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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Gato eletrônico econômico. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Casa, casa, passatempo Matérias sobre o combate aos roedores com a ajuda de diversos aparelhos eletrônicos já foram publicadas na revista Rádio. No artigo levado ao conhecimento dos leitores, é dada a descrição de outro dispositivo de finalidade semelhante, que difere dos já conhecidos pela capacidade de trabalhar em condições de flutuações significativas de temperatura e umidade, eficiência e design simples do circuito . Não requer instrumentos de medição complexos durante a configuração. Um diagrama esquemático de um dispositivo eletrônico para repelir roedores é mostrado na fig. 1. Consiste em um gerador de baixa frequência, um divisor de frequência, um gerador de frequência ultrassônico, um condicionador de sinal de onda quadrada, um amplificador de potência e uma campainha. O gerador LF é montado nos elementos DD1.1, DD1.2 do chip DD1. A taxa de repetição dos pulsos retangulares gerados por ele é determinada pelos valores do resistor R5 e do capacitor C1. Quando os contatos da chave SA1 estão fechados, um capacitor adicional C1 é conectado em paralelo com o capacitor C2, o que diminui a frequência. Para dificultar a adaptação dos roedores ao sinal de assustar, a posição do interruptor SA1 deve ser alterada uma ou duas vezes por semana. Da saída do gerador de baixa frequência, o sinal é alimentado a um contador-divisor binário de três dígitos, feito nos elementos DD2.1, DD3.1 e DD3.2 e contando até 16 no código 1-2 -4-8 (o dígito menos significativo é a saída 3 do elemento DD1.1 ). Os resistores R1-R4 são conectados às saídas do contador, convertendo o código digital binário de números de 0 a 15 em um sinal analógico, ou seja, em uma tensão que varia de zero a uma unidade lógica (12V).
Cada bit alto do contador é conectado através de um resistor com metade do valor do baixo. Com tal combinação da inclusão de resistores R1-R4, a tensão no ponto de sua conexão é zero quando há um zero lógico em todos os bits. A cada comutação do multivibrador DD1.1, DD1.2, esta tensão aumenta abruptamente em 1/16 da tensão de alimentação (Upit). Para 16 ciclos de comutação, o contador atingirá um estado de 1111, e a tensão no ponto de conexão dos resistores atingirá um máximo, ou seja, Upit. Na próxima chave, o contador é redefinido para 0000 e o ciclo é repetido. Os resistores R1-R4 podem ser instalados nos conectores, o que torna possível trocá-los, enquanto cada um dos 16 estados do contador corresponderá a um dos 16 níveis de tensão. Cada combinação desses resistores corresponde a uma certa sequência de mudanças na tensão de controle. O número de tais combinações N é igual ao fatorial do número quatro: N=4!=1х2x3x4=24. Essa variedade de leis de modulação de ultrassom também pode ser usada para impedir que os roedores se adaptem ao sinal de dissuasão de um dispositivo eletrônico. Nos elementos DD1.3, DD1.4, é montado um gerador de frequência ultrassônica, que é determinado pela capacitância do capacitor C3, bem como pelo modo de operação do transistor aberto VT1. O modo depende da tensão de controle fornecida através do resistor R6 à base do transistor VT1. Com os valores dos elementos indicados no diagrama e uma mudança na tensão de controle de 0 a 12 V, a frequência do gerador muda de cerca de 50 para 100 kHz. A partir da saída do gerador ultrassônico, as oscilações moduladas em frequência são alimentadas ao D-trigger DD2.2, que divide sua frequência por 2 e gera um sinal tipo meandro na saída, necessário para o funcionamento simétrico do estágio de saída. O D-trigger é carregado no enrolamento primário do transformador T1, conectado à sua saída através do resistor R11. Isso reduz a carga de corrente do flip-flop e melhora o desempenho do estágio de saída. Mais detalhadamente, devemos nos debruçar sobre os circuitos do estágio de saída - um amplificador de potência, bem como sobre o método de fornecimento de energia para diferentes partes do dispositivo. Considerando as condições em que tais dispositivos devem funcionar, não é aconselhável utilizar o circuito de alimentação tradicional (transformador-retificador-estabilizador). O fato é que os transformadores de rede de pequeno porte em salas com alta umidade funcionam de forma não confiável: o circuito magnético é exposto a corrosão; no enrolamento primário, o isolamento é frequentemente danificado e ocorrem rupturas, pois para isso é usado um fio muito fino. Quanto aos estabilizadores lineares, eles têm uma desvantagem significativa - de 20 a 50% da potência é dissipada no próprio estabilizador, que não atende ao requisito de eficiência. É por isso que é recomendado o uso de fonte de alimentação sem transformador para esses dispositivos. O emissor em tais repelentes de roedores é geralmente uma cabeça dinâmica de alta frequência de quatro, seis watts. Como o teste mostrou, após alguns dias de operação, essa cabeça é a parte mais quente. Para maior confiabilidade de operação, sua potência deve ser de cerca de 3 ... 3.5 W. Com uma tensão de alimentação de 300 V, a corrente consumida pelo amplificador de potência será de 10 ... 12 mA. A parte de baixa tensão do dispositivo, montada no CI, consome aproximadamente b ... 7 mA. Tais valores de corrente permitiram que as partes de baixa e alta tensão fossem conectadas em série e alimentadas a partir de uma fonte de alimentação comum com tensão de 300 ... 310 V, composta por um retificador de ponte VD3 e um capacitor de filtro C10. A fonte de alimentação do IC estabiliza o diodo Zener VD4. Assim, não há necessidade de gerar uma tensão de alimentação IC adicional, por exemplo, usando um capacitor de têmpera e uma ponte de diodos. O amplificador de potência é um inversor meia ponte montado nos transistores VT2, VT3 e capacitores C4, C5 (Moin V.S. Transistores estabilizados conversores. - M.: Energoatomizdat, 1996). Ele usa o mais barato dos transistores de alta tensão KT940A. A tensão em seu coletor está próxima do máximo permitido, mas como os testes mostraram, esta unidade é capaz de trabalhar mesmo com uma tensão de 335 V. O uso de transistores de alta frequência resolve parcialmente o problema da corrente contínua. Outras medidas foram tomadas para protegê-lo. Assim, a inclusão dos resistores R14, R15 no circuito coletor dos transistores VT2, VT3 limita suas correntes mesmo com um curto-circuito no transformador T2 ou carga. A potência dissipada pelos resistores é de 0,1 ... 0,15 W, o que reduz a eficiência em não mais de 5%. A saturação excessiva do transistor aberto é eliminada limitando a corrente de base usando o resistor R11. E isso é melhor do que usar os resistores de base R12, R13 para limitar a corrente, pois no primeiro caso a corrente de base durante o tempo em que o pulso de abertura está presente está diminuindo. Na fig. A Figura 2 mostra a forma da corrente de base quando ela é limitada pelo resistor R11 (Fig. 2, a) e pelos resistores R12, R13 (Fig. 2,6). Quando o transistor está operando no modo chave, é necessário que ele esteja em estado saturado Knac \u21d Ib / (Ik / h1e)> 2,6 por quase toda a duração do pulso de abertura. Como mostrado na fig. 1, desta vez corresponde ao segmento t2-t3. Somente no final do pulso (t4-t1) é necessário reduzir a corrente de base para que o fator de saturação Knas se aproxime de 3. Isso reduzirá as perdas de comutação nos transistores. No entanto, deve-se reconhecer que este método de redução de perdas de comutação é eficaz apenas com ajuste fino do estágio de saída, e isso é possível com uma duração de pulso constante (t1-tXNUMX=const). Como esta condição não é atendida no dispositivo descrito, também é impossível ajustar a cascata. Uma pequena corrente flui através do resistor R17, o que garante que o dispositivo seja iniciado quando estiver conectado à rede. O filtro L1 L2C6C7 protege a rede da interferência do repelente de roedores. Na versão do autor do dispositivo, a placa de circuito impresso contém um IC, um transistor VT1 e resistores e capacitores associados, além de um diodo Zener VD4 e capacitores C8, C9. Para o restante das peças, foi utilizada a montagem articulada em um pedaço de fibra de vidro. Os transistores VT2, VT3 são fixados à placa com parafusos e porcas M3. No dispositivo, podem ser usados resistores MLT da potência indicada no diagrama. Capacitores C4, C5-C7 - K73-17, C9, C10 - K50-29 ou K50-35, o resto - qualquer cerâmica. Para indutores de enrolamento L1, L2 e transformador T1, núcleos de anel K12x5x5,5, K12X8XZ, K16x8xb, etc. de ferrite são adequados. As bobinas L1, L2 contêm 20 voltas de fio PELSHO 0,25 dobrado ao meio. O enrolamento 1-2 do transformador T1 contém 210 voltas de fio PELSHO 0,1, enrolamentos 3-4 e 5-6 - 18 voltas de PELSHO 0,25 cada. O transformador T2 pode ser enrolado em núcleos de anel de ferrite K20x10xb, K28x16x9, K32X16X8 e até mesmo em um núcleo magnético de ferrite em forma de W, por exemplo, de um transformador de bloqueio de uma TV de tubo antiga. O enrolamento 1-2 contém 200 voltas de fio PELSHO 0,2, 3-4 - 8 voltas de fio PELSHO 0,3. Todos os circuitos magnéticos são feitos de graus de ferrite 1500NM, 2000NM, 3000NM. Os microcircuitos K561LA7 e K561TM2 podem ser substituídos pelos correspondentes da série 564. Em vez dos transistores KT940A, é permitido o uso de KT854, KT858, KT872 e outros de alta tensão. Switch SA1 - P2K ou qualquer outro cabeçote dinâmico de pequeno porte - 4GDV-1.
Para configurar o dispositivo, é necessária uma fonte de alimentação externa com tensão de 20 ... 25 V. Primeiro, a parte montada na placa de circuito impresso é ajustada separadamente. A fonte de alimentação (observando a polaridade!) é conectada ao capacitor C0.62 através de um resistor com resistência de 1 ... 9 kOhm. A operação do gerador LF e dos divisores de frequência podem ser verificados usando o LED. O cátodo do LED é soldado ao terminal negativo do capacitor C9 e o ânodo através de um resistor com resistência de 5,1 ... 10 kOhm - alternadamente aos terminais inferiores (de acordo com o diagrama) dos resistores R1-R4. A frequência de piscar do LED deve ser reduzida pela metade a cada vez. Quando os contatos da chave SA1 estão fechados, a frequência diminui várias vezes. Se você tiver um osciloscópio ou medidor de frequência, verifique a faixa de frequência gerada pelo gerador ultrassônico. Para fazer isso, reduza a frequência do gerador de LF conectando em vez de C1 um capacitor com capacidade de 2,2 ... 4,7 μF e em vez de R5 um resistor com resistência de 1 ... 3 MΩ. A frequência é medida alternadamente nos pinos 1 e 2 do chip DD2. Deve ter 16 valores diferentes, de cerca de 25 a 50 kHz. Se necessário, a faixa de frequência pode ser ajustada usando os resistores R6-R10: o divisor R7R9 define a frequência média; quando a resistência do resistor R6 diminui, o desvio aumenta; os resistores R8, R10 fornecem uniformidade de mudança de frequência. Na ausência de instrumentos de medição, é possível verificar a operacionalidade do gerador ultrassônico transferindo-o para a faixa de som. Para fazer isso, um capacitor adicional com capacidade de 3 ... 820 pF é conectado em paralelo com o capacitor C3300 e, usando um telefone de alta resistência conectado aos pinos 1 e 2 do microcircuito DD2, eles ouvem a frequência com que o gatilho muda. Depois disso, tendo instalado o resistor R5 e os capacitores C1, C3 das classificações indicadas no diagrama, procede-se à configuração do dispositivo como um todo. Os elementos do aparelho possuem conexão galvânica com a rede elétrica, portanto, ao configurá-lo, você deve tomar precauções! A placa de circuito impresso é conectada ao transformador T1 de acordo com o diagrama de circuito. O IC é alimentado por uma fonte externa. A potência total é fornecida ao estágio de saída conectando o terminal negativo do capacitor C10 ao emissor do transistor VT2. Se não houver erros na instalação e as peças estiverem em boas condições, o estágio de saída funcionará imediatamente. Você só precisa definir a potência de saída desejada. Para fazer isso, meça a queda de tensão no resistor R18, deve ser de 1 ... 1,2 V. Em uma tensão mais baixa, o enrolamento 3-4 do transformador T2 deve ser aumentado em 1-2 voltas, com um maior , reduzido pelo mesmo número de voltas. Se os transistores VT2, VT3 aquecerem, você precisará reduzir a resistência do resistor R11. Após realizar essas operações, a fonte de alimentação externa é desconectada do CI e todas as conexões são feitas de acordo com o diagrama de circuitos. Autor: I. Tanasiychuk, Storozhynets, região de Chernivtsi; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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