Звуковой сигнализатор отключения электроэнергии

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания

 Комментарии к статье

Многие дома в деревнях и на дачах в зимний период остаются без хозяев, пустуют, хотя вещи (порой даже ценные) и бытовая техника остаются в них. Тут-то и поджидает собственников опасность кражи, поэтому они предусмотрительно ставят в доме сигнализацию, запитанную обычно от бытовой электросети 220 В. Но в сельской местности достаточно часто случается, особенно при непогоде, порывах ветра, что напряжение в осветительной сети "пропадает".

В этом случае в охранных системах разного назначения окажется полезным предлагаемое устройство. При его использовании воришкам не поможет даже отключение питания охранной системы, и вот почему.

При пропадании сетевого напряжения устройство включит звуковой сигнал, который будет активен до тех пор, пока не нажмут кнопку сброса состояния. Кнопка вмонтирована в разрыв цепи питания от аккумуляторной батареи (АКБ) для того, чтобы хозяин жилища, без переключения проводов и "выдергивания" вилки из розетки, смог легко перевести устройство в состояние ожидания.

Ключевой каскад с исполнительным реле К1 нужен для включения аварийного питания, например, от дополнительных АКБ (исполнительные контакты реле на схеме не показаны). В таком варианте, когда звуковой узел не нужен, элементы DD1.4, DD2.1, DD2.2, С3, R5, R6 удаляются.

Принцип работы устройства

Постоянное напряжение в диапазоне 4,5 - 15 В (Uвх), снимаемое с сетевого адаптера, поступает на вход устройства и, сглаживаемое оксидным конденсатором С1 (К50-24), проходит через диод VDV1 (КД521, КД522, Д220 с любым буквенным индексом), ограничительный резистор R1 и поступает на вход логического элемента FF1.1. Данный элемент может быть включен как инвертор. Тогда нормальное состояние на его выходе - низкий уровень напряжения (логический "0"), Нормальное состояние предполагает наличие переменного напряжения 220 В в осветительной сети.

На элементах DD1.2, DD1.3 реализована ячейка запоминания с двумя устойчивыми состояниями - логический триггер.

При исчезновении опорного напряжения Uвх на выводе 5 DD1.2 установится высокий уровень. Такой же уровень будет присутствовать на выводе 10 элемента DD1.3 и сохранится здесь до снятия напряжения питания со всего электронного узла кнопкой сброса (на схеме не показана), или снятием разъема с аккумулятора (см. ниже).

Через ограничительный резистор R4 напряжение высокого уровня поступает на вход генератора импульсов, реализованного на логических элементах DD1.4, DD2.1, DD2.2. Цепочка C2R2 позволяет установить триггер в состояние, исключающее ложные срабатывания.

Генератор импульсов (звуковой частоты) запускается логической "1", приходящей на вход DD1.4 (вывод

12 микросхемы). Частота импульсов определяется значениями элементов С3 и R5. При указанных на схеме значениях частота генератора составляет примерно 800 Гц.

Транзистор VD1 работает как усилитель тока. Благодаря этому в качестве звукового излучателя BZ1 можно применять широкий выбор приборов: от пьезоэлектрических капсюлей типа ЗП-З с высоким сопротивлением постоянному току (импедансом) до динамических телефонных капсюлей с сопротивлением выше 50 Ом.

Электрическая схема устройства датчика со звуковым сигнализатором отключения электроэнергии (нажмите для увеличения)

Таким образом, пока на вход первого элемента DD1.1 приходит напряжение (контролируемые устройства в исправности), на выводе 4 элемента DD2.2 будет логический "0" - и тишина в звуковом капсюле BZ1.

Как только контролируемое напряжение пропадает, генератор запускается. Триггер на элементах DD1.2, DD1.3 сохраняет свое состояние и при возобновлении контролируемого питания Ubx, поэтому генератор, даже после того как напряжение в сети восстановится, работает постоянно.

Чтобы вновь привести схему в состояние готовности (сбросить триггер) нужно кратковременно отключить АКБ GB1, затем снять и снова подать питание Ubx. Подключение АКБ производится после подачи напряжения к контактам Ubx. АКБ и контролируемое напряжение подключаются к устройству через разъем типа РП10-11 или аналогичный.

Скорректировать тональность звучания генератора можно изменением емкости конденсатора C3. При уменьшении емкости частота импульсов увеличивается. Общий провод питания микросхем и контролируемой схемы следует соединить.

При необходимости автоматического включения резервного источника напряжения или дополнительной сигнализации к точке "А" подключается узел на транзисторном ключе с исполнительным реле К1. Диод VD2 предотвращает броски обратного тока через обмотку реле в моменты включения-выключения К1, тем самым защищая транзистор и устраняя дребезг контактов реле.

Схема реализована на двух микросхемах КМОП К561ЛЕ5, не требует настройки, стабильно работает в режиме 24-х часов и проста в повторении. В качестве автономного элемента питания применяется аккумулятор DT12-012 емкостью 1,2 А ч или аналогичный на напряжение 12 В. В качестве GB1 возможно применять батарейки.

Рекомендуемый аккумулятор DT12-012

Ток, потребляемый элементами схемы в режиме ожидания (при высоком уровне напряжения на входе микросхемы DD1.1), составляет всего 8 мА. Практикой установлено, что заряженной АКБ хватает на 3 - 4 месяца постоянной работы устройства в режиме ожидания. Поэтому в данной схеме нет необходимости подключать GB1 через диод в прямом направлении (для постоянной подзарядки от сетевого блока питания) - можно испортить АКБ.

Монтаж элементов устройства и варианты замены деталей

Сетевой адаптер (источник питания Ubx) может быть любой марки.

Элементы устройства устанавливают на монтажной плате. Транзистор VT1 типа КТ312, KT315 с любым буквенным индексом. Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25. Оксидные конденсаторы К50-6, К50-12 или аналогичные. Конденсатор C3 - типа КМ6 или аналогичный. Реле К1 (при необходимости использования) - маломощное, на напряжение срабатывания 7 - 9 В, например РЭС-15 (исполнение РС4.591.003). Для справки: ток коммутации исполнительных контактов реле РЭС-15 в цепи 220 В всего 150 мА.

Автор: А.Кашкаров

Смотрите другие статьи раздела Защита аппаратуры от аварийных режимов работы сети, блоки бесперебойного питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Порошковое покрытие электродов улучшит параметры аккумуляторов 09.09.2022 В последние годы ученые активно занимаются разработкой новых типов аккумуляторных батарей, показатели которых должны по всем параметрам превосходить показатели литий-ионных батарей. Одним из самых перспективных типов считаются литий-металлические батареи, однако они имеют один недостаток - быстрый рост дендритов, древовидных токопроводящих образований из металла, которые сначала снижают емкость батареи, а затем приводят к ее полному выходу из строя. Исследователи из института Райса (Rice University) отыскали перспективное решение трудности роста дендритов. Для предотвращения этого на поверхность электродов наносится покрытие из специального порошка, что позволяет сохранить батарею в исправности долгое время. В литий-металлических батареях графитовый электрод, используемый в качестве анода в литий-ионных батареях, заменен электродом из чистого металлического лития. Это позволяет значительно увеличить показатель плотности хранения энергии, сократить время зарядки и на порядок поднять количество циклов заряда-разрядки, выдерживаемое батареей без существенной потери ее емкости. Однако, активный рост дендритов приводит к потере емкости, выходу из строя и самовозгоранию в особо тяжелых случаях. Ученые из университета Райса уже давно работают над решением этой проблемы, и они разработали несколько методов борьбы с дендритами, основанные на использовании углеродных нанотрубок, лазерной обработки и специализированных покрытий. В этот раз ученые предложили новый, достаточно простой и эффективный способ защиты анода. Вначале анод подвергается специальной обработке, которая придает ему текстурированную поверхность. После этого на обработанную поверхность наносится слой мелкодисперсного порошка из соединения, содержащего серу и фосфор. Это соединение вступает в химическую реакцию с материалом анода и на нем возникает идеальное защитное покрытие, которое изменяет энергетику поверхности и предотвращает потерю анода металлического лития. Само покрытие выступает в роли своего рода стабилизатора, сглаживающего броски тока, отдаваемого батареей, дающего положительную сторону на ее долговечности. В ходе экспериментов батареи с защищенным анодом после 340 циклов заряда разрядки сохранили на 70 процентов больше емкости, чем без защитного покрытия. И если взять другую основную метрику деградации батарей, называемую поляризацией, то новое защитное покрытие позволило удержать сверхнизкий уровень поляризации в течение 4 тысяч часов, примерно в восемь раз дольше, чем обычные батареи. Использование порошкового покрытия металлического литиевого анода значительно снижает темпы роста древовидных металлических образований, дендритов, приводящих к выходу батареи из строя. Также это препятствует ускоренному расходу материала анода, что повышает ресурс батареи.

Другие интересные новости:

▪ Умная подставка для приготовления коктейлей

▪ Футбольное поле в одном грамме вещества

▪ Гибридный планшет Teclast X2 Pro

▪ Метаболизм быстрый и медленный

▪ Часы с Bluetooth

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электричество для начинающих. Подборка статей

▪ статья Географические центры происхождения культурных растений. История и суть научного открытия

▪ статья Почему лягушки часто моргают во время еды? Подробный ответ

▪ статья Сосна черная австрийская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Подготовительные работы перед монтажом электропроводок. Крепежные работы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трансформаторная развязка источника сигнала и входа усилителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025