В аварийном режиме (отсутствие напряжения осветительной сети 220 В) реле К1 обесточивается, и напряжение от источника резервного питания (АКБ) подается через замкнутые контакты 5 и 6 группы контактов К1.2 реле К1, минуя стабилизатор напряжения, собранный на элементах VT1, VT2, VT3, VD2, VD3, VD4, VD5, R2, R3. Для защиты источника от перенапряжения и короткого замыкания служат предохранители FU1 и FU2, установленные соответственно на входе и выходе источника питания.
Если необходимости в резервном питании нет, то аккумуляторную батарею не подключают, а используют устройство как стабилизированный мощный источник питания.
В налаживании источник питания не нуждается.
Корпус устройства сделан из стеклотекстолита, но может быть выполнен и из другого диэлектрического материала.
Транзисторы VT1, VT2 можно заменить на КТ808, КТ819 с любым буквенным индексом. Желательно применять эти транзисторы в металлическом корпусе с диаметром «шляпки» 23,5 мм. Их устанавливают на теплоотводы с площадью охлаждения не менее 100 см2, изолируя теплоотвод от корпуса устройства. Транзистор VT3 можно заменить на КТ815, КТ817 с любым буквенным индексом.
Трансформатор Т1 стандартный с выходной мощностью не менее 100 Вт должен обеспечивать переменное напряжение на вторичной обмотке (под нагрузкой) 14–16 В. Это напряжение получают с выводов 7 и 16 трансформатора ТН-54-127/220, при этом должны быть установлены перемычки между выводами 8–9, 10–11 и 13–14. Первичная обмотка трансформатора Т1 — выводы 1 и 2.
АКБ — стандартная аккумуляторная батарея с номинальным напряжением 12 В. Реле К1 — на напряжение срабатывания 200–220 В с двумя и более группами контактов и током коммутации не менее 3 А.
Сетевой предохранитель FU1 типа ВП-1-3, ПЦ-30-3 на ток 3 А. Предохранитель FU2 на ток 10 А типа ДПК-1-2.
Диодный выпрямительный мост типа КЦ405А, КЦ407А или собранный из дискретных элементов — диодов Д231, Д242 с любым буквенным индексом. Диод VD6 можно заменить на КД202, КД213, КД258 с любым буквенным индексом и аналогичные. Стабилитроны VD2—VD5 желательно установить в соответствии с указанными на схеме. От их параметров зависит стабилизация и уровень выходного напряжения.
Конденсаторы С1, С2 типа К40-У9, К10-17 или аналогичные, рассчитанные на рабочее напряжение не менее 250 В. Оксидные конденсаторы типа К50-3Б, К50-24 или аналогичные.
Постоянные резисторы R2, R3 — типа МЛТ-0,5. Резисторы R1, R4 типа ПЭВ-10, ВЗР-10.
Переключатели (тумблеры) SB1 и SB2 любые подходящие, например, ТВ2-1.
1.2. Бестрансформаторный стабилизированный источник питания на интегральном стабилизаторе
Когда необходим источник постоянного стабилизированного напряжения для электронных устройств с небольшим током потребления (до 150 мА), резонно применять недорогие (по себестоимости дискретных элементов) бес-трансформаторные источники питания. Такие источники питания находят практическое применение в малогабаритных бытовых включателях освещения на основе датчиков движения, датчиках охранной сигнализации и других промышленных конструкциях. В литературе многократно описаны плюсы и минусы таких источников, однако, на мой взгляд, под определенные задачи радиолюбителя они безусловно подходят.
В предлагаемом источнике в качестве стабилизатора применена микросхема КР142ЕН8. Электрическая схема устройства представлена на рис. 1.2.
Максимальное напряжение, которое выдает данный стабилизированный источник на выходе, в данном исполнении составляет 12 В.
При токе нагрузки до 150 мА микросхема DA1 обеспечивает малое падение напряжения. Разница между выходным и входным напряжением (при условии подключения вывода 2 к минусовому проводу) составит всего 0,4–0,6 В. Это важно, например, когда понижающий трансформатор с выпрямителем выдают на выходе постоянное напряжение 12,5 В, а требуется 12 В, — в этом случае такой стабилизатор оказывается практически незаменимым.
Если необходима регулировка выходного напряжения, то вывод 2 микросхемы DA1 подключают к общему проводу через потенциометр (переменный резистор, например, типа СПО-1 с линейной характеристикой изменения сопротивления). Тогда выходное напряжение может изменяться в диапазоне 12–22 В.
Как вариант, в качестве микросхемы DA1 можно применять любой другой интегральный стабилизатор с аналогичными электрическими характеристиками, например, КР1212ЕН5, КР1157ЕН5А, КР5010ЕН5, КР1162ЕН5, КР1183ЕН5 и др.
Устройство в налаживании не нуждается.
Постоянные резисторы R1, R2 — типа МЛТ-0,25. Оксидный конденсатор С2 выполняет роль фильтра по питанию — сглаживает пульсации напряжения. Конденсатор С1 должен быть обязательно на рабочее напряжение не ниже 300 В, марки К76-3 или аналогичный, неполярный и высоковольтный. Конденсатор С3 уменьшает помехи по высокой частоте. Диоды VD1—VD4 можно заменить КД105Б — КД105Г, КД103А, КД103Б, КД202Е. Стабилитрон VD5 с напряжением стабилизации 22–27 В предохраняет микросхему от бросков напряжения в момент подачи и отключения бестрансформаторного источника от сети 220 В.
Внимание!
При эксплуатации устройства нельзя прикасаться к неизолированным частям и элементам не только бестрансформаторного источника, но и подключаемого к нему устройства.
1.3. Простой источник аварийного питания
Электрическая схема, представленная на рис. 1.3, удобна в применении на даче и там, где электроэнергия пока еще поступает нестабильно. Простое устройство, собранное по рекомендуемой схеме, обеспечит автоматическое включение резервного освещения (или другой активной нагрузки мощностью до 10–12 Вт) при пропадании сетевого напряжения 220 В.
Транзистор VT1 серии КТ825 (можно заменить указанный на схеме на транзистор КТ825 с буквенными индексами Д и Е) обеспечивает максимальную нагрузку до 25 Вт. Он должен быть установлен на радиатор с площадью охлаждения не менее 100 см2. Если планируется менее мощная нагрузка (до 5 Вт), то возможно применить в схеме управляющий транзистор типа КТ818АМ — КТ818ГМ.
В качестве резервного источника питания используется автомобильный аккумулятор емкостью 55—190 А/ч. В качестве ламп резервного освещения используются автомобильные лампы накаливания.
1.3.1. Принцип работы устройства
Сетевой блок питания (БП) вырабатывает пониженное выпрямленное напряжение 13–14 В. В БП входят понижающий трансформатор и выпрямительный мост. Пульсации этого источника питания сглаживаются электролитическим конденсатором большой емкости С1. Напряжение с блока питания через диоды VD1, VD2 и ограничивающий резистор R1 беспрепятственно поступает к подключенному аккумулятору и заряжает его слабым током. При величине зарядного тока 80—110 мА автомобильная АКБ может находиться без вреда под зарядкой продолжительное время, примерно до десяти суток подряд. Падение напряжения на диоде VD2 создает обратное смещение для перехода база-эмиттер транзистора VT1. Транзистор находится в закрытом состоянии и нагрузка (EL1, EL2) обесточена. Переключатель S1 служит для принудительного включения аварийного режима. Это может понадобиться для разрядки АКБ или проверки системы резервного освещения (целостности ламп).
Устройство в налаживании не нуждается.
Когда сетевая энергия отключается, стационарный источник питания обесточивается, и в цепь базы транзистора VT1 поступает ток через резистор R2, транзистор открывается и нагрузка питается от АКБ. Как только поступление энергии в сети возобновляется, транзистор VT1 закрывается, нагрузка выключаются, и аккумулятор заряжается по рассмотренной схеме.
Резистор R1 марки МЛТ-2, резистор R2 — типа МЛТ-0,5. Аккумулятор и лампы нагрузки подключаются к устройству многожильными изолированными сетевыми проводами сечением не менее 1 мм и с минимальной длиной (для уменьшения потерь энергии в проводах). Конденсатор С1 марки К50-24, К50-3Б или другой на напряжение не менее 25 В.
Оптимальный вариант для понижающего трансформатора сетевого источника питания — универсальный силовой трансформатор ТПП 127/220-50-12.
1.4. Ультразвуковое устройство, отпугивающее летающих насекомых
Приближается летний сезон, а вместе с ним привычные хлопоты по купированию и локализации отрицательных эмоций, неизменно проявляющихся у людей, при появлении назойливых летающих насекомых — комаров, мух и прочих вредителей. Чтобы обезопасить себя в отпуске, на природе и даже дома, кто-то покупает маскитную сетку, другие обрабатывают себя и семью специальными отталкивающими насекомых кремами и составами, но, владея навыками самостоятельной сборки электронных устройств, можно поступить иначе. Для этого потребуется собрать простую схему устройства защиты от комаров, действующего с помощью ультразвукового излучения (УЗ-излучения). Почему именно ультразвук?
