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:

Определена масса света 09.09.2024

Вопрос о том, имеет ли свет массу, давно занимает умы ученых. Если бы оказалось, что фотон, частица света, действительно обладает ненулевой массой, это перевернуло бы наше понимание Вселенной и основополагающих законов физики. Недавнее исследование, проведенное командой ученых из Сычуаньского университета науки и техники, Китайской академии наук и Нанкинского университета, сделало значительный шаг в этом направлении, установив новый предел для возможной массы фотона. Исследование основывалось на анализе данных, собранных с помощью массива синхронизации пульсаров Паркса, а также на наблюдениях быстрых радиовсплесков - загадочных и мощных сигналов, исходящих из далеких галактик. Пульсары, являющиеся нейтронными звездами, испускающими регулярные пульсирующие лучи радиоволн, и радиовсплески, наблюдаемые в межгалактическом пространстве, предоставляют уникальные возможности для исследования природы света. Основное внимание в исследовании было уделено так называемой мере дисперсии - хар ...>>

Плазма способна изменять магнитные поля 09.09.2024

Взаимодействие плазмы с магнитными полями остается одной из ключевых загадок как в астрофизике, так и в разработке термоядерных реакторов. Плазма, состоящая из заряженных частиц, играет важную роль во многих космических и лабораторных процессах. От взаимодействия плазмы с магнитными полями зависит многое - от поведения звезд до перспектив создания устойчивой термоядерной энергии на Земле. Новое открытие ученых из Принстонской лаборатории физики плазмы в США обещает изменить наше понимание этих сложных процессов. Исследователи разработали инновационный метод, позволяющий с беспрецедентной точностью зафиксировать, как плазма взаимодействует с магнитными полями. С помощью протонной радиографии они смогли визуализировать эти взаимодействия, что ранее было недоступно. Процесс начинается с создания плазмы, которую получают, направляя мощный лазер на небольшой пластиковый диск. Одновременно создаются протоны - частицы, которые физики использовали в качестве диагностического инструмента. ...>>

Мужчины вредят природе больше женщин 08.09.2024

Вопрос о том, кто больше вредит окружающей среде - мужчины или женщины, оказался в центре внимания после публикации нового исследования шведских ученых. Результаты исследования показывают, что мужчины, по сравнению с женщинами, способствуют большему выбросу вредных веществ в атмосферу. Причем это связано не с профессиональной деятельностью или владением предприятиями, а с различиями в потребительском поведении. Исследование выявило, что мужчины тратят на 16% больше средств на товары и услуги, которые оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду. В первую очередь речь идет о продуктах, производство и использование которых сопровождается повышенным уровнем выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению. Хотя женщины расходуют сопоставимое количество денег, они выбирают товары и услуги, менее вредные для экологии. Наиболее заметная разница была обнаружена в расходах на автомобильное топливо. Мужчины значительно чаще покупают бензин и дизельное ...>>

Случайная новость из Архива Вечная микрогравюра на алмазе 05.03.2005 Ученые из Института физики твердого тела и материаловедения в Дрездене (Германия) разработали способ хранить документы в сверхмикроскопической форме неограниченно долгое время. На алмазной пленке, отложенной из углеродной плазмы, текст или картинка гравируются иглой туннельного микроскопа. Когда к игле приложено напряжение, алмазная пленка обстреливается стекающими с иглы электронами. Там, где в пленку ударяет струя электронов, алмаз превращается в графит. Плотность графита меньше, чем алмаза, поэтому в данной точке получается бугорок из атомов углерода. Из десяти тысяч таких бугорков можно составить квадратную картинку со стороной 1,2 микрометра, для воспроизведения которой опять-таки требуется сканировать ее посредством иглы туннельного микроскопа. При такой плотности записи информации на одной почтовой открытке можно разместить фотографии всех шести миллиардов жителей Земли. Авторы метода утверждают, что благодаря исключительной устойчивости графита и алмаза записи смогут храниться многие тысячелетия.

Другие интересные новости:

▪ Снижение вреда от жирной пищи

▪ Запах партнера улучшает сон

▪ Кондиционер тираннозавра

▪ Качественная цветная лазерная печать без чернил и тонера

▪ Веб-камеры RealSense

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Управление рисками ЧС социального характера. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что такое жиры? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Fergusson. Справочник

▪ статья Микрорентгенометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Мощный преобразователь 12/350 вольт на ИМС. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024