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:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Открыт принципиально новый вид фотосинтеза 30.06.2018 Исследователи из Имперского колледжа в Лондоне описали открытый ими новый вид процесса фотосинтеза, что, по их мнению, может изменить наше понимание некоторых процессов, происходящих в окружающей нас природе. Пока еще не очень ясно, можно ли будет использовать эти новые знания в области экологически чистой альтернативной энергетики, но их точно можно будет использовать для разработки специально спроектированных зерновых культур, которые будут более эффективны, нежели существующие. В новом процессе фотосинтеза используется не видимый, а почти инфракрасный свет (near-infrared, NIR). В обычном фотосинтезе, который используют все растения, принимает участие зеленый пигмент chlorophyll-a, который имеет максимальный коэффициент поглощения в красной области видимого спектра. Во время работы британские исследователи выяснили, что некоторые типы цианобактерий вместо хлорофилла-а используют хлорофилл-f (chlorophyll-f), который эффективно поглощает почти инфракрасный свет. Это, в свою очередь, позволяет цианобактериям жить и процветать в местах, куда не проникает обычный свет, но доходит тепловое (инфракрасное) излучение. Ученым уже достаточно давно известен хлорофилл-f, но последние исследования помогли связать этот пигмент с новым типом фотосинтеза. Помимо того, наличие нового типа фотосинтеза, который находится "за красным пределом", имеет огромное значение для области астробиологии, биологии, изучающей жизнь внеземного происхождения. Ученые-астробиологи используют термин "красный предел" в качестве описания минимального количества энергии, которую должны получать растения для процесса фотосинтеза. "Данное открытие является тем, что может в корне изменить материал, находящийся в учебниках по биологии и астробиологии" - рассказывает профессор Билл Рутэрфорд (Bill Rutherford), - "Помимо этого, можно будет попробовать "привить" возможность нового фотосинтеза обычным растениям, которые получать возможность "питаться светом" даже в ночное время".

Другие интересные новости:

▪ Генная терапия нарастит мышцы без спорта

▪ Смарт-брелок Samsung Connect Tag для отслеживания людей и предметов

▪ ДНК из клеток кожи для создания яйцеклеток

▪ Wi-Fi ускорится вдвое

▪ Марсианские города

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Коня! Коня! Полцарства за коня! Крылатое выражение

▪ статья Можно ли спастись от ограбления перед банкоматом, введя пин-код задом наперед? Подробный ответ

▪ статья Квиллайя настоящая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Имитатор звука подскакивающего шарика. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Предсказание суммы. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025