Симисторен променливотоков регулатор на напрежение. Стабилизатор за променлив ток. Уред за определяне началото и края на намотки. Други подобни схеми.

Симисторен променливотоков регулатор на напрежение д-р инж Светослав Иванов Радио телевизия електроника 2001/6/стр.9,10

В практиката най – често използват симисторни променливотокови регулатори с фазово управление поради следните предимства: твърда товарна характеристика, възможност за регулиране на изходното напрежение в широк интервал и несложна силова схема [1]. Предложеният в статията променливотоков регулатор е предназначен за захранване на активни товари. Еъпреки многообразието на предлаганите схеми това схемно решение има предимството, че изходното напрежение е с по – висок коефициент на стабилизация при изменение на амплитудната стойност на напрежението от мрежата. Това е постигнато благодарение на функционалната зависимост на ъгъла на регулиране от предварително зададената стойност на това напрежение. В конструираната схема ъгълът на регулиране може да се променя в интервала от пи/2 до пи, а ефективната стойност на изходното напрежение от 0 до 150 V. Структурата на регулатора е изградена на основата на често използваните интегрални схеми и е показана на фиг. 1. Мрежовият трансформатор

Т1 е маломощен, от понижаващ вид и е предназначен за захранване на регулатора и за формиране на управляващия сигнал за компаратора DA2. DA2 (LM311) е предназначен за сравнение на напрежението от мрежата, получено от делителя R1, R2, с напрежението, зададено от потенциометъра RP1. Изходният сигнал на компаратора постъпва на входа на „скъсяващата верига”, която включва елементите C5, R3, R4 и VD3. Формираният кратък импулс от изхода и въздейства с отрицателния си фронт на чакащия мултивибратор DA3 (555), а с положителния си фронт – на тактовите входове на D тригера DD1 (7474). Закъснителната верига, изградена с елементите R5, C6 и VD4, е предназначена за първоначално нулиране на тригера DD1 при включване на захранването. Предназначението на DA3 е да генерира кратък импулс за включване на фотосимисторния оптрон Н1 (МОС 3020). Фотосимисторът от оптрона включва мощния симистор VS1. Паралелно на VS1 е включена защитна група от пренапрежения R10, C9. Последователно на симистора е включен активният товар Rт.
Захранването на регулатора е еднополярно и за целта е използван интегрален стабилизатор на напрежение DA1 (7805). Напрежението U2 на вторичната намотка на трансформатора е с ефективна стойност – 9 V.
Принципът на действие на променливотоковия регулатор на напрежение е пояснен от времедиаграмата на фиг. 2. При повишаване на стойността на пулсиращото напрежение U3 от изхода на токоизправителя над стойността на напрежението, зададено от потенциометъра

Стабилизатор за променлив ток инж Иван Тепавичаров
Радио телевизия електроника 1995/1/ стр.16,7

В много случаи при недобре оразмерена захранваща линия падът на напрежението по нея е значителен, при което в най – отдалечените точки то може да достигне стойност 190 – 200 V (дори 170 – 180 V), а при консуматорите до трафопоста и до 240 – 250 V. Това може да доведе до нарушаване на правилната работа на битовата електронна апаратура, а в някои случаи до излизането и от строя.
За решаване на проблема се използват стабилизатори за променлив ток. Предлаганите на пазара стабилизатори обикновено решават въпроса при по – малко изменение на захранващото напрежение (190 – 240 V).

Схемата на стабилизатора показана на фиг. 1, дава възможност да се поддържа на изхода напрежение в границите от 215 до 225 V при изменение на входното напрежение от 175 до 255 V, като се използват четири регулиращи релета, т.нар. ”SCHRACK” – релета, тип RP 420024 с номинален ток на превключващите контакти 8 A при 220 V променливо напрежение. Максималната мощност, която може да се поддържа при употребата на тези релета, е 1600 W, но при мощности, по – големи от 800 – 1000 W, и при индуктивен товар, искренето на контактите е значително, което нарушава работата на стабилизатора. Използваният в случая трансформатор 100 W дава възможност да се захрани консуматор с мощност 550 W. Размерите на кутията на стабилизатора са 160 х 150 х 130 cm при маса 3 кг.
Силовата част на схемата включва регулиращ трансформатор и превключващи релета (Р1, Р2, Р3 и Р4), които имат по две контактни системи с по един нормално отворен (2-3) и нормално затворен (1-2) контакт (контактните системи са означени на схемата съответно с ‘ и “).
Трансформаторът е изпълнен с вит магнитопровод, имащ Ш – образна форма със сечение 11 кв cm.
Данните за трансформатора:
Първична бобина W1:
Брой на навивките 1000,
Диаметър на проводника 0,41 mm.

Вторични бобини:
Синфазна регулираща W2’:
Брой на навивките 230,
Диаметър на проводника 1,00 mm,
Изводи – I на 49, II на 103, III на 162 и IV на 230 навивка;
Противофазна регулираща W2”:
брой на навивките 124,
диаметър на проводника 1,00 mm,
изводи – V на 45, VI на 86 и VII на 124 навивка;
захранваща токоизправител ТИ1 W3:
брой на навивките 105,
диаметър на проводника 0,31 mm;
захранваща токоизправител ТИ2 W4:
брой на навивките 50,
диаметър на проводника 0,21 mm.

Принципът на действие е следният: Напрежението в изхода на стабилизатора се получава, kaто напрежението на мрежата (Uмр = Uвх) се сумира с вторичното напрежение U2 на регулиращия трансформатор (при Uмп < 215 V) или от Uмр се изважда U2 (при Uмр > 225 V), т.е. Uизх = Uмр +/- U2.
Стойността на напрежението U2, която се прибавя или изважда, зависи от напрежението на мрежата, така, че на изхода на стабилизатора се поддържа една стойност в границите 215 – 225 V при широк обхват на изменение на входното напрежение.
Този принцип е илюстриран с табл. 1.
В табл. 1 са показани само активно действащите контакти в момента, т.е. които имат значение за работата на стабилизатора.
Управлението на релетата се осъществява от електронната част на устройството. Токоизправителят ТИ1, реализиран с диодите VD1 и VD2, захранва с напрежение 24 V бобините на превключващите релета, включени в колекторните вериги на транзисторите VT1 – VT4, които са управлявани от съответните логически елементи на ИС1 и ИС2.
Токоизправителят ТИ2, реализиран с диодите VD3 и VD4, подава управляващо напрежение към входовете на логическите елементи ЛЕ1, ЛЕ3, ЛЕ5 и ЛЕ7.
Особеност на схемата е използването на СМОS ИС1 и ИС2 (4011, 14011, 4001 или 14001) като компаратори на напрежение. Стабилизираното захранващо напрежение на интегралните схеми гарантира превключване при точно определена стойност.
Съпротивленията на резисторите R1 – R4, R5* - R8* (избират се опитно) и R19 определят необходимото напрежение за превключване (1,35 – 1,55 V) на логическите елементи съобразно със степента, за която са предназначени. Чрез тример-потенциометрите RP1 – RP4 се постига необходимата точна настройка при превключване. Съпротивленията на резисторите R13 – R16 oсъществяват положителна обратна връзка, с което се избягват многобройните комутации около стойностите на превключващото напрежение.
Особеното в случая е, че до достигане на 215 V на входното напрежение включват последователно Р1, Р2 и Р3 (Р4 задейства с подаване на напрежение към стабилизатора, стига то да е по- малко от 215 V). При повишаване на напрежението на 215 V, на изхода на ЛЕ8 се получава висок потенциал, отпушва се VT5, koйто шунтира R19, потенциалът на входовете на ЛЕ1, ЛЕ5 и ЛЕ5 става нисък и релетата Р1, Р2, Р3, а така също и Р4 (изключило при достигането на 215 V) изключват.

При повишаването на напрежението над 225 V задействат P1, P2 и т.н (съгласно табл. 1)
Стабилизаторът има сравнително добро бързодействие. Превключванията се осъществяват за не повече от 5 ms, koето не се отразява върху работата на включената апаратура.

Луминисцентно осветление от акумулатор сп. „Radio technika” УНР
Радио телевизия електроника 1990/1/стр.33,34

При екскурзии, в бунгало или палатка е много удобно да използвате акумулатора за осветление. А ако включите луминисцентна лампа дори с мощност 15 – 20 W, oсветлението е достатъчно силно и равномерно. Тук публикуваме два инвертора за луминисцентни лампи с голяма мощност, които работят с 12 V захранващо напрежение. Първото устройство е за 20 W, а второто – за 40 W луминисцентна лампа. И двата варианта са изработени и изпробвани.

Двата инвертора като техническо решение са еднакви. Малките разлики, които съществуват, са предизвикани от разликата в мощността им. Принципната схема е показана на фиг. 1. Стойностите и названията, дадени в скоби, се отнасят за 40 W инвертор. При затваряне на ключа К1 през предпазителя Пр, напрежението от акумулатора се подава на трансфертера, състояш се от транзисторите VT1 и VT2. Той накъсва входното напрежение на правоъгълни импулси с определена амплитуда и честота, които с помощта на трансформатора се преобразуват в напрежение с необходимата за работа на луминисцентната лампа стойност. Колекторите на транзисторите VT1 и VT2 са включени към първичната намотка на трансформатора. Захранващото напрежение се подава на средната точка на първичната намотка. През резистора R3 към базите на транзисторите е свързана намотката n3 на обратната връзка. При затваряне на К1 на колекторите на VT1 и VT2 се появява положително напрежение. Тъй като електролитният кондензатор С2 не е зареден, той предизвиква протичането на голям начален базов ток на транзистора VT2 през резистора R2. В зависимост от зареждането на електролитния кондензатор, базовият ток постепенно намалява до нула. Под негово влияние в транзистора VT2 започва да протича и колекторен ток през намотката n2, който създава магнитно поле в магнитопровода на трансформатора. Това променящо се магнитно поле индуктира напрежение в краищата на намотката за обратна връзка n3. При съответно избиране на начало – край на намотката се осъществява положителна обратна връзка. Нарастващият колекторен ток на VT2 създава постоянно увеличаващ се базов ток, който лавинообразно увеличава колекторния ток на VT2. Koлекторният ток на VT2, koйто едновременно е и намагнитващ, нараства дотогава, докато създадената в магнитопровода магнитна индукция не достигне стойността си на насищане. Тогава магнитното поле престава да се променя. Транзисторът VT2 се запушва, а запушеният до този момент VT1 се отпушва. Напрежението в краищата на намотката за обратна връзка променя полярността си, докато VT2 се запуши, а VT1 – oтпуши.

Стойността на индукцията при насищане определя честотата на пулсации на трансфертера. Как работи веригата за обратна връзка? Да се върнем към изходната точка. През резистора R3 се подава отпушващо

напрежение към транзистора VT2 (фиг. 2). Полярността на индуктираното напрежение е следната: в края на намотката е положителна, а в началото и, отбелязано със звезда, е отрицателна. При възникването и, това напрежение попада на базата на VT2 по начина, показан на фиг. 2. Вижда се, че на базата на VT1 е подадено отрицателно, т.е. запушващо напрежение. От края на намотката за обратна връзка пътят на напрежението е: резистора R3, прехода база – емитер на VT2, диода VD3, началото на намотката.
Кондензаторът С3 определя стойността на протичащия през лампата ток.

Конструкцията на традиционната лампа е показана на фиг. 3. Запалването на лампата може да се извърши и ръчно. В този случай с помощта на един

ключ, включен последователно на ограничаващия тока елемент, в продължение на няколко секунди подаваме напрежение на двата електрода. Когато електродите се нагряват, прекъсваме връзката между тях. Възникващият в момента на прекъсването скок на напрежението запалва лампата. При ръчно включване е голяма вероятността нагряването на електродите да става по – продължително, отколкото е необходимо за запалването на лампата. Стартерите, които се използват при захранване на луминисцентната лампа с мрежово напрежение, в тази схема не могат да се включат. За това тук е свързана една проста времезадаваща верига, която контролира запалването (фиг. 1). Действието и е следното: в момента на включване незареденият кондензатор С4 действа като късо съединение. Той започва бавно да се зарежда през резистора R5 и прехода база – емитер на транзистора VT3. Под влияние на протичащия базов ток през VТ3 започва да тече и колекторен ток. Релето Р се задейства. Контактът му затваря веригата на електродите на лампата и те се нагряват. Когато С4 се зареди, транзисторът се запушва и релето се изключва. Нагряването на волфрамовите електроди се прекратява. Възникналият на вторичната намотка n4 скок на напрежението запалва лампата. Резисторът R4 спомага за бързото изключване на VT3. Продължителността на нагряването зависи от стойностите на С4 и R5.
При включване на захранващо напрежение с обратна полярност трансфертерът не дефектира. В този случай мощният силициев диод VD1 се отпушва и предпазителят Пр изгаря.

Печатната платка и разположението на елементите са показани на фиг. 4. Печатната платка за 20 W и за 40 W инвертор е една и съща. Елементите трябва да се разположат така, че да има място и за двата феритни трансформатора. Данните за трансформаторите са дадени в табл. 1.

Транзисторите VT1 и VT2 трябва да се изолират от служещата за охлаждане повърхност на кутията. Изолиращата слюда се намазва тънко от двете страни със силиконова паста, за да се подобри топлоотдаването. При липса на силиконова паста може да се използва обезкиселен вазелин.
Удобно е в устройството да използвате рид – реле или друго миниатюрно реле с максимален ток 20 mA. Ako по време на отделянето на контакта на релето забележите искри, паралелно свържете един кондензатор (на схемата е отбелязан с пунктир)!
Накрая един съвет. Във вторичната намотка на трансфертера се индуктира напрежение, превишаващо 100 V.
Следователно при дъжд или при много влажно време не трябва да използвате това устройство, освен, ако не сте положили необходимите грижи за изолация.

Регулиране степента на светене на луминисцентни лампи инж. Крум Лисичков
Радио телевизия електроника 1987/1/стр. 33,34

Луминисцентните лампи са тръбни, газоразрядни лампи с ниско налягане от живачни пари. Те работят на принципа на електролуминисценцията, съчетана със следваща я фотолуминисценция, и поради това те имат много добър спрктър и светлинен поток. Луминисцентните лампи не оказват заслепяващо въздействие и по – малко се влияят от колебанията на захранващото напрежение, отколкото лампите с нажежаема спирала.
У нас се произвеждат луминисцентни лампи от следните типове: ДС – дневна светлина, СБС – студено – бяла светлина, БС – бяла светлина, ТБС – топло-бяла светлина. ТТС – светлина с топъл тон и др. Лампите тип БС са намерили най – широко разпространение, тъй като са с най – висок светлинен добив и задоволително цветопредаване. Луминисцентните лампи са предназначени за работа предимно в закрити помещения при температура на околната среда от 5 до 50 С и влажност на въздуха до около 80%. Работят съвместно с пусково-регулираща апаратура, създаваща необходимите условия за запалване на лампите и след това за поддържане на стабилното им горене.
В определени случаи за създаване на комфортно осветление се налага регулиране степента на осветеност на луминисцентните лампи.

На фиг. 1 е показана блоковата схема на устройство за регулиране степента на осветеност на луминисцентна лампа, съдържащо следните блокове: баластно пусково устройство (БПУ), симисторен регулатор (СР) и филтър за радиосмущения (ФРС). Захранването на луминисцентната лампа (HL) се осъществява от мрежа с напрежение 220 V/50 Hz.
На фиг. 2 е показана принципната схема на любителска разработка за регулиране степента на осветеност на луминисцентна лампа с мощност 40 W. В процеса на регулиране на осветеността на луминисцентните лампи е необходимо добро подгряване на електродите и използване на методи, осигуряващи сигурно първоначално запалване. Електродите на лампата постоянно се подгряват от трансформатора Т. Регулирането на светоизлъчването на лампата се постига по фазов принцип чрез симисторен регулатор. Като прагов елемент за управление на симистора е използван диак. Поради падащата волт – амперна характеристика на луминисцентните лампи и сравнително високото напрежение за повторно запалване се налага задаването на минимален подсвет при регулирането, неразрешаващ изгасването на лампата. Регулирането на степента на осветеност се постига чрез потенциометъра RP1, а задаването на подсвета – чрез тример-потенциометъра RP2.
На фиг. 3 е посочена принципната схема на устройство за регулиране на степента на осветеност на луминисцентна лампа, където за управлението на симистора е използван прагов елемент, съставен от мостовия изправител VD1 – VD4 и германиев транзистор VT1, работещ в режим на лавинен пробив. Като недостатък на тази схема може да се отбележи необходимостта от известен подбор на германиевия транзистор VT1.
За облегчаване на първоначалното палене на луминисцентните лампи се налага използването на луминисцентни тръби за безстартерно палене с пускова метална ивица или поставянето на тънка жичка по дължината на тръбата, запоена за двата цокъла.
На фиг. 4 е показана принципната схема на устройство за регулиране степента на светене на луминисцентната лампа, като е използвано безстартерно пусково-регулиращо баластно устройство тип 1АБИ-40/220, обединяващо трансформатора за подгряване на спиралите и баластния дросел. При неговото използване отпада необходимостта от допълнителен трансформатор и отделен дросел, като се намалява целият обем на устройството. На фиг. 5 са показани принципната схема на безстартерното пусково-регулиращо баластно устройство и разположението на изводите му.
На фиг. 6 е показана схемата за регулиране на яркостта на светене на луминисцентната лампа с използването на тиристорен регулатор и баластно пусково устройство. Като прагов елемент за управление на тиристора се използва аналог на динистор, съставен от два комплементарни транзистора – VT1 и VT2.
Периодичното палене и гасене на луминисцентните лампи във всеки полупериод и фазовият начин за управление на симисторите предизвикват радиосмущения с особено висока интензивност в обхвата на средните и дългите вълни.. За тази цел в посочените схеми е предвиден LC – филтър. Индуктивността на Lf е в границите на 50 – 100 мкH, подбира се опитно и практически може да се реализира върху парче феритна антена с диаметър 8 – 10 mm, като се навият около 160 навивки с проводник 0,5 ПЕТ-1.
За потискането на радиосмущенията в допустими граници допълнително може да се използват специални кондензатори, монтирани във фабричните осветителни луминисцентни тела.
Регулирането на яркостта на светене на луминисцентните лампи може да се използва за повишаване на комфорта на осветление на работни помещения, лаборатории, кабинети и др. Също така посоченият принцип може да се използва при конструирането на различни светлинни ефекти и цветомузикални устройства при използването на луминисцентни тръби с различен цвят.
Бележка на редакцията. При монтажа и настройката на регулиращото устройство е задължително да се спазват правилата по охрана на труда и техническа безопасност, тъй като схемата не е галванически развързана от мрежата!

Ферорезонансен стабилизатор с компенсационен кондензатор Антон Костадинов
Радио телевизия електроника 1998/9/стр. 28,29

Описан е стабилизатор, който поддържа напрежението на товара 220V+/-0,5% при изменение на напрежението в мрежата в границите 170 – 250 V.
Принципната схема е дадена на фиг. 1. Стабилизаторът се характеризира с простотата на схемата, малки обем и маса, висок коефициент на стабилизация и добра товарна характеристика. Своеобразността на стабилизатора се състои в това, че вместо компенсационна намотка, често употребявана във ферорезонансните стабилизатори, се използва кондензаторът С1. Стабилизацията се осъществява по следния начин:

За точна настройка на стойността на стабилизираното напрежение трябва да се увеличи броят на навивките в намотката, получени при изчисленията примерно с 10%.При изпълнението на намотката трябва да се направят изводи от 338 и 375 навивки.
За настройка на стабилизатора се използва схемата на фиг. 4. Автотрансформаторът позволява плавно да се изменя напрежението, подавано на входа на стабилизатора. Това напрежение се измерва с волтметъра V1. Реостатът R със съпротивление 500 Om и повече трябва да бъде предвиден за ток от порядъка на 1 А. Входното напрежение на стабилизатора се увеличава. Тогава напрежението на товара, измерено с волтметъра V2, oтначало бавно расте, а след това увеличаването на напрежението практически се прекратява. В този момент показанието на волтметъра V1 дава долната граница на възможната промяна на напрежението на мрежата.
Плъзгачът на реостата се премества, като се установява моминалният ток през товара (в дадения случай 0,91 А). Входното напрежение се увеличава до 250 – 300 V и се отчита изменението на напрежението на товара. При промени на напрежението на товара, превишаващи зададената стойност (+/-0,5% или +/-1,1 V), е необходимо малко да се измени капацитетът на С1.
Ако средната стойност на напрежението на товара е по – висока или по – ниска от 220 V, трябва стответно да се намали или увеличи броят на навивките на намотката на дросела, за което се използват допълнителните изводи. Доланата граница на допустимото напрежение на мрежата се регулира с изменение на капацитета на С2.
Увеличаване или намаляване на капацитета на С1 води практически до получаване на постоянно напрежение на товара при изменение на напрежението на мрежата.
За намаляване на шума при работа на стабилизатора, ламелите трябва старателно да бъдат стегнати и залети с компаунд.
Стабилизаторът може да бъде включен както при пълен товар, така и без него (на празен ход) със следващо включване на товара.
Товарната характеристика на стабилизатора е показана на фиг. 5. При късо съединение на изхода, стабилизаторът не се поврежда (токът на късо съединение се ограничава от кондензатора С2).
Осцилограмата на изходното напрежение показва, че формата му е близка до правоъгълна (фиг. 6), което е благоприятно за захранване на токоизправители.
Коефициентът на полезно действие при пълен товар е 85%.

Откриване на къси съединения в електрически бобини Георги Минчев
Радио телевизия електроника 1998/9/стр. 30.

Не всякога може да се установи има ли навивки накъсо в дадена електрическа бобина чрез измерване на нейното активно съпротивление. С предлагания уред може лесно, бързо и точно да се проверява за наличието на късо съединение в различни бобини.

Устройството, чиято схема е дадена на фиг. 1, представлява генератор, реализиран с транзистора VT1, който работи на границата на генериране. При положение, че в изследваната бобина Lx има навивки накъсо, генерирането затихва и токът, отчитан от милиамперметъра РА1, рязко спада.
Бобините L1 и L2 се навиват на феритна пръчка с диаметър 10 mm и дължина 200 mm. За целта може да се използва феритна антена от радиоприемник. Двете бобини имат следните данни: L1 – 220 навивки, а L2 – 70 навивки, като и двете са навити от проводник ПЕЛ 0,23 mm. Всяка бобина се навива на куп в отделна секция. Широчината на L1 е 8 mm, а на L2 – 3 mm. За удобство при навиването може предварително да се изработят макарички от картон, които след навиване на проводника се надяват на феритната пръчка и се застопоряват чрез капване на 2 капки универсално лепило.
Захранването се осъществява от две плоски батерии по 4,5 V, свързани последователно, но може да се използва и акумулаторна батерия тип 7НКХ-100 (7Д-0,1). Използваният милиамперметър PA1 е с магнитоелектрическа система и крайно отклонение на стрелката 100 mA.
При положение, че не се разполага с милиамперметър, който е сравнително по – скъп и по – дефицитен елемент, за индикатор може да се използва неонова лампа (фиг. 2)

Бобината L3 се използва за захранване на лампата HL1 и има 960 навивки от проводник ПЕЛ 0,10 mm, навита в две секции и е закрепена в близост до бобината L1.
Цялото устройство се помества в кутия с размери, зависещи от размерите на захранващия токоизточник и от използвания милиамперметър. При разработване на втория вариант, кутията може да бъде с по – малки размери. Бобините се монтират в единия край на феритната пръчка. Тя се поставя в кутията така, че нейната свободна част да е извън кутията. Тази част от феритната пръчка служи за пробник.
Настройката се извършва по следния начин: уредът се включва посредством задържане в натиснато състояние на бутона S1. При това положение върху свободния край на феритната пръчка се надява една късо съединена навивка (пръстенче) от проводник ПЕЛ 0,35 mm. След това с плъзгача на потенциометъра RP2 се изменя неговото съпротивление дотогава, докато генерирането престане. Ако се работи с неонова лампа, тя трябва да изгасне. При отстраняване навивката накъсо, генерирането трябва да се възстанови – милиамперметърът да показва повишаване на консумирания ток (неоновата лампа да се запалва).
С устройството се работи по следния начин: включен уредът се поднася към изследваната бобина, така, че феритната пръчка да влезе в отвора на бобината. При наличие на навивка на късо в бобината, консумацията на ток, показвана от милиамперметъра, ще спадне (неоновата лампа ще изгасне).
Транзисторът VT1 може да се замени с други подобни, например германиев SFT124, SFT125, SFT131, П211. Ако се използва транзистор със структура NPN (2T6551, 2T6552, KF508, BSW83), трябва да се смени полярността на захранващия токоизточник и на милиамперметъра.

Бързо ецване на печатни платки в любителски условия Красимир Клисарски
Радио телевизия електроника 1996/9/стр. 22-24

Почти всяка схема на радиолюбителско устройство се нуждае от печатна платка. Тя се ецва (разяжда) според възможностите на радиолюбителя с помощта на някой от следните методи:
Киселинен метод:
- с разредена азотна киселина;
- с техническа солна киселина, перхидрол (водороден прекис) и вода;
- със сярна киселина, перхидрол и вода.
Възможни са и други варианти на използваните разтвори – напр. употребата на кислин. При тези методи, реакцията е бърза и при използването на по – некачествен лак има опасност от отлепването му и съсипване на печатната платка. Разяждането на медното фолио е неравномерно и киселинният метод не се препоръчва при много малка широчина на пистите. Надеждността и качеството на разяждането са ниски за сметка на бързината. За намаляване на скоростта на реакцията се препоръчва да се увеличи количеството на водата.
Метод на основата на изместване в електроафинитетния ред
Работи се с железен трихлорид с оптимална плътност 1,3. Ако няма ареометър, 150 g FeCl3 се поставят в съд с вместимост 200 ml и се заливат догоре с вода. При стайна температура процесът продължава около 30 min, а при температура 50 С – около 6 – 10 min в зависимост от дебелината на медното фолио.
Надеждността и качеството на ецването са изключително високи.
Метод на основата на електрохимична корозия
Съществуват няколко варианта на разтвори за ецване, но ще се спрем на един от най – достъпните. Работи се с готварска сол, меден сулфат и вода. Оптималното съотношение е 1:1:3 обемни части. Качеството му е много добро, но при ниски температури процесът може да продължи до 5 h (без разбъркване).
При всички описани методи, времето за ецване може да се съкрати чувствително чрез разбъркване и загряване на разтвора. Това е много подходящо за втория и третия период, които са качествени и се отличават с висока надеждност.

На фиг. 1 е показано схемно решение на устройство за автоматично поддържане на режима за ецване. Състои се от терморегулатор с нагревател за поддържане на оптимална температура на разтвора в рамките на 50 – 60 С и устройство за разбъркване. То има електродвигател с редуктор, чиито вал извършва един пълен оборот за 15 s.
За преобразуване на информацията за температурата в електрически сигнал се използва падът на напрежение в права посока върху силициев диод. Комбинираният датчик от три последователно свързани диода осигурява намаляване, а напрежението върху него с 6,6 mV/ C при повишаване на температурата.
Безтрансформаторното захранване е изградено с елементите С1, С2, С3, VD1, VD2 и VD3. Постоянното напрежение за захранване на термостата е +25 V и на практика зависи от напрежението на стабилизация на последователно свързаните ценерови диоди VD2 и VD3. Особеност на схемното решение е рационалното използване на DA1 за директно управление на релето Р без ключов транзистор. В ИС тип 723 – стабилизатор на напрежение, има операционен усилвател, емитерен повторител и термокомпенсирано, опорно напрежение, които се използват в терморегулиращата схема. Диодният датчик VD4, VD5, VD6 заедно с резисторите R2, R3, R4 I тример-потенциометрите RP1 образуват мост, който може да се уравновеси с RP1, така, че напрежението на диференциалния вход на ОУ при желаната температура на задействане да е 0 V.
Moстът се захранва с термокомпенсирано, опорно напрежение, осигурено на извод 4 на DA1.
При включване на термостата към 220 V, релето Р с контактната система р1 включва нагревателя Rт. При нарастване на температурата над определена стойност, напрежението върху диодния датчик дотолкова е намаляло, че стойността му на неинвертиращия вход на ОУ става отрицателна спрямо зададената с RP1 на инвертиращия вход и релето отпуска котвата си. В резултат на това нагревателят се изключва и ще включи след изстиване на VD4 – VD6 и нарастване на потенциала на извод 3 на DA1. Кондензаторът С5 предпазва релето Р от евентуални вибрации при включване. Неговият капацитет се подбира в зависимост от параметрите на Р. При увеличаване на капацитета на С5 расте инертността на схемата. С така подбраните елементи температурата може да се настройва плавно в обхвата 20 – 60 С с тример-потенциометъра RP1.
Oбхватът зависи в известна степен от параметрите на използваните диоди. RP1 е многооборотен жичен, тример-потенциометър тип СП5-14 или СП5-22 (ОНД). Релето е за 24 V с ток на задействане 5 mA, работен 20 mA и може да комутира товар до 4А.
Нагревателят е от електрическа маша и има мощност 22 W, но може да се използва и друг подобен. Поместен е в стъклена епруветка, която в горната си част е херметизирана с няколко редуващи се пласта азбестови трици и херметик. Проводниците към нагревателя и датчика са гъвкави многожични със силиконова изолация.
Конструкцията на устройството е показана на фиг. 2.

Носещата 7 има жлебове 8 за закрепване към стъклена вана с подходящи размери и дълбочина. Може да се използва и пластмасов съд, получен при отрязване на стара туба за вода, масло или бензин. Към двете срещулежащи рамена са монтирани датчикът 1 и нагревателят 2. Към оста 5 на редуктора е закрепена рейката 6. Платката за ецване се фиксира към рейката с крилчати гайки и планка. Печатната плочка (или плочки) се монтира наклонена под ъгъл 10 градуса спрямо хоризонта и рейката. По този начин течността се движи (гребе) отдолу нагоре и отвън навътре към оста на електродвигателя. Целта е да не се създава голям температурен градиент във височина, а оттук и неравномерност при ецването. Бутонът 9 (на принципната схема S1) изключва електронното устройство след вдигането му над водата за проверка на състоянието на ецваната платка.
Електродвигателят 3 с редуктор е от самопишещ апарат и работи на 220 V. Може да се използва и друг подобен от грил или др.

На фиг. 3а е показан графичният оригинал на печатната платка. Силовите шини (удебелени на чертежа) имат минимална широчина 3 mm. Разположението на елементите е показано на фиг. 3б. При правилен монтаж с изправни елементи, схемното решение е работоспособно и се нуждае единствено от настройка на температурния режим. Тя се извършва най – бързо по следния начин.
Времнно се подава напрежение 24 V паралелно на кондензатора С3. Епруветката с датчика, която е оформена конструктивно като нагревателя, се поставя в чаша гореща вода с температура около 55 С. След няколко минути се измерва напрежението върху него и RP1 се завърта внимателно до напрежение между плъзгача му и нулевата шина със същата стойност. Желателно е измерването да се направи с цифров волтметър с ителна способност 1 mV. Така направената настройка е много близка до температурата на регулиране.
Използваната ИС е в корпус ТО-100. Тя работи в ключов режим, но от съображение за надеждност е монтирана на малък радиатор тип „звезда”. За предпазване от парите на разтвора, електронното устройство 4 е херметизирано.
Постояннотоковата консумация на терморегулиращата схема е 4 mA в чакащ режим и около 24 mA при включено реле.
Устройството работи с некиселинни разтвори. Времето за ецване се съкращава многократно. Качеството на платките е много добро. Преди нанасяне на лака върху печатната плочка, тя се обезмаслява с естракционен бензин. След ецване и сваляне на лака платката се шлифова с шлифовъчна гума и се обработва с разтвор на колофон в спирт. За нанасяне на покритието може да се ползва херметик, нитроцеулозна боя или черен (асфалтов) лак.
С устройството се работи на проветриво място.ЛИТЕРАТУРА
1. Рачев, Д. Справочник на радиолюбителя. С., Техника, 1990, с. 50 и 51.
2. THOMSON CSF SHORT FORM CATALOG, p. 154.

Koдово устройство за управление на електромагнитна брава Иван Парашкевов
Радио телевизия електроника 1998/9/стр. 21-24

Предложеното устройство за управление на електромагнитна брава е едно евтино удобство, позволяващо да се ограничи броят на хората, които имат възможност да преминат през вратата, на която тя е монтирана [4]. С това областта на приложение на устройството не се ограничава. Аналогичен ефект се получава при управление на електромагнитните брави на сейфове, шкафове с апаратура и др. [1, 2, 3].

На фиг. 1 е даден вариант на принципната схема за управление на миниатюрно реле К1, което с контактите си включва захранването на електромагнитната брава. В конкретния случай, за да се задейства релето К1, е необходимо да се натиснат последователно бутоните SB1, SB2, SB3, SB4, SB5 и SB6. Вторият начин на задействане на релето е да се натиснат практически едновременно и шестте споменати бутона. При натискане на някой от останалите бутони, схемата се връща в изходно състояние или не се задейства, с което не се позволява с плосък предмет да се натисне цялата клавиатура и релето К1 да се задейства. Това става възможно с използването на още две групи бутони, които на принципната схема са означени с SB7, SB8, SB9 „Запушване на VT” и SB10, SB11, SB12 “Нулиране на DD1 – DD6”.
Схемата съдържа понижаващ трансформатор, стабилизатор на напрежение +5 V, реле за време и 6 еднакви стъпала, всяко от които се управлява от един бутон и последователността на натискане е в условно избраната посока SB1 – SB6. Tъй като принципът на работа на шестте стъпала е един и същ, на принципната схема са показани само първите две. Двойката логически елементи на интегралната схема (ИС) 7400 DD1.3.и DD1.4 образуват RS тригер. Той се нулира, когато на извод 13 на DD1.3.се подава нисък потенциал (лог. 0). Задействането на релето К1 става, като последователно на входа на всяко стъпало се подаде нисък потенциал (натискане на бутоните SB1 – SB6). При натискането на SB1 на изводи 01, 02, 06 и 09 се получава сигнал с ниво лог. 0. Висок потенциал се получава на извод 08 на DD1 и на извод 04 на DD2. На изводи 13 на DD1 – DD6 се осигурява сигнал с ниво лог. 1 от групата С1/R2 след включване на схемата или при спиране на електрическия ток и след това при произволното му включване. При натискането на SB2, процесите се повтарят. На изводи 04 и 05 на DD2 са постъпили два сигнала с ниво лог. 1 и на изводи 06 и 09 се получава сигнал с ниво лог. 0. На изводи 08 на RS тригера се получава сигнал с ниво лог. 1, който постъпва към третото стъпало, реализирано с ИС DD3. Aналогични процеси се развиват в останалите стъпала, като потенциалът лог. 1, получен на извод 08 на DD6, отпушва транзистора VT1. Релето К1 се задейства. Едновременно с нег светва светодиодът VD2 “реле”. Нормално отвореният контакт К1.1 се затваря и електромагнитната брава получава променливо напрежение ~9 V от вторичната намотка W3 на понижаващия трансформатор и се задейства.
Както се вижда от принципната схема (фиг. 1), при изходно състояние на схемата (нулирани тригери) последният тригер (DD6.3 и DD6.4) може да се обърне и да отпуши VT1 само, ако на двата входа на DD6.2 има висок потенциал. С други думи, освен ниският потенциал на изводи 01 и 02 на D6.1 трябва да имависок потенциал на извод 08 на петия тригер (DD5.1 и DD5.2). Следователно шестият тригер не може да се обърне, преди да се е обърнал петият, което не може да стане, преди да се е обърнал четвъртият и т.н. Така релето К1 може да се задейства само, ако последователно на входовете 1, 2, 3, 4, 5 и 6 се подаде нисък потенциал или съответният на тях бутон се натисне едновременно както беше отбелязано.
Първи случай – влизане от вън на вътре. Релето К1 е задействало след правилно избраната кодова комбинация от цифри, електромагнитната брава се включва и вратата се отваря. Допълнителен контакт SB13 “Врата” е монтиран на входната врата и след отварянето и се задейства (затваря контактите си) и схемата преминава в изходно състояние. Релето К отпуска котвата си и електромагнитната врата се изключва, тъй като контактът К1/1 се отваря.
Втори случай – излизане от вътре на вън. Вратата е затворена. Натиска се бутонът SB14 „Излизане”. С нормално отворените си контакти SB14.1 се затваря веригата на електромагнитната брава, която се задейства. Едновременно с това (с SB14.2) се задейства и релето за време, реализирано с транзистора VT2. В колекторната му верига се включва релето К2, което с контакта си К2.1 след около 5 – 8 s затваря веригата на електромагнитната брава, време, което е достатъчно, за да се отвори вратата.
Кондензаторите С11 – С16 са предназначени за отстраняване на смущенията, които постъпват по проводниците, съединяващи платката с бутоните, с които се набира кодовата комбинация, условно означени с SB1 – SB6.
При липса на С11 – С16, релето К1 се задейства от включването на индуктивен поялник или друг подобен товар в непосредствена близост до първичната намотка на понижаващия трансформатор TV. Същото се получава при премахване на RC групата R2, C1. Устойчивостта против споменатите смущения се влошава след премахване на резисторите R6 – R11.
Kakто показа експлоатацията на устройството, при често използване на бутоните при влизане, цифрите на кодовата комбинация е удачно да се намалят от 6 на 4, а освободените два бутона да се присъединят по един към групите SB7 – SB9 и SB10 – SB12. Toва позволява вратата да се отваря, като четирите бутона от кода на клавиатурата се натискат едновременно с една ръка от влизащия в помещението, което е по – бързо от последователното им набиране. В такъв случай ИС DD5 и DD6 не се спояват на платката заедно с RC групите R10, C15 и R11, C16. Левият по схемата извод на резистора R1 се споява към извод 08 на DD4.

Устройството е реализирано на печатна платка от двустранно фолиран стъклотекстолит с размери 145 х 75 mm. На фиг. 2 е показано разположението на елементите върху платката.

На фиг. 3 е дадена фолийната картина от страната на елементите, а на фиг. 4 от страната на спойките.

На фиг. 5 е представен вариант на клавиатура с 12 бутона с рид-ампули, които бяха използвани при реализирането на принципната схема на предложеното устройство и при неговата експлоатация. Изборът на цифрите, съответстващи на бутоните SB1 – SB6, е произволен. Не е задължително използването

на сдвоен бутон SB14. С отстраняването на SB14.1 схемата запазва работоспособността си. Трансформаторът VT е фабричен 2 х 9 V/330 мА с възможност за директен монтаж върху печатната платка. Изводите на двойките, превключващи контакти на релетата К1 и К2, са свързани паралелно и в предложеното устройство се използват само нормално отворените от тях. Измереният променлив ток във вторичната намотка на W2 е 80 mA при задействало реле К1 след правилно набрана кодова комбинация и 40 mA преди натискането на бутоните и задействането на К1. Радиаторът, на който е монтиран стабилизаторът на напрежение +5 V 1PH7805, не е задължителен, носпособства за механичното укрепване на ИС DA, тъй като е един от най – високите елементи на платката (фиг. 2).
При желание, количеството на цифрите в кодовата комбинация може да се увеличи. Както се вижда от принципната схема, това може да стане с увеличаване на използваните стъпала, изградени на основата на ИС SN7400 и RC групи, също така на съответните на тях бутони, с помощта на които се образува по – дългата кодова комбинация.

На фиг. 6 е предложен един от многобройните възможни варианти за замяна на използваната клавиатура с превключватели (два превключвателя SA1 и SA2) [3]. Както се вижда от фиг. 6, набирането на кодовата последователност от цифри става, като превключвателят SA1 се поставя първоначално в положение 5 (вход 1 на устройството), след което се натиска бутонът SB15. След това SA1 се превключва в положение 1 (вход 2 на устройството) и т.н. до положение 2 на SA1, съответстващо на вход 6 от схемата на фиг. 1. Ролята на превключвателя SA2 е да позволява работата с SA1. В конкретния случай с SA1 може да се набира кодовата последователност само ако SA2 е в положение 3 или 7. В останалите случаи независимо дали се натиска SB15 и при правилно превключили цифри, 6 – те тригера от фиг. 1 няма да могат да се обърнат, тъй като вход R постоянно ще бъде свързан с общия проводник на схемата посредством превключвателя SA2.1. Светодиодите VD9 – VD30 се използват за индикиране на положенията на превключвателите SA1 и SA2.
Задължително трябва да се отбележи, че предложеният вариант на фиг. 6 е подходящ за случаите, когато електромагнитната брава не се използва много често, тъй като времето за отваряне се увеличава неколкократно от превключванията на SA1 SA2.
Възможен е вариант на съвместна работа на превключватели и клавиатура. В такъв случай с клавиатурата се работи само при положения 3 и 7 на превключвателя SA2.
Oписаното управление на електромагнитна брава работи съвместно с устройството за охрана и сигнализация, публикувано в [4].
При повторението на схемата освен посоченото на схемата бе използвано и реле тип RA5W-K/TAKAMISAWA/JAPAN/922388/5 V със същото разположение на изводите и габарити [5].ЛИТЕРАТУРА
1. Иванов, И. Кодова брава с цифрово управление. – Радио, телевизия, електроника, 1986, N 3.
2. Maрстън, Р. 110 електронни схеми за сигнализация. С., Техника, 1979.
3. Величков, П., В. Христов. Електроника за свободното време. С., Техника, 1988.
4. Парашкевов, И. Устройство за охрана с двутонална звукова сигнализация. – Радио, телевизия, електроника, 1997, N 11 и 12.
5. Каталог на CONRAD за 1996 и 1997 г.

Индикатор за прекъсване на мрежовото захранване инж. Георги Пенчев
Радио телевизия електроника 1990/1/стр. 29

Посредством аветодиоди индикаторът сигнализира при прекъсване и следващо възстановяване на мрежовото захранване. Информация за нарушение в токозахранването ще получите независимо от продължителността на прекъсването – секунда, час, денонощие или по – дълго време. Индикаторът намира приложение в лабораторната практика, професионалния контрол в работата на радиоелектронни апаратури, но е полезен и като част от домашните електронни прибори, предупреждавайки: „провери хладилника” или „включи помпите в абонатната станция за отоплението”.

Принципът на действието е следният: когато индикаторът (фиг. 1) се свърже към мрежовото захранване, светват и двата диода – зеленият VD3 и червеният VD4. При кратковременно задействане на несамозадържащия се бутон SB се подава напрежение към управляващия електрод на тиристора VS1. Tиристорът се отпушва и шунтира светодиода VD4. Остава да свети само зеленият диод VD3 и с това индикаторът е включен в режим контрол. Ако захранващото напрежение прекъсне за известно време и след това отново се възстанови, ще забележите, че свети както VD3, така и VD4. Това състояние ще продължи до ново задействане на бутона SB.
Какво е предназначението на останалите елементи от схемата? Чрез кондензатора С1 и резистора R1 мрежовото напрежение 220 V се намалява до стойност, подходяща за захранване на светодиодите. Намаленото напрежение се изправя от диодите VD1, VD2 и се изглажда от кондензатора С2. След тази група елементи, напрежението е изправено и със стойност около 5,5 V. Делителят R2, R3 осигурява подходящо отпушващо напрежение към управляващия електрод на тиристора VS1. Резисторът R4 определя необходимия ток през светодиодите. При така избраните елементи, токът през диода VD1 e 9 mA, а през светодиодите – около 7 mA.
Схемата не е критична към типа на използвания тиристор. В направените от автора индикатори са вложени тиристори тип КТ501, но вие експериментирайте с такъв, с какъвто разполагате.
Евентуално ще се наложи чрез подбор на резистора R3 да зададете подходящ управляващ ток за отпушването на тиристора. Диодите VD1 и VD2 са тип КД1-104 за напрежение 400 V и ток 300 mA. Презапасяването по ток е необходимо за добрата надеждност на индикатора, а и не го оскъпява значително. Можете да използвате и други типове изправителни диоди за посоченото напрежение и ток до 1 А. От съществено значение е кондензаторите, които монтирате, да имат указаните пробивни напрежения: С2 – 35 V, и С1 – поне 250 V. В експерименъираните екземпляри са използвани кондензатори С1 за 630 V. Схемата не е критична и към типа на светодиодите, но е добре да бъдат с различни цветове.
На фиг. 2 е показано разположението на елементите, а на фиг. 3 – печатната платка. Монтирайте платката в добре изолирана пластмасова кутийка!Внимание!. Индикаторът е галванически свързан с мрежовото захранване 220 V. Спазвайте стриктно изискванията за безопасна работа!

Прецизен ключ, задействащ се от напрежение Красимир Рилчев
Радио телевизия електроника 1993/12/стр. 21, 22

На фиг. 1 е показано схемно решение на прецизен ключ, задействащ се при превишаване на определено постоянно напрежение над 2 V. Устройството има пренебрежимо малък хистерезис, много добра температурна стабилност и точност на задействане, по – добра от 0,2%.

В използвания интегрален стабилизатор има термокомпенсирано опорно напрежение, операционен усилвател (ОУ) и емитерен повторител. Тук ОУ е без обратна връзка и работи като постояннотоков компаратор. На инвертиращия вход се подава част от опорното напрежение на четвъртия извод (настроено с R3 на 2 V), а на неинвериращия – контролираното посредством делителя R-R1 напрежение. Ако напрежението на третия извод на DA1 стане по – високо от това на втория, релето се задейства през вградения в нея емитерен повторител. При по – ниско напрежение, релето е изключено и включва само когато при увеличаване на Uвх тази стойност бъде надхвърлена.
Релето е фабрично и работи при напрежение 24 V, ток 34 mA и четири групи контакти за 220 V/3A (може да се използва и РМ300). Схемата лесно може да се преобразува за работа на 12 V, kaто единствено релето трябва да се замени с такова за напрежение 12 V при работен ток до 50 mA. При захранващи напрежения 10 – 30 V последователно на релето се включва ограничителен резистор.
Посредством съпротивлението на тример-потенциометъра R3 се осигурява точно настройване на напрежението на втория извод на DA1 на 2,000 V спрямо маса при опорно напрежение от 6,5 до 7,25 V. Настройката се прави с цифров волтметър.
Съпротивлението на резистора R, необходим за задействане на релето при контролирано напрежение Uвх, се пресмята по формулата

R = 5*UвхЕ-10 кOm, (E-10 e означено на -10 степен)

където Uвх е във V. Пример: при Uвх = 10 V, R = 5*10E-10 = 40 kOm. Тази стойност може да се комбинира от последователно свързани резистор и многооборотен жичен тример-потенциометър (предвиден е на платката за тип СП5-14 или СП5-22). Ако R е единствено тример-потенциометър със съпротивление 47 кOm, с него може грубо да се регулира напрежението на превключване в обхвата на Uвх 2-11,4 V.
Схемата служи за сигнализация при превишаване на определено напрежение или за прекратяване на подаването му, ако това е наложително. Сигнализация или комутация при понижаване на Uвх под зададената стойност е възможна с нормално затворените контакти на P. Устройството може да служи и като електронен волтметър за напрежения, по – високи от 2 V, ako вместо реле в изхода се свърже светодиод с резистор, а R е многооборотен хеликоидален жичен потенциометър с репер и скала. При R = 50 kOm и 10 оборота, напрежението в обхвата 2 – 12 V може да се измери с точност +/-15 mV, kaто точността зависи от качествата на потенциометъра. В случая на един оборот отговаря 1 V. Обхватът може да се разширява с включване на допълнителни резистори. Входното съпротивление е 5 кOm/V, но при увеличаване на съпротивлението на R1 нараства многократно. В този случай е удобно да се работи със захранване 10 – 12 V.
Бързодействието на схемата зависи от параметрите на използваното реле. Захранването е нестабилизирано, но добре филтрирано. Консумацията се определя предимно от Р и за дадените елементи е 36 mA.
Ако входът U се свърже към захранващата шина +24 V, се получава прост двуполюсник с релеен изход. За намаляване на консумацията е използвано реле 24 V с работен ток 7 mA и съпротивление на бобината 3400 Om. При R = 110 kOm с него може да се сигнализира за спадане на контролираното напрежение под 24 V или за надвишаването му. В последния случай приложеното напрежение не бива да надхвърля 30 V, за да не се загрява прекомерно бобината.
На фиг. 2а и б са показани графичният оригинал на печатната платка и разположението на елементите.
ЛИТЕРАТУРА
1. Стойков, П. Електроник 1 – Организация за съдействие на отбраната. С., Техника, 1988.
2. Ленк, Д. Наръчник по операционни усилватели. С, Техника, 1980.
3. Златаров, В. и кол. Приложение на аналогови ИС – Наръчник. С., Техника, 1985

Уред за определяне на началото и края на намотки Радио телевизия електроника 1982/2/стр.23

Материалите подготви за сайта:

Иван Парашкевов

e-mail: ivanparst@dir.bg

главна страница напред горе