Андрей Кашкаров - Электронные фокусы для любознательных детей
Для повторения устройства в домашних условиях потребуется старая (или новая) ракетка для игры в бадминтон.
Доработка ракетки сводится к удалению капроновой или Лесковой сетки и замене ее на параллельные не соединяющиеся неизолированные провода (цельной стальной или цельной нихромовой (здесь не принципиально) проволоки диаметром 1 мм), установленные через равные промежутки (3,5…4 мм) и жестко натянутые по внутренней окружности обруча ракетки.
Конструктивная схема показана на рис. 2.18.
Рис. 2.18. Конструктивная схема переделки ракетки для игры в бадминтон
На рис. 2.19. показана схема подключения сетки из электродов.
Рис. 2.19. Конструктивная схема подключения электродов к устройству защитного заслона против летающих насекомых
Главное, чтобы контакты электродов не замыкались, иначе генератор ВЧ (см. рис. 2.17) выйдет из строя.
В самодельном варианте уместно питать устройство от сетевого адаптера с выходным постоянным напряжением в диапазоне 3–5 В. Это может быть, например, адаптер для питания аудиоплеера или любой аналогичный.
Ток потребления устройства во включенном состоянии от источника питания (для самодельного варианта) не превышает 30 мА.
При случайном касании защитной сетки человеком ощущается легкое покалывание в месте прикосновения. При отключении питания узла электронный заряд, обусловленный сохранением разницы потенциалов на обкладках конденсатора С1 сохраняется еще некоторое время– 1… 1,5 мин. При необходимости принудительно «разрядить» устройство после охоты на комаров при выключенном питании неизолированные проводники сетки рекомендуется кратковременно замкнуть (например, любым проводящим ток предметом, отверткой), сняв остаточный заряд.
2.8.3. Элементы устройства
Устройство, показанное на электрической схеме рис. 1, представляет собой генератор импульсов ВЧ на транзисторе VT1 и повышающем трансформаторе Т1. При замыкании контактов кнопки SA1 транзистор VT1 взаимодействуя с первичной обмоткой трансформатора Т1 (начала обмоток показаны на схеме точкой) переходит в режим генерации импульсов с частотой около 100 кГц. Эти импульсы можно проконтролировать на коллекторе и базе транзистора VT1 осциллографом.
На выводах вторичной обмотки вследствие магнитной индукции при работе генератора образуется переменное напряжение, которое через умножитель на диодах VD1, VD2 поступает на контакты XI, Х2. Постоянный резистор R2 ограничивает ток. Конденсатор С1 служит для частотного резонанса с вторичной обмоткой Т1. Нормальным считается такая работа узла, если на контактах XI, Х2 вольтметром в режиме измерения постоянного напряжения (DC) удается зафиксировать напряжение 80…90 В. При подключении вольтметра к контактам XI, Х2 внутренняя цепь измерительного прибора заметно шунтирует полезное напряжение, поэтому при указанных выше показаниях вольтметра реальная разность потенциалов в точках XI и Х2 составит около 100 В.
Если выходное напряжение окажется заметно большим, чем 100 В (что может быть при применении другого трансформатора вместо указанного СТ-1А или увеличения напряжения питания устройства (это делать не рекомендуется)), в схему вводят постоянный резистор R* между контактами XI и Х2 (показан на рис. 2 пунктиром).
Повышать выходное напряжение на контактах XI, Х2 совершенно нет необходимости, комары и так погибнут).
Замыкать контакты XI, Х2 при включенном питании (замыкании контактов кнопки SA1) не рекомендуется даже кратковременно – можно вывести из строя транзистор и трансформатор генератора.
К контактам XI, Х2 методом пайки присоединяют изолированные проводники сечением не менее 1 мм. Их длина должна быть минимальной (устройство максимально близко следует располагать к защитной сетке), скрутка проводников между собой недопустима.
2.8.4. О деталях и налаживании
Генератор устройства, как правило, начинает работать сразу же после подачи питания, при этом слышится негромкий характерный ВЧ звук. Если этого не произошло, проверяют ток потребления и контролируют напряжение в указанных на схеме точках первичной обмотки Т1.
Наиболее распространенная причина неисправности (если все детали заведомо исправны) в неправильном включении трансформатора Т1. Для устранения неполадки первичную обмотки включают так, чтобы начало первичной обмотки соответствовало «+» источника питания– то есть включают трансформатор наоборот относительно первого подключения.
Для дальнейшей настройки (или поиска неисправностей) желателен осциллограф. Им контролируют и добиваются изменением сопротивления резистора R2 максимального размаха амплитуды импульсов генератора, которые имеют частоту примерно 100 кГц. Если осциллографа нет, настраивают генератор с помощью вольтметра. На нижнем (по схеме) выводе первичной обмотки корректировкой сопротивления указанного резистора (если это необходимо) добиваются напряжения 2,8 В в режиме измерения постоянного напряжения. Но это скорее частный случай и, как правило, в этом необходимости нет.
Транзистор MIP504 в корпусе ТО-92 можно заменить на MIP508, MIP707, MIP510, MIP511 и на аналогичными по электрическим характеристикам.
Классическое применение данного типа транзисторов– коммутация различных реактивных нагрузок, реле и других приборов, содержащих катушки индуктивности, трансформаторов.
Ток нагрузки до 2 А, частота переключения до 120 кГц, предельное напряжение коллектор-эмиттер 60 В, управляющее напряжение (база– эмиттер) не более 6 В.
Трансформатор Т1 применен промышленный, какие можно найти и в старых запасах начинающего радиолюбителя.
Можно его заменить и на аналогичные варианты согласующих трансформаторов от транзисторных приемников. Главные требования при поиске замен: Ш– образные пластины, компактный внешний вид, необходимое количество отводов в первичной обмотке (согласно схемы рис. 2). Сопротивление между отводами в первичной обмотке таково: участок А – 1,7 Ом, Б – 2 кОм, В – 0,9 Ом. Сопротивление между выводами вторичной обмотки 250 Ом.
Все постоянные резисторы типа MЛT-0,25, MF-25. Конденсатор С1 обязательно высоковольный (рассчитанный на рабочее напряжение не ниже 100 В), например, К73-17, К78-17. Диоды VD1, VD2 типа КД254 с любым буквенным индексом, 1N4007. Кнопка SA1 типаП1М9-1Т или минитумблер MTS-1.
2.8.5. Ограничения и особенности устройства
Устройство содержит очень мало деталей, поэтому печатная плата в данном случае не разрабатывалась. Недостатков устройства и его ограничения по использованию из-за каких-либо побочных эффектов на практике не выявлено. Шумовой эффект (писк) от работы генератора ВЧ слышен лишь вблизи ракетки на расстоянии в 1 м и не оказывает отрицательного влияния на человека. По этому же еле слышному звуку можно контролировать работу устройства.
Также для визуального контроля работы в схему можно ввести светодиодный индикатор, включив светодиод последовательно с ограничительным резистором сопротивлением 82… 100 Ом. Данную цепь включают между «+» питания и эмиттером транзистора VT1. Ток потребления при этом несколько повысится, а ресурс работы элементов питания (при использовании батареек) пропорционально сократится.
Кроме рассмотренных вариантов с незначительной доработкой схемы (это остается для самостоятельного творчества) можно расширить спектр применения устройства, например, до маломощного электрошокера.
При питании от батарей с эквивалентным напряжением 3 В такой защитный электрошокер будет иметь поистине эффективные возможности из-за простоты повторения, низкой стоимости деталей и миниатюрного исполнения.
К слову, применение электрошокеров остается на совести и ответственности их владельцев.
2.9. Усиление звука…коровы
Среди многочисленных игрушек, имитирующих звуки животных с электронной начинкой внутри, есть самые замысловатые. Например, игрушка, имитирующая звук коровы, или говорящий поросенок: «поехали домой, а то я уже есть хочу!».
В первом случае промышленное электронное устройство, презентабельно оформленное в виде миниатюрной мягкой игрушки (производства наших друзей из КНР) издает звуки «му-у», что можно использовать для своих целей каждому читателю, адаптировав такую игрушку, например, для необычного сигнала в автомобиле.
Сразу оговорюсь, что использовать необычный звуковой сигнал в качестве основного нельзя, поскольку в правилах дорожного движения есть на этот счет строгие регламенты. Однако, в качестве дополнительного сигнала – можно, только не надо включать его при прохождении техосмотра.
Внимание, интересно!
Кроме того, в качестве звукового сигнализатора такое устройство можно применять практически везде в быту – от сигнализатора открывания двери холодильника и открывания межкомнатных (входных) дверей в квартире, до сигнализатора телефонного звонка или освещения – на все желание и творческая способность радиолюбителя.
