравнительно медленно. По этой причине ток через излучающий диод оптрона U1 достигает значения, при котором выходная цепь оптрона замыкается, уже после того, как напряжение питания стало достаточным для приведения звонка в рабочее состояние. Для большинства звонков это нормально" Но встречаются и такие, которые в результате подачи напряжения питания при разомкнутой управляющей цепи воспроизводят лишь первую из имеющихся в памяти мелодий независимо от положения их переключателя.

В подобных случаях, чтобы воспользоваться всеми функциональными возможностями звонка, приходится питать его от гальванической батареи, не отключая ее в перерывах между подачей сигналов. А напряжением, вырабатываемым коммутатором при нажатой кнопке, эту батарею можно подзаряжать, что заметно увеличит срок ее службы.

В качестве квартирных можно с успехом применять электромагнитные звонки от старых телефонных аппаратов. Звучание их довольно приятно, громкость регулируют механически. Любители экзотики могут сохранить и корпус телефона, разместив его на стене или на тумбочке у двери. Хотя вызывное напряжение в телефонной линии переменное частотой 25 Гц, звонок нормально работает и от сетевого частотой 50 Гц. Амплитудное значение подаваемого на обмотку напряжения не должно превышать 120 В, при этом потребляемый ток составляет 5...20 мА.

Подключать телефонный звонок следует по схеме, показанной на рис. 5. Диодный мост VD2 с включенным в диагональ стабилитроном VD1 образуют двусторонний ограничитель напряжения на уровне ±120 В. Если обмотка звонка заметно нагревается, стабилитрон ограничителя нужно заменить другим на меньшее напряжение, например, из серии Д817.

Ограничитель можно выполнить и без моста VD2. Достаточно подключить параллельно обмотке звонка цепь из двух одинаковых стабилитронов, соединенных встречно-последовательно. Подойдут и специальные ограничительные диоды на нужное напряжение. Иногда может потребоваться увеличить или уменьшить рабочий ток, соответственно изменив емкость конденсатора С1.

При подключении звонка по любой из рассмотренных выше схем, по крайней мере, один из контактов кнопки SB1 непосредственно соединен с сетью. А вот в показанной на рис. 6 четырехпроводной модификации предыдущей схемы гасящие конденсаторы (С1 и С2) имеются в цепи каждого контакта кнопки. Поэтому при случайном прикосновении к любому контакту ток, протекающий через тело человека, не превысит допустимого значения [10]. Конденсаторы должны быть рассчитаны на рабочее напряжение не менее 600 В. Увеличивать их емкость недопустимо, поэтому звонок НА1 должен быть достаточно чувствительным.

Схема коммутатора повышенной безопасности, пригодного для управления любыми звонками, как низковольтными, так и предназначенными для питания от сети 220 В, показана на рис. 7. Подбирая для него реле К1, следует обратить внимание, чтобы ток удержания его якоря в сработавшем состоянии не превышал безопасного для человека значения, а контакты выдерживали необходимые для звонка напряжение и ток. Отлично зарекомендовало себя реле РЭС-54 с током срабатывания 3...4 мА, током удержания менее 1 мА, сопротивлением обмотки 4 кОм. Каждая группа его контактов допускает нагрузку до 0,1 А. Применив такое реле, удается уменьшить емкость гасящих конденсаторов, а с ней и представляющий опасность ток замыкания контакта кнопки SA1 на землю, более чем вдвое по сравнению с коммутатором по схеме, показанной на рис. 6.

Работа устройства требует некоторых пояснений. В исходном состоянии ограниченное стабилитроном VD1 напряжение на фильтрующем конденсаторе C3 немного выше напряжения срабатывания реле К1. Поэтому при нажатии кнопки SB1 реле срабатывает и конденсатор C3 разряжается через его обмотку. Однако "подпитка" током, протекающим по цепи C1-VD2-обмотка реле К1-замкнутые контакты кнопки SB1-С2, остается достаточной для удержания реле в сработавшем состоянии.

После отпускания кнопки ток через обмотку реле прекращается, спустя 1...2с напряжение на конденсаторе C3 достигает прежнего значения и коммутатор готов к повторному срабатыванию.

При необходимости можно уменьшить емкость конденсаторов С1 и С2 еще в два раза, заменив однополупериодный выпрямитель мостовым двухполупериодным. Это удвоит среднее значение тока, протекающего через обмотку реле К1 при нажатой кнопке SB1.

Чтобы уменьшить нагрузку на контакты реле или кнопки, замыкающей цепь звонка переменного тока, можно подключить параллельно звонку НА1 конденсатор С1, как показано на рис. 8. Реактивное сопротивление конденсатора на частоте 50 Гц должно быть равным и противоположным по знаку индуктивной составляющей сопротивления обмотки звонка. Конденсатор нужной емкости подбирают по минимуму показаний временно подключенного миллиамперметра переменного тока РА1.

Благодаря малому числу и небольшим размерам элементов для размещения любого из коммутаторов можно воспользоваться всегда имеющимся внутри электронного звонка свободным местом.

Следует подчеркнуть, что правильно собранные и исправные коммутаторы практически безопасны в эксплуатации, но при их монтаже и налаживании не стоит забывать, что некоторые элементы непосредственно связаны с сетью. Необходимо соблюдать осторожность и принимать меры защиты от поражения электрическим током.

Внимание! Ни одно из предложенных в статье устройств не может быть признано полностью безопасным. Согласно существующим стандартам, для этого, кроме ограничения тока, требуется, чтобы изоляция между соединенными и не соединенными с сетью цепями выдерживала напряжение в несколько киловольт, а расстояние между относящимися к ним проводами, навесными или печатными, превышало допустимое значение (обычно не менее 5 мм).

Литература

1. Электронные звонки на любой вкус. - Радио, 1995, № 7, с. 33.
2. Детистов И. Мелодичный звонок. - Радио, 1999, № 8, с. 64.
3. Гришин А. Простой квартирный звонок. - Радио, 2001, № 3, с. 32.
4. Клабуков А. Квартирный звонок из музыкальной открытки. - Радио, 2001, № 9, с. 58.
5. Ющенко И. Звонок с дистанционным управлением. - Радио, 1999, № 9, с. 29.
6. Буров М Многофункциональный звонок на PIC-контроллере. - Радио, 2001, № 10, с. 17.
7. Смирнов В. Квартирный звонок - из "сотового телефона". - Радио, 2002, № 2, с. 57.
8. Бирюков С. Расчет сетевого источника питания с гасящим конденсатором. - Радио, 1997, № 5, с. 8.
9. Трифонов А. Выбор балластного конденсатора. - Радио, 1999, № 4, с. 44
10. Князевскии Б. и др. Охрана труда в электроустановках. - М.: Энергоатомиздат, 1983.

Автор: А.Латайко, г.Днепропетровск, Украина

Смотрите другие статьи раздела Звонки и аудио-имитаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

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 ...>>

Случайная новость из Архива Безлинзовая ИК-система 02.10.2025 Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивает, что именно в среднем инфракрасном диапазоне сосредоточено множество полезных сигналов. Но существующие камеры дороги, нестабильны и шумны, что ограничивает их применение. Новая технология снимает эти препятствия, предлагая простую конструкцию и использование стандартных датчиков, доступных в массовом производстве. Система уже продемонстрировала впечатляющие характеристики: глубину резкости более 35 сантиметров и поле зрения свыше 6 сантиметров при длине волны около 3,07 микрометра. Радиус оптической апертуры в 0,20 миллиметра позволил исследователям получать четкие изображения объектов, расположенных на расстоянии 11, 15 и даже 19 сантиметров. Важно, что высокое качество сохраняется даже в условиях крайне слабого освещения. По словам Куна Хуана из Восточнокитайского педагогического университета, ключевым элементом системы стали синхронизированные лазерные импульсы, которые обеспечивают передачу изображения даже при минимальном количестве фотонов. Благодаря этому удается фиксировать мельчайшие детали без искажений, сохраняя широкое поле зрения и значительную глубину. Еще одним достижением стало внедрение 3D-визуализации. Используя метод времени пролета, исследователи смогли воссоздать объемную модель керамического кролика с микронной точностью. В другом варианте, основанном на двухкадровом глубинном изображении, удалось определить пространственное положение объектов, находящихся друг над другом на расстоянии до 6 сантиметров, при этом обходясь без сложной синхронизации. Практические перспективы этой технологии впечатляют. Она может применяться в ночном наблюдении, промышленном контроле, экологическом мониторинге. Простота конструкции и использование обычных сенсоров делают систему портативной и энергоэффективной, а значит, более доступной по сравнению с существующими инфракрасными установками. Пока что оборудование остается громоздким и требует крупной лазерной установки, но ученые уже работают над созданием компактных источников света и новых нелинейных материалов. В будущем они намерены расширить возможности системы на более длинные инфракрасные волны и добавить динамическое управление формой оптического отверстия. Таким образом, перед исследователями открываются новые горизонты, которые могут изменить само представление о том, как человек видит мир в невидимом спектре.

Другие интересные новости:

▪ Электромобиль Yiwei EV с безлитиевой натриевой батареей

▪ Мобильник узнает хозяина по походке

▪ Самый долговечный сплав

▪ Флеш-чипы Samsung eUFS для автомобильных систем

▪ Сверхбыстрая камера FRAME

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Генри Альфред Киссинджер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Сколько существует видов гвоздей? Подробный ответ

▪ статья Дорожный рабочий. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Симисторный регулятор для сварочного аппарата. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Останови пульс! Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026