Очень громкий будильник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

В настоящее время получили широкое распространение электронные TRAVEL CLOCK и подобные им часы с миниатюрным зуммером в качестве источника звука - напоминания о наступлении установленного срока. Однако малая громкость штатного сигнала, как показала практика, зачастую недостаточна для того, чтобы разбудить, например, крепко спящего человека.

Мною же разработано подсоединение внешнего звукоизлучателя, способного значительно повысить эффективность электронного будильника. Собрано такое устройство на базе дверного электромеханического звонка (ГОСТ 7220-66), имеющего помимо сетевой штатную низковольтную обмотку для подключения кнопки, которой удалось оснастить электронным транзисторным ключом и реле с герметизированными контактами (герконом) в цепи нагрузки. Причем конструкция у примененного здесь реле - особая, с так называемой магнитной фиксацией.

Дело в том, что в данном устройстве помимо катушки с герконом имеется еще и источник поляризующего поля - постоянный магнит. Магнитодинамическая сила (МДС) последнего по своей абсолютной величине хотя и недостаточна для срабатывания самого реле, но вполне приемлема для сохранения контактов в притянутом друг к другу положении. В результате отпадает необходимость в постоянном протекании тока через катушку при удержании реле в замкнутом состоянии.

Включение реле происходит от достаточно интенсивного импульса, при котором МДС, создаваемая катушкой, складывается с полем магнита так, что суммарный итог превышает порог срабатывания геркона. После этого герметизированные контакты остаются притянутыми друг к другу (замкнутыми) сколь угодно долго без подпитки энергией извне.

Для отпускания такого реле требуется МДС обратного знака по отношению к полю магнита, когда результирующая сила становится меньше порога отпускания геркона. Такая ситуация может создаваться различными способами. Например, включением дополнительной катушки, намотанной, как в двухпозиционных реле серии РПС, в обратную сторону. В рекомендуемой же конструкции все решается гораздо проще - использованием внешнего постоянного магнита, подносимого к реле.

В дежурном режиме (когда сигнал от базовых часов не подается) концы вторичной обмотки звонка разомкнуты и на них присутствует около 12 В переменного напряжения. Выпрямляемое диодом VD3, оно используется для питания схемы. То есть электромагнитная "начинка" звонка работает в качестве силового трансформатора с однополупериодным выпрямителем во вторичной обмотке.

Принципиальная электрическая схема, топология печатной платы и монтаж "громкоголосой" приставки к электронному будильнику типа TRAVEL CLOCK  (нажмите для увеличения)

При срабатывании будильника на штатном зуммере появляется импульсное напряжение прямоугольной формы с частотой около 1 кГц. Через цепочку VD1R1C1 оно подается на базу VТ1, открывая тем самым схему электронного ключа. В результате увеличивается коллекторный ток транзистора. Это приводит к срабатыванию реле К1, контакты К 1.1 которого, подобно звонковой кнопке, замыкают низковольтную обмотку. И наряду со слабым зуммером штатных часов начинает громко трезвонить дверной электрозвонок, автоматически подключаемый к данной самодельной приставке. Ну а диод VD2 предотвращает "пробой" транзистора при отключении катушки реле.

С замыканием геркона напряжение на входе выпрямителя становится равным нулю, то есть схема фактически отключается от источника питания. Однако герметизированные контакты остаются крепко притянутыми друг к другу, ведь для удержания реле в таком состоянии никакого подвода энергии извне не требуется. Звонок будет продолжать трезвонить вовсю до тех пор, пока проснувшийся пользователь не разблокирует реле внешним магнитом, приводя геркон в исходное разомкнутое состояние.

Важное замечание. Если поступление сигнала от базовых часов не заканчивается, то схема после разблокирования вновь начинает работать. Учитывая это обстоятельство, пользователю приходится не спешить с магнитом. К его помощи можно прибегать, лишь основательно очнувшись ото сна. А такое пробуждение неминуемо наступает, как свидетельствует практика, лишь по завершению действия продолжительного штатного зуммера.

Схема не критична к выбору большинства из указанных в ней деталей. Диоды VD2 и VD3 могут быть с прямым током не менее 30-50 мА и обратным напряжением около 50 В (например, КД102, КД103, КД509, КД510, КД521А, КД521В, КД522). Приемлемы также КД105, Д7, Д226, Д206-Д211, Д220, Д223, Д310 и другие полупроводниковые вентили с подходящими параметрами, однако их применение влечет за собой необходимость переделывания печатной платы.

Подход к VD1 более строгий. Желательно, чтобы выбранный диод имел небольшое прямое напряжение (например, был германиевым, типа Д9). В противном случае трудно гарантировать надежную работу устройства, особенно при частично разряженной батарее базовых часов.

Транзистор VТ1 должен иметь h21э > >40...50,Ik max >= 25 мА, Uкэ max>=25 В. Именно такими параметрами обладают, например, КТ315, КТ361, КТ312, МП20, МП21, МП25, МП26, МП37А, МП37Б, МП40А. При использовании р-п-р транзисторов необходимо изменять на противоположную полярность как включение диодов, так и подсоединение входа устройства к зуммеру базовых часов.

Реле самодельное, собранное на базе серийного геркона КЭМ-2. Катушка состоит из 1500 витков ПЭВ2-0.1. Ее наматывают на каркасе из плотной бумаги и надевают на геркон. Для создания поляризующего поля используют малогабаритный постоянный магнит (например, от герконовой кнопки).

Основную часть устройства монтируют на печатной плате, которую изготавливают заранее из 1,5-мм фольгированного гетинакса или текстолита путем прорезания соответствующих изолирующих бороздок на токопроводящем слое. Резисторы УЛМ, диоды КД509 и Д9 устанавливают вертикально. Выводы транзистора КТ315 и конденсатора КМ припаивают, стараясь не отступать от рекомендуемой топологии. Ну а при использовании деталей других типоразмеров вносят в плату соответствующие коррективы.

Вырез на плате предназначен для катушки реле. В месте, обведенном на эскизе штриховой линией, приклеивается магнит. Правильно смонтированная плата помещается в корпус, которым может быть пластмассовая коробка подходящих размеров; через отверстия в одной из боковых стенок выводятся четыре гибких провода типа МГШВ-1.

Пара выводов, идущая в соответствии с принципиальной электрической и монтажной схемами к базовым часам, подключается к контактам зуммера с соблюдением полярности, которую нелишне заблаговременно уточнить с помощью тестера. И все потому, что фирмы-изготовители дешевой "электроники" нередко грешат ошибками в условных обозначениях деталей на своих изделиях. Истинную полярность напряжения на контактах зуммера определяют по отклонению стрелки подключенного к ним вольтметра во время прихода звукового сигнала от будильника, еще не состыкованного с приставкой. Саму же стыковку можно выполнять неразъемной, подключая провода к контактам зуммера, либо разъемной, для чего на корпусе часов устанавливается микророзетка, а вход приставки оснащается микровилкой (на иллюстрациях штепсельно-вилочный вариант не показан).

Настройка самодельного устройства сводится к подбору оптимального размещения магнита, которое находят, постепенно пододвигая последний к геркону. В момент "слипания" герметизированных контактов отмечают место расположения магнита. Затем его начинают медленно отодвигать на расстояние, достаточное для размыкания геркона. Равноудаленно от этих "критических мест" и располагается оптимум, где магнит приклеивают к плате.

Номинал резистора R2 подбирают по надежному срабатыванию реле. Однако не следует увлекаться поиском слишком малого сопротивления, ведь это может приводить к появлению предельно большого тока коллектора при работе транзистора VТ1.

Автор: Д.Волков

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 Графеновая микросхема 20.05.2006 Ученые из Франции и США создали микросхему из однослойного графита. Года два назад американские ученые получили очередную (если считать в ряду графит-алмаз-карбин-фуллерен-нанотрубка, то шестую) форму углерода, а именно графитовый лист толщиной в один атом. Эту форму назвали графеном. Как оказалось, такое вещество вполне может составить конкуренцию нанотрубкам в будущих устройствах микро- (точнее, нано-) электроники. Нанотрубки оттого считаются весьма перспективными, что они неплохо проводят электрический ток, электрон же в них проявляет интересные квантовые свойства. А вот собирать из нанотрубок микросхемы сложно. Для этого нужно нестандартное оборудование, сделанное на основе зондовых микроскопов. Да и припаивать нанотрубки к другим элементам схемы нелегко. "Нам пришла мысль, что на самом деле нанотрубка - это не что иное, как скатанный в рулон лист графена, - рассказывает профессор Уолт де Хир из Технологического университета Джорджии. - Используя тонкие полоски графена, мы сохраним все уникальные свойства нанотрубок. Ведь они связаны именно со строением сетки из атомов углерода, а не с тем, как она закручена". Ученые нагрели в вакууме пластинку карбида кремния и добились того, что с ее поверхности улетели все атомы кремния. Получился, конечно, не совсем графен, но тонкая, толщиной в десяток межатомных расстояний, пленка из графита. Далее стандартными методами фотолитографии, то есть наложением масок и последующим травлением, из графитовой пленки получили стандартные элементы микросхемы.

Другие интересные новости:

▪ Lightyear 0 - серийный автомобиль на солнечных батареях

▪ EEPROM в новом миниатюрном корпусе

▪ Электромобиль-трансформер Audi Activesphere

▪ AD8370 - усилитель с цифровым управлением коэффициентом усиления

▪ Туалет для коровы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Справочные материалы. Подборка статей

▪ статья Патриотизм - последнее прибежище негодяя. Крылатое выражение

▪ статья Могут ли космонавты плакать? Подробный ответ

▪ статья Оператор швейного оборудования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Перламутровая имитация из папье-маше. Простые рецепты и советы

▪ статья Регулятор мощности для паяльника - автомат световой иллюминации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026