 |
 |
Лаборатория домашней безопасностиСхемы и идеи систем безопасности для самостоятельного изготовления |
|
||
|
||
|
|
Лаборатория домашней безопасностиСхемы и идеи систем безопасности для самостоятельного изготовления |
|
||
|
||
Есть идеи или полезные схемы? Рады будем опубликовать! Присылайте: sechome@narod.ru
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ
. 220 Напряжение питающей сети постоянного тока, В . 12.18 Пределы изменения напряжения питающей сети переменного тока, В . 180 .240 Выходное напряжение на стабилизаторе, В 3.30 Мощность, потребляемая системой в режиме покоя, не более, мВт . . 15 Мощность стабилизированного источника питания, В -А, не менее. . 50 Электронная система сигнализации работает следующим образом. Охранная электронная система сигнализации представляет собой комплексное электронное устройство, обеспечивающее автоматическое срабатывание сигнальных цепей при их несанкционированном нарушении. система охранной сигнализации предназначена для охраны жилых, производственных и хозяйственных помещений, автомобилей, мотоциклов, катеров и других ценных вещей циклического пользования. Принципиальная электрическая схема комплексной электронной системы сигнализации приведена на рис. 1.1. Электронная система сигнализации состоит из источника стабилизированного питания GB1, входного устройства питания от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, выпрямительного устройства, стабилизатора напряжения, электронного блока управления, сигнальных и выходных цепей.В качестве источника постоянного тока используют аккумулятор, который ставится на подзарядку от выпрямителя электронной системы сигнализации. Входное устройство обеспечивает подключение к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, предохранение от коротких замыканий в первичной сети устройства, включение в работу и сигнализацию состояния готовности к эксплуатации. На входе установлены предохранитель FU1, неоновая лампа HL1 и переключатель SA1. Выпрямительное устройство состоит из сетевого понижающего трансформатора питания Т1 и собственно выпрямителя, собранного на четырех выпрямительных диодах VD1 — VD4 по однофазной двух-полупериодной мостовой схеме Греца. Выпрямительное устройство характеризуется достаточно полным использованием габаритной мощности сетевого трансформатора, повышенной частотой пульсации выпрямленного напряжения, повышенным КПД и низким обратным напряжением на выпрямительных диодах. 
Выпрямительное устройство монтируют на отдельной плате, трансформатор устанавливают на металлическом шасси, а диоды — на гетинаксовой плате. Экран трансформатора заземляют. Сетевой понижающий трансформатор питания Т1 изготавливают на броневом магнитопроводе типа Ш. Трансформатор имеет одну катушку, которую устанавливают на центральном стержне магнито-провода с активной площадью сечения стали не менее 7,5 см . Кроме основной функции трансформатор обеспечивает гальваническую развязку вторичных цепей устройства от сети переменного тока и дополнительную электробезопасность при эксплуатации системы сигнализации. При изготовлении сетевого трансформатора необходимо обратить особое внимание на изоляцию проводов между слоями и обмотками, а также на обязательную пропитку трансформатора изоляционным лаком. Напряжение постоянного тока, снимаемое с выпрямителя, подается на источник стабилизированного напряжения, который представляет собой компенсационный стабилизатор последовательного действия. Его выходное напряжение можно плавно регулировать в пределах 5.30 В при токе нагрузки до 1 А. Стабилизированный источник питания состоит из регулирующего элемента, собранного на транзисторе VD6 и работающего в ключевом режиме, благодаря чему потери мощности в стабилизаторе очень малы. Тринистор управляется импульсами, вырабатываемыми релаксационным генератором, выполненным на аналоге однопереходного транзистора VT2, VT3. Напряжение на выходе стабилизатора определяется разностью фаз импульсов управляющего генератора и полуволн выпрямленного напряжения. Эта разность напряжений зависит от значения зарядного тока конденсатора СЗ, включенного в коллекторную цепь транзистора VT1, который выполняет функцию регулятора тока. На базу транзистора с движка подстро-ечного резистора R3 поступает часть напряжения со стабилитрона VD5, а на эмиттер — часть выходного напряжения, снимаемого с делителя R9 R10. Подстроечным резистором R3 устанавливают требуемое напряжение питания в пределах 3.30 В. При уменьшении значения выходного напряжения стабилизатора относительно установленного уровня напряжение на резисторе R9 также уменьшается, а на эмиттерном переходе транзистора VT1 увеличивается открывающее напряжение. В результате этого увеличивается коллекторный ток, и конденсатор СЗ начинает заряжаться быстрее. Это приводит к более раннему открыванию тринистора VD6, поэтому напряжение на выходе стабилизатора возрастает до прежнего значения. Если же выходное напряжение увеличивается, процесс восстановления заданного уровня протекает в обратном направлении. Напряжение, снимаемое с трансформатора, равно 30 В. Моточные данные трансформатора приведены в табл.1.4. Электронный управляющий блок системы сигнализации представляет собой обычную триггерную схему, собранную на двух микросхемах, пяти транзисторах и шести выпрямительных диодах. В уп равляющем блоке есть устройство против ложных срабатываний. Таблица 1.4. Моточные данные сетевого понижающего трансформатора Т1, примененного в электронной системе сигнализации
Работоспособность сигнальной системы восстанавливается в любой момент рабочего цикла нажатием специальной кнопки переключателя SA2 типа П2К. При замкнутой сигнальной цепи во включенном состоянии постоянно течет ток, обеспечивающий запуск управляющего устройства. В это время таймеры отключены и не работают. При размыкании сигнальной цепи открывается транзистор VT10 на время, устанавливаемое зарядкой конденсатора С8 и резистором R27, в результате чего конденсатор С7 разряжается и первый таймер приводится в действие. Резистор R1 и конденсатор С1 предотвращают срабатывание первого таймера от случайных сигналов, возникающих в сигнальной цепи. В случае многократного размыкания и замыкания в сигнальной цепи первый таймер, не завершив свой цикл, не даст команды на включение второго таймера. Для устранения этого недостатка первая микросхема соединена со второй микросхемой. После того как первый таймер завершит свой цикл, откроется транзистор VT2 и начнет заряжаться конденсатор СЮ, запускающий второй таймер. Питание обеих микросхем осуществляется постоянным напряжением, не превышающим 12.15 В. Для получения этого напряжения применен транзистор VT9, стабилитрон VD11 и резистор R15. В схеме использованы транзисторы VT7 и VT8, которые преобразуют напряжение выходного сигнала второго таймера до значения напряжения на выходе компенсационного стабилизатора, а транзисторы VT4 и VT5 обеспечивают усиление мощности, достаточное для срабатывания электромагнитного реле. Электронная система сигнализации выполнена на печатной плате, изготовленной из фольгированного гетинакса толщиной до 2 мм. Печатную плату, сетевой трансформатор питания Т1 и аккумуляторную батарею располагают на шасси и закрепляют в пластмассовом или металлическом корпусе с крышкой и лицевой панелью. В электронной системе сигнализации применены элементы следующих типов: резисторы Rl, R2, R4 — R26 типа ВСа, R3 типа СПЗ-16; конденсаторы С1 типа К50–16, С2, С4, СП типа К50–3, СЗ типа КУ40У-9, С5С8 типа К10–7В, С9, СЮ типа КМ-6–25В; реле электромагнитное К1 типа РЭС-10; предохранитель FU1 типа ПМ-1; переключатели SA1 типа П1Т-1–1, SA2 типа КП-1, SA3 — SA„ типа МП-7; электрический соединитель XI типа «вилка» с электрическим кабелем длиной не менее 1,5 м; контакты малогабаритные зажимные типа КМЗ-1; трансформатор питания Т1 броневой типа Ш. При монтаже, регулировании, настройке и ремонте системы могут быть применены и другие комплектующие элементы, не ухудшающие основные электрические параметры и эксплуатационные характеристики системы. к примеру, сетевой трансформатор может быть заменен трансформатором унифицированной конструкции типа ТА, ТН, ТАН, ТПП, ТТ, ТС, резисторы типа ВСа — резисторами типов МЛТ, ОМЛТ, МТ, С2г4, С2–8. Замена полупроводниковых приборов может быть произведена в соответствии с рекомендациями, изложенными выше. В качестве электролитических конденсаторов можно применять конденсаторы типов К50–3, К50–12, К50–20. Основные технические данные электронной системы сигнализации Номинальное напряжение питающей сети переменного тока, В . . Активная площадь сечения, стали основного стержня магнитопровода должна быть не менее 4 см . При изготовлении самодельного трансформатора питания для устройства сигнализации рекомендуется обратить особое внимание на качество изоляции между слоями обмоточных проводов и между обмотками, а также на электроизоляцию техническими лаками. В устройстве можно использовать унифицированный трансформатор питания серии 'Табарит'\ к примеру ТПП287–127/220–50, обладающий повышенной защитой и надежностью, что крайне необходимо при длительной круглосуточной работе системы в ждущем режиме. Кроме того, сетевой понижающий трансформатор обеспечивает гальваническую развязку вторичных цепей сторожевого устройства от сети переменного тока, а также дополнительную электробезопасность при эксплуатации. На вторичной обмотке трансформатора действует напряжение переменного тока 15 и 5 В. Выпрямитель выполнен по однофазной двухполупериодной мостовой схеме на четырех выпрямительных диодах VD2 — VD5. Выбор схемы выпрямителя, предложенной ученым Грецом, обусловлен тем, что она обеспечивает повышенную частоту пульсаций выпрямленного напряжения постоянного тока, низкое значение обратного напряжения на диодах и хорошее использование габаритной мощности трансформатора. 
На выходе трансформатора имеется емкостный фильтр на конденсаторе С1, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения, а также индикатор перегрузки, собранный на резисторе R16 и индикаторной лампе тлеющего разряда или индикаторной лампе типа МН. Выпрямленное напряжение подается на компенсационный стабилизатор последовательного действия, выполненный на двух транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне VD6. Резистор R3 позволяет плавно регулировать выходное напряжение на этом стабилизаторе в пределах 2.12 В. Ток нагрузки при постоянном выходном напряжении составляет 250.300 мА. Регулирующим элементом в стабилизаторе служит VT2, управляющим элементом транзистор — VT1, включенный как эмиттерный повторитель. Электрическая цепь, составленная из стабилитрона VD5 и постоянного резистора R2, стабилизирует напряжение на резисторе R4. Устройство стабилизации — параметрического типа. Собственно устройство сигнализации, являющееся нагрузкой, включено в эмит-терную цепь транзистора VT2, и потребляемый им ток течет через участок эмиттерколлектор этого транзистора. В случае перегрузки или короткого замыкания в цепи электронной сирены ток увеличивается, увеличивая падение напряжения на индикаторной лампе HL2 и проволочном резисторе R1. Сопротивление резистора рассчитано таким, чтобы при токе нагрузки до 250.300 мА нить накала этой лампы начала накаливаться, а при более высоких значениях тока ярко светиться. Конденсатор СЗ дополнительно сглаживает пульсации вьтрямленного напряжения постоянного тока. Резистор R5 предназначен для того, чтобы и при отключенном устройстве сигнал лизации регулирующий транзистор работал как усилитель тока. Электронное устройство сигнализации состоит из двух таймеров (в виде самостоятельных функциональных деталей), собранных на микросхемах DA1 и DA2 и включенных по схеме генератора. Первый таймер работает на частоте примерно 3 кГц. Второй таймер-генератор вырабатывает сигнал частотой 1 кГц. При этом микросхема DA2 вырабатывает выходные сигналы двух типов. С выхода 3 этой микросхемы снимается сигнал прямоугольной формы, а с выходов 2 и 6 — пилообразной формы. Сигналы обеспечивают частотную модуляцию звукового сигнала на выходе, составной транзистор VT7, VT8 и резистор R14 — необходимое напряжение на конденсаторе Сб. Выходной сигнал второго генератора, собранного на микросхеме DA1, обеспечивается в виде последовательных импульсов длительностью 90. 100 мкс. Уровень и частоту звукового сигнала на выходе можно изменять путем регулирования питающего напряжения. Пониженное напряжение дает возможность получить более высокий тон звучания. Микропереключатели SA3 — SA6, устанавливаемые скрытно на дверях, окнах и других охраняемых объектах, должны включаться и замыкать сигнальные цепи независимо от их расположения на объектах. Все переключатели соединяют параллельно, что обеспечивает срабатывание системы сигнализации при замыкании любого пререключателя. Резистор R15 управляет частотой модуляции выходного сигнала, R12 изменяет высоту тона звучания сирены, R11 регулирует глубину модуляции. Транзистор VT5, стабилитрон VD7 и резистор R6 образуют, цепь, которая обеспечивает установку необходимого питающего напряжения микросхем. С выхода 3 микросхемы DA2 снимается напряжение в виде отрицательных импульсов, то поступает на транзистор VT6, инвертируется и подается на вход составного транзистора VT3, VT4. Этот транзистор обеспечивает усиление по мощности, необходимое для включения громкоговорителя ВА2 при высоком уровне звукового давления. Все основные детали устройства электронной сигнализации типа «Сирена» смонтированы на плате, выполненной под печатный монтаж и изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5.2 мм. Токонесущие проводники и площадки на плате образованы при травлении прорезями в фольге шириной не менее 1 мм. Печатную плату при помощи четырех винтов с гайками и монтажных стоек высотой до 25 мм закрепляют на шасси в пластмассовом корпусе с крышкой. На лицевой панели монтируют выключатель питания, держатель сетевого предохранителя FU1, сигнальные лампы HL1 и HL2, ручки управления переменных резисторов и стрелочный измерительный прибор РА1. В устройстве сигнализации применены следующие элементы: резисторы R2, R4 — R15 типа ВСа, R1 типа С5–35В, R3 типа СП4–2Ма; конденсаторы С1 — СЗ, С5 типа К50–3, С6 типа К73–5; аккумуляторная батарея GB1 с выходным номинальным напряжением 12 В средней емкости; предохранитель FU1 типа ПМ-1; электрический соединитель XI типа «вилка» с электрическим кабелем длиной не менее 1,5 м; микроамперметр РА1 типа 4200; переключатели SA1 типа ТВ2–1–2, SA2 типа П1Т-1–1, SA3 — SA6 типа МП-7. При монтаже, регулировке, настройке и ремонте сигнального устройства могут быть применены и другие комплектующие элементы, не ухудшающие его основные электрические параметры и эксплуатационные характеристики. В частности, выпрямительные диоды типа Д226 можно заменить на диоды типов Д229, Д237А или на диодную сборку типа КЦ402Е; электролитические конденсаторы типа К50–3 можно заменить на конденсаторы типов К50–6, К50–12, К50–20; резисторы типа ВСа на резисторы типов МЛТ, ОМЛТ, МТ, С2–4; сигнальную лампу HL1 типа МН-6,3–0,3 А — на лампы типов КИ-6–60, МН-6,3–0,22 А; стабилитрон типа Д814Д — на стабилитрон типа Д813. В устройстве может быть применен любой громкоговоритель с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом. Моточные данные сетевого понижающего трансформатора Т1 приведены в табл. 1.5. Таблица 1.5. Моточные данные сетевого трансформатора питания Т1, применяемого в устройстве сигнализации типа „Сирена»
Входное устройство обеспечивает подключение к сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, защиту входных цепей устройства сигнализации от коротких замыканий, сигнализацию готовности устройства к эксплуатации и подключение аварийного питания от аккумуляторной батареи с контролем тока нагрузки. Сетевой понижающий трансформатор питания Т1 изготавливают на унифицированном броневом шихтованном магнитопроводе типа УШ с одной катушкой. При включенной в сеть системе и подключенном аккумуляторе она находится в режиме ожидания. При этом все последовательно соединенные переключатели не разорваны. На выходе микросхемы DA2 действует напряжение высокого уровня (логическая 1), напряжение такого уровня действует и на обоих входах микросхемы DA1. При размыкании одного из переключателей SA3 — SAn на входе 13 микросхемы DA1 появляется напряжение низкого уровня (логический 0), а на выходе 12 напряжение высокого уровня (логическая 1). Резистор R1 и конденсатор С1 защищают управляющее устройство от наводок, возникающих в сигнальной цепи. В то время, когда на входе 13 напряжение низкого уровня, а на выходе 12 напряжение высокого уровня, открывается транзистор» VT10, в результате чего конденсатор С7 разряжается и первый таймер переходит в рабочий режим. Время открывания транзистора VT10 определяется емкостью конденсатора С8 и сопротивлением резистора R27. Для запуска второго таймера вход 14 микросхемы DA1 подключается к выходу 12 микросхемы DA2. Выход 12 находится в состоянии логического 0 до тех пор, пока работает первый таймер. После срабатывания первого таймера напряжение на выходе 12 микросхемы DA2 переходит в состояние логической 1, конденсатор С10 заряжается и запускается второй таймер. Для установления обоих таймеров в исходное состояние в электронной системе сигнализации установлен переключатель SA2, нажатие на кнопку того приводит к разрядке конденсаторов С7 и СЮ через диоды VD7 и VD8. Электронная система сигнализации работает от источника постоянного тока напряжением до 25.30 В и немного ниже. Но интегральные микросхемы могут работать при напряжении не более 15 В. Для электропитания сирены также используется напряжение 25 В. Преобразование напряжения до значения 7,5 В осуществляется при помощи включенных в схему транзистора VT9, стабилитрона VD11 и резистора R15, а также транзисторов VT7 и VT8. Четыре транзистора VT4 и VT5, VT7 и VT8 обеспечивают соответственно усиление по мощности, необходимое для срабатывания реле и исполнительных устройств, и преобразование выходного сигнала второго таймера с 7,5 В до значения напряжения источника питания. Параллельно сетевому источнику питания, работающему от выпрямителя на диодах VD1 — VD4, в схему включен автономный источник питания, работающий от аккумулятора или аккумуляторной батареи, напряжение той может колебаться в пределах 12.20 В. В случае отключения электропитания от сети переменного тока питание системы сигнализации будет производиться от аккумулятора, причем переключение на аккумулятор произойдет мгновенно. При этом электропитание осуществляется через диод VD16, который закрыт до тех пор, пока напряжение на выпрямителе выше напряжения батареи аккумуляторов. Поэтому оптимальным напряжением питания считается напряжение 15 В. Регулирование системы рекомендуется начинать с проверки выходного напряжения на сетевом трансформаторе Т1, на выпрямителе Греца и на выходе стабилизатора компенсационного типа. Проверка системы в целом не представляет особой сложности. Необходимо проверить Напряжение на конденсаторе С4. Если напряжение на конденсаторе отсутствует, то рекомендуется проверить работоспособность стабилитрона VD11. Электромагнитное реле К1 позволяет запускать электронную схему и подавать напряжение на сирену без перенапряжения конденсатора С4 и не увеличивая его емкость. Напряжение на светоиз-лучающий диод регулируется резистором R11. УСТРОЙСТВО ЗВУКОВОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ТИПА «СИРЕНА» Электронное устройство сигнализации, работающее по принципу включения на замыкание, предназначено для охраны жилых и производственных помещений, автомобилей, мотоциклов, катеров, а также хозяйственных построек на приусадебных и садово-огородных участках. Срабатывает устройство при несанкционированном открывании дверей, окон, форточек, крышек, капотов и т.п., замыкая контакты переключателя. Работает электронное устройство от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц или от аккумуляторной батареи напряжением 9.12 В, которая отключается при эксплуатации устройства от сети. . 220 Пределы изменения напряжения питающей сети переменного тока, В . 180.240 Напряжение автономного питания, В 12 Выходное стабилизированное напряжение источника питания, В . . 0,5.12 Максимальный ток нагрузки, мА. 300 Ток срабатывания защиты источника питания, мА 400 Ток, потребляемый устройством в состоянии покоя, мА, не более . . б Мощность стабилизированного источника питания, В • А, не менее . 28 Выходная мощность звуковой сирены, Вт, не менее 4 Число контролируемых точек. 2–15 Частота звуковых сигналов До 1 кГц Срок службы устройства, не менее 5000 ч .
При использовании материалов этого сайта ссылка обязательна! Правообладатели статей являются их правообладателями. Информация получена из открытых источников. |
||||||||||||||||||||||||||||
