Виктор Борисов - Юный радиолюбитель [7-изд]
С наступлением рассвета фоторезистор освещается все сильнее и его сопротивление уменьшается до 80-100 кОм. При этом коллекторные токи транзисторов усилителя увеличиваются. При токе 20–25 мА реле срабатывает и его контакты, размыкаясь, разрывают цепь питания осветительной лампы. А вечером, когда сопротивление фоторезистора снова начнет увеличиваться, а коллекторные токи соответственно уменьшаться, реле отпустит и замыкающимися контактами включит освещение.
Выпрямитель автомата двухполупериодный. Он выполнен на диодах V6-V9 серии Д226А (или Д7Ж), включенных по мостовой схеме. Выпрямленное напряжение сглаживается фильтрующим конденсатором С1 и стабилизируется двумя стабилитронами V4 и V5 серии Д809 (можно Д814Б), соединенными последовательно. Номинальное напряжение конденсатора С1 не должно быть меньше 25 В. Конденсатор С2, роль которого аналогична резистору, гасит избыточное напряжение переменного тока, подаваемое от сети к выпрямителю. Конденсатор должен быть бумажным на номинальное напряжение не менее 300 В. Для сети напряжением 127 В емкость его должна составлять 1 мкФ.
В автомате используются транзисторы серии МП26 (можно МП20, МП21, МП25 с любым буквенным индексом, МП40А), рассчитанные на более высокое, чем аналогичные им маломощные транзисторы, коллекторное напряжение. Реле K1 — типа РЭС-22 (паспорт РФ4.500.131), РСМ-1 (паспорт Ю.171.81.37) или другое с обмоткой сопротивлением. 650–750 Ом и нормально замкнутыми контактами.
Если автомат смонтирован из заведомо исправных деталей, то единственно, что, возможно, придется сделать дополнительно, это подобрать момент выключения осветительной лампы Н1, соответствующий определенной освещенности фоторезистора. Для увеличения задержки времени выключения осветительной лампы питающее напряжение автомата надо уменьшить на 3–4 В, а для уменьшения, т. е. более раннего выключения, наоборот, увеличить на 3–4 В. Это можно сделать при использовании в блоке питания стабилитронов с другими напряжениями стабилизации: в первом случае — стабилитронов Д808 или одного (вместо двух) стабилитрона Д813, во втором — трех стабилитронов Д808 или двух стабилитронов Д811 или Д814Г. Чувствительность автомата можно также регулировать подбором резистора R3.
РЕЛЕ ВЫДЕРЖКИ ВРЕМЕНИ
Если ты увлекаешься фотографией, то можешь сделать прибор, который бы автоматически включал лампу фотоувеличителя на время выдержки для печати. Такую автоматизацию включения и выключения того или иного устройства ты можешь сделать с помощью электронного реле выдержки времени.
Чтобы лучше разобраться в работе такого автомата, проведи опыт по схеме, изображенной на рис. 258.
Рис. 258. Опыт, иллюстрирующий принцип работы реле выдержки времени
При не нажатом кнопочном выключателе S1 вольтметр PU покажет отсутствие напряжения на обкладках конденсатора С1. Теперь нажми на несколько секунд кнопку S1 и внимательно наблюдай за поведением стрелки вольтметра. Отклоняясь от нуля, она остановится против деления шкалы, примерно соответствующего напряжения батареи GB1. Происходит это вследствие зарядки конденсатора. Чтобы изменить время отклонения стрелки прибора, т. е. время зарядки конденсатора, достаточно заменить этот конденсатор или резистор R1. Увеличишь, скажем, емкость конденсатора вдвое, стрелка будет в два раза медленнее отклоняться. Тот же эффект ты получишь, вдвое увеличив сопротивление резистора R1.
Что произойдет, если к обкладкам заряженного конденсатора подключить электронное реле на транзисторе с относительно большим входным сопротивлением? Увеличить входное сопротивление транзистора можно включением резистора R2 в цепь его эмиттера. Конденсатор станет разряжаться через эмиттерный переход и эмиттерный резистор R2 транзистора электронного реле. При этом транзистор откроется, реле К1 сработает и контактами К1.1 включит исполнительную цепь. Как только конденсатор разрядится, транзистор закроется, реле К1 отпустит и размыкающимися контактами разорвет исполнительную цепь. Время разрядки конденсатора, а значит, и время выдержки открытого состояния транзистора определяется емкостью конденсатора и сопротивлением цепи, через которую он разряжается. Таков принцип работы электронного реле выдержки времени.
Автомат выдержки времени для фотопечати можно собрать по схеме, изображенной на рис. 259.
Рис. 259. Схема реле выдержки времени
Оба транзистора автомата работают в режиме переключения, обеспечивая надежное срабатывание реле К1 при подаче на вход транзистора V1 напряжения около 2 В. Время срабатывания реле определяется временем разрядки конденсатора С1 через резисторы R2, R3, эмиттерный переход транзистора V1 и резистор R4. Изменяя сопротивление переменного резистора R3, можно устанавливать время выдержки примерно от 0,1 до 5 с.
Работает реле времени следующим образом. В исходном состоянии, когда контакты кнопочного выключателя S1 разомкнуты, напряжение на конденсаторе С1 равно нулю. В это время оба транзистора закрыты, ток через обмотку электромагнитного реле К1 практически не течет и его контакты К1.1, включающие питание лампы увеличителя Н1, разомкнуты. При кратковременном нажатии кнопки S1 конденсатор С1 заряжается и тут же начинает разряжаться через уже знакомые тебе цепи. С момента нажатия кнопки до момента, когда конденсатор С1 разрядится до напряжения 2 В, реле К1 остается включенным, замыкая своими контактами цепь питания лампы фотоувеличителя. Лампа выключится, как только напряжение на обкладках конденсатора С1 станет меньше 2 В. Чтобы снова включить лампу фотоувеличителя, надо опять нажать кнопку S1 пуска автомата. Время нажатия пусковой кнопки автомата входит в общее время выдержки.
Питается прибор от сети переменного тока через трансформатор Т1, понижающий напряжение сети до 10–12 В, и однополупериодный выпрямитель на диоде V3 серии Д226 или Д7 с любым буквенным индексом. Конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения.
Сетевой трансформатор Т1 наматывай на магнитопроводе из пластин Ш-16, толщина набора пластин 18 мм. Обмотка I, рассчитанная на напряжение сети 220 В, должна содержать 2800 витков провода ПЭВ-1 0,12 (для сети напряжением 127 В — 1600 витков), обмотка II — 100 витков провода ПЭВ-1 0,3. На выходе выпрямителя должно быть напряжение не менее 10 В.
Электромагнитное реле типа РЭС-10 (паспорт РС4.525.302, РС4.524.303) или самодельное. Данные остальных деталей автомата указаны на его схеме.
После того как реле времени смонтируешь и убедишься в его работоспособности, откалибруй переменный резистор R3. Калибровка резистора сводится к тому, что для положений его движка через каждые 10–15° по хронометру определяется время включения реле. Полученные данные нанеси в виде шкалы вокруг ручки резистора, снабженной стрелкой-указателем.
Только ли для фотопечати пригоден такой прибор-автомат? Нет, конечно, его можно приспособить для включения на заданное время других приборов, например электродвигателей моделей на выставке работ юных техников.
АКУСТИЧЕСКОЕ РЕЛЕ
Основой акустического или, что то же самое, звукового реле также служит электронное реле, а датчиком управляющих сигналов — микрофон или какой-либо другой преобразователь звуковых колебаний воздуха в электрические колебания низкой частоты.
Схема наиболее простого варианта такого электродного автомата приведена на рис. 260.
Рис. 260. Схема акустического реле
Рассмотри ее внимательно. Здесь многое, если не все, тебе должно быть знакомо. Микрофон В1 выполняет функцию датчика управляющих сигналов. Транзисторы V1 и V2 образуют двухкаскадный усилитель колебаний 3Ч, создаваемых микрофоном, а диоды КЗ и V4, включенные по схеме удвоения напряжения — выпрямитель этих колебаний. Каскад на транзисторе V5 с электромагнитным реле К1 в коллекторной цепи и накопительным конденсатором С4 в базовой цепи — это электронное реле. Лампа накаливания Н1, подключаемая к источнику питания контактами К1.1 реле К1, символизирует исполнительную (управляющую) цепь.
В целом автомат работает так. Пока в помещении, где установлен микрофон, сравнительно тихо, транзистор V5 электронного реле практически закрыт, контакты К1.1 реле К1 разомкнуты и, следовательно, лампа исполнительной цепи не светится. Это исходный дежурный режим работы автомата. При появлении звукового сигнала, например шума или громкого разговора, колебания звуковой частоты, созданные микрофоном, усиливаются транзисторами V1 и V2 и далее выпрямляются диодами V3, V4. Диоды включены так, что выпрямленное ими напряжение поступает на базу транзистора V5 в отрицательной полярности и одновременно заряжает накопительный конденсатор С4. Если звуковой сигнал достаточно сильный и накопительный конденсатор зарядится до напряжения 0,25-0,3 В, то коллекторный ток транзистора V5 увеличится настолько, что реле К1 сработает и его контакты К1.1 включают исполнительную цепь — загорится сигнальная лампа Н1.
