Text
                    ЭЛЕКТРОНИКА
СВОИМИ РУКАМИ
• ••••

УДК 621.38 ББК 32.84 ВИ Подписано в печать 09.11.2006. Фомат 84х1081/з2. Гарни- тура New Baskerville. Печать офсетная. Усл. печ. л. 3,36. Тираж 3000 экз. Заказ № 5641. В помощь радиолюбителю. Выпуск 15 : Информацион- ен ный обзор для радиолюбителей / Сост. В. А. Никитин. - М.: НТ Пресс, 2007. - 64 с.: ил. - (Электроника свои- ми руками). ISBN 5-477-00587-4 В этой книге приведены краткие описания и принципи- альные схемы конструкций, ранее опубликованных в радио- любительской литературе. Их вполне достаточно для сбор- ки и налаживания различных приборов. Учтены интересы начинающих радиолюбителей самого разного возраста. Для широкого круга радиолюбителей. УДК 621.38 ББК 32.84 Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения владельца авторских прав. Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно остается, издательство не может га- рантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В свя- зи с этим издательство не несет ответственности за возможный ущерб любого вида, связанный с применением содержащихся здесь сведений. © Никитин В. А., составление, 2007 © Оформление «НТ Пресс», 2007
СОДЕРЖАНИЕ Глава 1 Блоки питания......................................5 1.1. Бестрансформаторное питание. Зирюкин Ю......5 1.2. Блок, заменяющий элемент питания. Каревский К...6 1.3. Блок питания на оптопарах. Нечаев И.........8 1.4. Малогабаритный сетевой блок питания. Капуза В...9 1 .*». Блок питания - зарядное устройство. Нечаев И.11 Глава 2 Переключатели елочных гирлянд..........................14 2.1. Мерцающая гирлянда. Межлумян А.............14 2.2. Переключатель двух гирлянд. Тречёкас Й..........15 2.3. Переключатель трех гирлянд. Нечаев И............17 2.4. Автомат световых эффектов. Романчук А...........19 2.5. Переключатель гирлянд малогабаритной елки. Нечаев И.........................................21 Глава 3 Электронные реле..................................24 3.1. Электронное реле с малым гистерезисом. Пионтак Б........................................24 3.2. Сенсорный выключатель напряжения. Иванов Б.25 3.3. Акустическое реле. Иванов Б................27 3.4. Сенсорный выключатель. Куцев М.............28 Глава 4 Таймеры...........................................30 4.1. Таймер для радиоприемника. Нечаев И........30 4.2. Таймер для периодического включения нагрузки. Александров И.................................. 31
4 В помощь радиолюбителю 4.3. Таймер для отключения игровой приставки. Федотов М.......................................34 4.4. Таймер к цифровому мультиметру. Пискунов А...37 4.5. Таймер с питанием от батарей.................38 Глава 5 Терморегуляторы.....................................40 5.1. Регулятор температуры паяльника. Гольдреер В.40 5.2. Простоитерморегулятор........................41 5.3. Терморегулятор по схеме триггера Шмитта. Лобачев В.......................................42 5.4. Терморегулятор. КрыловА......................43 5.5. Терморегулятор на тиристоре. Стоянов А.......45 Приложение Радиолюбительская технология........................47 Рабочее место...........................*.........48 Необходимые инструменты и материалы...............49 Механические работы...............................56 Механическая сборка изделий.......................59 Литература..........................................62
ГлаваП Блоки питания 1.1. Бестрансформаторное питание. Зирюкин Ю. [1] Этот простой блок питания предназначен для малогабарит- ной аппаратуры, рассчитанной на напряжение от 7 до 9 В, ток потребления которой не превышает 30 мА. Принципи- альная схема блока питания приведена на рис. 1. Рис. 1. Принципиальная схема бестрансформаторного блока питания При питании от сети переменного тока с напряжением 220 В вместо обычно используемого сетевого трансформа- тора установлены гасящие конденсаторы С1 и С2. В каче- стве выпрямителя используется мостиковая схема, собран- ная из двух диодов VD1, VD2 и двух стабилитронов VD3, VD4. В течение одного полупериода переменного тока он
6 Глава 1 Блоки питания протекает через Cl, R2, VD3, СЗ, VD2 и С2, а в течение вто- рого полупериода - через С2, VD4, СЗ, VD1, R2 и С1. Таким образом, конденсатор СЗ заряжается в одинаковой поляр- ности оба полупериода сетевого напряжения, сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, и к нему подключа- ется нагрузка. Резистор R2 предназначен для ограничения тока через стабилитроны. Конденсаторы С1 и С2 должны быть рассчи- таны на рабочее напряжение 400 В в связи с тем, что ампли- тудное значение переменного напряжения 220 В составляет 311 В. Резистор R1 служит для разряда конденсаторов С1 и С2 после отключения устройства от сети. Если использовать конденсаторы С1 и С2 емкостью по 1 мкФ и стабилитроны типа Д814Б, при токе нагрузки 5 мА выходное напряжение составляет 8 В, а при токе 20 мА - 7,6 В. 1.2. Блок, заменяющий элемент питания. Каревский К. [2] Предлагаемый блок питания был разработан для замены гальванического элемента 373 в электромеханических часах «Слава», но может использоваться и в других целях. Принци- пиальная схема блока показана на рис. 2. Рис. 2. Принципиальная схема блока питания
Блок, заменяющий элемент питания *7 Напряжение электросети 220 В подается на мостиковый выпрямитель, состоящий из четырех малогабаритных дио- дов VD1-VD4, через гасящий конденсатор С1. Выпрямлен- ное напряжение фильтруется конденсатором С2 и стабили- зируется с помощью последовательного соединения светодиода HL1 с диодом VD5, который включен в прямом направлении. Такое соединение обеспечивает получение выходного напряжения около 1,7 В. На выходе блока вклю- чен аккумулятор G1 типа Д-0,06, благодаря которому при пропадании напряжения сети нагрузка поддерживается под током примерно в течение суток. Диод VD6 предотвращает разряд аккумулятора через цепь, образованную элементами HL1, VD5. При использовании этого блока питания необхо- димо обратить внимание, что нижний по схеме вывод под- ключения к электросети во избежание поражения током должен присоединяться к нулевому проводу, но ни в коем случае не к фазовому. Элементы схемы размещены на двухсторонней печатной плате, показанной на рис. 3. Ее размеры позволяют помес- тить блок питания в отсеке, предназначенном для гальвани- ческого элемента. Светодиод припаивают к печатной плате гибкими проводниками для его размещения на передней па- нели часов или другого устройства, что позволит следить за исправностью схемы. Рис. 3. Печатная плата блока питания
8 Глава И 1 Блоки питания 1.3. Блок питания на оптопарах. Нечаев И. [3] Одним из недостатков бестрансформаторных блоков пита- ния является опасность поражения пользователя электри- ческим током. Схема предлагаемого блока питания, также являясь бестрансформаторной, избавляет от этого недостат- ка путем гальванической развязки нагрузки от электросети. Принципиальная схема блока питания приведена на рис. 4. Напряжение сети 220 В через гасящий конденсатор С1 подается на мостиковый выпрямитель, собранный на диодах VD1-VD4. Выпрямленным напряжением питается цепочка инфракрасных светодиодов VD5-VD8, соединенных последо- вательно. Инфракрасное излучение каждого светодиода вос- принимается соответствующим фотодиодом VD9-VD12, что обеспечивает гальваническую развязку между цепями, под- ключенными к электросети, и цепями нагрузки. Благодаря последовательному соединению фотодиодов выходное напря- жение равняется сумме напряжений, генерируемых каждым фотодиодом. Конденсатор С2 отфильтровывает пульсации, а аккумулятор G1 типа Д-0,06 или Д-0,125, заряжаясь при нали- чии напряжения сети, питает нагрузку во время его отсут- ствия. При этом разряда аккумулятора на цепь фотодиодов не
Малогабаритный сетевой блок происходит в связи с тем, что их темновые сопротивления достаточно велики. Резистор R1 служит для разряда, конден- сатора С1 после отключения блока питания от сети. Емкость конденсатора С1 подбирается в зависимости от необходимого тока нагрузки. Фотодиоды могут обеспечить ток до 1,5 мА при емкости конденсатора, равной 1 мкФ. Ко- личество фотодиодов (и соответствующее количество свето- диодов) определяется необходимым выходным напряжени- ем исходя из того, что напряжение каждого фотодиода при указанном токе составляет 0,4 В. Все элементы схемы размещаются на печатной плате, по- казанной на рис. 5. Свето- и фотодиоды нужно расположить вплотную один к другому, чтобы обеспечить максимальный ток фотодиода. Как и в предыдущих схемах, конденсатор С1 должен быть рассчитан на рабочее напряжение 400 В. Рис. 5. Печатная плата блока питания 1.4. Малогабаритный сетевой блок питания. Капуза В. [4] Малогабаритный блок питания обеспечивает получение вы- ходного напряжения 9 В при токе нагрузки до 20 мА. Он со- бран по комбинированной схеме, совмещая малые габариты, присущие бестранформаторным блокам питания, с защитой от поражения электрическим током, присущей трансформа- торным блокам. Для этого его схема, приведенная на рис. 6, содержит гасящий конденсатор С1 и трансформатор Т1. Гасящий конденсатор С1 с параллельным резистором R1, который необходим для разряда гасящего конденсатора при
10 Глава И 1 Блоки питания Рис. 6. Принципиальная схема малогабаритного блока питания отключении блока от сети, включен в цепь первичной об- мотки трансформатора Т1. Это позволяет использовать ми- ниатюрный трансформатор с небольшим числом витков первичной обмотки. Вторичная обмотка трансформатора нагружена диодным мостом VD1-VD4. Выпрямленное на- пряжение фильтруется конденсатором СЗ и поступает на электронный стабилизатор напряжения, выполненный на транзисторе VT1 и стабилитроне, тип которого выбирает- ся в зависимости от необходимого выходного напряжения. На выходе установлен сглаживающий конденсатор С4. Кон- денсатор С2 предназначен для уменьшения пульсаций вып- рямленного напряжения и, в зависимости от фактического уровня пульсаций, подключается либо к точке А, либо к точ- ке В. В цепь первичной обмотки трансформатора включе- на коммутаторная лампочка, выполняющая две функции: она сигнализирует о включенном состоянии блока и явля- ется предохранителем. Трансформатор Т1 собран на сердечнике 1116x8 от карман- ных приемников. Первичная обмотка содержит 1200 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,13 мм, а вторичная - 510 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,18 мм. Обмотки должны быть тщательно изолированы одна от другой и от магнитопровода. Габариты корпуса блока достаточно малы: 40x40x30 мм.
Блок питания - зарядное устройство “| *| 1.5. Блок питания - зарядное устройство. Нечаев И. [5] Большинство переносной аппаратуры рассчитано на пита- ние от автономных источников - гальванических или акку- муляторных батарей. В то же время при стационарном ис- пользовании такой аппарат целесообразно питать от сети переменного тока. Предлагаемый блок питания совмещает функции применения электросети с устройством, предназна- ченным для зарядки аккумуляторной батареи типа 7Д-0Д25 или аналогичной, которая необходима в переносном режи- ме. Принципиальная схема такого блока питания приведена на рис. 7. Рис. 7. Схема блока питания с зарядным устройством Переменное напряжение сети 220 В через сетевой трансформатор Т1 поступает на выпрямительный диодный мост VD1 с конденсатором фильтра С1 и далее - на вход ин- тегрального стабилизатора напряжения DA1. Выходное напряжение определяется потенциалом вывода 8 DA1,
12 Глава И 1 Блоки питания___________________________ который может регулироваться переменным резистором R2, если переключатель SA1 установлен в верхнее по схеме положение. При этом на выходе XI может устанавливаться напряжение в пределах от 5 до 12 В. Конденсатор С2 слу- жит для дополнительного сглаживания пульсаций. В нижнем по схеме положении переключателя SA1 уста- навливается режим зарядки аккумулятора. При этом потен- циал вывода 8 микросхемы DA1, который зависит от сопро- тивлений резисторов R4 и R3, а также от проводимости транзистора VT1, устанавливается автоматически в зависи- мости от степени разряда аккумуляторной батареи, под- ключенной к выходу Х2. При этом выходное напряжение стабилизатора через истоковый повторитель на транзисто- ре VT2 и диод VD2 поступает на аккумулятор и подключен- ный последовательно с ним резистор R6. Ток заряда обра- зует на нем падение напряжения, которым отпирается транзистор VT1. Возникает ток через светодиод HL1 и транзистор VT1. В результате увеличивается падение на; пряжения на резисторе R4 и уменьшается потенциал выво- да 8 микросхемы. Вместе с тем горение светодиода сигна- лизирует о наличии процесса зарядки. При сильно разряженной батарее ток заряда максимален, транзистор VT1 близок к насыщению, падение напряжения на резисторе R4 велико и потенциал вывода 8 микросхемы минимален. Поэтому выходное напряжение стабилизатора окажется максимальным и также максимальным будет ток заряда. По мере заряда напряжение аккумулятора увеличива- ется, а ток заряда уменьшается. Уменьшается также падение напряжения на резисторе R6, что вызывает уменьшение кол- лекторного тока транзистора VT1. Потенциал вывода 8 мик- росхемы растет, а ее выходное напряжение уменьшается, что приводит к дальнейшему уменьшению зарядного тока. Когда напряжение аккумулятора достигнет номинального, транзи- стор VT1 запрется, выходное напряжение микросхемы ста- нет минимальным и через батарею будет протекать мини- мальный зарядный ток, поддерживающий ее в заряженном состоянии, но не приводящий к перезарядке.
_______________________________________________ 13 Истоковый повторитель на транзисторе VT2 предназна- чен для ограничения зарядного тока, если подключен сильно разряженный аккумулятор. По мере его заряда с уменьшени- ем коллекторного тока транзистора VT1 должна уменьшаться яркость светодиода. С окончанием процесса заряда светоди- од гаснет. Сопротивление резистора ИГподбирается в режиме пи- тания так, чтобы выходное напряжение регулировалось в нужных пределах. Сопротивление резистора R3 подбирает- ся в режиме зарядки при отсутствии аккумулятора так, что- бы напряжение на выводе Х2 составляло 10 В (для батареи 7Д-0Д25). Наконец, подбором сопротивления резистора R6 добиваются получения зарядного тока, равного 10 мА при ба- тарее, разряженной до 7 В. Параметры сетевого трансформатора определяются ис- ходя из мощности, потребляемой нагрузкой. Напряжение вторичной обмотки должно составлять примерно 12 Вэфф.
Глава 2 Переключатели елочных гирлянд Некоторые приведенные здесь конструкции имеют бестранс- форматорное питание от сети переменного тока напряжени- ем 220 В. Поэтому и сами гирлянды, и монтаж, включая плату с элементами схемы, находятся под напряжением сети. Будьте крайне осторожны и не прикасайтесь к провод- никам во избежание поражения электрическим током! 2.1. Мерцающая гирлянда. МежлумяиА. [6] Хотя эта схема была опубликована почти 30 лет назад, она и сегодня может с успехом применяться благодаря своей про- стоте. Мерцание гирлянды или осветительной лампы, кото- рую также можно использовать, достигается за счет перемен- ного сдвига фаз между моментами начала полупериода сетевого напряжения и импульсами, генерируемыми мест- ным генератором. Принципиальная схема устройства пока- зана на рис. 8. Вход устройства вилкой XI подключается к сети перемен- ного тока напряжением 220 В, а к выходу Х2 присоединяется гирлянда. Таким образом, напряжение сети поступает на одну диагональ диодного моста V1-V4, а к другой диагонали через тринистор V5 подключена гирлянда. На управляющий электрод тринистора подаются импульсы, генерируемые
Переключатель двух гирлянд "| 5 Рис. 8. Принципиальная схема мерцающей гирлянды транзисторами V6 и V7, которые включены по схеме анало- га однопереходного транзистора. На эмиттер и базу транзи- стора V6 поступают регулируемые напряжения с перемен- ных резисторов R3 и R5 от стабилизированного источника (R2, V9). Частота повторения импульсов не зависит от час- тоты сети переменного тока. Поэтому яркость свечения гир- лянды постепенно нарастает до максимума, после чего посте- пенно убывает до минимума. Переменными резисторами устанавливается скорость изменения яркости ламп. Конденсатор С2 сглаживает пульсации выпрямленного на- пряжения. Диод V8 препятствует разряду С2 на стабилитрон V9. Вместо транзистора КТ326А можно использовать КТ361А. Вместо тринистора КУ201К можно установить КУ201Л. 2.2. Переключатель двух гирлянд. Тречёкас Й. [7] Этот переключатель способен работать в двух режимах: при первом поочередно включаются лампы гирлянд, а при вто- ром загорающаяся гирлянда мигает. Принципиальная схема переключателя приведена на рис. 9. Основой схемы являются два мультивибратора. Один, со- бранный на элементах 2И-НЕ DD1.1 и DD1.2, генерирует им- пульсы низкой частоты, а второй на таких же элементах DD1.3
16 Глава И 2 Переключатели елочных гирлянд
Переключатель трех гирлянд “|7 и DD1.4 генерирует импульсы более высокой частоты повто- рения. Когда включен тумблер SA1, на входы элемента DD1.3 подается напряжение высокого уровня, нижний по схеме мультивибратор не работает и с его вывода 11 высокий уро- вень напряжения подается на выводы 2 и 12 элементов 2И DD2.1 и DD2.2. При этом импульсы с выходов верхнего муль- тивибратора подаются на другие входы этих элементов, кото- рые поочередно переключаются, отпирая то тринистор VS1, то VS2, в результате чего по очереди зажигаются гирлянды НЫиНЬ2. Если разомкнуть тумблер, начинает работать нижний мультивибратор, и на выводах 2 и 12 элементов 2И уровни начинают быстро переключаться. Поэтому лампы горящей гирлянды начинают мигать. Питание всей схемы осуществляется непосредственно от сети через выпрямитель, собранный по мостовой схеме из четырех диодов VD1-VD4. Для питания микросхем требует- ся отдельный выпрямитель с выходным стабилизированным напряжением 5 В. Использование мощных диодов Д245Б и тринисторов КУ202Н позволяет использовать гирлянды мощностью по 500 Вт. Однако диоды Д245Б допускают обрат- ное напряжение не более 300 В, а амплитуда напряжения сети 220 В достигает 311 В. Поэтому вместо диодов Д245Б нужно использовать Д246Б. 2.3. Переключатель трех гирлянд. Нечаев И. [8] Этот переключатель предназначен для подключения трех гирлянд, рассчитанных на напряжение 180 В мощностью до 20 Вт каждая. Гирлянды переключаются поочередно в коль- цевом цикле. Принципиальная схема переключателя дена на рис. 10. Переменное напряжение сети 220 В поступает вилку ХР1. В качестве гасящих элементов денсатор С5 и резистор R7, за которым следует VD2 для стабилизации положительной ного напряжения. Диод VD1 и конденсатор СЗ 2-5641
18 Глава И 2 Переключатели елочных гирлянд XPt -220 В 22 R7 510 С50|1 мк \Ю2Д814Б К выв. 14DD1 « ♦ К------ + | VD1Д9Б „ _ __ ч 1 50мкх12В К выв. 7 DD1 « 4 - ;; --- R1 ЗМ 3JVD3 КД105Б —тб xsl'" xs£ xsf* Рис. 10. Принципиальная схема переключателя трех гирлянд однополупериодный выпрямитель, который используется для питания интегральной микросхемы DD1. Выбор микро- схемы серии К561, рассчитанной на широкий диапазон на- пряжений питания (от 3 до 15 В), позволяет отказаться от хо- рошей стабилизации питающего напряжения. На элементах DD1.1, DD1.5 и DD1.6 собран генератор им- пульсов прямоугольной формы с частотой повторения около 1 Гц при длительности импульсов, равной длительности пау- зы. Импульсы с выходов 2, 4 и 6 микросхемы следуют один за другим и подаются соответственно на входы элементов DD1.4, DD1.3 и DD1.2, которые являются буферными. С их выходов через ограничительные резисторььИб, R4 и R3 импульсы по- ступают на управляющие электроды тринисторов VS3, VS2 и VS1, поочередно отпирая каждый из них. Таким образом, гир- лянды, подключенные к соединителям XS1-XS3, включаются последовательно одна за другой по кольцевому циклу. Диод VD3 предназначен для питания гирлянд однополупериодным напряжением, что вполне допустимо, иначе пришлось бы вме- сто одного диода использовать мостик из четырех диодов. Все элементы переключателя монтируются на односто- ронней печатной плате, показанной на рис. 11. В налаживании схема переключателя не нуждается. При желании изменить частоту переключений гирлянд это до- стигается изменением емкости конденсаторов Cl, С2 и С4. Конденсатор С5 должен иметь рабочее напряжение не менее
Автомат световых эффектов *) 9 Рис. 11. Печатная плата переключателя трех гирлянд 400 В. Целесообразно заменить тринисторы, так как прямое допустимое напряжение в закрытом состоянии для КУ107Б не превышает 250 В, а амплитудное значение сетевого напря- жения составляет 311 В, что чревато пробоем тринисторов. Лучше использовать тринисторы КУША, рассчитанные на указанное напряжение 400 В. 2.4. Автомат световых эффектов. Романчук А. [9] Отличительными особенностями этого устройства являются возможность с его помощью украсить малогабаритную ново- годнюю елочку и питание от батарей, что исключает опас- ность поражения электрическим током и необходимость в проводах подключения к электрической розетке. Автомат собран на двух микросхемах серии К176: двойном D-триггере, К176ТМ2 и счетчике-дешифраторе К176ИЕ4. Принципиальная схема автомата представлена на рис. 12. На элементе DD1.1 собран генератор импульсов, частоту которых можно изменять с помощью переменного резистора Rl. С выхода генератора импульсы поступают на счетный вход микросхемы DD2, к выходам a-g которой можно присое- динить семь гирлянд, состоящих из соединенных последова- тельно четырех светодиодов АЛ307Б (красного свечения) или АЛ307Г (зелёного свечения). Сопротивления резисторов RH 2*
20 Глава И 2 Переключатели елочных гирлянд R1 470k R310k Рис. 12. Принципиальная схема автомата световых эффектов нужно подобрать так, чтобы ток каждой гирлянды не пре- вышал 5 мА (предельный выходной ток микросхемы). Если используются миниатюрные лампочки накаливания ELI, аналогично подбирается сопротивление резистора Ror: про- ходящий через него ток не должен быть более 5 мА. Оригинальность схемы состоит в том, что вместо исполь- зования в качестве DD2 обычного десятичного счетчика при- менен счетчик-дешифратор для семисегментных индикато- ров. Поэтому при поступлении первого импульса загорятся гирлянды, подключенные к выходам b и с, при поступлении второго импульса - a, b, d, е и g и т.д. Использование второго D-триггера еще больше усложняет процесс. Он опрокидыва- ется через каждые 10 импульсов генератора, когда с вывода 2 счетчика DD2 поступает импульс переполнения. Тогда на входе S счетчика высокий уровень заменяется низким и на- оборот. При высоком уровне на входе S счетчика уровни его активных выходов будут низкими, и гореть будут именно те
Переключатель гирлянд малогабаритной елки 21 гирлянды, которые соответствуют цифрам семисегментного индикатора. При низком же уровне на входе S вместо этих гирлянд будут гореть остальные. 2.5. Переключатель гирлянд малогабаритной елки. Нечаев И. [10] Этот переключатель отличается от других питанием от сети переменного тока напряжением 220 В с использованием по- нижающего сетевого трансформатора и наличием трех независимых тактовых генераторов, которые управляют за- жиганием соответствующих гирлянд, что приводит к не- предсказуемому эффекту. Кроме того, во избежание выхода из строя ламп накаливания, когда напряжение подается на холодную нить, сопротивление которой мало, и пусковой ток значительно превышает номинальный, в промежутках между периодами горения на лампы подается около 30% но- минального напряжения. Принципиальная схема переклю- чателя приведена на рис. 13. Каждый из трех генераторов собран на двух элементах микросхемы НЕ DD1. Частота генерируемых ими импульсов устанавливается переменными резисторами R2, R4 и R8. Импульсы с выхода генераторов подаются на базы ключевых транзисторов VT1, VT2 иУТЗ через резисторы R6, R9 и R10, которые ограничивают базовые токи транзисторов. Гирлян- ды собраны из миниатюрных ламп СМН1,25-40 (1,25 В, 40 мА) или СМН2,5-50 (2,5 В, 50 мА). Их число в гирлянде зависит от напряжения вторичной обмотки трансформатора. Когда на верхний по схеме вывод вторичной обмотки поступает отрицательный полупериод напряжения, а все транзисто- ры заперты, горят лампы всех гирлянд через открытые ди- оды VD4, VD6 и VD8. В течение же положительных полупе- риодов указанные диоды запираются и лампы не горят. Поэтому в течение всего периода они горят вполнакала. Но если отпирается один из транзисторных ключей, например VT1, в течение положительного полупериода зажигаются лампы гирлянды EL1-EL6 через диод VD3 и открытый тран- зистор VT1. Таким образом, лампы этой гирлянды загорятся
22 Глава И 2 Переключатели елочных гирлянд К выв. 14DD1 VD2 R51k КД103Б -Ш—и—т-— С1 -12 1000 мкх 16 В “Т Квыв. 7DD1 С21мк|| EL1 Вкл.» -220 В DD1.1 2 R1 200k R65,1k DD1.2 3 VD1 2 2 КС212В VT1 КТ3117А EL6® VD3 КД103Б .....И >> VD4K КД103Б ^EL13 DD1 К561ЛН2 R95,1k DD1.3 R21M DD1.4 12 11 R3200k R41M VT2 КТ3117А СЗ 1 мк VD5 КД103Б •М---- EL12 КД103Б VD6 2[ । ’ 0EL18 Рис. 13. Принципиальная схема переключателя гирлянд малогабаритной елки полным накалом. В связи с независимой работой генерато- ров какая-либо периодичность вспыхивания гирлянд отсут- ствует. Питание микросхемы осуществляется от той же вторич- ной обмотки трансформатора с помощью однополупериод* ного выпрямителя, состоящего из диода VD2, гасящего ре- зистора R5, конденсатора сглаживающего фильтра С1 и стабилитрона VD1. Сетевой трансформатор может быть любым с напряжени- ем вторичной обмотки от 12 до 36 В и мощностью 20-40 Вт. Все элементы схемы, кроме гирлянд и трансформатора, раз- мещаются на односторонней печатной плате, показанной на рис. 14.
Переключатель гирлянд малогабаритной елки 23 к Т1 Рис. 14. Печатная плата переключателя гирлянд малогабаритной елки
Глава Электронные реле 3.1. Электронное реле с малым гистерезисом. Лионгак Б. [11] Любое электромагнитное реле характеризуется значитель- ной разницей между значениями тока срабатывания и тока отпускания. Во многих устройствах это недопустимо. Пред- лагаемая схема, показанная на рис. 15, устраняет такой недо- статок. Рис. 15. Схема реле с малым гистерезисом Пока входное напряжение Ubx меньше суммарного напря- жения пробоя стабилитронов Д1-ДЗ, транзистор Т1 заперт и реле Р1 обесточено. Как только входное напряжение пре- высит указанный порог, транзистор откроется и реле срабо- тает. При последующем уменьшении входного напряжения
Сенсорный выключатель напряжения 25 транзистор сразу же запрется и реле отпустит. Достигаемый эффект обусловлен тем, что, в отличие от электромагнитно- го реле, у транзистора напряжения отпирания и запирания практически одинаковы. Резистор R2 предназначен для ограничения тока базы транзистора. Резистор R3 служит для установки рабочего тока реле. Диод Д4 предотвращает пробой коллекторного перехода транзистора при его запирании возникающей ЭДС самоиндукции обмотки реле. Напряжение срабатывания устройства устанавливается подбором стабилитронов в цепочке и выбором реле. При указанных на схеме элементах напряжение срабатывания ус- тройства составляло 29,4 В, а отпускания - 29,2 В. Безуслов- но, напряжение срабатывания электромагнитного реле дол- жно быть меньше необходимого напряжения срабатывания устройства. В схеме предусмотрено применение реле Р1 типа РЭС9, паспорт РС4.524.200, которое срабатывает при напря- жении на обмотке 15 ±1,5 В. В этих условиях вместо транзис- тора П302 можно использовать современный и маломощный транзистор КТ361В. Если применить реле РЭС9, паспорт РС4.524.203, напряжение срабатывания которого составляет всего 3,3 В, и удалить резистор R3, то напряжение срабаты- вания устройства можно будет получить около 4 В, установив один стабилитрон КС 133. Однако при этом потребуется ис- пользовать транзистор, допускающий увеличенный ток кол- лектора, например КТ3108Б. 3.2. Сенсорный выключатель напряжения. Иванов Б. [12] Это устройство позволяет одним касанием сенсорного контак- та включить или выключить нагрузку мощностью до 1000 Вт. Принципиальная схема устройства приведена на рис. 16. Схема построена на трех тиратронах с холодным катодом типа МТХ-90. Тиратроны VI и V2 образуют триггер с емкост- ной связью, который переключается касанием сенсорной пло- щадки Е1 через тиратрон V3. Когда зажигается тиратрон V2, напряжением с его катода отпирается тринистор V5, замыкая
26 Глава 3 Электронные реле Рис. 16. Схема сенсорного выключателя напряжения
Акустическое реле 27 горизонтальную диагональ диодного моста V6-V9. В результа- те включается нагрузка (в данном случае - лампа Н1). Следую- щее прикосновение к сенсорной площадке приводит к пере- броске триггера, тиратрон V2 запирается, горизонтальная диагональ моста размыкается, и нагрузка обесточивается. Тиратроны МТХ-90 можно заменить тиратронами ТХ4Б. Диодный мост, собранный из диодов Д226Б, каждый из которых рассчитан на максимальный выпрямленный ток 300 мА, допускает использование нагрузки мощностью не более 132 Вт. При необходимости коммутирования нагруз- ки мощностью до 1000 Вт следует использовать диоды, рас- считанные на выпрямленный ток не менее 2,3 А, например диоды КД230А. 3.3. Акустическое реле. Иванов Б. [13] Это устройство предназначено для включения электролам- пы или другой нагрузки при воздействии на микрофон како- го-либо звука. Принципиальная схема такого акустического реле приведена на рис. 17. Рис. 17. Принципиальная схема акустического реле Устройство питается от сети переменного тока напряже- нием 220 В с помощью бестрансформаторной схемы. Одно- полупериодный выпрямитель собран на диодах V3, V4 и кон- денсаторе С2. Выпрямленное положительное напряжение фильтруется от пульсаций конденсатором большой емкости С1 и стабилизируется стабилитроном V2. Это напряжение исполь- зуется для питания угольного микрофона В1, включенного
28 Глава И 3 Электронные реле последовательно с первичной обмоткой повышающего транс- форматора Т1. При воздействии звука на микрофон сигнал с вторичной обмотки трансформатора отпирает по управляю- щему электроду тринистор VI, благодаря чему срабатывает электромагнитное реле К1, контактами которого К1.1 вклю- чается питание электролампы Н1. Реле остается во включён- ном состоянии даже после воздействия звука на микрофон, так как тринистор запирается только при снятии анодного напряжения. Для этого служит кнопка S1. При использовании предохранителя с током плавления 0,25 А мощность лампочки не должна превышать 40 Вт. Мик- рофон с трансформаторов могут размещаться в одном поме- щении, а вся остальная часть схемы - в другом. 3.4. Сенсорный выключатель. Куцев М. [14] Сенсорный выключатель предназначен для включения или выключения разных электрических приборов или цепей с помощью одного касания сенсорной площадки. Принципи- альная схема выключателя показана на рис. 18. Рис. 18. Принципиальная схема сенсорного выключателя Схема прибора питается постоянным напряжением 9 В. Прикосновение к сенсорной площадке Е1 возбуждает D-триг- гер DD1.1, на выходе которого (вывод 1) появляется положи- тельный импульс. Его поступление на вход второго D-тригге- ра DD1.2 приводит к перебрасыванию триггера из одного
Сенсорный выключатель 29 устойчивого состояния в другое. Если в исходном положении на выходе триггера (вывод 12) был уровень логического нуля, после переброса там окажется уровень логической единицы. В результате откроется транзистор VT1 и сработает электро- магнитное реле К1, которое своими контактами, не показан- ными на схеме, замкнет цепь управления. Повторное прикос- новение к сенсорной площадке перебросит триггер DD1.2 в исходное состояние, транзистор запрется, реле обесточится, и его контакты разомкнутся. Диод VD1 предназначен для пропуска на вход триггера лишь положительных всплесков наводки с сенсора. Цепочка R1 и С1 служит для формирования импульса на выходе триг- гера DD1.1. Резистор R3 ограничивает ток базы транзисто- ра. Диод VD3 предотвращает пробой коллекторного перехо- да транзистора при его запирании возникающей ЭДС самоиндукции обмотки реле. При использовании рекомендо- ванного автором типа реле РЭС15, паспорт РС4.591.003, сле- дует учесть, что при напряжении 9 В и насыщенном транзи- сторе ток в обмотке реле, сопротивление которой достигает 380 Ом, составит 23,7 мА, то есть чуть больше тока срабаты- вания 21 мА, но значительно меньше гарантированного для стабильной работы рабочего тока 30 ± 3 мА. Кроме того, реле РЭС15 не допускают напряжения между контактами, превы- шающего 127 В.
Глава 4 Таймеры 4.1. Таймер для радиоприемника. Нечаев И. [15] Таймер предназначен для выключения малогабаритного транзисторного приемника примерно через 20 минут после его включения, что может оказаться полезным, особенно в утренние часы, когда люди спешат на работу. Принципиаль- ная схема таймера приведена на рис. 19. Рис. 19. Принципиальная схема таймера для радиоприемника Приемник питается от источника с напряжением 6-12 В через тумблер SA1, который устанавливают в нижнее по схе- ме положение. В исходном состоянии конденсатор С1 разря- жен и на выводе 12 триггера Шмитта микросхемы DD1.1 низкий уровень напряжения, а на выводе11, соответственно, высокий. Поэтому транзистор VT1 заперт и напряжение
Таймер для периодического включения нагрузки 31 питания к приемнику не поступает. Для его включения необ- ходимо кратковременно нажать на кнопку SB1, чтобы заря- дить конденсатор С1. В результате триггер микросхемы опро- кинется, на выводе 11 появится низкий уровень, транзистор отопрется, и на приемник поступит напряжение питания. Этот режим продлится до тех пор, пока в процессе разряда конденсатора через резистор R1 напряжение на выводе 12 микросхемы не снизится до порога переключения триггера. Тогда схема вернется в исходное состояние с выключенным приемником. Для повторного включения достаточно вновь нажать кнопку SB1. Если же нет необходимости использовать таймер, тумблер SA1 переводится в верхнее по схеме положе- ние для постоянного питания приемника. Резистор R2 предназначен для ограничения тока базы транзистора. Выводы остальных трех триггеров микросхе- мы нужно соединить с общим проводом. 4.2. Таймер для периодического включения нагрузки. Александров И. [16] Назначение этого таймера состоит в периодическом включе- нии какой-либо нагрузки, например осветительных ламп, причем длительность включенного состояния и длитель- ность пауз могут устанавливаться раздельно и составлять от нескольких минут до нескольких суток. Принципиальная схе- ма таймера приведена на рис. 20. Питание схемы осуществляется от сети переменного тока с напряжением 220 В через гасящий конденсатор С5 выпря- мителем на диодах VD5, VD6 со сглаживающим пульсации конденсатором СЗ и параметрическим стабилизатором на- пряжения на резисторе R7 и стабилитронах VD1 и VD2, ко- торыми стабилизированное напряжение делится пополам. Конденсатор С1 блокирует стабилитрон VD2 по переменной составляющей тока. Основным каскадом схемы является мультивибратор, со- бранный на операционном усилителе DA1. Он управляет процессами заряда и разряда конденсатора большой емкос- ти С2 (ионистор). Заряд этого конденсатора происходит по
32 Глава 4 Таймеры Рис. 20. Принципиальная схема таймера
_____________Таймер для периодического включения нагрузки 33 цепи R5, Rl, VD3, а разряд - по цепи R6, R2, VD4. Процесс заряда определяет длительность работы таймера, а процесс разряда - длительность паузы. Во время заряда напряжение на конденсаторе медленно нарастает, примерно до 5,2 В, после чего мультивибратор опрокидывается и начинается разряд конденсатора. Во время разряда напряжение на кон- денсаторе медленно уменьшается примерно до 4,2 В, после чего мультивибратор вновь опрокидывается и опять начина- ется заряд конденсатора. Пороги напряжений, между которы- ми происходят заряд и разряд конденсатора, определяются сопротивлениями резисторов R4, R3. Потенциал вывода 6 операционного усилителя DA1 во время заряда С2 примерно равен напряжению питания, а во время разряда примерно равен нулю. Таким образом, мультивибратор вырабатывает прямоугольные импульсы, длительность которых устанавли- вается переменным резистором R5, а длительность пауз - пе- ременным резистором R6. В течение каждого импульса мультивибратора однопере- ходный транзистор VT1 генерирует импульсы, частота кото- рых значительно превышает частоту сети переменного тока. Этими импульсами отпирается симистор VS1, которым вклю- чается питание нагрузки. Во время паузы напряжение на выходе мультивибратора близко к нулю и генерация импуль- сов транзистором VT1 прекращается, благодаря чему симис- тор запирается, а нагрузка обесточивается. Элементы схемы таймера располагаются на односторон- ней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, показанной на рис. 21. В процессе налаживания таймера необходимо подобрать сопротивление резистора R7, чтобы в рабочем режиме тай- мера, когда нагрузка находится под током, потенциал катода стабилитрона VD1 составлял 2/3 от напряжения на конден- саторе СЗ. После длительного перерыва конденсатор С2 оказывает- ся полностью разряжен, и при включении таймера он дол- жен зарядиться примерно до 5,2 В, на что потребуется зна- чительно больше времени, чем установлено переменным резистором R5. Поэтому целесообразно временно устано- вить его на меньшее сопротивление.
34 Глава 4 Таймеры Рис. 21. Печатная плата таймера 4.3. Таймер для отключения игровой приставки. Федотов М. [17] Этот таймер предназначен для выключения игровой при- ставки через определенное время, но может использоваться и в других целях. Перед тем как выключиться, схема выраба- тывает звуковой сигнал и через минуту обесточивает нагруз- ку. После этого повторное включение возможно только че- рез полтора-два часа. Досрочное включение приводит лишь к появлению звукового сигнала. Принципиальная схема тай- мера приведена на рис. 22. Схема содержит два мультивибратора. Элементы DD2.1 и DD2.2 образуют генератор прямоугольных импульсов с час- тотой повторения около 1 Гц. На элементах DD3.2 и DD3'3 собран генератор звуковой частоты. В исходном состоянии конденсатор СЗ разряжен, на базе транзистора VT2 низкий уровень, он заперт, и с его коллектора высокий уровень по- ступает на входы элемента DD2.4, с выхода которого низкий уровень подается на вход 6 элемента DD3 Л. На выходе этого
Таймер для отключения игровой приставки 35
36 Глово 4 Таймеры______________________________ элемента образуется высокий уровень, которым отпираются транзисторы VT4, VT5. Нагрузка, подключенная к гнездам С и В, получает питание от источника, подключенного к гнез- дам А и В. Сразу после включения питания дифференцирующая це- почка Cl, R1 образует короткий импульс, которым обнуля- ется счетчик DD1, а секундные импульсы поступают на его счетный вход С. Когда количество секундных импульсов превысит 8192 (через 2 часа и 16 минут), на выводе 3 счет- чика появится положительный импульс, которым откроет- ся транзистор VT1 и начнет заряжаться конденсатор СЗ. При этом отпирается транзистор VT2 и обнуляет входы эле- мента DD2.4. На выходе этого элемента образуется высокий уровень, поступающий на вход 8 элемента DD2.3, чем раз- решается прохождение секундных импульсов на звуковой генератор. В результате капсюль НА1 издает периодичес- кие звуковые сигналы. Высокий уровень с выхода DD2.4 также подается на вход 6 элемента DD3.4. После того как счетчик DD1 просчитал 8192 импульса, он автоматически обнуляется, и на входе 5 DD3.4 оказывается низкий уровень. По-прежнему сохраняется вы- сокий уровень на выходе DD3.4, транзистор VT3 заперт, и нагрузка остается под током. Счетчик продолжает считать секундные импульсы, и по истечении 64 секунд на его выво- де 6 появляется высокий уровень, который через диод VD1 поступает на вход 5 элемента DD3.4. Теперь на выходе этого элемента создается низкий уровень, запирающий транзисто- ры VT4 и VT5. Нагрузка отключается от питания. При повторной попытке включить питание лишь раздает- ся звуковой сигнал по следующим причинам. Пока конденса- тор СЗ не разрядился через эмиттерный переход транзисто- ра VT2, поддерживается высокий уровень на входе 6. При включении питания дифференцирующая цепочка С6, R7 по- дает положительный импульс на вход 5 DD3.4. На его выхо- де образуется низкий уровень, отпирается транзистор VT3 и через диод VD2 поддерживает высокий уровень на выводе 5 DD3.4. Только после разряда СЗ запрется транзистор VT2, на входе 6 DD3.4 появится низкий уровень, на его выходе полу- чится высокий уровень и включится нагрузка.
Таймер к цифровому мультиметру 37 Элементы схемы устанавливаются на одностороннюю пе- чатную плату, показанную на рис. 23. Рис. 23. Печатная плата таймера для отключения игровой приставки 4.4. Таймер к цифровому мультиметру. Пискунов А. [18] Назначением этого таймера является автоматическое вы- ключение питания цифрового мультиметра через десять ми- нут после его включения. Принципиальная схема таймера приведена на рис. 24. Рис. 24. Принципиальная схема таймера к цифровому мультиметру В схеме таймера используются штатные источник питания G1 и выключатель SA1 мультиметра. Работа схемы обеспечи- вается применением микросхемы DD1, содержащей четыре триггера Шмитта с входной логикой 2И-НЕ. В исходном со- стоянии, когда выключатель SA1 разомкнут, на входе DD1.1 низкий уровень и на выходах DD1.2 и DD1.4 также низкие
38 Глава И 4 Таймеры_________________________________ уровни. Конденсатор С1 разряжен. При этом на выходе DD1.3 высокий уровень, транзистор VT1 открыт, но на муль- тиметр А1 питание не поступает из-за разомкнутого выклю- чателя SA1. При замыкании выключателя на выходе DD1.2 появляет- ся высокий уровень, и конденсатор С1 медленно заряжается через резистор R2 и выходное сопротивление элемента DD1.4. При этом увеличивается потенциал вывода 8 элемен- та DD1.3. Когда он достигнет порога переброса триггера, на выходе DD1.3 появится низкий уровень, транзистор VT1 за- прется, отключив питание мультиметра. Для повторного включения мультиметра необходимо ра- зомкнуть выключатель SA1 и снова его замкнуть. При разом- кнутом SA1 на выходе DD1.2 образуется низкий уровень, и конденсатор С1 разрядится через диод VD1 на выходное со- противление DD1.2. Схема вернется в исходное состояние. 4.5. Таймер с питанием от батарей [19] Таймер предназначен для автоматического отключения ап- парата, подключенного к общему с ним источнику питания, через заранее установленное время. Принципиальная схема таймера представлена на рис. 25. Рис. 25. Схема таймера с питанием от батарей
Таймер с питанием от батарей 39 Таймер включается вразрыв плюсового провода батареи питания аппарата. Коммутирующим элементом является составной транзистор VI, а управляющим - составной тран- зистор V2. В исходном состоянии они оба заперты, а конден- сатор С1 разряжен. В таком режиме батарея питания прак- тически не разряжается, так как ток запертого составного кремниевого транзистора не превышает нескольких нано- ампер. Для включения аппарата необходимо нажать кнопку S1, в результате чего откроется транзистор VI и к аппарату бу- дет подано питание. Одновременно начнется заряд конден- сатора С1. Падением напряжения на резисторе R4 от заряд- ного тока откроется транзистор V2 и заблокирует кнопку S1, которую теперь можно отпустить. В процессе заряда С1 ток заряда уменьшается, и через некоторое время, которое оп- ределяется произведением емкости С1 на сопротивление резистора R4, падения напряжения не хватит, чтобы удер- живать транзистор V2 в открытом состоянии. Тогда он зап- рется и запрет транзистор VI. Питание с аппарата окажется снятым. Каждый составной транзистор можно заменить двумя транзисторами КТ3107Б, диод V3 - любого типа.
Терморегуляторы 5.1. Регулятор температуры паяльника. ГЪльдреер В. [20] Этот очень простой регулятор позволяет поддерживать па- яльник в горячем состоянии, но с недогревом. С помощью регулирующего элемента мощность паяльника, рассчитанно- го на 50 Вт, устанавливается в пределах от 25 до 48 Вт. Прин- ципиальная схема регулятора приведена на рис. 26. К сети ~220 В К паяльнику Д1 Д7Ж Рис. 26. Принципиальная схема регулятора температуры паяльника С помощью диода Д1 на паяльник подаются положитель- ные полупериоды сетевого напряжения 220 В. Отрицатель- ные полупериоды подаются через тринистор Д2, который управляется переменным резистором R2. Резистор R1 слу- жит для ограничения тока управляющего электрода и вмес- те с конденсатором С1 создает необходимый для регулиров- ки сдвиг фазы.
Простой терморегулятор Д'] 5.2. Простой терморегулятор [21] Этот терморегулятор предназначен для поддержания темпе- ратуры в замкнутом объеме, например в термостате, с помо- щью включения или выключения вентилятора. Пределы регу- лировки составляют от 28 до 40 °C, точность ±1 °C. Питание осуществляется от батарей или внешнего блока питания на- пряжением 12 В. Принципиальная схема регулятора показана на рис. 27. Рис. 27. Принципиальная схема простого терморегулятора На транзисторах Т1 и Т2 собран триггер Шмитта, работа которого управляется делителем напряжения, состоящим из резистора R2 и термистора R8. Питание делителя произво- дится стабилизированным напряжением с помощью стаби- литрона Д1 и резистора R1. При пониженной температуре в контролируемом объеме сопротивление термистора и напряжение на базе транзисто- ра Т1 велико, он открыт, а транзистор Т2 заперт. Поэтому электромагнитное реле Р1 обесточено и его контакты разом- кнуты. При увеличении температуры, сверх установленной переменным резистором R4, напряжение на базе Т1 умень- шается и триггер опрокидывается. Теперь отпирается тран- зистор Т2 и срабатывает реле, замыкающимися контактами которого включается вентилятор. Диод ДЗ предохраняет транзистор Т2 вследствие пробоя от воздействия ЭДС само- индукции обмотки реле.
42 Глава И 5 Терморегуляторы Вместо указанных на схеме элементов можно использо- вать транзисторы КТ315Б, стабилитрон КС147А, диоды Д101, термистор СТ1-17. В качестве реле можно установить РЭС10, паспорт РС4.524.312. 5.3. Терморегулятор по схеме триггера Шмитта. Лобачев В. [22] Этот автоматический регулятор предназначен для поддержа- ния постоянной температуры в диапазоне от 10 до 50 °C с максимальной ошибкой не более ±1 °C. Максимальная мощ- ность нагревателя составляет 500 Вт. Принципиальная схе- ма регулятора приведена на рис. 28. Рис. 28. Схема терморегулятора с триггером Шмитта На транзисторах Т1 и Т2 собран триггер Шмитта. Пере- менные резисторы R2 и R5 служат для установки порога его опрокидывания. В качестве термочувствительного элемента использован терморезистор R1 типа КМТ-10. Назначением резистора R3 является снижение сопротивления между ба- зой Т1 и шиной питания до 30 кОм. В цепь коллектора тран- зистора Т2 включена обмотка реле Р1. Диод Д2 защищает
Терморегулятор 43 транзистор от пробоя возникающей ЭДС самоиндукции об- мотки реле. Триггер питается стабилизированным напряжением бла- годаря использованию стабилитрона ДЗ. Схема имеет бес- трансформаторное питание с гасящим конденсатором СЗ и выпрямительным мостом на диодах Д4-Д7. Конденсаторы С1 и С4 предназначены для устойчивого срабатывания реле и снижения нагрузки на его контакты Р1/1. Лампочка Л1 сигнализирует о подаче питания на устройство. Вместо транзисторов МП42Б можно использовать КТ361Б, а вместо диодов Д226Б - КД105Б. В регуляторе ис- пользовано открытое электромагнитное реле типа МРЦ-1, паспорт Ю.171.80.33. 5.4. Терморегулятор. Крылов А. [23] Предлагаемый терморегулятор рассчитан на подключение либо нагревательных приборов, если температура ниже ус- тановленной, либо охлаждающих приборов, если температу- ра выше установленной. Точность поддержания температу- ры составляет ±0,5 °C. Принципиальная схема регулятора приведена на рис. 29. Питание терморегулятора производится от сети перемен- ного тока напряжением 220 В через сетевой трансформатор ТрЗ и выпрямительный мост на диодах ДЗ-Д6. Выпрямлен- ное напряжение -12 В сглаживается RC-фильтром СП, R17, СЮ и подается на встроенный генератор, собранный на транзисторах Т1 и Т2 по схеме мультивибратора с обратны- ми связями через RC-цепочки. Колебания генератора часто- той 850 Гц с помощью трансформаторов Тр1 и Тр2 поступа- ют на основные узлы терморегулятора. Со вторичной обмотки (III) Тр1 колебания подаются на измерительный мост, в одно из плеч которого включен тер- морезистор R4 типа ММТ-4, а в противоположное - пере- менный резистор R6. Этим резистором и устанавливается температура, при которой мост оказывается сбалансирован- ным, когда его выходное напряжение равно нулю. Напряже- ние разбаланса подается на двухкаскадный усилитель,
44 Глава 5 Терморегуляторы Рис. 29. Принципиальная схема терморегулятора собранный на транзисторах ТЗ и Т4 с трансформатором Тр2 на выходе. Другая вторичная обмотка (IV и V) Тр1 работает в схеме фазового детектора, собранного на диодах Д1 и Д2 с конден- саторами С8 и С9 и резисторами R15 и R16. Фазовый детек- тор представляет собой мост, в одну диагональ которого по- дается напряжение генератора, а в другую - напряжение разбаланса со вторичной обмотки трансформатора Тр2. От степени и знака разбаланса измерительного моста зависит уровень и полярность выходного напряжения фазового де- тектора, которым питается поляризованное реле Р1. Поэто- му в зависимости от полярности выходного напряжения якорь реле (Я) соединяется либо с левым (Л), либо с правым (П) контактом. К этим контактам можно подключить мощ- ные реле, которыми будут включаться нагревательные или охлаждающие приборы.
Терморегулятор на тиристоре 45 Трансформатор Тр1 собирается на сердечнике 1117x7. Об- мотки I и II содержат по 100 витков, обмотка III - 80 витков, обмотки IV и V - по 63 витка. Трансформатор Тр2 собирает- ся на таком же сердечнике. Обмотка I содержит 1000, а об- мотка II - 1500 витков. Все обмотки трансформаторов Тр1 и Тр2 наматывают проводом ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм. Сетевой трансформатор ТрЗ собирается на сердечнике ШЛ12х12. Обмотка I содержит 2150 витков, а обмотка II - 2950 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм. Обмотка III - 212 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,29 мм. Поляризованное реле типа РП-4, паспорт РС4.520.00&, используется лишь его обмотка II, имеющая сопротивление около 300 Ом. Вместо транзисторов МП40 можно установить КТ361А. 5.5. Терморегулятор на тиристоре. Стоянов А. [24] Этот терморегулятор рассчитан на подключение нагрева- тельного прибора мощностью до 500 Вт. Принципиальная схема терморегулятора приведена на рис. 30. Рис. 30. Принципиальная схема терморегулятора на тиристоре Чувствительным элементом в этой схеме служит терморе- зистор R5 типа ММТ-4, который вместе с резисторами R4 и R11 включен на входе триггера Шмитта на транзисторах Т1 и Т2. Пока температура равна или больше установленной
46 Глава И 5 Терморегуляторы__________________________ переменным резистором R11, транзистор Т1 заперт, Т2 от- крыт, ТЗ заперт. Поэтому потенциал катода тиристора ДЮ такой же, как потенциал управляющего электрода. Тиристор заперт, и напряжение сети не проходит через диодный мост Д6-Д9. К нагревателю питание не поступает. Если температура меньше заданной, сопротивление тер- морезистора увеличивается, напряжение на базе транзисто- ра Т1 тоже увеличивается и триггер опрокидывается. Тогда транзистор ТЗ отпирается, и падением напряжения на рези- сторе R9 отпирается тиристор. В результате диодный мост становится проводящим, и к нагревателю поступает напря- жение сети. Трансформатор Тр1 собирается на сердечнике Ш 12x25. Обмотка I содержит 8009 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,1 мм, а обмотка II - 170 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,4 мм. В качестве ТЗ можно использовать транзистор КТ315А. В связи с тем, что тиристоры КУ201Л допускают прямое на- пряжение в запертом состоянии не более 300 В, а амплитуд- ное значение сетевого напряжения составляет 311 В, во из- бежание пробоя тиристора рекомендуется вместо КУ201Л использовать тиристор КУ202М или КУ202Н, допускающие указанное напряжение до 400 В.
Приложение Радиолюбительская технология Для тех, кто только начинает заниматься техническим твор- чеством и радиолюбительским конструированием, крайне важно с самого начала освоить приемы радиолюбительской технологии. Технологией называют совокупность приемов и способов получения или переработки сырья, а также изготовления раз- личных изделий в самых разных отраслях промышленности. Слово «технология» происходит от греческого techne (искус- ство, мастерство, умение) и ...логия (наука). Задачей техноло- гии как науки является определение наиболее эффективных и экономичных способов производства в целях создания из- делий высокого качества. Радиолюбительская технология не рассчитана на произ- водственные условия. Она используется в домашних услови- ях, в радиокружках или в Домах технического творчества. Радиолюбительская технология во многом отличается от ис- пользуемой в современных промышленных предприятиях. Это связано с тем, что радиолюбитель обычно не обладает оборудованием, которым оснащены фабрики и заводы. Он не располагает станками, прессами, штампами, точными спе- циализированными приборами, а также многими материала- ми, доступными промышленности. Однако радиолюбители способны преодолеть многие препятствия, проявляя порой удивительную изобретательность, находчивость и упорство при решении возникающих технологических задач.
48 Приложение Рабочее место От состояния рабочего места в очень большой степени зави- сит успех всего творческого процесса. Работа «на коленке» почти всегда приводит к появлению брака. Хотя в домашних условиях обычно трудно обзавестись отдельным специаль- ным столом, в радиокружке такой стол должен быть обяза- тельно. Конструкция такого стола показана на рис. Ш. Рис. П1. Рабочий стол мастерской радиолюбителя Кроме обычной тумбы с ящиками и ящиком, расположен- ным под столешницей, стол оснащен откидной полкой 1, на которой можно разместить нетяжелые приборы. Полка кре- пится к стойкам 2 на шарнирах, а, завернув ее упоры 4, полку можно опустить.Над ящиками находится выдвижная доска 3, которую удобно использовать для записей. Стол может быть также двухтумбовым. Поверхность столешницы лучше всего покрыть листом гетинакса или текстолита, но можно исполь- зовать и линолеум. Для питания измерительных приборов и аппаратуры необ- ходимо иметь сетевой размножитель с несколькими розетка- ми для электросети. В настоящее время в продаже имеются
Радиолюбительская технология 49 такие размножители, содержащие несколько розеток, предох- ранитель и общий выключатель питания, снабженный лам- почкой подсветки. Подобное устройство нетрудно изготовить и самостоятельно; установив на прямоугольном основании розетки сигнальную лампочку и тумблер. Внешний вид такого размножителя приведен на рис. П2. Основание выполняется из пластины гетинакса или текстолита толщиной 6-8 мм. £ ' Рис. П2. Внешний вид размножителя Принципиальная схема размножителя показана на рис. ПЗ. Конденсатор С предназначен для фильтрации высокочас- тотных и импульсных помех, которые могут проникнуть в аппаратуру из электросети. Резистор R ограничивает ток, протекающий через неоновую индикаторную лампу HL. Размножитель крепится на стене рядом с рабочим столом на высоте около 1,5 м от пола. Рис. ПЗ. Принципиальная схема размножителя Необходимые инструменты и материалы В процессе изготовления, сборки и ремонта электронной аппаратуры приходится выполнять комплекс механических, слесарных и электромонтажных работ. Это требует наличия соответствующих инструментов и материалов.
50 Приложение Набор отверток с разной длиной лезвия и шириной жала необходим для отворачивания винтов, имеющих шлицевые головки. Для мелких винтов удобны либо часовые отвертки^ либо небольшие отвертки, входящие обычно в комплект го- товален. Если аппарат находится под током, часовыми отверт- ками с металлической ручкой пользоваться ни в коем случае нельзя. Для отворачивания крупных винтов с резьбой М5, Мб понадобится отвертка с шириной жала 10-12 мм и тол- стым лезвием с ручкой диаметром 30-40 мм. Для отворачива- ния мелких винтов в глубине монтажа необходима отвертка с длинным лезвием порядка 250 мм и шириной жала 5-6 мм. Для установки винтов в труднодоступном месте можно реко- мендовать самодельную отвертку, конструкция которой пока- зана на рис. П4. На конце металлического прутка диаметром 5-6 мм ножовкой пропиливают паз, в который вставляют и пропаивают стальные пластинки от часовой пружины. Встав- ленные в шлиц, они хорошо удерживают винт за головку. После установки винта на место его можно завернуть обыч- ной отверткой. Хлорвиниловая Металлический трубках ( Стальные S —пластинки Рис. П4. Конструкция отвертки В настоящее время широко применяются различные вин- ты с головкой, имеющей крестообразный шлиц. Для таких винтов необходимо использовать специальные отвертки с крестообразным концом. Однако этим инструментом отвер- нуть винт часто оказывается трудно. Тогда вполне допустимо использовать обычную отвертку с соответствующей шири- ной жала. Отвертки должны быть изготовлены из достаточно твер- дой, но не хрупкой стали. Жало отвертки должно быть тупым, а его толщина соответствовать ширине шлица в головке вин- та, чтобы жало входило в шлиц плотно, без зазора. Боковые
Радиолюбительская технология 5*| поверхности жала отвертки по возможности должны быть параллельны: клинообразность жала не обеспечивает плотно- го его соединения со шлицом винта и приводит к срыванию шлица. Для отворачивания винтов с потайной головкой нуж- но пользоваться отверткой, ширина жала которой равна диа- метру головки винта. Отвертки с погнутым или сколотым жа- лом использовать нельзя - они срывают шлицы, после чего отвернуть винт становится невозможно. Чтобы отвернуть любую гайку, требуется набор гаечных ключей с размерами под ключ от 6 до 14 мм. Рабочие поверх- ности ключей должны быть параллельны во избежание срыва граней гайки. Отворачивать гайки плоскогубцами или пасса- тижами не рекомендуется, так как это часто приводит к их порче. Иногда удобнее пользоваться торцевыми гаечными ключами. Часто во избежание самоотвертывания концы вин- тов, выступающие из гаек, закрашены краской. Для отворачи- вания таких соединений нужно предварительно прожечь краску паяльником. Это также помогает, когда винтовое соеди- нение проржавело. После прогрева его паяльником полезно нанести на резьбу каплю керосина или машинного масла. Плоскогубцы и круглогубцы бывают необходимы для фор- мования выводов радиодеталей перед их установкой на мон- тажную плату, а также для изгиба монтажных проводов под прямым углом или с закруглением. Плоскогубцами также пользуются для выпрямления одножильного монтажного провода путем вытягивания, для закрепления или демонтажа трансформаторов или дросселей, которые крепятся к шасси загибом или поворотом крепежных лапок. Для работ, требу- ющих значительных механических усилий, используют пас- сатижи. Кусачки-бокорезы применяют для откусывания излишне длинных монтажных проводов и выводов радиодеталей, для откусывания хлопчатобумажных, шелковых или синтетичес- ких ниток, которыми обмотаны монтажные провода под по- лихлорвиниловой оболочкой. Режущие кромки бокорезов должны быть острыми и плотно сходиться. Во избежание притупления режущих кромок бокорезами нельзя откусы- вать стальные провода или пытаться использовать их при
52 Приложение отворачивании тугих винтов. Для откусывания стальных проводов и медного провода диаметром более 1,5 мм исполь- зуется специальный пропил на боковой поверхности бокоре- зов или пассатижей. Широко используется при монтажных работах медицин- ский пинцет длиной 150 мм. Им удерживают радиодетали в процессе их припаивания или выпаивания. Придерживают монтажные провода во время пайки, рихтуют монтаж (для выравнивания и обеспечения нужного расстояния между де- талями) после пайки. Для доступа к деталям, расположенным в глубине монтажа, полезно также иметь медицинский пин- цет длиной 250 мм. Иногда может принести пользу хирурги- ческий зажим, представляющий собой пинцет с фиксацией, внешний вид которого показан на рис. П5. Рис. П5. Хирургический зажим Конструкция зажима имеет зуб 1 и три выступа 2. При сдвинутых губках зуб заскакивает за один из трех выступов и надежно держит зажатую губками деталь без приложения дальнейших усилий. При пайке элементов в труднодоступ- ных местах зажим иногда просто необходим. Во время работы у электрического паяльника нагревает- ся не только керн, но и кожух, закрывающий его обмотку. Поэтому нельзя класть паяльник куда попало. Для паяльника необходима подставка (рис. П6), оснащенная всем необходи- мым: трубчатым припоем 1, куском твердой канифоли 2, сверточком марли 3, о которую вытирают жало паяльника, сосудом с жидкой канифолью 4 и кисточкой 5. Подставка выполняется из листового алюминия, к которому приклепы- вают или привинчивают два уголка.
Радиолюбительская технология 53 Рис. П6. Подставка для паяльника Обычные хозяйственные ножницы с длиной режущих кромок 70 мм используются для резки бумаги и лакоткани при намотке трансформаторов или дросселей низкой часто- ты, для изготовления разных прокладок из бумаги, прессшпа- на, лакоткани, полиэтиленовой пленки. Для резки тонкого гетинакса или текстолита, тонкой листовой меди или латуни, а также алюминия или жести удобно использовать хирурги- ческие ножницы с длиной режущих кромок 30 мм. Для резки оргстекла, толстого гетинакса или текстолита применяют стальной резак, изготовленный из ножовочно- го полотна с заточенным в виде крючка острым концом. Другой конец резака обматывают толстым слоем изоляци- онной ленты. Необходимо иметь в наличии по крайней мере два молот- ка: один массой 100 г для расклепывания заклепок, рихтовки металлических полос, накернивания металла под сверление отверстий, другой - массой 400 г для работы с зубилом, ков- ки жала отверток или паяльника перед их заточкой, накер- нивания металла перед сверлением больших отверстий Чтобы просверлить отверстие или высверлить сломан- ный винт, нужна ручная или электрическая дрель с патроном под сверла диаметром до 6 мм и набор разных сверл. При
54 Приложение отсутствии сверла диаметром 0,5 мм отверстия в печатных платах под выводы деталей можно просверлить, используя обычную швейную иглу. Ушко иглы отламывается примерно по его середине, а острие зажимается в патрон. Кроме того, всегда пригодятся небольшие слесарные тис>си с длиной гу- бок 100-120 мм. Наконец, требуются такие инструменты, как ножовка, плоские, круглые и трехгранные напильники, на- бор надфилей, кернер, зубило, наборы метчиков и плашек с воротками. При необходимости вырезать большое отверстие, диа- метр которого превышает диаметр самого толстого сверла, можно с помощью приспособления, показанного на рис. П7. В квадратное отверстие шпинделя 1 вставляется поводок квадратного сечения 2 и закрепляется винтом, а в отверстие на его конце - сменный резец 3, который зажимается вин- том. В обрабатываемой детали сначала сверлят обычным способом отверстие диаметром 4 мм. Затем в патрон дрели зажимают шпиндель, а его хвостовик - в это отверстие, и выполняют сверление. Винт Мб Рис. П7. Приспособление для вырезания больших отверстий
Радиолюбительская технология 55 Из слесарных материалов нужны полотняная шкурка, ма- шинное масло, технический вазелин или смазка ЦИАТИМ-221. Может пригодиться паста ГОИ при необходимости заполиро- вать металлическую или пластмассовую поверхность. Из дру- гих материалов необходимы ацетон для растворения различ- ных лаков и их разжижения; дихлорэтан (очень ядовит! и требует хорошей вентиляции помещения при работе с ним) для склейки полистироловых деталей или изделий из полиме- тилметакрилата (оргстекла); эпоксидный клей для склейки металла, керамики или пластических масс. Универсальный эпоксидный клей марки ЭДП также мож- но использовать для изготовления различных конструктив- ных деталей, если им залить форму, выполненную из пласти- лина. После отвердения получается прочное изделие с хорошей и чистой поверхностью, которое легко поддается механической обработке. Если клей смешать с химическим красителем, изделия получаются цветными, а если смешать с цементом, то прочность значительно возрастает. Наконец, перед заливкой клеем формы в нее можно поместить метал- лический каркас. Такая армированная деталь обладает очень высокой прочностью. Необходимо лишь предварительно ме- таллический каркас обезжирить ацетоном. Полезно также иметь очищенный бензин марки «Галоша» или предназначенный для заправки зажигалок (очень огне- опасен! не допускает применения вблизи открытого огня), который используют для удаления замасленной пыли с повер- хности деталей и узлов радиоаппаратуры при ее ремонте. Иногда может понадобиться клей БФ и клей 88-Н, который используется для приклеивания резины к металлу. Наконец, нужны монтажные провода разных марок и се- чения в полихлорвиниловой или фторопластовой изоля- ции различных цветов, а также обмоточный провод марки ПЭЛ или ПЭВ разного диаметра для перемотки трансфор- маторов, дросселей и катушек индуктивности. Всегда может пригодиться кусок листового гетинакса или текстолита, фольгированный гетинакс или стеклотекстолит, полихлор- виниловая трубка различных сечений, липкая полихлорви- ниловая изоляционная лента.
56 Приложение Монтаж радиоаппаратуры выполняется исключительно при помощи пайки, так как электрические соединения, вы- полненные обычной скруткой или зажимом под винт, оказы- ваются ненадежными и быстро нарушаются из-за окисления контактирующих поверхностей. Поэтому для выполнения пайки необходимо иметь электрический паяльник мощнос- тью 40 Вт. Жало паяльника необходимо содержать в чисто- те, остро заточенным и залуженным. По мере износа жало нужно затачивать в холодном состоянии напильником с пос- ледующим залуживанием оловянным припоем с применени- ем канифольного флюса. Для припайки толстых проводов понадобится более мощный паяльник - мощностью 90 Вт. Для монтажа и демонтажа микросхем нужен еще один паяль- ник мощностью 40 Вт, у которого керн спиливается до диамет- ра 4 мм на длину 40-50 мм, а жало затачивается под углом 30° и залуживается. Для соединения радиодеталей между собой или с соеди- нительными проводниками при выполнении монтажных ра- бот необходимы припой и флюс. Пайка обеспечивает надеж- ное и долговечное металлическое соединение без опасности его нарушения за счет окисления, а флюс предназначен для йзоляции расплавленного припоя от кислорода воздуха во избежание окисления. Механические работы Радиолюбитель в своей практической деятельности сталки- вается либо со сборкой уже разработанного кем-то электрон- ного устройства, пользуясь соответствующей публикацией, либо осуществляет такую разработку сам. Это требует выпол- нения определенных механических работ для изготовления корпуса и шасси изделия или основы для сборки макета, на котором удобнее всего производить экспериментальную про- работку схемы путем подбора ее элементов. К механическим работам относится обработка металла, пластмасс и слоистых пластиков. Радиолюбители редко ис- пользуют для изготовления шасси сталь, обычно его выпол- няют из алюминия или его сплавов, чаще всего - из дюра- люминия (другие названия - дюраль или дуралюмин).
Радиолюбительская технология 57 Дюралюминий (происходит от названия немецкого города Duren, где было начато производство этого сплава) пред- ставляет собой сплав алюминия с медью, магнием и марган- цем, которые придают сплаву прочность. Для изготовления шасси или передних панелей приборов обычно используется листовой дюраль марки Д16АТ. Здесь буква «Д» обозначает дюраль, «16» - рецептуру сплава, буква «А» - горячекатан- ный лист, «Т» - закаленный (твердый). Благодаря упругос- ти сплава, его листы имеют ровную и блестящую поверх- ность. В этом состоянии дюраль легко сверлится и пилится, но гнуть его невозможно - при чрезмерном усилии лист ло- мается. Поэтому при необходимости сгиба дюралевый лист подвергают отжигу в целях измельчения крупнозернистой кристаллической структуры металла. Для отжига деталь на- гревают до температуры 360 °C, выдерживают некоторое время при этой температуре и охлаждают на воздухе. В ре- зультате отжига дюраль становится мягким и может быть легко согнут. Спустя несколько дней в металле вновь возни- кает крупнозернистая структура, и он становится твердым и упругим. Если марка дюраля вместо буквы «Т» содержит букву «М», это обозначает мягкий сплав, из которого выпус- каются не только листовой металл, но и проволока, и раз- ные профили проката. Все токопроводящие детали - провода, контакты пере- ключателей, сердечники высокочастотных катушек - выпол- няются из меди из-за ее хорошей проводимости за счет мало- го удельного сопротивления. Медь - мягкий и вязкий металл красного цвета. Кроме чистой меди широко применяются медные сплавы - латунь и бронза. Латунь представляет собой сплав меди с цинком, имеет золотистый цвет, слабо окисля- ется на воздухе и легко обрабатывается. Из латуни выполня- ют различные декоративные детали и крепеж, предназначен- ный для работы в цепях, по которым протекает ток, - винты, гайки, шайбы и втулки. В сильноточных цепях {проводка электросети или мощные громкоговорители) иногда вместо пайки используются соединения «под винт». При этом ни в коем случае нельзя применять стальные винты, шайбы и гайки. Когда ток большой силы протекает через стальной винт, он нагревается из-за большого удельного сопротивления
58 Приложение________________________________________ стали и его ггэзсрхность окисляется, что приводит к еще большему нагреву, в итоге возникает искрение. В результате нарушается контакт, а контактирующие поверхности приго- рают. После этого отвернуть винт невозможно. В связи с тем, что удельное сопротивление латуни так же Невелико, как и у меди, соединения «под винт» должны выполняться только латунным крепежом. Бронза представляет собой сплав красновато-желтого цве- та меди с оловом. В расплавленном состоянии бронза имеет очень большую текучесть, поэтому она является хорошим ли- тьевым сплавом. По сравнению с латунью бронза обладает повышенной упругостью, для увеличения которой в сплав до- бавляется фосфор, а из фосфористой бронзы выполняются упругие контакты различных выключателей и электромагнит- ных реле. Вырезка деталей из листовбго металла может выполнять- ся разными способами в зависимости от толщины металла и его свойств. Детали из тонкого листа (жесть, алюминий, дюраль или латунь толщиной до 0,3 мм) можно вырезать хи- рургическими ножницами. Прямые контуры из более толсто- го дюраля вырезаются резаком по металлической линейке. За каждый проход резака в зависимости от нажима снимает- ся слой толщиной от 0,1 до 0,2 мм. Когда глубина полученной канавки достигнет половины толщины листа, его легко пере- ломить с последующей обработкой по контуру напильником. Из неметаллических материалов в радиолюбительской практике используют листовой гетинакс, текстолит или орг- стекло, а также фольгированные пластики (гетинакс и стек- лотекстолит), которые представляют собой пластик с накле- енной медной фольгой. Из этих материалов любой толщины также удобнее всего вырезать детали резаком. Если вырезке подвергается фольгированный пластик, начинать нужно с поверхности, покрытой фольгой, но использовать слабый нажим, пока не будет пройден слой фольги. Поэтому при двухсторонней фольге сначала необходимо прорезать ее с обеих сторон. Сверление отверстий производится на сверлильном стан- ке, а при его отсутствии - ручной или электрической дрелью.
Радиолюбительская технология 59 Перед сверлением металла точку будущей установки сверла, во избежание его увода при вращении, необходимо накер- нить. Пластики и оргстекло кернить нельзя: могут образо- ваться трещины. Лучше всего вывернуть из шпинделя дрели патрон с зажатым сверлом и вручную, сделав один-два обо- рота, наметить небольшое углубление. Заточка сверла под металл производится с углом 120°, а под пластик - 90°. Если предстоит просверлить много отверстий, целесообразно сначала просверлить их все тонким сверлом, диаметр кото: рого равен диаметру наименьшего из них, а затем остальные отверстия рассверлить до нужного диаметра. В процессе сверления сверло за счет трения нагревается, и может отпуститься его закалка. Поэтому необходимо ис- пользовать смазочно-охлаждающие материалы. В качестве таких материалов при сверлении стали и алюминия можно использовать вазелин, при сверлении дюраля - хозяйствен- ное мыло, а для пластиков и оргстекла используют мыльную воду. После сверления на краях отверстий получаются заусен- цы. Для их удаления используется зенкование с помощью зенкера, а при его отсутствии можно раззенковать отверстия сверлом, имеющим диаметр, примерно равный удвоенному диаметру отверстия. Зенкование производится на глубину около 0,2 мм с обеих сторон отверстия. Если предполагается использовать в отверстии винт с головкой впотай, зенковка осуществляется на такую глубину, чтобы диаметр на поверх- ности материала был в два раза больше диаметра отверстия. Механическая сборка изделий Сборка изделия из подготовленных деталей обычно произ- водится с помощью неразъемных (заклепками) или разъем- ных (винтами с гайками) соединений^ Применение заклепок требует тщательного соблюдения соотношений между диа- метрами отверстий и заклепок, а также толщины склепывае- мых пластин и длины заклепок. При нарушении заклепка гнется внутри отверстий, поэтому соединение получается не- прочным. Наконец, для склепывания необходимо умение.
60 Приложение Винтовые соединения значительно проще, выполняются быстрее, и им не грозит появление трещин в соединяемых деталях. Чаще всего используются стальные (оцинкованные) и ла- тунные (никелированные или хромированные) винты, гайки и шайбы с резьбой М3. Для осуществления усиленного креп- ления используют винты и гайки с резьбой М4. Иногда, на- пример, для соединения мелких деталей или шильдиков при- меняют крепеж с резьбой М2,3. Кроме плоских шайб могут потребоваться шайбы «гровер» (упругие разрезные), кото- рые обеспечивают определенное усилие соединения, или врезающиеся шайбы-звездочки, которые предотвращают са- моотвинчивание. Хранить такой крепеж удобно в спи- чечных коробках, склеенных в несколько рядов и этажей. На выдвижных частях коробок нужно надписать материал кре- пежа, размер резьбы и длину винтов, а также форму их голо- вок (цилиндрическая, сферическая, чечевицеобразная или впотай). Материал, длина винтов и форма головки не исчер- пывают всей возможной номенклатуры. Встречаются так называемые установочные винты, концы которых имеют полусферическое углубление: ими крепят ручки на осях пе- ременных резисторов. Установочные винты выполняются из закаленной стали и вместо головки снабжены шлицом под отвертку. В последнее время все чаще используются винты с крестообразным гнездом в головке вместо шлица. Наконец, в промышленной аппаратуре стали использоваться шурупы для крепления плат к специальным пластмассовым выступам с отверстиями. Если одна из соединяемых металлических деталей имеет толщину в несколько миллиметров, для соединения вместо гайки используют резьбу в отверстии этой детали. Резьба нарезается метчиками, зажатыми в вороток. В комплект для каждого размера резьбы входят два или три метчика. Один, обозначенный одной кольцевой риской, предназначен для чернового нарезания резьбы. Второй проход делается мет- чиком с двумя рисками, и, наконец, чистовой проход - тре- тьим метчиком. Для резьб менее М4 комплект обычно состо- ит из двух метчиков.
Радиолюбительская технология 61 Перед нарезанием резьбы в детали сверлится отверстие, диаметр которого определяется умножением диаметра резь- бы на 0,8. Так, для резьбы М3 диаметр отверстия должен быть равен 2,4 мм. Чтобы при нарезании резьбы стружка вы- ходила в специальные канавки метчика, его, после каждой половины оборота по направлению движения часовой стрел- ки, поворачивают на четверть оборота в обратном направле- нии. Для облегчения поступательного движения метчика, правильность которого обеспечивает чистоту резьбы, целе- сообразно использовать те же смазочно-охлаждающие мате- риалы, что и при сверлении. Нарезание внешней резьбы на стержнях производится плашками (лерками). При этом диа- метр стержня выбирается равным или немного большим ди- аметра резьбы. При сборке аппаратуры часто используют разные вспомо- гательные детали: уголки, втулки, колонки и планки. Уголки предназначены для крепления деталей перпендикулярно одна другой. Втулки необходимы для сочленения вращающихся осей разных диаметров. Для этого втулка имеет два соосных отверстия соответствующего диаметра. Втулки с двумя глухи- ми резьбами в торцах используют для соединения двух плос- ких деталей, если необходимо определенное расстояние меж- ду ними. При небольшом расстоянии между деталями можно использовать колонки - трубочки, внутри которых проходит соединительный винт. Недостаток такого соединения состо- ит в том, что для него требуется винт с длиной большей, чем расстояние между деталями. Планки обычно снабжаются кон- тактными лепестками с отверстиями для установки радиоэле- ментов (резисторов и конденсаторов) и их соединения с по- мощью монтажного провода.
Литература 1. Зирюкин Ю. Бестрансформаторное питание // Радио- любитель. - 1992. - № 2. - С. 34-35. 2. Каревский К. Блок, заменяющий элемент питания // Радио. - 1996. - № 6. - С. 41. 3. Нечаев И. Блок питания на оптопарах. // Радио. - 1996.-№6. -С. 42-43. 4. Капуза В. Малогабаритный сетевой. // Радиолюби- тель. - 1994. - № 2. - С. 37. 5. Нечаев И. Блок питания - зарядное устройство. // Ра- дио. - 1996. - № 11. - С. 41-42. 6. Межлумян. А. Переключатель гирлянд с мерцающим свечением. // Радио. - 1978. - № 11. - С. 52. 7. Тречёкас Й. Переключатель двух гирлянд. // Радио. - 1985.-№ 11.-С. 52. 8. Нечаев И. Переключатель трех гирлянд. // Радио. - 1989. - № 11. - С. 83-84. 9. Романчук А. Автомат световых эффектов. // Радио. - 1997.-М 11.-С. 42. 10. Нечаев И. Переключатели гирлянд малогабаритной елки. // Радио. - 1997. - № 11. - С. 42-43. 11. Пионтак Б. Электронное реле с малым гистерезисом. // Радио. - 1976. - № 6. - С. 48. 12. Иванов Б. Сенсорный выключатель напряжения. // Радио. - 1981.-№ 5-6 - С. 55. 13. Иванов Б. Акустическое реле. // Радио. -1983. - № 1. - С. 53.
_______________________________________________ 63 14. Куцев М. Сенсорный выключатель. // Радио. - 1999. - № 7. - С. 50. 15. Нечаев И. Таймер для радиоприемника. // Радио. - 1993. - № 3. - С. 34. 16. Александров И. Таймер для периодического включе- ния нагрузки. // Радио. - 1998. - № 12 - С. 38-39. 17. Федотов М. Таймер для отключения игровой пристав- ки. // Радио. - 2000. - № 11 - С. 28-29. 18. Пискунов А. Таймер к цифровому мультиметру. // Ра- ' диолюбитель. - 2000. - № 8. - С. 27. 19. Таймер для аппаратуры с питанием от батарей. // Ра- дио. - 1982.-№ 7 - С. 58. 20. 1Ъльдреер В. Регулятор температуры для паяльника. // Радио. - 1975. - № 6 - С. 53. 21. Простой терморегулятор. // Радио. - 1970. - № 10 - С. 59. 22. Лобачев В. Терморегулятор по схеме триггера Шмит- та. // Радио. - 1972. - № 9 - С. 29-30. 23. Крылов А. Терморегулятор. // Радио. - 1971. - № 2 - С. 53. 24. Стоянов А. Терморегулятор на тиристоре. // Радио. - 1975. - № 3 - С. 36.