В помощь радиолюбителю. Выпуск 2

В схеме этого термометра (рис. 10) датчик температуры — термистор R1 включен в одно из плеч моста постоянного тока, в одну диагональ которого включен источник питания, а с другой диагонали напряжение разбаланса подается на входы дифференциального усилителя, собранного на транзисторах Т1 и Т2. Выходное напряжение между коллекторами этих транзисторов измеряется микроамперметром М24 с током полного отклонения 200 мкА.

Рис. 10. Схема и внешний вид термометра

При налаживании для получения пределов измерения температуры от 34 до 42 °C используется подбор сопротивления резистора R2 для сдвига всего диапазона и сопротивлений резисторов R5, R6 для расширения или сужения границ диапазона. Питание термометра осуществляется двумя сухими элементами 332, включение которых производится одним двухполюсным тумблером ВК1. Установка стрелки прибора на начальное деление шкалы производится переменным резистором R9 при разомкнутом выключателе ВК2. Точность измерения температуры не превышает ±0,05 °C, время, достаточное для измерения, — не более 5 с. Вместо транзисторов П16 можно использовать КТ361 с любым буквенным индексом.

Глава 4

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЛАМП ДНЕВНОГО СВЕТА

4.1. Питание лампы дневного света постоянным током

Коломейцев К. [10]

Используемые способы питания ламп дневного света постоянным током имеют некоторые недостатки. Так, для бесстартерного холодного зажигания требуется высокое напряжение порядка 700 В, а последовательное включение лампы накаливания, рассчитанной на 220 В, приводит к снижению экономичности.

Предлагается схема (рис. 11) с использованием мостового выпрямителя VD1 и лампы накаливания EL1, рассчитанной на номинальное напряжение 127 В, которая включена последовательно с лампой дневного света.

Рис. 11. Принципиальная схема светильника

В этой схеме диодный мост с конденсаторами С1 и С2 образуют схему удвоения напряжения. При включении выключателя SA1 первыми двумя полупериодами сетевого напряжения заряжаются конденсаторы, и к лампе EL2 прикладывается полное удвоенное напряжение, так как сопротивление холодной лампы накаливания достаточно мало. В результате лампа дневного света зажигается, а схема удвоения напряжения начинает работать как двухполупериодный выпрямитель с активной нагрузкой. Лампа накаливания гасит избыток напряжения и горит вполнакала.

4.2. ЛДС питается от батареи

Дмитриев А. [11]

Наличие унифицированного выходного строчного трансформатора ТВС — 110ЛА от телевизионного приемника черно-белого изображения позволяет собрать несложный преобразователь напряжения для питания лампы дневного света от батареи, состоящей из 4–6 элементов 373 (рис. 12).

Рис. 12. Схема питания ЛДС от батареи

Схема однотактного преобразователя содержит автогенератор с индуктивной связью. Напряжение положительной обратной связи поступает на базу транзистора с обмотки 2–3 трансформатора. В устройстве используется всего один транзистор, один резистор, один электролитический конденсатор и строчный трансформатор, который подвергается несложной переделке. Она состоит в удалении высоковольтной обмотки и панельки высоковольтного кенотрона.

4.3. Лампы дневного света горят долго

Банников В. [12]

Традиционная схема питания ламп дневного света (ЛДС) от сети содержит балластный дроссель, который ограничивает переменный ток через лампу во время ее горения, и стартер — неоновую лампу с размыкающимися от нагрева контактами. Эти контакты выполняют две функции: разрывают цепь нитей накала ламп, который служит для облегчения ионизации газа, и создают ЭДС самоиндукции дросселя, которой и поджигается лампа. В авторской статье приводятся технические характеристики существующих ЛДС и соответствующих им балластных дросселей, а также несколько схем включения ламп, свободных от некоторых недостатков традиционной схемы. Одна из таких схем показана на рис. 13.

Рис 13. Схема светильника с умножением напряжения

Схема представляет собой выпрямитель с умножением напряжения, состоящий из двух удвоителей: C1, VD1, VD3, СЗ и С2. VD2, VD4, С4. Суммарное выпрямленное напряжение на конденсаторах С3, С4 достигает 1100 В, и этого достаточно для ионизации паров ртути и зажигания лампы, после чего напряжение на этих конденсаторах падает примерно до 120 В, а конденсаторы С1 и С2 выполняют функцию балластных. Резистор R1 служит для ограничения тока лампы, падение напряжения на нем составляет примерно 25 В. Вместо него целесообразно использовать лампу накаливания, рассчитанную на напряжение 127 В, которая будет еле светиться и никогда не перегорит. Параметры элементов схемы для ЛДС разного типа приведены в табл. 1.

Здесь в качестве конденсаторов С1 и С2 должны быть взяты бумажные или металлобумажные типа МБГЧ с рабочим напряжением не менее 600 В, а С3 и С4 — слюдяные на 750 В. Лампы накаливания на напряжение 127 В, показанные в таблице в виде суммы, соединяются между собой параллельно.

Предлагаемое устройство не имеет недостатков традиционной схемы: гудение дросселя во время работы; наличие часто выходящих из строя стартеров; мелькания, связанные с прерывистым характером вспышек. Главное же — перегорание нитей накала. Устройство дает возможность использования ЛДС с перегоревшими нитями накала.

Глава 5

СВЕТОАВТОМАТЫ

5.1. Универсальный автомат «Бегущий огонь»

Новиков А. [13]

Принципиальная схема универсального автомата приведена на рис. 14. Тактовая частота автомата, которой определяется скорость перемещения «огня», вырабатывается мультивибратором, собранным на элементах DD1.1 и DD1.2 с буферным эмиттерным повторителем на транзисторе VT1. Частоту можно изменять подбором сопротивлений резисторов R2, R3 или конденсаторов C1, С2. С эмиттерного повторителя сигнал поступает на вход шестиразрядного двоичного счетчика DD2.

Рис. 14. Схема основной части автомата

Переключателем SA1 выбирается коэффициент деления тактовой частоты, после которого импульсы подаются на вход регистра DD3.1, а с его выхода Q3 — на вход регистра DD3.2. Благодаря этому — каждый положительный перепад импульсов с выхода 1 счетчика сдвигает высокий уровень на выходах регистров, начиная с выхода Q0 до Q3 DD3.1 и далее с выхода Q0 до Q3 DD3.2. Так образуется зажигание светодиодов по 8 каналам, в каждом из которых используется ключ в виде составного транзистора.

В тактовом мультивибраторе вместо K133ЛA3 можно использовать микросхемы ТТЛ: К155ЛАЗ, К1533ЛАЗ, К1554ЛАЗ или КМОП: К176ЛА7, К561ЛА7, К564ЛА7. Назначение выводов у микросхем ТТЛ такое же, как у К133ЛАЗ. У микросхем КМОП входы элементов 1–2, 5–6, 8–9, 12–13. Соответствующие выходы — 3, 4, 10, 11. Питание основной части автомата производится от внешнего источника питания напряжением 9-12 В через электронный стабилизатор, собранный на интегральной микросхеме DA1. При использовании микросхем КМОП благодаря их малому потреблению можно вместо электронного стабилизатора напряжения КР142ЕН5А использовать параметрический стабилизатор на стабилитроне.

С помощью соединителя XI основная часть автомата подключается к соединителю Х2 гирлянды, фрагмент схемы которой показан на рис. 15.

Рис. 15. Принципиальная схема гирлянды

Питание транзисторных ключей и подключенных к ним светодиодов осуществляется от отдельного источника напряжением U1. Универсальность автомата заключается в том, что «бегущий огонь» может создаваться не только светодиодами, но и другими источниками света, например маломощными лампами накаливания, рассчитанными на напряжения 6,3, 13,5 или 26 В, а также последовательным соединением двух или нескольких светодиодов или ламп накаливания. Исходя из этого и выбирается напряжение U1.

5.2. Автомат световых эффектов «Фейерверк»

Карась А. [14]

Автомат управляет очередностью зажигания 16 пар лампочек накаливания, расположенных на панно, форма которого может выбираться конструктором. Принципиальная схема автомата приведена на рис. 16.

Рис. 16. Принципиальная схема автомата «Фейерверк»

На трех элементах интегральной микросхемы DD1 собран генератор тактовых импульсов, частота повторения которых управляется переменным резистором R2. Тактовые импульсы подаются на счетный вход четырехразрядного двоично-десятичного счетчика DD2, с выходов которого двоичный код поступает на дешифратор DD3. К выходам дешифратора через транзисторные ключи подключены 16 пар ламп. После каждого тактового импульса на очередном выходе дешифратора образуется напряжение низкого уровня (логический «0»), отпирающее ключ. В результате загорается соответствующая пара ламп.

Автомат световых эффектов питается от электросети с напряжением 220 В с помощью блока питания, принципиальная схема которого приведена на рис. 17. Блок питания представляет собой трансформаторный выпрямитель, состоящий из двух диодных мостов. Первый из них, VD1-VD4, оснащен электронным стабилизатором напряжения 5 В и предназначен для питания микросхем автомата. Второй диодный мост, VD5-VD8, служит источником питания ламп напряжением 12 В.

Рис. 17. Принципиальная схема блока питания автомата

5.3. Автоматический выключатель освещения в подсобных помещениях

Куприянов К. [15]

Принцип работы этого автоматического выключателя отличается от аналогичных тем, что при закрытой двери подсобного помещения и выключенном в нем освещении он не потребляет энергии, так как обесточен.

Принципиальная схема автомата изображена на рис. 18.

Рис. 18. Принципиальная схема автоматического выключателя

Органами коммутации освещения в помещении являются кнопочный переключатель SB1, установленный на дверной коробке, и контакты электромагнитного реле К1. Органом управления служит сенсор — металлическая ручка двери с ее внутренней стороны, соединенная проводником с левым по схеме выводом резистора R1. Положение контактов SB1, показанное на схеме, соответствует открытому состоянию двери. При этом на лампу освещения поступает питание через нормально замкнутую верхнюю пару контактов SB 1.1.

Если закрывать дверь с наружной стороны подсобного помещения, контактами SB1.1 цепь питания лампы обрывается раньше, чем замкнутся контакты. Поэтому осветительная лампа будет погашена, а вся цепь обесточена.

Если же закрывать дверь с внутренней стороны, прикосновение к ручке двери приведет к отпиранию транзистора, его коллекторный ток создаст падение напряжения на резисторе, которым откроется транзистор VT2. В результате сработает реле и контактами К1.1 заблокирует контакты дверного переключателя SB 1.1. Осветительная лампа будет продолжать гореть. Когда дверь закроется, контакты SB 1.1 разомкнутся, a SB1.2 замкнутся, благодаря чему окажется накоротко замкнут транзистор VT1. Через резистор R2 все еще будет протекать ток, отпирающий транзистор VT2, и реле останется сработавшим, контактами К1.1 поддерживая горение осветительной лампы после того, как ручка двери будет отпущена.

Печатная плата с размещенными на ней элементами схемы показана на рис. 19.

Рис. 19. Печатная плата выключателя с размещением деталей

При налаживании автоматического выключателя следует соблюдать осторожность, поскольку элементы его схемы непосредственно подключены к сети электроснабжения.

Глава 6

УПРАВЛЕНИЕ ТРЕХФАЗНЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ

6.1. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети