“ÐÀIJÎÀÌÀÒÎД ËÓ×ØÅÅ ÇÀ 10 ËÅÒ (1993-2002)
Àóäèî Hi-Fi Ðàäèîâåùàòåëüíûé ïðèåì Âèäåîòåõíèêà Ëþáèòåëüñêàÿ ðàäèîñâÿçü Áûòîâàÿ ýëåêòðîíèêà Àâòîìàòèêà è óïðàâëåíèå Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ Îñâåùåíèå Ñâàðêà
Àâòîìîáèëüíàÿ ýëåêòðîíèêà Îõðàííûå óñòðîéñòâà Ìåòàëëîèñêàòåëè Èçìåðèòåëüíàÿ òåõíèêà “Ðàä³îàìàòîð” - ñåëó Ìåäèöèíñêàÿ ýëåêòðîíèêà Ñîâðåìåííûå òåëåêîììóíèêàöèè Êîìïüþòåðíàÿ òåõíèêà
2003
Ïðåäèñëîâèå Óâàæàåìûé ÷èòàòåëü! Çà 10 ëåò, íà ïðîòÿæåíèè êîòîðûõ âûõîäèò ïîïóëÿðíûé ðàäèîëþáèòåëüñêèé æóðíàë Óêðàèíû “Ðàä³îàìàòîð”, ïðîèçîøëè áîëüøèå èçìåíåíèÿ êàê â íàøåé æèçíè, òàê è â ðàäèîëþáèòåëüñêîì äâèæåíèè. Ñòàëè äðóãèìè ëþäè, èçìåíèëèñü èõ èíòåðåñû, íà ñìåíó òåì, êòî ðàçî÷àðîâàëñÿ â íåêîãäà ëþáèìîì äåëå èëè íå èìååò âðåìåíè è âîçìîæíîñòè çàíèìàòüñÿ èì, ïðèøëè íîâûå ðàäèîëþáèòåëè, êîòîðûå óìåþò ñî÷åòàòü è òðóä, è îòäûõ, ñòðåìÿòñÿ ê òîìó, ÷òîáû óâëå÷åíèå ñòàëî áàçîé äëÿ çàðàáîòêà, à íå òîëüêî ðàçâëå÷åíèåì.  òàêèõ óñëîâèÿõ âìåñòå ñ Âàìè ìåíÿëñÿ è “Ðàä³îàìàòîð”, ïîòîìó ÷òî ãëàâíîé öåëüþ èçäàíèÿ æóðíàëà âñåãäà áûëî è áóäåò íàèáîëåå ïîëíîå ñîîòâåòñòâèå åãî ñîäåðæàíèÿ èíòåðåñàì áîëüøèíñòâà ðàäèîëþáèòåëåé. Íàñêîëüêî ýòî íàì óäàâàëîñü - ñóäÿò
ñàìè ÷èòàòåëè, êîòîðûå ñ ñàìîãî íà÷àëà è ïî ñåãîäíÿøíèé äåíü åæåìåñÿ÷íî ïîëó÷àþò ñâåæèé íîìåð æóðíàëà “Ðàä³îàìàòîð” è íå ñîáèðàþòñÿ ðàññòàâàòüñÿ ñ íèì â áóäóùåì.  ýòîé êíèãå ïðåäñòàâëåíà ëèøü ìàëàÿ ÷àñòü òîãî, ÷òî äîñòîéíî âíèìàíèÿ ðàäèîëþáèòåëåé è íå ïîòåðÿëî àêòóàëüíîñòè ñåãîäíÿ. Ñîñòàâèòåëü íå ñòàë ðàñïîëàãàòü ìàòåðèàë â õðîíîëîãè÷åñêîì ïîðÿäêå, à âûáðàë ïîëåçíûå ïðàêòè÷åñêèå ñõåìû è ñîáðàë èõ â ðóáðèêè ïî íàèáîëåå ïîïóëÿðíûì íàïðàâëåíèÿì äåÿòåëüíîñòè ðàäèîëþáèòåëåé. Ðåäàêöèÿ æóðíàëà “Ðàä³îàìàòîð” íàäååòñÿ, ÷òî ýòà êíèãà ñòàíåò ïîëåçíîé è íîâè÷êó, è îïûòíîìó ðàäèîëþáèòåëþ, è ïðîôåññèîíàëó. Ãëàâíûé ðåäàêòîð æóðíàëà “Ðàä³îàìàòîð” Ãåîðãèé Óëü÷åíêî
“Ðàä³îàìàòîð” - ëó÷øåå çà 10 ëåò (1993-2002) - Ê.: Ðàä³îàìàòîð, 2003. - 288 ñ. ISBN 966-95890-1-0 Ñáîðíèê ñòàòåé, îïóáëèêîâàííûõ â ïîïóëÿðíîì ðàäèîëþáèòåëüñêîì æóðíàëå “Ðàä³îàìàòîð” â 1993-2002 ãã. Ñâûøå 120 ñòàòåé ðàñïðåäåëåíû ïî ðóáðèêàì è òåìàòè÷åñêèì íàïðàâëåíèÿì æóðíàëà, êîòîðûå ïðåäñòàâëÿþò íàèáîëüøèé èíòåðåñ äëÿ ðàäèîëþáèòåëåé. Ìàòåðèàëû ñïåöèàëüíî àäàïòèðîâàíû äëÿ ñáîðíèêà, ìíîãèå êîíñòðóêöèè äîïîëíåíû ïå÷àòíûìè ïëàòàìè, êîíñóëüòàöèÿìè àâòîðîâ è ñîâåòàìè ñïåöèàëèñòîâ.
© Èçäàòåëüñòâî “Ðàä³îàìàòîð”, 2003 ã. Îòçûâû è ïðåäëîæåíèÿ ïðèñûëàéòå ïî àäðåñó:
Èçäàòåëüñòâî “Ðàä³îàìàòîð” à/ÿ 50, Êèåâ-110, 03110, Óêðàèíà
Àóäèî Hi-Fi
Ñâåðõëèíåéíûè ÓÌÇ× êëàññà High-End íà òðàíçèñòîðàõ Â.Ï. Ìàòþøêèí, ã. Äðîãîáû÷, Ëüâîâñêàÿ îáë. Îòäàâàåìîå â ïîñëåäíåå âðåìÿ ïðåäïî÷òåíèå ëàìïîâûì âûõîäíûì óñèëèòåëÿì ìîùíîñòè çâóêîâîé ÷àñòîòû äëÿ çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ âûñîêîé âåðíîñòè òðóäíî ïîíÿòü, èñõîäÿ èç îáúåêòèâíîãî èõ ñðàâíåíèÿ ñ òðàíçèñòîðíûìè ÓÌÇ×. Âåäü ïî âñåì èçìåðÿåìûì õàðàêòåðèñòèêàì ñîâðåìåííûé ÓÌÇ× íà òðàíçèñòîðàõ ñóùåñòâåííî ïðåâîñõîäèò ëàìïîâûé. Íà íàø âçãëÿä, èçìåðÿåìûìè îáû÷íî íåëèíåéíûìè èñêàæåíèÿìè (ÍÈ) íå èñ÷åðïûâàþòñÿ òå èñêàæåíèÿ, êîòîðûå îïðåäåëÿþò êà÷åñòâî çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ.  ñàìûõ ñîâåðøåííûõ êîíñòðóêöèÿõ òðàíçèñòîðíûõ ÓÌÇ× óðîâåíü ÍÈ äîâåäåí ïðàêòè÷åñêè äî ñëóõîâîãî ïîðîãà è äàæå íèæå, ïîýòîìó ñîìíèòåëüíî, ÷òî èõ ìîæíî âîñïðèíèìàòü íà ñëóõ, òåì áîëåå â óñëîâèÿõ ìàñêèðîâêè ïîëåçíûì ñèãíàëîì. Äåëî, ïîâèäèìîìó, â òîì, ÷òî îáû÷íî èçìåðÿþò ÍÈ â óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå, êîãäà ïåðåõîäíûé ïðîöåññ ïîñëå ïîäà÷è íà âõîä èñïûòûâàåìîãî óñèëèòåëÿ èçìåðèòåëüíîãî ñèãíàëà óæå çàâåðøåí êàê íà âõîäå, òàê è íà âûõîäå óñèëèòåëÿ, à â çàìêíóòîé ïåòëå îáùåé îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè (ÎÎÑ) óñòàíîâèëñÿ ñòàöèîíàðíûé êîëåáàòåëüíûé ïðîöåññ, îòâå÷àþùèé ñ áîëüøåé èëè ìåíüøåé òî÷íîñòüþ ïîñòóïàþùåìó íà âõîä ñèãíàëó. Î÷åâèäíî, ÷òî íåëèíåéíîñòü óñèëèòåëÿ ïðîÿâëÿåòñÿ ãîðàçäî ñèëüíåå âî âðåìÿ ïåðåõîäíîãî ïðîöåññà (äëèòåëüíîñòü êîòîðîãî çà ñ÷åò çàäåðæêè ñèãíàëà â öåïè ÎÎÑ ìîæåò áûòü çíà÷èòåëüíîé), îñîáåííî íà åãî íà÷àëüíîì ýòàïå, êîãäà äåéñòâèå ÎÎÑ íàèìåíåå ýôôåêòèâíî (èç-çà óïîìÿíóòîé çàäåðæêè).  îòëè÷èå îò äèíàìè÷åñêèõ èñêàæåíèé, ïðèâîäÿùèõ ê ïåðåãðóçêå âõîäíîãî êàñêàäà íà ïðîòÿæåíèè âñåé äëèòåëüíîñòè íåáëàãîïðèÿòíîãî ïî ïàðàìåòðàì âõîäíîãî ñèãíàëà - ðàññìàòðèâàåìûå ïåðåõîäíûå ÍÈ èìåþòñÿ äàæå òîãäà, êîãäà îòñóòñòâóþò äèíàìè÷åñêèå, íî òîëüêî ïîêà ïåðåõîäíûé ïðîöåññ íå çàêîí÷åí. À åñëè ó÷åñòü, ÷òî ðåàëüíûå çâóêîâûå ïðîãðàììû î÷åíü äàëåêè îò ñòàöèîíàðíîñòè è íà ñàìîì äåëå âûçûâàþò
ÏÐÅÄÏÐÈßÒÈÅ
“ÈÂÊ” Ðàäèîêîìïîíåíòû
ÓÂ, ÌÈ, ÃÌÈ, ÃÓ, ÃÈ, ÃÊ, ÃÑ, ÌÈÓ, ÊÈÓ è äð. Òåë./ôàêñ (0692) 24-15-86 e-mail:
[email protected] â ÓÌÇ× ïî÷òè íåïðåðûâíûé ïåðåõîäíûé ïðîöåññ, òî ïðè âîñïðîèçâåäåíèè òàêèõ ïðîãðàìì ÍÈ ìîãóò íàìíîãî ïðåâûøàòü èçìåðåííûå îáû÷íûìè ìåòîäàìè â îäíîì è òîì æå ýêçåìïëÿðå óñèëèòåëÿ. Âñëåäñòâèå ìàëîé äëèòåëüíîñòè ïåðåõîäíîãî ïðîöåññà ïî ñðàâíåíèþ ñ âðåìåíåì ëàáîðàòîðíûõ èçìåðåíèé îíè ïîêà "óñêîëüçàþò" îò ýêñïåðèìåíòàëüíîãî èçó÷åíèÿ (äëÿ ýòîãî òðåáóåòñÿ ðàçðàáîòêà ñïåöèàëüíûõ ìåòîäîâ) è â òî æå âðåìÿ ëåãêî âîñïðèíèìàþòñÿ íà ñëóõ íà ïðîòÿæåíèè çâó÷àíèÿ âñåé ôîíîãðàììû. Ñ ýòîé òî÷êè çðåíèÿ ñòàíîâèòñÿ ïîíÿòíûì ïðåèìóùåñòâî ëàìïîâûõ óñèëèòåëåé: õîòÿ èçìåðÿåìûé óðîâåíü ÍÈ ó íèõ áîëüøå (ýòî îòíîñèòñÿ òîëüêî ê ñòàöèîíàðíîìó ðåæèìó), â ðåàëüíûõ óñëîâèÿõ ëàìïû êàê ãîðàçäî áîëåå ëèíåéíûå ïðèáîðû îáåñïå÷èâàþò ìåíüøèå ÍÈ, ÷åì òðàíçèñòîðû (õîòÿ, êîíå÷íî, áîëüøèå, ÷åì òå æå ëàìïû â ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå), ÷òî è îáóñëîâëèâàåò ëó÷øåå çâó÷àíèå ëàìïîâûõ óñèëèòåëåé. Îäíàêî î÷åâèäíû òàêèå íåäîñòàòêè ëàìïîâûõ óñèëèòåëåé, êàê íåóäîáñòâà â ýêñïëóàòàöèè, ãðîìîçäêîñòü è áîëüøàÿ ìàññà, çíà÷èòåëüíàÿ ïîòðåáëÿåìàÿ ìîùíîñòü ïðè ñðàâíèòåëüíî íèçêèõ ÊÏÄ è âûõîäíîé ìîùíîñòè.  ýòîé ñâÿçè âûãëÿäåëî áû çàìàí÷èâûì ñîçäàíèå òðàíçèñòîðíîãî óñèëèòåëÿ ñ ðåàëüíûì óðîâíåì ÍÈ íå õóæå, ÷åì ó ëàìïîâîãî. Ïîñëåäíåå îçíà÷àåò, ÷òî èçìåðÿåìûé ïî îáû÷íûì ìåòîäèêàì óðîâåíü ÍÈ òàêîãî óñèëèòåëÿ äîëæåí áûòü ñíèæåí íà îäèí-äâà ïîðÿäêà (!) ïî ñðàâíåíèþ ñ ëó÷øèìè îáðàçöàìè (ìîæíî è áîëüøå), ÷òîáû ÍÈ â íåñòàöèîíàðíîì ðåæèìå èìåëè ïðèåìëåìóþ âåëè÷èíó. Îäíàêî ïðèìåíÿåìûå ñåé÷àñ ìåòîäû ëèíåàðèçàöèè òðàíçèñòîðíûõ óñèëèòåëåé, ïî-âèäèìîìó, ñåáÿ óæå èñ÷åðïàëè è íå ïîçâîëÿò äîñòè÷ü òðåáóåìîãî êîýôôèöèåíòà ÍÈ (Q=0,0001...0,00001 %). Ïîýòîìó áûëà ïîñòàâëåíà çàäà÷à èçó÷èòü âîçìîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ òàêîãî ðåêîðäíî íèçêîãî óðîâíÿ ñîáñòâåííûõ ÍÈ òðàíçèñòîðíîãî ÓÌÇ×, íå îñòàíàâëèâàÿñü ïåðåä ñëîæíîñòüþ ñõåìîòåõíè÷åñêèõ ðåøåíèé, à çàòåì è ðåøèòü, îïðàâäàí ëè òàêîé ïîäõîä, ïðèíîñèò ëè îí âûèãðûø ïî êà÷åñòâó çâó÷àíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ñóùåñòâóþùèìè ñõåìàìè. Ïðåäñòàâëÿåìàÿ â íàñòîÿùåé ðàáîòå êîíñòðóêöèÿ àäðåñîâàíà â ïåðâóþ î÷åðåäü ñàìûì âçûñêàòåëüíûì öåíèòåëÿì âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ. Îíà ðàçðàáîòàíà íà îñíîâå èçëîæåííîãî â [1] ïðèíöèïà, êîòîðûé ÿâëÿåòñÿ óñîâåðøåíñòâîâàíèåì èçâåñòíîãî ìåòîäà ñíèæåíèÿ èñêàæåíèé, îïèñàííîãî â [2]. Íà ðèñ.1 èçîáðàæåíà áëîê-ñõåìà äâóõêàñêàäíîãî óñèëèòåëÿ ñ ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé ïåðâîãî êàñêàäà Ê1 è âòîðîãî Ê2, ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé b öåïè îáùåé ÎÎÑ, îõâàòûâàþùåé âåñü óñèëèòåëü, è ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé g öåïè ìåñòíîé ïîëîæèòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè (ÌÏÎÑ),
15
Àóäèî Hi-Fi îõâàòûâàþùåé ïåðâûé êàñêàä. Ðåçóëüòèðóþùàÿ ïåðåäàòî÷íàÿ ôóíêöèÿ òàêîãî óñòðîéñòâà îïèñûâàåòñÿ âûðàæåíèåì Ê=Ê1Ê2/(1-γK1+βK1K2). (1) Åñëè óñòàíîâèòü óñèëåíèå â ïåòëå ÌÏÎÑ γK1=1, òî îêàæåòñÿ, ÷òî â îòëè÷èå îò óñèëèòåëÿ ñ îäíîé ÎÎÑ, ó êîòîðîãî Ê = Ê1Ê2/(1+ βÊ1K2) è òîëüêî ïðèáëèæåííî K=1/β (ïðè βÊ1Ê2>>1), ïåðåäàòî÷íàÿ ôóíêöèÿ äàííîãî óñèëèòåëÿ áóäåò òî÷íî ðàâíà 1/β. Ïðè ýòîì ãëóáèíà ÎÎÑ äîëæíî áûòü áîëüøå ãëóáèíû ÌÏÎÑ, ò.å. βK1K2>γK1, ÷òî ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìûì (íî íåäîñòàòî÷íûì) óñëîâèåì óñòîé÷èâîñòè. Òàêèì îáðàçîì, ïðè γK1=1 ïîäàâëÿþòñÿ âñå èñêàæåíèÿ, êîòîðûå âîçíèêàþò âî âòîðîì êàñêàäå è ïðè÷èíîé êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ íåïîñòîÿíñòâî åãî ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè (ïîñêîëüêó Ê=1/β è íå çàâèñèò îò Ê2). Îäíàêî àáñîëþòíî ïîëíîå ïîäàâëåíèå èñêàæåíèé âîçìîæíî òîëüêî ïðè èäåàëüíîì ïåðâîì êàñêàäå. Ðåàëüíî æå åìó ïðèñóùè êàê íåëèíåéíûå, òàê è ÷àñòîòíûå èñêàæåíèÿ, ïðèâîäÿùèå ê îòêëîíåíèþ ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè Ê1 îò îïòèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ. Êðîìå òîãî, îíî èçìåíÿåòñÿ èç-çà êîëåáàíèé ïèòàþùèõ íàïðÿæåíèé, òåìïåðàòóðíîãî äðåéôà è èçìåíåíèÿ ñî âðåìåíåì ïàðàìåòðîâ äåòàëåé. Ïðîáëåìîé ÿâëÿåòñÿ è îáåñïå÷åíèå ñîâìåñòíîé óñòîé÷èâîñòè òàêîé ñëîæíîé ñèñòåìû ïðè ñîâìåñòíîì äåéñòâèè ÎÎÑ è ÏÎÑ (âòîðîå óñëîâèå óñòîé÷èâîñòè), òàê êàê ââåäåíèå ÏÎÑ óìåíüøàåò çàïàñ óñòîé÷èâîñòè èñõîäíîé ñèñòåìû [2]. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, æåëàòåëüíî (äëÿ ïîëó÷åíèÿ
Ðèñ. 1
Ðèñ. 2
Ðèñ. 3
16
íàèáîëüøåé ëèíåéíîñòè), ÷òîáû ãëóáèíà êàê ÏÎÑ, òàê è ÎÎÑ áûëà ïîñòîÿííîé â ðàáî÷åì äèàïàçîíå ÷àñòîò, ò.å. ÷òîáû ïåðâûé ïîëþñ À×Õ ñèñòåìû ñ ðàçîìêíóòûìè îáðàòíûìè ñâÿçÿìè íàõîäèëñÿ íà ÷àñòîòå f>20…30 êÃö, è ÷àñòîòà ñðåçà â ïåòëå ÏÎÑ áûëà òàêæå íå ìåíüøå. Ìåæäó òåì âûïîëíèòü ïîñëåäíèå òðåáîâàíèÿ è îäíîâðåìåííî îáåñïå÷èòü íàäåæíûé çàïàñ óñòîé÷èâîñòè âîâñå íå ïðîñòî, à îòñòóïëåíèå îò íèõ çíà÷èòåëüíî ñíèæàåò ýôôåêòèâíîñòü ìåòîäà. Âèäèìî, ïîýòîìó àâòîðó íåèçâåñòíû ïðèìåðû èñïîëüçîâàíèÿ îïèñàííîãî ïðèíöèïà ïîäàâëåíèÿ èñêàæåíèé äëÿ öåëåé âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ. Ïðèíöèïèàëüíûì íåäîñòàòêîì óñòðîéñòâà, ïîêàçàííîãî íà ðèñ.1, ÿâëÿåòñÿ, êàê ïîêàçûâàåò àíàëèç, òî, ÷òî ïåòëÿ ÌÏÎÑ âêëþ÷åíà ïîñëåäîâàòåëüíî â öåïü ÎÎÑ. Çíà÷èòåëüíî óëó÷øèòü ðàáîòó óñòðîéñòâà ìîæíî ïóòåì ïàðàëëåëüíîãî ïîäêëþ÷åíèÿ ïåòëè ÌÏÎÑ ê ïåòëå ÎÎÑ, ò.å. ïîäêëþ÷èâ âõîä âòîðîãî êàñêàäà íå ê âûõîäó ïåðâîãî êàñêàäà (òî÷êà 2 ðèñ.1), à ê åãî âõîäó (òî÷êà 1). Áëîê-ñõåìà óñòðîéñòâà, ïðåäëîæåííîãî â [1], ïîêàçàíà íà ðèñ.2. Âàæíåéøèì ïðåèìóùåñòâîì òàêîãî óñòðîéñòâà ÿâëÿåòñÿ ìåíüøèé ôàçîâûé ñäâèã, âíîñèìûé â ïåòëþ ÎÎÑ ýëåìåíòàìè ñõåìû ÌÏÎÑ (îò âõîäà óñòðîéñòâà äî âõîäà âòîðîãî êàñêàäà). Ýòî ïîíÿòíî èç ñðàâíåíèÿ ðèñ.2 ñ ðèñ.1, òàê êàê î÷åâèäíî, ÷òî ôàçà ñèãíàëà â òî÷êå 2 îòñòàåò îò ôàçû â òî÷êå 1 (ðèñ.1) íà ôàçîâûé ñäâèã, âíîñèìûé ïåðâûì êàñêàäîì (è ýòîò ñäâèã ìîæåò áûòü âåñüìà ñóùåñòâåííûì íà ÷àñòîòàõ 0,2…1 ÌÃö è âûøå, â îáëàñòè êîòîðûõ äîëæíî îáåñïå÷èâàòüñÿ óñòîé÷èâîñòü óñòðîéñòâà). Äàííîå ïðåèìóùåñòâî ÿâëÿåòñÿ ðåøàþùèì äëÿ ïðèìåíåíèÿ ýòîãî ìåòîäà êîìïåíñàöèè èñêàæåíèé â âûñîêîêà÷åñòâåííûõ ÓÌÇ×, òàê êàê âíîñèìûå ïðè åãî èñïîëüçîâàíèè ìèíèìàëüíûå ôàçîâûå ñäâèãè ïîçâîëÿþò ïîëó÷èòü äîñòàòî÷íûé çàïàñ óñòîé÷èâîñòè è òåì ñàìûì îáåñïå÷èòü íàäåæíóþ ðàáîòó óñèëèòåëÿ ñ ÌÏÎÑ. Äîñòîèíñòâîì óñòðîéñòâà, ïîêàçàííîãî íà ðèñ.2, ÿâëÿåòñÿ òàêæå âîçìîæíîñòü áîëåå íåçàâèñèìîãî (õîòÿ íåçàâèñèìîñòü ýòà îòíîñèòåëüíàÿ, ïîñêîëüêó ïåòëè ïîïðåæíåìó âçàèìîäåéñòâóþò ìåæäó ñîáîé) è îïòèìàëüíîãî âûáîðà ïàðàìåòðîâ ïåòåëü ÌÏÎÑ è ÎÎÑ â ñîîòâåòñòâèè ñ èõ ôóíêöèîíàëüíûì íàçíà÷åíèåì, êîòîðîå ñóùåñòâåííî ðàçëè÷íî. Ýòà áîëüøàÿ íåçàâèñèìîñòü âèäíà èç âûðàæåíèÿ äëÿ ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè óñîâåðøåíñòâîâàííîé ñèñòåìû K = K2/(1-γK1+βK2), (2) êîòîðîå, â îòëè÷èå îò (1), íå ñîäåðæèò ñìåøàííûõ ïðîèçâåäåíèé ïåðåäàòî÷íûõ ôóíêöèé ýëåìåíòîâ, îòíîñÿùèõñÿ ê ðàçëè÷íûì ïåòëÿì. Òàêîå ðàçäåëåíèå íåâîçìîæíî â óñòðîéñòâå, ïîêàçàííîì íà ðèñ.1, ãäå ïåðâûé êàñêàä ÿâëÿåòñÿ îáùåé ÷àñòüþ ïåòåëü ÌÏÎÑ è ÎÎÑ, âñëåäñòâèå ÷åãî åãî ïàðàìåòðû îïðåäåëÿþò îäíîâðåìåííî è ñâîéñòâà ÎÎÑ, è ñâîéñòâà ÏÎÑ. Òðåáîâàíèÿ ê ýòèì ïàðàìåòðàì âî ìíîãîì ïðîòèâîðå÷èâû, ÷òî òàêæå çàòðóäíÿåò ðåøåíèå çàäà÷è ìàêñèìàëüíîãî ïîäàâëåíèÿ èñêàæåíèé.
Ðèñ. 4
Àóäèî Hi-Fi
17
Àóäèî Hi-Fi Ïðåèìóùåñòâà ïàðàëëåëüíîãî ïîäêëþ÷åíèÿ ïåòëè ÌÏÎÑ ê ïåòëå ÎÎÑ ïîçâîëÿþò ïðàêòè÷åñêè ðåàëèçîâàòü óñòðîéñòâî äàæå íå ñ îäíîé, à ñ äâóìÿ ÌÏÎÑ, âçàèìíî óñèëèâàþùèìè äåéñòâèå äðóã äðóãà è òåì ñàìûì óëó÷øàþùèìè êîìïåíñàöèþ èñêàæåíèé. Áëîê-ñõåìà òàêîãî óñòðîéñòâà ïîêàçàí íà ðèñ.3, ãäå Ê1, Ê2, Ê3 - ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè òðåõ êàñêàäîâ îñíîâíîãî êàíàëà óñèëèòåëÿ; β ïåðåäàòî÷íàÿ ôóíêöèÿ öåïè ÎÎÑ; α1γ1 è α2γ2 ïåðåäàòî÷íûå ôóíêöèè ïåðâîé è âòîðîé ïåòëè ÌÏÎÑ ñîîòâåòñòâåííî, ïðè÷åì ðàâåíñòâà α1γ1=1 è α2γ2=1 óñòàíàâëèâàþòñÿ ñ âîçìîæíî áîëüøåé òî÷íîñòüþ. Èç åãî ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè Ê = Ê1Ê2Ê3/[(1- α1γ1)(1-α2γ2)+βÊ1Ê2Ê3] (3) ñëåäóåò, ÷òî ïîñêîëüêó 1- α1γ1 0, â ïðîòèâíîì ñëó÷àå ïîãðåøíîñòü âû÷èñëåíèé ïî ôîðìóëå (1) áóäåò çíà÷èòåëüíîé. Òðàíçèñòîð VT1 ëþáîé êðåìíèåâûé ìàëîìîùíûé (ÊÒ312, ÊÒ301, ÊÒ3102). Ñòàáèëèòðîí VD3 ëþáîé íà íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçàöèè 9…15 Â. Äèîäû VD2, VD3 òèïà ÊÄ522, ÊÄ102, ÊÄ103 è ò.ä. Êîíäåíñàòîð Ñ1 òèïà Ê73-17, Ê73-16. Ýëåêòðîëèòè÷åñêèé êîíäåíñàòîð Ñ2 òèïà Ê50-35 íà 16 Â, íî ìîæåò áûòü ëþáîãî òèïà ñ ðàáî÷èì íàïðÿæåíèåì âûøå íàïðÿæåíèÿ ñòàáèëèçàöèè VD3. Ðåçèñòîðû R1, R2, R3 òèïà ÌËÒ, Ñ2-23, Ñ2-33 ìîùíîñòüþ 0,125 Âò, ðåçèñòîð R4 ìîùíîñòüþ íå ìåíüøå 0,5 Âò. Òàê êàê ïîòåíöèàë jT ëèíåéíî çàâèñèò îò òåìïåðàòóðû, ðåçèñòîð Rîáð ðåêîìåíäóåòñÿ èçãîòîâèòü èç ìåäíîãî ïðîâîäà, òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò ñîïðîòèâëåíèÿ êîòîðîãî ïðèìåðíî òàêîé æå, êàê è jT. Äëÿ òîãî ÷òîáû ïîëó÷èòü ñîïðîòèâëåíèå Rîáð = 0,53 Îì, íåîáõîäèìî 1,5 ì ïðîâîäà ÏÝÂ-2 äèàìåòðîì 0,28 ìì. Íàìîòêó åãî íà îïðàâêó æåëàòåëüíî ïðîâîäèòü áèôèëÿðíûì ñïîñîáîì. Òîê ïëàâëåíèÿ ïðîâîäà òàêîãî äèàìåòðà ðàâåí 11 À. Åñëè íå óñòðàèâàåò âåëè÷èíà ñîïðîòèâëåíèÿ Rîáð, ìîæíî çàäàòüñÿ èíûì çíà÷åíèåì DU è ïî ôîðìóëå (1) îïðåäåëèòü R2/R1.
Ëèòåðàòóðà 1.À.C. ÑÑÑÐ 1026130 (Áþëëåòåíü «Îòêðûòèÿ, èçîáðåòåíèÿ, òîâàðíûå çíàêè», 1983, ¹24).¨
129
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
Ïðåîáðàçîâàòåëè ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ â ïåðåìåííîå Â.Ä. Ïàí÷åíêî, ã.Êèåâ Îòêëþ÷åíèå ýëåêòðîýíåðãèè â íàøèõ äîìàõ, óâû, ñòàíîâèòñÿ òðàäèöèåé. Íåóæåëè ðåáåíêó ïðèäåòñÿ äåëàòü óðîêè ïðè ñâå÷å? Èëè êàê ðàç èíòåðåñíûé ôèëüì ïî òåëåâèçîðó, âîò áû äîñìîòðåòü. Âñå ýòî ïîïðàâèìî, åñëè ó âàñ åñòü àâòîìîáèëüíûé àêêóìóëÿòîð. Ê íåìó ìîæíî ñîáðàòü óñòðîéñòâî, íàçûâàåìîå ïðåîáðàçîâàòåëåì ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ â ïåðåìåííîå (èïè ïî çàïàäíîé òåðìèíîëîãèè DC-AC ïðåîáðàçîâàòåëü). Íà ðèñ.1 è 2 ïîêàçàíû äâå îñíîâíûå ñõåìû òàêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé.  ñõåìå íà ðèñ.1 èñïîëüçóþòñÿ ÷åòûðå ìîùíûõ òðàíçèñòîðà VT1...VT4, ðàáîòàþùèõ â êëþ÷åâîì ðåæèìå.  îäíîì ïîëóïåðèîäå íàïðÿæåíèÿ 50 Ãö îòêðûòû òðàíçèñòîðû VÒ1 è VT4. Òîê îò àêêóìóëÿòîðà GB1 ïðîòåêàåò ÷åðåç òðàíçèñòîð VT1, ïåðâè÷íóþ îáìîòêó òðàíñôîðìàòîðà T1 (ñëåâà íàïðàâî ïî ñõåìå) è òðàíçèñòîð VT4. Âî âòîðîì ïîëóïåðèîäå îòêðûòû òðàíçèñòîðû VT2 è VT3, òîê îò àêêóìóëÿòîðà GB1 èäåò ÷åðåç òðàíçèñòîð VT3, ïåðâè÷íóþ îáìîòêó òðàíñôîðìàòîðà TV1 (ñïðàâà íàëåâî ïî ñõåìå) è òðàíçèñòîð VT2.  ðåçóëüòàòå òîê â îáìîòêå òðàíñôîðìàòîðà TV1 ïîëó÷àåòñÿ ïåðåìåííûì, è âî âòîðè÷íîé îáìîòêå íàïðÿæåíèå ïîâûøàåòñÿ äî 220 6. Ïðè èñïîëüçîâàíèè 12-âîïüòîâîãî àêêóìóëÿòîðà êîýôôèöèåíò Ê= 220/12=18,3. Ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ ñ ÷àñòîòîé 50 Ãö ìîæíî ïîñòðîèòü íà òðàíçèñòîðàõ, ëîãè÷åñêèõ ìèêðîñõåìàõ è ëþáîé äðóãîé ýëåìåíòíîé áàçå Íà ðèñ.1 ïîêàçàí ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ íà èíòåãðàëüíîì òàéìåðå ÊÐ1006ÂÈ1
130
(ìèêðîñõåìà DA1). Ñ âûõîäà DA1 èìïóëüñû ÷àñòîòîé 50 Ãö ïðîõîäÿò ÷åðåç äâà èíâåðòîðà íà òðàíçèñòîðàõ VT7, VT8. Îò ïåðâîãî èç íèõ èìïóëüñû ïîñòóïàþò ÷åðåç óñèëèòåëü òîêà VT5 íà ïàðó VT2, VT3, ñî âòîðîãî - ÷åðåç óñèëèòåëü òîêà VT6 íà ïàðó VT1, VT4. Åñëè â êà÷åñòâå VT1...VT4 èñïîëüçîâàòü òðàíçèñòîðû ñ âûñîêèì êîýôôèöèåíòîì ïåðåäà÷è òîêà ("ñóïåðáåòà"), íàïðèìåð, òèïà ÊÒ827Á èëè ìîùíûå ïîëåâûå òðàíçèñòîðû, íàïðèìåð, ÊÏ912À, òî óñèëèòåëè òîêà VT5, VT6 ìîæíî íå ñòàâèòü.  ñõåìå íà ðèñ.2 èñïîëüçóþòñÿ òîëüêî äâà ìîùíûõ òðàíçèñòîðà VT1 è VT2, íî çàòî ïåðâè÷íàÿ îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà èìååò âäâîå áîëüøå âèòêîâ è ñðåäíþþ òî÷êó. Ãåíåðàòîð èìïóëüñîâ â ýòîé ñõåìå òîò æå ñàìûé, áàçû òðàíçèñòîðîâ VT1 è VT2 ïîäêëþ÷àþòñÿ ê òî÷êàì À è Á ñõåìû ãåíåðàòîðà èìïóëüñîâ íà ðèñ.1. Âðåìÿ ðàáîòû ïðåîáðàçîâàòåëÿ îïðåäåëÿåòñÿ åìêîñòüþ àêêóìóëÿòîðà è ìîùíîñòüþ íàãðóçêè. Åñëè äîïóñòèòü ðàçðÿä àêêóìóëÿòîðà íà 80 % (òàêîé ðàçðÿä äîïóñêàþò ñâèíöîâûå àêêóìóëÿòîðû), òî âûðàæåíèå äëÿ âðåìåíè ðàáîòû ïðåîáðàçîâàòåëÿ èìååò âèä: Ò(÷) = (0,7WU)/P, ãäå W - åìêîñòü àêêóìóëÿòîðà, À÷; U - íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå àêêóìóëÿòîðà, Â; Ð - ìîùíîñòü íàãðóçêè, Âò.  ýòîì âûðàæåíèè ó÷òåí òàêæå ÊÏÄ ïðåîáðàçîâàòåëÿ, ñîñòàâëÿþùèé 0,85...0,9. Òîãäà, íàïðèìåð, ïðè èñïîëüçîâàíèè àâòîìîáèëüíîãî àêêóìóëÿòîðà åìêîñòüþ 55 À÷ ñ íîìèíàëüíûì íàïðÿæåíèåì 12  ïðè íàãðóçêå íà ëàìïî÷êó íàêàëèâàíèÿ ìîùíîñòüþ 40 Âò âðåìÿ ðàáîòû
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
ñîñòàâèò 10...12 ÷, à ïðè íàãðóçêå íà òåëåâèçèîííûé ïðèåìíèê ìîùíîñòüþ 150 Âò 2,5...3÷. Ïðèâåäåì äàííûå òðàíñôîðìàòîðà Ò1 äëÿ äâóõ ñëó÷àåâ: äëÿ ìàêñèìàëüíîé íàãðóçêè 40 Âò è äëÿ ìàêñèìàëüíîé íàãðóçêè 150 Âò.
 òàáëèöå: S - ïëîùàäü ñå÷åíèÿ ìàãíèòîïðîâîäà; W1, W2 - êîëè÷åñòâî âèòêîâ ïåðâè÷íîé è âòîðè÷íîé îáìîòîê; D1, D2 - äèàìåòðû ïðîâîäîâ ïåðâè÷íîé è âòîðè÷íîé îáìîòîê. Ìîæíî èñïîëüçîâàòü ãîòîâûé ñèëîâîé òðàíñôîðìàòîð, ñåòåâóþ îáìîòêó åãî íå òðîãàòü, à äîìîòàòü ïåðâè÷íóþ îáìîòêó.  ýòîì ñëó÷àå ïîñëå íàìîòêè íóæíî âêëþ÷èòü â ñåòü ñåòåâóþ îáìîòêó è óáåäèòüñÿ, ÷òî íàïðÿæåíèå íà ïåðâè÷íîé îáìîòêå ðàâíî 12 Â. Åñëè èñïîëüçîâàòü â êà÷åñòâå ìîùíûõ òðàíçèñòîðîâ VT1...VT4 â ñõåìå íà ðèñ.1 èëè VT1, VT2 â ñõåìå íà ðèñ.2 ÊÒ819À, òî ñëåäóåò ïîìíèòü ñëåäóþùåå. Ìàêñèìàëüíûé ðàáî÷èé òîê ýòèõ òðàíçèñòîðîâ 15 À, ïîýòîìó åñëè ðàññ÷èòûâàòü íà ìîùíîñòü ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñâûøå 150 Âò, òî íåîáõîäèìî ñòàâèòü ëèáî òðàíçèñòîðû ñ ìàêñèìàëüíûì òîêîì ñâûøå 15 À (íàïðèìåð, ÊÒ879À), ëèáî âêëþ÷àòü ïàðàëëåëüíî ïî äâà òðàíçèñòîðà. Ïðè ìàêñèìàëüíîì ðàáî÷åì òîêå 15 À ìîùíîñòü ðàññåÿíèÿ íà êàæäîì òðàíçèñòîðå ñîñòàâèò ïðèìåðíî 5 Âò, òîãäà êàê áåç ðàäèàòîðà ìàêñèìàëüíàÿ ðàññåèâàåìàÿ ìîùíîñòü - 3 Âò. Ïîýòîìó íà ýòèõ òðàíçèñòîðàõ íåîáõîäèìî ñòàâèòü íåáîëüøèå ðàäèàòîðû â âèäå ìåòàëëè÷åñêîé ïëàñòèíû ïëîùàäüþ 15...20 ñì. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðåîáðàçîâàòåëÿ èìååò ôîðìó ðàçíîïîëÿðíûõ èìïóëüñîâ àìïëèòóäîé 220 Â. Òàêîå íàïðÿæåíèå âïîëíå ïîäõîäèò äëÿ ïèòàíèÿ ðàçëè÷íîé ðàäèîàïïàðàòóðû, íå ãîâîðÿ óæå îá ýëåêòðè÷åñêèõ ëàìïî÷êàõ. Îäíàêî îäíîôàçíûå ýëåêòðîìîòîðû ñ íàïðÿæåíèåì òàêîé ôîðìû ðàáîòàþò ïëîõî. Ïîýòîìó âêëþ÷àòü â òàêîé ïðåîáðàçîâàòåëü ïûëåñîñ èëè ìàãíèòîôîí íå ñòîèò. Âûõîä èç ïîëîæåíèÿ ìîæíî íàéòè, íàìîòàâ íà òðàíñôîðìàòîðå Ò1 äîïîëíèòåëüíóþ îáìîòêó è íàãðóçèâ åå íà êîíäåíñàòîð Ñð (íà ðèñ.2 ïîêàçàí ïóíêòèðîì). Ýòîò
êîíäåíñàòîð âûáðàí òàêîé âåëè÷èíû, ÷òîáû îáðàçîâàëñÿ êîíòóð, íàñòðîåííûé íà ÷àñòîòó 50 Ãö. Ïðè ìîùíîñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ 150 Âò åìêîñòü òàêîãî êîíäåíñàòîðà ìîæíî âû÷èñëèòü ïî ôîðìóëå Ñ = 0,25 / U2, ãäå U íàïðÿæåíèå, îáðàçóþùååñÿ íà äîïîëíèòåëüíîé îáìîòêå, íàïðèìåð, ïðè U = 100 Â, Ñ = 25 ìêÔ. Ïðè ýòîì êîíäåíñàòîð äîëæåí ðàáîòàòü íà ïåðåìåííîì íàïðÿæåíèè (ìîæíî èñïîëüçîâàòü ìåòàëëîáóìàæíûå êîíäåíñàòîðû Ê42Ó èëè ïîäîáíûå) è èìåòü ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå íå ìåíüøå 2U. Òàêîé êîíòóð çàáèðàåò íà ñåáÿ ÷àñòü ìîùíîñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Ýòà ÷àñòü ìîùíîñòè çàâèñèò îò äîáðîòíîñòè êîíäåíñàòîðà. Òàê, äëÿ ìåòàëëîáóìàæíûõ êîíäåíñàòîðîâ òàíãåíñ óãëà äèýëåêòðè÷åñêèõ ïîòåðü ñîñòàâëÿåò 0,02...0,05, ïîýòîìó ÊÏÄ ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñíèæàåòñÿ ïðèìåðíî íà 2...5%. Âî èçáåæàíèå âûõîäà èç ñòðîÿ àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè ïðåîáðàçîâàòåëü íå ìåøàåò îáîðóäîâàòü ñèãíàëèçàòîðîì ðàçðÿäà. Ïðîñòàÿ ñõåìà òàêîãî ñèãíàëèçàòîðà ïîêàçàíà íà ðèñ.3. Òðàíçèñòîð VT1 ÿâëÿåòñÿ ïîðîãîâûì ýëåìåíòîì. Ïîêà íàïðÿæåíèå àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè â íîðìå òðàíçèñòîð VT1 îòêðûò è íàïðÿæåíèå íà åãî êîëëåêòîðå íèæå ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ ìèêðîñõåìû DD1.1, ïîýòîìó ãåíåðàòîð ñèãíàëà çâóêîâîé ÷àñòîòû íà ýòîé ìèêðîñõåìå íå ðàáîòàåò. Êîãäà íàïðÿæåíèå áàòàðåè îïóñêàåòñÿ äî êðèòè÷åñêîãî çíà÷åíèÿ, òðàíçèñòîð VT1 çàïèðàåòñÿ (òî÷êà çàïèðàíèÿ óñòàíàâëèâàåòñÿ ïåðåìåííûì ðåçèñòîðîì R2), íà÷èíàåò ðàáîòàòü ãåíåðàòîð íà ìèêðîñõåìå DD1 è àêóñòè÷åñêèé ýëåìåíò ÍÀ1 íà÷èíàåò "ïèùàòü". Âìåñòî ïüåçîýëåìåíòà ìîæíî ïðèìåíèòü äèíàìè÷åñêèé ãðîìêîãîâîðèòåëü ìàëîé ìîùíîñòè. Ïîñëå èñïîëüçîâàíèÿ ïðåîáðàçîâàòåëÿ àêêóìóëÿòîð íåîáõîäèìî çàðÿäèòü. Äëÿ çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà ìîæíî èñïîëüçîâàòü òîò æå òðàíñôîðìàòîð Ò1, íî êîëè÷åñòâà âèòêîâ â ïåðâè÷íîé îáìîòêå íåäîñòàòî÷íî, òàê êàê îíà ðàññ÷èòàíà íà 12 Â, à íóæíî, ïî êðàéíåé ìåðå, 17 Â. Ïîýòîìó ïðè èçãîòîâëåíèè òðàíñôîðìàòîðà ñëåäóåò ïðåäóñìîòðåòü äîïîëíèòåëüíóþ îáìîòêó äëÿ çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà. Åñòåñòâåííî, ïðè çàðÿäêå àêêóìóëÿòîðà ñõåìó ïðåîáðàçîâàòåëÿ íåîáõîäèìî îòêëþ÷èòü.¨
131
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
Àâòîìàòè÷åñêîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî Í.Â. Êðåïåëü, ã. Âèøíåâûé Äàííîå óñòðîéñòâî ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ àâòîìàòè÷åñêîé çàðÿäêè àêêóìóëÿòîðîâ ðåçåðâíîãî ïèòàíèÿ èëè îñâåùåíèÿ âî âðåìÿ îòêëþ÷åíèÿ ñåòè 220 Â, ÷òî ñëó÷àåòñÿ ÷àñòî â çèìíåå âðåìÿ, îñîáåííî â ñåëüñêîé ìåñòíîñòè. Îíî ïîçâîëÿåò ïîääåðæèâàòü àêêóìóëÿòîðû ïîñòîÿííî çàðÿæåííûìè. Îò àíàëîãè÷íûõ óñòðîéñòâ îòëè÷àåòñÿ ïðîñòîòîé, íàäåæíîñòüþ è íèçêîé ñåáåñòîèìîñòüþ. Ó àâòîðà óñòðîéñòâî ýêñïëóàòèðóåòñÿ íåïðåðûâíî è êðóãëîñóòî÷íî âî âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè óæå 2,5 ãîäà áåç åäèíîé ïîëîìêè èëè îòêàçà. Ïðè íàëè÷èè íàïðÿæåíèÿ 220  óñòðîéñòâî ïîñòîÿííî ïîäêëþ÷åíî ïàðàëëåëüíî àêêóìóëÿòîðó è ïðåäñòàâëÿåò
ðåãëàìåíòèðîâàíà, íàïðèìåð, ïðè îñâåùåíèè êîìíàòû, ðåëå ìîæíî èñêëþ÷èòü, à íà âûõîäå óñòàíîâèòü ïåðåêëþ÷àòåëü. Íàñòðîéêà óñòðîéñòâà ñâîäèòñÿ ê óñòàíîâêå êîíå÷íîãî íàïðÿæåíèÿ çàðÿäà íà àêêóìóëÿòîðå ðåçèñòîðîì R6 òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû íà ïðîòÿæåíèè ìåñÿöà íå ïðèõîäèëîñü äîëèâàòü âîäó â ýëåêòðîëèò, à åãî ïëîòíîñòü ñîîòâåòñòâîâàëà ñòåïåíè çàðÿæåííîñòè íå ìåíåå 70% åìêîñòè àêêóìóëÿòîðà. Ýòî íàïðÿæåíèå ìîæíî îïðåäåëèòü äëÿ êîíêðåòíîãî àêêóìóëÿòîðà ñëåäóþùèì îáðàçîì. Çàðÿæàåì àêêóìóëÿòîð äî ïîëíîé åìêîñòè ëþáûì ñïîñîáîì, äàåì åìó ïîñòîÿòü îêîëî 1 ÷ äëÿ âûðàâíèâàíèÿ ïîòåíöèàëà íà ýëåêòðîäàõ. Ïîñëå ýòîãî çàìåðÿåì íàïðÿæåíèå íà êëåììàõ áåç íàãðóçêè. Ýòî è åñòü íàïðÿæåíèå, êîòîðîå óñòàíàâëèâàåì ðåçèñòîðîì R6 ñ
ñîáîé êëþ÷åâîé ñòàáèëèçàòîð íàïðÿæåíèÿ ñî ñòàáèëüíûì òîêîì íà âûõîäå (ðèñ.1). Òîê çàðÿäà (Iç) çàâèñèò îò åìêîñòè êîíäåíñàòîðà Ñ1 è ïðè 10 ìêÔ ðàâåí 0,7 À. Òîê âûáèðàåòñÿ èç óñëîâèÿ: Iç 24(÷àñà) > 2Iï*tï, ãäå Iï - òîê ïîòðåáëåíèÿ; tï êîëè÷åñòâî ÷àñîâ â ñóòêè ðàáîòû ïîòðåáèòåëÿ îò àêêóìóëÿòîðîâ. Åñëè òîê çàðÿäà èç ýòîãî óñëîâèÿ áîëüøå, ÷åì ìàêñèìàëüíûé çàðÿäíûé äëÿ êîíêðåòíîãî àêêóìóëÿòîðà, åãî íóæíî çàìåíèòü íà àêêóìóëÿòîð áîëüøåé åìêîñòè. Ïðè òîêå çàðÿäà áîëüøå 1 À äèîäû VD1...VD4 çàìåíèòü íà áîëåå ìîùíûå, VD5 è VD6 óñòàíîâèòü íà òåïëîîòâîäû è ïðîïîðöèîíàëüíî ñêîððåêòèðîâàòü ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà R3. Åñëè ñêîðîñòü ïåðåêëþ÷åíèÿ íà ðåçåðâíîå ïèòàíèå íå
îòêëþ÷åííûì îò óñòðîéñòâà àêêóìóëÿòîðîì. Ïîäêëþ÷àåì àêêóìóëÿòîð ê óñòðîéñòâó, è îíî ãîòîâî ê ðàáîòå. Êîíäåíñàòîð Ñ1 áóìàæíûé èëè ìåòàëëîáóìàæíûé íà íàïðÿæåíèå íå íèæå 400 Â. Ðåëå Ê1 òèïà ÐÏÓ, ÌÊÓ-48 èëè àíàëîãè÷íîå ñ îáìîòêîé íà 220 Â. VD8 ëþáîé êðåìíèåâûé. Ñâåòîäèîäû VD7 è VD9 ëþáûå, VD7 èíäèöèðóåò îêîí÷àíèå çàðÿäà, à VD9 - ïðîòåêàíèå òîêà çàðÿäà. Ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî âî âðåìÿ çàðÿäà àêêóìóëÿòîð íàõîäèòñÿ ïîä íàïðÿæåíèåì ñåòè, è äëÿ áåçîïàñíîñòè ðåêîìåíäóåòñÿ êëåììó "2" ïîäêëþ÷èòü ê íóëþ ñåòè, à êëåììó "1" - ê ôàçå. Ïðè ýòîì ïîòåíöèàë íà àêêóìóëÿòîðå ïî îòíîøåíèþ ê “çåìëå” áóäåò íåáîëüøîé. Ïå÷àòíàÿ ïëàòà óñòðîéñòâà ïîêàçàíà íà ðèñ.2.¨
132
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
Àâòîìàò çàùèòû ñåòè îò ýêñòðåìàëüíûõ îòêëîíåíèé íàïðÿæåíèÿ Ã.Â. Çàõàð÷åíêî, ã. Âèííèöà Òåõíè÷åñêèå óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè ìíîãèõ äîðîãîñòîÿùèõ ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ íå äîïóñêàþò íèçêèå ïîêàçàòåëè êà÷åñòâà ýëåêòðîýíåðãèè ïèòàþùåé ïîòðåáèòåëüñêîé ñåòè. Ðåàëüíî æå ïèêîâûå áðîñêè íàïðÿæåíèÿ ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà ïî ðåçóëüòàòàì èçìåðåíèé äîñòèãàþò îò 160  ìèí. äî 280  ìàêñ. Ïðè÷èíû êðîþòñÿ êàê â ýêñòðåìàëüíûõ ðåæèìàõ ðàáîòû ýëåêòðîñòàíöèé, òàê è ñîñòîÿíèè ïîòðåáèòåëüñêèõ ñåòåé. Èç-çà ïîñëåäíåãî ôàêòîðà áûâàþò ñëó÷àè äëèòåëüíîãî ïèòàíèÿ ñåòè íàïðÿæåíèåì áîëåå 300 Â. Ñëîæíàÿ àíàëîãî-öèôðîâàÿ àïïàðàòóðà, îñîáåííî çàðóáåæíîãî ïðîèçâîäñòâà íå èìååò íèêàêîé çàùèòû îò âîçäåéñòâèÿ ïîäîáíûõ ôàêòîðîâ. Îòñþäà íåîæèäàííûå îòêàçû â ðàáîòå.  ìîåé ïðàêòèêå áûëè íåîäíîêðàòíûå ñëó÷àè âûõîäà èç ñòðîÿ ïðèáîðîâ îò ïèêîâûõ áðîñêîâ íàïðÿæåíèÿ ïèòàþùåé ñåòè, êîòîðûå íå ðåãèñòðèðóþòñÿ îáû÷íûìè ñðåäñòâàìè èçìåðåíèé. Âñïëåñê íàïðÿæåíèÿ äëèòåëüíîñòüþ ìåíåå 500 ìñ íå çàòóõàåò â áëîêå ïèòàíèÿ ýëåêòðîííîãî óñòðîéñòâà, ïðîíèêàåò â ôóíêöèîíàëüíóþ ñõåìó, ïðèâîäèò ê ñáîþ ðàáîòû, à ÷àñòî è ïîëíîìó îòêàçó. Èç âñåãî èçëîæåííîãî è
âûòåêàåò çàäà÷à – ñîçäàíèå óñòðîéñòâà, êîòîðîå, çàðåãèñòðèðîâàâ ýêñòðåìàëüíûé áðîñîê íàïðÿæåíèÿ ïèòàþùåé ñåòè, ïðîèçâåëî áû îòêëþ÷åíèå ïîòðåáèòåëÿ, à ïîñëå èñ÷åçíîâåíèÿ âîçìóùàþùåãî ôàêòîðà àâòîìàòè÷åñêè âêëþ÷èëî áû ñåòü. Àâòîìàò äîëæåí îòêëþ÷àòü ïîòðåáèòåëÿ çà âðåìÿ ìåíåå 500 ìñ, ðåãóëèðîâàòü àìïëèòóäíûé äèàïàçîí ýêñòðåìóìîâ íàïðÿæåíèÿ, à òàêæå ðåãèñòðèðóåìóþ äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà âîçìóùåíèÿ, ãèñòåðåçèñ ïî ðåæèìó “Âêë.– Îòêë.”. Íà îñíîâå äàííîãî òåõíè÷åñêîãî çàäàíèÿ ÿ ðàçðàáîòàë ýëåêòðîííóþ ñõåìó è êîíñòðóêöèþ àâòîìàòà. Òåõíè÷åñêèå äàííûå óñòðîéñòâà: Äèàïàçîí ðåãóëèðîâàíèÿ àìïëèòóäû ðåãèñòðèðóåìîãî ýêñòðåìóìà ïî êàíàëó ìèí. 160–220  ïî êàíàëó ìàêñ. 220–280  Ìèíèìàëüíàÿ äëèòåëüíîñòü ðåãèñòðèðóåìîãî èìïóëüñà 300 ìñ Ãèñòåðåçèñ ïî âêëþ÷åíèþ 10 ñ Êîììóòèðóåìûé òîê íàãðóçêè Ií, íå áîëåå 10À Ðåæèì ðàáîòû äëèòåëüíûé.
ðèñ. 1
133
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
ðèñ. 2
Ðàáîòà àâòîìàòà Áëîê ðåãèñòðàöèè (ðèñ.1) ôîðìèðóåò ïðÿìóþ è îáðàòíóþ ñâÿçè ìåæäó àíàëèçàòîðîì íàïðÿæåíèÿ ñåòè è íàãðóçêîé ïî àëãîðèòìó: âîçìóùåíèå àìïëèòóäû ñåòè, âêëþ÷åíèå íóæíîãî ðåãèñòðàòîðà (ìèí. èëè ìàêñ.), îòêëþ÷åíèå íàãðóçêè, íåçàâèñèìîå10 ñ óäåðæàíèå â ïîëîæåíèè îòêëþ÷åíî (ãèñòåðåçèñ), çàïðîñ î ñîñòîÿíèè ñåòè: ïðè îòâåòå à) íîðìà âêëþ÷åíèå íàãðóçêè; á) íå íîðìà - êîìàíäà íà ïîâòîðíîå óäåðæàíèå è ò.ä. Êíîïêîé SB1 ïðîèçâîäèòñÿ ñáðîñ çàðåãèñòðèðîâàííîé èíôîðìàöèè (ãàñíóò èíäèêàòîðû ìèí. èëè ìàêñ., çàãîðàåòñÿ èíäèêàòîð ñåòè). Åñëè íåîáõîäèìà ëèøü ðåãèñòðàöèÿ îòêëþ÷åíèé ñåòè, òî òàêîé ðåæèì ïðåäóñìîòðåí âêëþ÷åíèåì òóìáëåðà SA1. Áëîê ñèëîâîãî óïðàâëåíèÿ (ðèñ.2) ñîñòîèò èç óñòðîéñòâà âêëþ÷åíèÿ è îòêëþ÷åíèÿ ïîòðåáèòåëüñêîé íàãðóçêè îò ñåòè, àíàëèçàòîðà àìïëèòóäû íàïðÿæåíèÿ è áëîêà ïèòàíèÿ äëÿ ñîáñòâåííîé ðàáîòû àâòîìàòà. Ñõåìíîå óñòðîéñòâî àâòîìàòà Êîíñòðóêòèâíî àâòîìàò âûïîëíåí â åäèíîì ïëàñòìàññîâîì êîðïóñå. Íà ïàíåëè óñòðîéñòâà òðè ñâåòîèíäèêàòîðà: "îòêëîíåíèå ìèí.”, “îòêëîíåíèå ìàêñ.", "íàãðóçêà âêëþ÷åíà", à òàêæå êíîïêà ñáðîñà çàðåãèñòðèðîâàííîãî ýêñòðåìóìà, äâà îòâåðñòèÿ äëÿ ðåãóëèðîâîê äèàïàçîíîâ ðåãèñòðàöèè, ðîçåòêà äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ íàãðóçêè. Ðàáîòà êàíàëà “áîëüøå” Ïðè ýêñòðåìàëüíîì áðîñêå íàïðÿæåíèÿ, 240 Â
134
(äîïóñòèì, óñòàíîâêà ïî ìàõ. äî 230 Â) ñòàáèëèòðîí VD3 îòêðûâàåòñÿ (ñì. pèñ.2) è îòêðûâàåò òðàíçèñòîð VT1 (ñì. ðèñ.1), êîòîðûé ôîðìèðóåò óïðàâëÿþùèé "0" íà ýëåêòðîííóþ çàùåëêó íà ìèêðîñõåìàõ DD2.3 è DD2.4, çàùåëêà ñðàáàòûâàåò è ñâåòîäèîä VD2 ðåãèñòðèðóåò ýêñòðåìóì àìïëèòóäû ïî ìàêñ. Ïåðåâîä â èñõîäíîå ñîñòîÿíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ êíîïêîé SB1. Îäíîâðåìåííî óïðàâëÿþùèé "0" ïîñòóïàåò è íà îäíîâèáðàòîð íà ìèêðîñõåìàõ DD1.1 è DD1.2. Âðåìÿ ñðàáàòûâàíèÿ çàùåëêè è îäíîâèáðàòîðà ìåíåå 200 ìñ. Åñëè ðåãèñòðèðóåìîå âîçìóùåíèå àìïëèòóäû ñåòè èìïóëüñíîå, òî îäíîâèáðàòîð ïîñëå 10 ñ ïåðåéäåò â èñõîäíîå ñîñòîÿíèå îæèäàíèÿ, ïðè äëèòåëüíîì ñèãíàëå îäíîâèáðàòîð íàõîäèòñÿ â ñðàáîòàííîì ñîñòîÿíèè äî îêîí÷àíèÿ âîçìóùåíèÿ. Ìèêðîñõåìà DD3.2 âîñïðèíèìàåò âûõîäû îáîèõ êàíàëîâ è ôîðìèðóåò óïðàâëÿþùåå íàïðÿæåíèå íà ðåëåéíóþ ñõåìó. Íîðìàëüíî çàìêíóòûå êîíòàêòû Ê1 ðàçðûâàþò öåïü óïðàâëåíèÿ ñèìèñòîðà VS1, ïîòðåáèòåëü îòêëþ÷àåòñÿ îò ñåòè. Ïèòàíèå àâòîìàòà îò ñòàáèëèçàòîðà íà ìèêðîñõåìå DD1 (ðèñ.2), êîòîðûé óñòîé÷èâî ðàáîòàåò ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàþùåé ñåòè 160 – 260 Â. Ðàáîòà êàíàëà "ìåíüøå" àíàëîãè÷íà.¨
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
Âûñîêîêà÷åñòâåííûé áëîê ïèòàíèÿ Ê.Â. Ãåðàñèìåíêî, ïãò Åìèëü÷èíî, Æèòîìèðñêàÿ îáë.
Êàçàëîñü áû, áëîêè ïèòàíèÿ (ÁÏ), ÿâëÿþùèåñÿ íåîòúåìëåìûì ýëåìåíòîì àáñîëþòíî âñåõ ðàäèîýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ, äîëæíû áûòü ìåíåå âñåãî ïîäâåðæåíû áûñòðîòåêóùèì èçìåíåíèÿì, íî áîðüáà çà âûñîêèå òåõíè÷åñêèå ïàðàìåòðû çàñòàâèëà äîðàáîòàòü ñòàíäàðòíóþ ñõåìó (ñòàáèëèòðîí - ðåãóëèðóþùèé òðàíçèñòîð ñ îáùèì êîëëåêòîðîì) ÁÏ. Èçìåíåííàÿ ñõåìà èçîáðàæåíà íà ðèñóíêå. Ïðåäëàãàåìûé ÁÏ èìååò âûõîäíîå íàïðÿæåíèå 0...12 Â, êîòîðîå ìîæíî ðåãóëèðîâàòü ïëàâíî ïîòåíöèàìåòðîì R8, ýôôåêòèâíóþ çàùèòó îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ (ÊÇ). Ââåäåííûå â ñõåìó ýëåìåíòû óëó÷øèëè òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ÁÏ. Óñòðîéñòâî ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ïðè âêëþ÷åíèè â ñåòü (òóìáëåðîì SA1) ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå 220  ôèëüòðóåòñÿ êîíäåíñàòîðîì Ñ1 îò âûñîêî÷àñòîòíûõ ïîìåõ, ïîíèæàåòñÿ â òðàíñôîðìàòîðå Ò1 äî íàïðÿæåíèÿ 10-11  (ýôôåêòèâíîå). Äèîäû VD1-VD4, âêëþ÷åííûå ïî ìîñòîâîé ñõåìå, âûïðÿìëÿþò ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå. Êîíäåíñàòîðû Ñ2-Ñ5, âêëþ÷åííûå ïàðàëëåëüíî äèîäàì, ïîäàâëÿþò ïîìåõè è øóìû. Êîíäåíñàòîðû Ñ6 è Ñ7 îáðàçóþò ôèëüòð, êîòîðûé ïîäàâëÿåò ïóëüñàöèè âûïðÿìëåííîãî íàïðÿæåíèÿ, ïðè ýòîì óâåëè÷èâàÿ åãî â 2 ðàçà, ò.å. ïîëó÷àåì ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå 14-15 Â. Òîêîîãðàíè÷èòåëüíûé ðåçèñòîð R1 è ñâåòîäèîä çåëåíîãî öâåòà HL1 îáðàçóþò èíäèêàòîð âêëþ÷åíèÿ óñòðîéñòâà â ñåòü. Ôóíêöèþ ðåãóëèðóþùåãî ýëåìåíòà âûïîëíÿþò òðàíçèñòîðû VT5-VT4, êîòîðûå óïðàâëÿþòñÿ ïîòåíöèîìåòðîì R8. Êîíäåíñàòîð Ñ8 ïîäàâëÿåò äðåáåçã êîíòàêòîâ. Íà ñòàáèëèòðîíå VD5 ïîñòðîåí ãåíåðàòîð îáðàçöîâîãî íàïðÿæåíèÿ 12 Â. Òîê (10-20 ìÀ), ïðîõîäÿùèé ÷åðåç íåãî, òàêæå ñòàáèëèçèðîâàí ãåíåðàòîðîì òîêà íà ïîëåâîì òðàíçèñòîðå VT3. Òàêîå ïîñòðîåíèå ñõåìû äàëî âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü î÷åíü ñòàáèëüíûå ïàðàìåòðû.  óñòðîéñòâå ïðåäóñìîòðåíà çàùèòà îò ïðåâûøåíèÿ óñòàíîâëåííîãî çíà÷åíèÿ òîêà íàãðóçêè. Ïðè ïåðåãðóçêå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà äàò÷èêå òîêà (ðåçèñòîðå R3) óâåëè÷èâàåòñÿ, òðàíçèñòîð
VT1 îòêðûâàåòñÿ. Ñâåòîäèîä êðàñíîãî öâåòà HL2 ñèãíàëèçèðóåò î âêëþ÷åíèè çàùèòû. Êðîìå òîãî, íàïðÿæåíèå ïî öåïè ÷åðåç R6 ïîñòóïàåò íà áàçó òðàíçèñòîðà VT2.  ðåçóëüòàòå îí îòêðûâàåòñÿ, ÷òî ïðèâîäèò ê îãðàíè÷åíèþ òîêà íà óñòàíîâëåííîì óðîâíå. Òîê ïåðåãðóçêè ìîæíî ðåãóëèðîâàòü ïîäñòðîå÷íûì ðåçèñòîðîì R5. Äåòàëè. Äèîäû VD1-VD2 ëþáûå 10-àìïåðíûå, íàïðèìåð, Ä233, Ä246, Ä247, ÊÄ206, ÊÄ210 ñ ëþáûì áóêâåííûì èíäåêñîì. Åìêîñòü êîíäåíñàòîðà Ñ7 äîñòàòî÷íî áîëüøàÿ, è èìïóëüñíûé òîê äèîäîâ â ìîìåíò âêëþ÷åíèÿ ìîæåò äîñòèãàòü 30 À, ïîýòîìó çàïàñ ïî òîêó äîëæåí áûòü áîëüøîé. Æåëàòåëüíî, ÷òîáû äèîäû áûëè ìàëîãàáàðèòíûå. “Ýëåêòðîëèòû” ìîæíî ïðèìåíèòü òèïà Ê50-35.  ìîåì âàðèàíòå îíè èìïîðòíûå, ïðîèçâîäñòâà SAMSUNG.  êà÷åñòâå Ñ2-Ñ6, Ñ9 ìîæíî ïðèìåíèòü êîíäåíñàòîðû òèïà Ê10-17 èëè àíàëîãè÷íûå èìïîðòíûå. Êîíäåíñàòîð Ñ1 òèïà Ê73-17 íà íàïðÿæåíèå íå íèæå 1600 Â. Ñâåòîäèîäû ëþáûå ðàçíîöâåòíûå (êðàñíûé è çåëåíûé). Òðàíçèñòîðû ñëåäóþùèõ òèïîâ: ð-n-p (VT1) òèïà ÊÒ208, ÊÒ209, ÊÒ213, ÊÒ361, ÊÒ502, ÊÒ501, íî âñå-òàêè ðåêîìåíäóþ ÊÒ3107; VT5 - ëþáîé ñîñòàâíîé (ÊÒ825 ñ ëþáûì áóêâåííûì èíäåêñîì) èëè ñîñòàâëåííûé ïî ñõåìå Äàðëèíãòîíà (ÊÒ818 è ÊÒ502); ñòðóêòóðû p-n-p (VT2 è VT4) òèïà ÊÒ315, ÊÒ340, ÊÒ342, ÊÒ503, íî ðåêîìåíäóþ ÊÒ3102; “ïîëåâèê” VT3 òèïà ÊÏ303 ñ ëþáûì áóêâåííûì èíäåêñîì, â êðàéíåì ñëó÷àå ìîæíî çàìåíèòü íà ðåçèñòîð 250-400 Îì. Ðåçèñòîðû R1 è R2 òèïà ÌËÒ-0,25; R3 - C5-16B èëè ñàìîäåëüíûé; R5 - CÏ3-38, R8 - ÑÏ1; îñòàëüíûå òèïà ÌËÒ-0,125. Âûêëþ÷àòåëü ïèòàíèÿ SA1 èìïîðòíûé ìàëîãàáàðèòíûé. Ïîíèæàþùèé òðàíñôîðìàòîð - ëþáîé, ïîäõîäÿùèé ïî ìîùíîñòè è íàïðÿæåíèþ íà âòîðè÷íîé îáìîòêå. Êîíñòðóêöèÿ. Óñòðîéñòâî ñîáðàíî íà ïå÷àòíîé ïëàòå, ïîäõîäÿùåé ïî ðàçìåðàì. Òðàíçèñòîð VT5 äîëæåí îáÿçàòåëüíî íàõîäèòüñÿ íà ðàäèàòîðå ïëîùàäüþ 250-300 ñì2, êîòîðûé ðàçìåùåí ñíàðóæè êîðïóñà. SA1, HL1, HL2, R5 è R8 ðàçìåùåíû íà ëèöåâîé ïàíåëè. Áåç îøèáîê ñîáðàííîå óñòðîéñòâî íà÷èíàåò ðàáîòàòü ñðàçó ïîñëå âêëþ÷åíèÿ â ñåòü. Ïðè íåîáõîäèìîñòè ïîäáèðàþò ñòàáèëèòðîí VD5 äëÿ äîñòèæåíèÿ íóæíîãî ìàêñèìàëüíîãî íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå.¨
135
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
Ýëåêòðîííûé ñòàáèëèçàòîð òîêà äëÿ çàðÿäêè àêêóìóëÿòîðíûõ áàòàðåé À.Ë. Êóëüñêèé, ã.Êèåâ  ïåðåíîñíîé àïïàðàòóðå çà÷àñòóþ íåîáõîäèìî îáåñïå÷èâàòü íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ îòíîñèòåëüíî “çåìëè” îäíîâðåìåííî êàê +12 Â, òàê è -12 Â. À âîò âûíèìàòü äëÿ ýòîãî àêêóìóëÿòîðû è ïîìåùàòü èõ â ñïåöèàëüíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî (íàïðèìåð, òèïà CD2Pb12) íå âñåãäà ïðèåìëåìî. Àâòîð ñòàòüè ïðåäëàãàåò óñòðîéñòâî, îñíîâó êîòîðîãî ïðåäñòàâëÿåò èñòî÷-
ðèñ. 2
136
íèê òîêà, óïðàâëÿåìûé íàïðÿæåíèåì (ÈÒÓÍ), îáåñïå÷èâàþùåå àâòîìàòè÷åñêóþ çàùèòó íàãðóçêè â ðåæèìå êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ (ðèñ.1). ÈÒÓÍ ðåàëèçîâàí íà îïåðàöèîííîì óñèëèòåëå DA1, ïîëåâîì òðàíçèñòîðå VT3 (ÊÏ302À) è ñîñòàâíîì òðàíçèñòîðå Äàðëèíãòîíà VT3-VT4 (ÊÒ827). Ïåðåêëþ÷àòåëü S2 ñëóæèò äëÿ âûáîðà îäíîãî èç äâóõ ðåæèìîâ: çàðÿäà àêêóìóëÿòîðíûõ áàòàðåé èëè ïîäêëþ÷åíèÿ èõ ê ïîòðåáèòåëþ, ïåðåêëþ÷àòåëü S3 - äëÿ îòêëþ÷åíèÿ àêêóìóëÿòîðîâ â ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè. Öåïü R6, VD9, R7, VD10 ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ èíäèêàöèè àâàðèéíîãî ñîñòîÿíèÿ, êîãäà â îäíîì èç çàðÿæàåìûõ àêêóìóëÿòîðîâ ïðîèçîøëî êîðîòêîå çàìûêàíèå.  ýòîì ñëó÷àå òîê ÷åðåç ìîùíûé òðàíçèñòîð VT3 íå ìåíÿåòñÿ, íî íàïðÿæåíèå íà êîëëåêòîðå VT4 (à ðàâíî, è íà ñòîêå VT3) ðåçêî âîçðàñòàåò. Âîçðàñòàåò è òîê âûøåíàçâàííîé öåïè, ÷òî íåìåäëåííî èíäèöèðóåò ñâåòîäèîä VD10 (öâåò ñâå÷åíèÿ êðàñíûé), âûâåäåííûé íà ïåðåäíþþ ïàíåëü çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà. Ïå÷àòíàÿ ïëàòà óñòðîéñòâà ïðèâåäåíà íà ðèñ.2. Äåòàëè. Ýëåêòðîëèòè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû Ñ2 è Ñ3 òèïà Ê52-1Á. Òðàíñôîðìàòîðû Ò2 è Ò3 ìàëîãàáàðèòíûå ïðîìûøëåííûå òèïà Ò2.1216.12 ÎÑÒ25.99-78 ñ äîìîòàííîé âðó÷íóþ âòîðè÷íîé îáìîòêîé ïðîâîäîì ÏÝÂ-2 äèàìåòðîì 0,22 ìì. Íàëàäêà. Ñ ïîìîùüþ ïîäñòðîå÷íîãî ðåçèñòîðà R4 (òèïà ÑÏ5-16ÂÀ) ðåãóëèðóþò çàðÿäíûé òîê (â ðàçðûâ öåïè ïîäêëþ÷åí ìèëëèàìïåðìåòð èëè òåñòåð) äî 120-130 ìÀ.  äàëüíåéøåì èçìåðèòåëüíûé ïðèáîð íå îáÿçàòåëåí, ïîñêîëüêó ýòî çíà÷åíèå çàðÿäíîãî òîêà áóäåò ïîääåðæèâàòüñÿ àâòîìàòè÷åñêè. Âíèìàíèå! “Çåìëÿ” çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà è “çåìëÿíàÿ” øèíà ïðèáîðà-ïîòðåáèòåëÿ íàõîäÿòñÿ ïîä ðàçëè÷íûìè ïîòåíöèàëàìè (ïîðÿäêà -15 Â)!¨
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
ðèñ. 1
137
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
Óíèâåðñàëüíûé áëîê ïèòàíèÿ Â. À. Øïåêòîðîâ, ã. Ëüâîâ Ïðåäëàãàåìûé áëîê ïèòàíèÿ (ÁÏ) ÿâëÿåòñÿ óíèâåðñàëüíûì, ïî êðàéíåé ìåðå, äëÿ ìåíÿ îí ñòàë íåçàìåíèìûì ïîìîùíèêîì. Ïðè ìàêåòèðîâàíèè ñõåì äëÿ îäíîãî óñòðîéñòâà íåîáõîäèìî íàïðÿæåíèå 5  è òîê 100 ìÀ, äëÿ äðóãîãî 15  è 2 À, à ìèíèàòþðíûì ÷àñàì íåîáõîäèìî 1,5  è òîê ìåíåå 1 ìÀ. È ïîëó÷àåòñÿ, ÷òî ïîä ðàáî÷èì ñòîëîì ðàäèîëþáèòåëÿ ëåæàò òðè è áîëüøå òàêèõ èñòî÷íèêîâ, â ðåçóëüòàòå - ïóòàíèöà ïðîâîäîâ, êîòîðàÿ ïðèâîäèò ê îøèáêàì. Îñíîâîé äàííîé êîíñòðóêöèè (ñì. ðèñóíîê) ïîñëóæèëà ñõåìà áëîêà ïèòàíèÿ ñ ðåãóëèðóåìûì íàïðÿæåíèåì èç [1], ãäå ïîäðîáíî îïèñàíû ìåòîäû ñòàáèëèçàöèè è ðåãóëèðîâàíèÿ ðàçíûõ âèäîâ íàïðÿæåíèÿ. Ïðè ïîâòîðåíèè ñõåìû îêàçàëîñü, ÷òî ïðèåìíèêè, ïîäêëþ÷àåìûå ê ýòîìó áëîêó “ãóäÿò”, à èíäèêàöèÿ ðåæèìîâ ðàáîòû ïðè÷èíÿëà íåóäîáñòâà ïðè íàëàäêå è èñïîëüçîâàíèè óñòðîéñòâà. Ïîñëå äëèòåëüíîé ýêñïëóàòàöèè îêàçàëîñü, ÷òî òðàíçèñòîð VÒ2 (ÊÒ315À) íå âûäåðæèâàåò áîëüøèõ íàãðóçîê, ïîýòîìó ïðèøëîñü çàìåíèòü åãî íà ÊÒ815Ã. Äëÿ ñíèæåíèÿ “ãóäåíèÿ” ÿ óñòàíîâèë äîïîëíèòåëüíî êîíäåíñàòîðû Ñ2-Ñ5, à òàêæå Ñ7 è Ñ8. Òîëüêî ïîñëå ýòîãî ñåòåâîé ôîí ïåðåñòàë ïðîñëóøèâàòüñÿ. Äîáàâèë ÿ òàêæå ñâåòîäèîäû, êîòîðûå ñèãíàëèçèðóþò î íàëè÷èè íàïðÿæåíèÿ íà òîì èëè äðóãîì âûõîäå ÁÏ, ÷òî “îæèâèëî” óñòðîéñòâî. Äîáàâèâ â ñõåìó [1] òðè “êðåíêè” íà 5, 9 è 12 Â, óñòðîéñòâî ìîæíî èñïîëüçîâàòü â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà íåîáõîäèìà íåáîëüøàÿ ìîùíîñòü è â ðåãóëèðîâàíèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íåò íåîáõîäèìîñòè, íàïðèìåð, ïðè ïîäêëþ÷åíèè ïðèåìíèêà, ìàãíèòîôîíà. Êàæäàÿ ÷àñòü ÁÏ èìååò ñâîé òóìáëåð è ñâîþ èíäèêàöèþ. Íà ïåðâè÷íóþ îáìîòêó òðàíñôîðìàòîðà ïîäàåòñÿ ñåòåâîå íàïðÿæåíèå ~220  (áóäüòå âíèìàòåëüíû è îñòîðîæíû!) ÷åðåç òóìáëåð SÀ1 è èíäèêàòîð ÍL1. Íàïðÿæåíèå, ïîíèæåííîå âòîðè÷íîé îáìîòêîé, âûïðÿìëÿåòñÿ äèîäíûì ìîñòîì VD1-VD4. Åñëè çàìêíóò òóìáëåð SÀ2, òî íàïðÿæåíèå, ñíèìàåìîå ñ VD6 ÷åðåç ïåðåìåííûé ðåçèñòîð R4 (ðåãóëèðóåòñÿ åãî âåëè÷èíà), ïîñòóïàåò íà òðàíçèñòîðû VT1-VT2, îòêóäà è ñíèìàåòñÿ âûõîäíîå ñòàáèëèçèðîâàííîå íàïðÿæåíèå. Íà âûõîäå óñòðîéñòâà äëÿ âèçóàëüíîãî êîíòðîëÿ íàïðÿæåíèÿ æåëàòåëüíî ïîñòàâèòü âîëüòìåòð. ×àñòü áëîêà ñ ðåãóëèðóåìûì íàïðÿ-
138
æåíèåì íå èìååò çàùèòû îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ è âûäåðæèâàåò êðàòêîñðî÷íóþ ïåðåãðóçêó, ïîýòîìó äëÿ áîëüøåé íàäåæíîñòè ìîæíî óñòàíîâèòü ïëàâêèé ïðåäîõðàíèòåëü. Êîíñòðóêöèÿ. “Êðåíêè” óñòàíàâëèâàþò íà îáùèé ðàäèàòîð, òðàíçèñòîðû VT1 è VT2 ìîæíî óñòàíîâèòü íà îäèí ðàäèàòîð. ×åðòåæ ïå÷àòíîé ïëàòû â ñòàòüå íå ïðèâîäèòñÿ, ïîñêîëüêó ïðè ïîâòîðåíèè èñïîëüçóåìûå äåòàëè ìîãóò íåñêîëüêî îòëè÷àòüñÿ ïî ðàçìåðàì îò óêàçàííûõ íà ñõåìå, ïîýòîìó ïðîåêòèðóéòå ñàìè. Äåòàëè. Âìåñòî VT1 (ÊÒ819) è VT2 (ÊÒ815) ìîæíî óñòàíîâèòü ëþáûå äðóãèå ïîäõîäÿùèå ïî ìîùíîñòè è ïîëÿðíîñòè. Äèîäíûé ìîñò ñîáèðàåòñÿ èç äèîäîâ ñ âûïðÿìëÿþùèì òîêîì íå ìåíåå 1-2 À, íî æåëàòåëüíî èñïîëüçîâàòü áîëåå ìîùíûå. Ñòàáèëèòðîí VD6 ïîäáèðàåòñÿ ïî òðåáóåìîìó âûõîäíîìó ìàêñèìàëüíîìó íàïðÿæåíèþ. Åñëè íåîáõîäèìî èìåòü ñòàáèëèçèðîâàííûå 18 Â, òî âìåñòî ñòàáèëèòðîíà VD6 ìîæíî èñïîëüçîâàòü äâà ñòàáèëèòðîíà äðóãèõ òèïîâ, âêëþ÷èâ èõ ïîñëåäîâàòåëüíî.  ýòîì ñëó÷àå ñóììàðíîå Uñò áóäåò ñóììîé íàïðÿæåíèé ñòàáèëèçàöèè êàæäîãî èç èñïîëüçóåìûõ ñòàáèëèòðîíîâ. Òðàíñôîðìàòîð ëþáîé ñ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì 13...30 Â, â çàâèñèìîñòè îò êîòîðîãî è ïîäáèðàåòñÿ ñòàáèëèòðîí VD6. Íîìèíàëû ðåçèñòîðîâ R2, R6-R9 ïîäáèðàþòñÿ ïðè íàëàäêå. Ïðè íàëàäêå è ýêñïëóàòàöèè áëîêà ïèòàíèÿ, âî èçáåæàíèå ïîðàæåíèÿ òîêîì, íåîáõîäèìî ñòðîãî ñîáëþäàòü ïðàâèëà òåõíèêè áåçîïàñíîñòè!
Ëèòåðàòóðà
1. Ìîäåëèñò-Êîíñòðóêòîð.-1986.-¹3.¨
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ
ÌÀËÎÌÎÙÍÛÉ ØÈÐÎÊÎÄÈÀÏÀÇÎÍÍÛÉ ÑÒÀÁÈËÈÇÀÒÎÐ Ñ.Ë. Äóáîâîé, ã. Ñàíêò-Ïåòåðáóðã Ïðîåêòèðîâàíèå êîìïåíñàöèîííûõ ñòàáèëèçàòîðîâ ñ íèçêèì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì âûçûâàåò îïðåäåëåííûå òðóäíîñòè. Ïðåäëàãàåìûé ìàëîìîùíûé ñòàáèëèçàòîð (ðèñ.1) îáåñïå÷èâàåò âûõîäíîå íàïðÿæåíèå 1,5  ïðè âõîäíîì - îò 10 äî 90 Â. Òîê, ïîòðåáëÿåìûé ñòàáèëèçàòîðîì, ïîðÿäêà 0,5 ìÀ, âûõîäíîé òîê - äî 1,5 ìÀ. Òàêîãî ðîäà ñòàáèëèçàòîð ìîæíî èñïîëüçîâàòü, íàïðèìåð, äëÿ ïèòàíèÿ ýëåêòðîííûõ ÷àñîâ è äàæå áóäèëüíèêà “Ñëàâà” (ñ âûêëþ÷åííûì çâîíêîì) îò òåëåôîííîé ëèíèè. Ñòàáèëèçàòîð íå ìåøàåò ðàáîòå ëèíèè è ïîçâîëÿåò îäíîâðåìåííî âåñòè òåëåôîííûé ðàçãîâîð. Îáû÷íûé êîìïåíñàöèîííûé ñòàáèëèçàòîð ñ îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî íàïðÿæåíèþ õîðîøî ðàáîòàåò ïðè âûõîäíîì íàïðÿæåíèè íå ìåíåå íåñêîëüêèõ âîëüò. ×àñòî íèçêîå íàïðÿæåíèå ïîëó÷àþò êàê ðàçíèöó ìåæäó íàïðÿæåíèÿìè äâóõ ðàçíûõ ñòàáèëèçàòîðîâ, ÷òî íåóäîáíî, òàê êàê òðåáóåòñÿ ìèíèìóì äâà ñòàáèëèçàòîðà. Äðóãàÿ òðóäíîñòü ïðè ïðîåêòèðîâàíèè - ýòî îòñóòñòâèå ìàëîìîùíûõ èñòî÷íèêîâ îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ. Ê ïðèìåðó, ðàáî÷èé òîê áîëüøèíñòâà ñòàáèëèòðîíîâ áûâàåò íå ìåíåå 1 ìÀ, íî â îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ ìîæåò ïîíàäîáèòüñÿ ñòàáèëèçàòîð ñ ãîðàçäî ìåíüøèì ïîòðåáëÿåìûì òîêîì. Íàêîíåö, áûâàåò òðóäíî ïîñòðîèòü ïðîñòîé ñòàáèëèçàòîð, ðàáîòàþùèé ïðè çíà÷èòåëüíûõ ïåðåïàäàõ (â 6...8 ðàç) âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Ïðè ïðîåêòèðîâàíèè òàêèõ óñòðîéñòâ çà÷àñòóþ ïðèõîäèòñÿ ïðèìåíÿòü íåñòàíäàðòíûå ñõåìíûå ðåøåíèÿ. Êðîìå òîãî, â òåëåôîííûõ ëèíèÿõ áîëüøèíñòâà ÀÒÑ ïðèñóòñòâóåò ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå îêîëî 60 Â, êîòîðîå ïðè ñíÿòèè òåëåôîííîé òðóáêè ñíè-
æàåòñÿ äî 10...15 Â. Ïðè ïîñòóïëåíèè ñèãíàëà çâîíêà â ëèíèþ ïîäàþòñÿ èìïóëüñû ïåðåìåííîãî òîêà ñ àìïëèòóäîé ïîðÿäêà 100 Â. Òàêèì îáðàçîì, òåëåôîííàÿ ëèíèÿ ìîæåò ñòàòü ñâîåîáðàçíûì èñòî÷íèêîì íàïðÿæåíèÿ. Ýòîò êóðüåçíûé ñïîñîá “ïîëó÷åíèÿ ýëåêòðîýíåðãèè” ìîæåò îêàçàòüñÿ âåñüìà àêòóàëüíûì äëÿ íåêîòîðûõ ðàéîíîâ íàøåé ñòðàíû, ãäå ïîñòîÿííî îòêëþ÷àþò ýëåêòðè÷åñòâî. Ðàáîòàåò ñòàáèëèçàòîð ñëåäóþùèì îáðàçîì. Âõîäíîå íàïðÿæåíèå ÷åðåç äèîäíûé ìîñò VD1-VD4 ïîñòóïàåò íà îïîðíûé ýëåìåíò - äèîäû VD5-VD11. Òðàíçèñòîð VT1, âêëþ÷åííûé ïàðàëëåëüíî äèîäàì, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïàðàëëåëüíûé ñòàáèëèçàòîð íàïðÿæåíèÿ. Ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè ïîðÿäêà 10  òðàíçèñòîð çàêðûò (èëè îòêðûò ñîâñåì íåìíîãî) è ïðàêòè÷åñêè íå øóíòèðóåò äèîäû. Ïðè óâåëè÷åíèè íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå ñòàáèëèçàòîðà óâåëè÷èâàåòñÿ íàïðÿæåíèå íà îïîðíûõ äèîäàõ, ÷òî íåæåëàòåëüíî. Îäíîâðåìåííî ðàñòåò òîê ÷åðåç ðåçèñòîðû R1 è R2. Ïðè óâåëè÷åíèè ýòîãî òîêà òðàíçèñòîð VÒ1 íà÷èíàåò îòêðûâàòüñÿ è øóíòèðîâàòü äèîäû, ÷òî ïðèâîäèò ê ïîíèæåíèþ íàïðÿæåíèÿ íà íèõ. Òðàíçèñòîð VÒ2 - ýìèòòåðíûé ïîâòîðèòåëü è óñèëèòåëü ìîùíîñòè. Êîíäåíñàòîðû Ñ1-ÑÇ ôèëüòðóþùèå. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî èñïîëüçîâàííûé â ñòàáèëèçàòîðå ñïîñîá ðåãóëèðîâàíèÿ (â àâòîìàòèêå åãî íàçûâàþò “ðåãóëèðîâàíèå ïî âîçìóùåíèþ”) â íàñòîÿùåå âðåìÿ èñïîëüçóåòñÿ ðåäêî - è ñîâåðøåííî íàïðàñíî. Àâòîìàòè÷åñêèå ñèñòåìû, ðåãóëèðóþùèå “ïî âîçìóùåíèþ”, â îòëè÷èå îò óñòðîéñòâ, ðåãóëèðóþùèõ “ïî îøèáêå”, ÿâëÿþòñÿ àáñîëþòíî óñòîé÷èâûìè, òàê êàê â íèõ îòñóòñòâóåò îáðàòíàÿ ñâÿçü. Åäèíñòâåííûé ñåðüåçíûé íåäîñòàòîê òàêèõ óñòðîéñòâ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî áûâàåò äîâîëüíî òðóäíî ïîñòðîèòü òðåáóåìóþ ïåðåäàòî÷íóþ õàðàê-
ðèñ. 1
139
Èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ òåðèñòèêó óñòðîéñòâà. Âîò ïî÷åìó â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÷àùå âñåãî ïðèìåíÿþò ðåãóëÿòîðû “ïî îøèáêå”. Îäíàêî äàííûé ñòàáèëèçàòîð, ïðè âñåé åãî ïðîñòîòå, ìîæåò äàòü áîëåå âûñîêóþ òî÷íîñòü âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷åì áîëåå ñëîæíûå ñòàáèëèçàòîðû ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ è ðåãóëèðîâàíèåì “ïî îøèáêå”. Íàñòðîéêà. Ïîëåçíî ñîáðàòü âðåìåííûé áëîê ïèòàíèÿ ñ ðåãóëèðóåìûì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì îò 10 äî 90  (ðèñ.2). Ñòàáèëèçàòîð ïîäêëþ÷àþò ê áëîêó ïèòàíèÿ è, ðåãóëèðóÿ íàïðÿæåíèå íà åãî âõîäå, èçìåðÿþò íàïðÿæåíèå íà âûõîäå. Äëÿ óäîáñòâà èçìåðåíèé êîíäåíñàòîðû Ñ1-ÑÇ ìîæíî âðåìåííî îòêëþ÷èòü. Ïðè ïëàâíîì ïîâûøåíèè íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå, íà÷èíàÿ ñ 10 Â, âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñíà÷àëà áóäåò ðàñòè (íî ñîâñåì íåìíîãî), à çàòåì, ïðè äîñòèæåíèè íåêîòîðîãî ïîðîãîâîãî óðîâíÿ, îíî íà÷íåò äàæå íåìíîãî ñíèæàòüñÿ (!) - ýòî çíà÷èò, ÷òî ïðîèñõîäèò òàê íàçûâàåìàÿ ïåðåêîìïåíñàöèÿ. Ñòåïåíü êîìïåíñàöèè è ïîðîã ñðàáàòûâàíèÿ òðàíçèñòîðà VÒ1 óñòàíàâëèâàþò ðåçèñòîðîì R4, äîáèâàÿñü ìèíèìàëüíîãî èçìåíåíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè èçìåíåíèÿõ âõîäíîãî. Ïåðåäàòî÷íóþ õàðàêòåðèñòèêó óñòðîéñòâà ìîæíî íåñêîëüêî ìåíÿòü, ïîäáèðàÿ íîìèíàë ðåçèñòîðà R2. Åñëè âìåñòî ðåçèñòîðà R2 èñïîëüçîâàòü äèîä èëè äèîä ñ ðåçèñòîðîì (çäåñü âîçìîæíû ðàçíûå âàðèàíòû), òî çàìåòíî èçìåíèòñÿ ôîðìà ïåðåäàòî÷íîé õàðàêòåðèñòèêè.
ðèñ. 2
140
Ïðè ïîäêëþ÷åíèè ñòàáèëèçàòîðà ê òåëåôîííîé ëèíèè ðåãóëèðîâêîé ðåçèñòîðà R4 äîáèâàþòñÿ òîãî, ÷òîáû âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçàòîðà ïðàêòè÷åñêè íå ìåíÿëîñü ïðè ñíÿòèè òðóáêè ñ òåëåôîííîãî àïïàðàòà. Ñàìó âåëè÷èíó âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ìîæíî ìåíÿòü, ïîäêëþ÷àÿ áàçó òðàíçèñòîðà VÒ2 ê ðàçíûì äèîäàì. Äåòàëè. Âìåñòî äèîäîâ VD1-VD4 ìîæíî èñïîëüçîâàòü äèîäíûé ìîñò èç ñåðèé ÊÖ402, ÊÖ405 è äð. Êîíäåíñàòîð Ñ1 - áóìàæíûé èëè ìåòàëëîïëåíî÷íûé òèïà ÌÁÌ, Ê73-17 è äð. Êîíäåíñàòîðû Ñ2 è ÑÇ - ëþáûå ýëåêòðîëèòè÷åñêèå òèïà Ê50-6 è ò.ï. Âìåñòî äèîäîâ Ä220 ìîæíî èñïîëüçîâàòü äðóãèå ìàëîìîùíûå êðåìíèåâûå äèîäû. Îäíàêî èç-çà îòëè÷àþùèõñÿ âîëüòàìïåðíûõ õàðàêòåðèñòèê ó ðàçíûõ äèîäîâ, âîçìîæíî, ïðèäåòñÿ çàíîâî ïîäîáðàòü êîëè÷åñòâî ïîñëåäîâàòåëüíî âêëþ÷åííûõ äèîäîâ. Òðàíçèñòîð VÒ1 - ëþáîé èç ñåðèè ÊÒ315 è äð. Òðàíçèñòîð VÒ2 - ëþáîé èç ñåðèè ÊÒ605. Åñëè òðàíçèñòîð èìååò ïëàñòìàññîâûé êîðïóñ, åãî æåëàòåëüíî óñòàíîâèòü íà íåáîëüøîé òåïëîîòâîä. Ìîæíî ïðèìåíÿòü è äðóãèå òðàíçèñòîðû ìàëîé è ñðåäíåé ìîùíîñòè ñ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìûì êîëëåêòîðíûì íàïðÿæåíèåì íå ìåíåå 150 Â. Ðåçèñòîð R4 ëþáîé ïåðåìåííûé èëè ïîäñòðîå÷íûé, íàïðèìåð, òèïà ÑÏÇ-4ÀÌ. Îñòàëüíûå ðåçèñòîðû - òèïà ÌËÒ.¨
Îñâåùåíèå
Óñòðîéñòâî äâóõñòóïåí÷àòîãî âêëþ÷åíèÿ ëàìï íàêàëèâàíèÿ À.À. Êîâïàê, ïãò Äîñëèäíèöêîå, Êèåâñêàÿ îáë. Óñòðîéñòâî äâóõñòóïåí÷àòîãî âêëþ÷åíèÿ ëàìï (ÓÄÑÂ) ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â áûòîâûõ ñâåòèëüíèêàõ ñ ëàìïàìè íàêàëèâàíèÿ íîìèíàëüíûì íàïðÿæåíèåì 220 Â. Îíî ïîçâîëÿåò ïðîäëèòü ñðîê ñëóæáû ëàìï ïóòåì îãðàíè÷åíèÿ òîêà íàêàëà íèòè â íà÷àëüíûé ìîìåíò ðàçîãðåâà. Íàïðÿæåíèå ñåòè ïîäàåòñÿ íà êîíòàêòû 1 è 2, à ëàìïà ïîäêëþ÷àåòñÿ ê êîíòàêòàì 2 è 3 (ðèñ.1).  íà÷àëüíûé ìîìåíò ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ëàìïû êîíäåíñàòîð Ñ1 ðàçðÿæåí è òèðèñòîð VS4 çàïåðò. Íà ëàìïó ïîñòóïàåò ïóëüñèðóþùåå íàïðÿæåíèå ÷åðåç äèîä VD1, äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå êîòîðîãî â äâà ðàçà íèæå íàïðÿæåíèÿ ñåòè. Ïîñëå çàðÿäà êîíäåíñàòîðà Ñ1 îòêðûâàþòñÿ òðàíçèñòîð VT1 è òèðèñòîð VS4. Íà ëàìïó ïîñòóïàåò ïîëíîå
íàïðÿæåíèå ñåòè. Âðåìÿ çàäåðæêè ïðè ïàðàìåòðàõ ýëåìåíòîâ Ñ1 è 82, óêàçàííûõ íà ñõåìå, ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 0,5 ñ. Íà ðèñ.2…5 ïîêàçàíû ïå÷àòíûå ïëàòû è ðàñïîëîæåíèå ýëåìåíòîâ íà ïëàòàõ äëÿ ÷åòûðåõ âàðèàíòîâ óñòðîéñòâà: âàðèàíòû À è Á - äëÿ ëàìï ìîùíîñòüþ äî 100 Âò, âàðèàíòû  è à - äëÿ ëàìï ìîùíîñòüþ äî 1000 Âò.  òàáëèöå ïðèâåäåíû òèïû ýëåìåíòîâ VD1 è VD4 äëÿ âñåõ âàðèàíòîâ óñòðîéñòâà. Ïðàâèëüíî ñîáðàííîå óñòðîéñòâî íàñòðîéêè íå òðåáóåò.  ñõåìå ïðèìåíåíû ñëåäóþùèå òèïû ýëåìåíòîâ: ðåçèñòîð R1 - ÌËÒ-1; ðåçèñòîðû R2, R3, R4 - ÌËÒ-0,25; êîíäåíñàòîð Ñ1-Ê53-1. Ïå÷àòíàÿ ïëàòà èçãîòîâëåíà èç ôîëüãèðîâàííîãî ñòåêëîòåêñòîëèòà òîëùèíîé
141
Îñâåùåíèå
1,5...2 ìì. Òèðèñòîð VS4 è äèîä VD1 (âàðèàíòû  è Ã) óñòàíîâëåíû íà ìåòàëëè÷åñêèõ óãîëêàõ, ÷åðòåæè êîòîðûõ ïðèâåäåíû íà ðèñ.6. Ïåðåä óñòàíîâêîé â ñâåòèëüíèê óñòðîéñòâî íåîáõîäèìî ïîìåñòèòü â òðóáêó ÏÕ èëè îáìîòàòü èçîëåíòîé. Óñòðîéñòâî ìîæíî óñòàíîâèòü â "ñòàêàíå" ïîòîëî÷íîãî
142
ñâåòèëüíèêà, â ïîäñòàâêå íàñòîëüíîé ëàìïû, â îñíîâàíèè áðà è ò.ï. Ðåêîìåíäóåòñÿ ïîäêëþ÷àòü óñòðîéñòâî ê ñåòè è ëàìïå ïîñðåäñòâîì êëåììíîé êîëîäêè, êàê ïîêàçàíî íà ðèñ.7.¨
Îñâåùåíèå
Ñåíñîðíûé âûêëþ÷àòåëü Â.Á. Ëîâ÷óê, ã.Ñàìáîð, Ëüâîâñêàÿ îáë. Ðàçëè÷íûå óñòðîéñòâà âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ ïîòðåáèòåëåé òîêà, ðåãóëÿòîðû ÿðêîñòè ñâå÷åíèÿ ëàìïû íàêàëèâàíèÿ è äðóãèå íå òîëüêî ñîçäàþò îïðåäåëåííûå óäîáñòâà ïðè ýêñïëóàòàöèè ýëåêòðîïðèáîðîâ, íî è ïîçâîëÿþò ýêîíîìèòü ýëåêòðîýíåðãèþ. Ïðåäëàãàåìàÿ ñõåìà ñåíñîðíîãî óñòðîéñòâà íàéäåò ïðèìåíåíèå â ðàçëè÷íûõ ýëåêòðîïðèáîðàõ äëÿ áûñòðîãî ïðåðûâàíèÿ òîêà â öåëÿõ íàãðóçêè. Îïèñàííîå íèæå óñòðîéñòâî ïîçâîëÿåò âêëþ÷àòü è âûêëþ÷àòü ïðèáîðû ìîùíîñòüþ äî 100 Âò â ñåòü íàïðÿæåíèÿ 220  ïðàêòè÷åñêè ìãíîâåííî, ëåãêèì ïðèêîñíîâåíèåì ïàëüöåâ ðóêè ê ñåíñîðíîìó êîíòàêòó. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ñåíñîðíîãî âûêëþ÷àòåëÿ äëÿ íàñòîëüíîãî ñâåòèëüíèêà ïîêàçàíà íà ðèñ.1. Îíà ñîñòîèò èç óñèëèòåëÿ òîêà íà òðàíçèñòîðàõ VT1 è VT2 è ôèëüòðà íà ýëåìåíòàõ R3 è Ñ1, êîòîðûé ñâîäèò äî ìèíèìóìà ñèãíàë ïîìåõè â ìîìåíò ïðèêîñíîâåíèÿ ê ñåíñîðíîìó êîíòàêòó Å1. Îñíîâîé ñõåìû ÿâëÿåòñÿ RS-òðèããåð íà äâóõ ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòàõ DD1.3 è 001.4. Êàê èçâåñòíî, óñòàíîâêà òðèããåðà â íóæíîå ñîñòîÿíèå îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîäà÷åé íàïðÿæåíèÿ íèçêîãî
óðîâíÿ íà îäèí èç âõîäîâ (íà äðóãîì âõîäå â ýòî âðåìÿ äîëæíî áûòü íàïðÿæåíèå âûñîêîãî óðîâíÿ). ×òîáû ïîäàâàòü íàïðÿæåíèå íèçêîãî óðîâíÿ ïîî÷åðåäíî íà âûâîä 1 ëèáî âûâîä 6 òðèããåðà, ââåäåíû äâå RC-öåïî÷êè: R5C2 è R6C3 ñ ðàçíûìè ïîñòîÿííûìè âðåìåíè. Òðèããåð óïðàâëÿåò òðàíçèñòîðîì VT3 è òðèíèñòîðîì VS1, êîòîðûé âêëþ÷àåò èëè âûêëþ÷àåò ëàìïî÷êó HL1. Íèçêîâîëüòíàÿ ÷àñòü ñõåìû ïèòàåòñÿ îò ïàðàìåòðè÷åñêîãî ñòàáèëèçàòîðà íà ñòàáèëèòðîíå VD7. Êîíäåíñàòîð Ñ4 ñãëàæèâàåò äî ìèíèìóìà ïóëüñàöèè ïèòàþùåãî íàïðÿæåíèÿ. Óñòðîéñòâî ñåíñîðíîãî âûêëþ÷àòåëÿ èìååò ñëåäóþùèå õàðàêòåðèñòèêè: Âðåìÿ âêëþ÷åíèÿ, íå áîëåå 1,5 ñ Âðåìÿ âûêëþ÷åíèÿ, íå áîëåå 0,2 ñ Íîìèíàëüíàÿ ìîùíîñòü íàãðóçêè 40-100 Âò Ïîòðåáëÿåìûé òîê â æäóùåì ðåæèìå, íå áîëåå 2 ìÀ. Ðàáîòà ñõåìû. Ïîñëå ïîäà÷è ïèòàþùåãî íàïðÿæåíèÿ òðèããåð óñòàíîâèòñÿ â òàêîå ñîñòîÿíèå, êîãäà íà åãî âûõîäå (íà âûõîäå ýëåìåíòà DD1.4) íèçêèé óðîâåíü.  ýòîì ñîñòîÿíèè òðèããåð ìîæåò íàõîäèòüñÿ
143
Îñâåùåíèå íåîãðàíè÷åííî äîëãî, ïîýòîìó òðèíèñòîð V51 çàêðûò è ëàìïà ÍÈ íå ñâåòèòñÿ.  èñõîäíîì ñîñòîÿíèè íà âûõîäå ëîãè÷åñêîãî ýëåìåíòà DD1.2 óñòàíàâëèâàåòñÿ íàïðÿæåíèå âûñîêîãî óðîâíÿ, ïîýòîìó êîíäåíñàòîðû Ñ2 è ÑÇ ðàçðÿæåíû, äèîäû VD2 è VD3 çàêðûòû.  ìîìåíò ïðèêîñíîâåíèÿ ïàëüöåâ ðóêè ê ñåíñîðíîìó êîíòàêòó Å1 òðàíçèñòîð VT1 îòêðûâàåò òðàíçèñòîð VT2, êîòîðûé ñîåäèíÿåò âõîäû 8 è 9 ýëåìåíòà DD1.1 ñ øèíîé ìèíóñ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ. Íà âûõîäå ýëåìåíòà DD1.2 óñòàíàâëèâàåòñÿ íàïðÿæåíèå íèçêîãî óðîâíÿ, è êîíäåíñàòîð Ñ2 ÷åðåç ðåçèñòîð R5 ìîìåíòàëüíî çàðÿæàåòñÿ. Ïðîòåêàíèå òîêà ÷åðåç äèîä VD2 íå ïðèâîäèò ê ïåðåêëþ÷åíèþ òðèããåðà, òàê êàê íà âõîäå ýëåìåíòà DD1.4 ïðèñóòñòâóåò íàïðÿæåíèå âûñîêîãî óðîâíÿ. Êîíäåíñàòîð Ñ3 çàðÿæàåòñÿ ÷åðåç ðåçèñòîð R6 ñ ïîñòîÿííîé âðåìåíè t=C3R6. Äèîä VP3 îòêðûâàåòñÿ, è íà âõîäå ýëåìåíòà DD1.4 óñòàíàâëèâàåòñÿ íàïðÿæåíèå íèçêîãî óðîâíÿ. Òðèããåð ïåðåêëþ÷àåòñÿ â äðóãîå óñòîé÷èâîå ñîñòîÿíèå, êîãäà íà åãî âûõîäå óñòàíàâëèâàåòñÿ íàïðÿæåíèå âûñîêîãî óðîâíÿ. Òðàíçèñòîð VT3 îòêðûâàåò òðèíèñòîð VS1, ÷åðåç êîòîðûé ïðîòåêàåò òîê â êàæäûé ïîëîæèòåëüíûé ïîëóïåðèîä ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ, ïîýòîìó ëàìïà âêëþ÷àåòñÿ è ñâåòèòñÿ íåïîëíûì íàêàëîì.  ìîìåíò îòïóñêàíèÿ ñåíñîðà Å1 íà âûõîäå ýëåìåíòà DD1.2 ïîÿâëÿåòñÿ íàïðÿæåíèå âûñîêîãî óðîâíÿ è êîíäåíñàòîðû Ñ2, ÑÇ áûñòðî ðàçðÿæàþòñÿ. Ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè t1
