Автономный сигнализатор отключения напряжения сети

Как виртуозы паяльного дела, так и новички в электронике смогут менее чем за один час собрать несложный бестрансформаторный сигнализатор отключения напряжения переменного тока 220 В (рис. 5.34), который содержит минимум деталей и не требует никакой наладки. Устройство подает громкий прерывистый звуковой сигнал спустя 2...3 с после отключения питающего напряжения. Продолжительность звукового сигнала - не менее 3 мин.

Устройство содержит всего три активных элемента: полевой транзистор ѴТ1 с каналом n-типа, мигающий светодиод HL2 и пьезокерамический излучатель звука со встроенным генератором BF1. Сетевое напряжение выпрямляется однополупериодным выпрямителем на диодах VD1, VD2. Для повышения надежности круглосуточно работающего устройства и установлены два выпрямительных диода. Избыток мощности выпрямленного напряжения гасится резисторами R1, R2. Параметры этих резисторов выбраны так, чтобы избежать повреждения и возгорания устройства при возникновении аварии в питающей сети тогда, когда вместо 220 В в наши дома поступают непрошеные 380 В и более, что нередко случается как в сельской местности, так и в городах.

Рис. 5.34

Через сигнальный светодиод включения в сеть HL1, резистор R3 и стабилитрон VD3 начинают заряжаться конденсаторы большой емкости СЗ, С4. Максимальное напряжение, до которого они могут зарядиться, ограничивается стабилитронами VD5, VD6 на уровне 22...24 В. Процесс полной зарядки конденсаторов СЗ, С4 длится около 8 мин.

При наличии сетевого напряжения 220 В транзистор VT1 закрыт отрицательным напряжением затвор-исток (7...9 В), заведомо большим напряжения отсечки этого полевого транзистора.

При отключении сетевого напряжения конденсатор С2 быстро разряжается через резистор R3. Это приводит к открыванию транзистора. При нулевом напряжении затвор-исток этот транзистор работает как источник стабильного тока, значение которого слабо зависит от напряжения сток-исток. При открывании канала транзистора цепь из мигающего светодиода и электронного зуммера в начальный момент питается напряжением 10 В, которое ограничено напряжением стабилизации защитного стабилитрона VD4. Светодиод начинает вспыхивать с частотой около 2 Гц, в такт ему генератор BF1 издает двухтональный звуковой сигнал. Конденсаторы С2, СЗ постепенно отдают накопленную энергию, гудки продолжаются до тех пор, пока напряжение на этих конденсаторах не упадет до 2,2...2,5 В.

Рис. 5.35

Для тех, кто не сможет приобрести мигающий светодиод или захочет построить это устройство несколько иначе, предлагается схема прерывателя тока (рис. 5.35), который в этой конструкции может заменить мигающий светодиод. Прерыватель включают в цепь в соответствии с указанной полярностью вместо HL2. В этом варианте исполнения сигнализатора продолжительность тревожного сигнала увеличивается в 2 раза.

В конструкции можно использовать резисторы МЯТ, С2-23, С1-4 соответствующей мощности. Оксидные конденсаторы СЗ, С4 желательно взять современные импортные малогабаритные с малым током утечки. В авторском варианте применены конденсаторы фирмы PHILIPS. Хорошие результаты получаются и с четырьмя отечественными конденсаторами типа К50-24 на 2200 мкФ 63 В.

Диоды VD1, VD2 можно взять типов КД102Б, КД209 (А-Г), КД221 (В, Г,) КД105 (Б—Г,) 1N4004. Стабилитрон VD3 - любой маломощный на 7...9 В - КС175А, КС182Ж, КС191М. Стабилитрон VD4 можно взять типов КС210Б, КС508А, Д814В, КС512А. Два последовательно включенных стабилитрона VD5, VD6 можно заменить одним КС520В, КС522А, КС524Г, КС222Ж. Светодиод HL1 желательно взять с повышенной яркостью свечения, так как он работает при среднем токе менее 1 мА. Хорошо подойдут многие светодиоды серий КИПД21, КИПД36, L1513, L1503, L934. Мигающий светодиод можно взять любого типа, допускающий напряжение питания 9...12 В, например, L36BSRD, L8160CRD, L796BGD [54].

Излучатель звука подойдет любого типа со встроенным генератором с рабочим напряжением 10...15 В, потребляющий ток не более 6 мА при Un = 10 В, например, НРА17АХ. Указанный на схеме тип «пищалки» издает весьма громкий звук уже при рабочем токе более 600 мкА.

Полевой транзистор желательно взять с начальным током стока около 1 мА. Наиболее близки по этому параметру транзисторы типов 2П303А, КПЗОЗБ, КПЗОЗЖ. Транзистор КТ3102Б можно заменить на КТ3102 (A-В, И, К,) КТ315 (В-Д), КТ342А, SS9014, SS9013. Транзистор КТ3107Б заменяется на КТ3107 {А, В-Д, И, К), КТ361 (Г, Д, К, П), КТ501 (Д-М), SS9015, SS9012.

При сборке и наладке устройства следует помнить, что оно имеет гальваническую связь с напряжением осветительной сети. Светящийся светодиод HL1 вовремя известит о том, что сигнализатор не отключен. Для принудительного отключения звукового сигнала можно предусмотреть кнопку без фиксации П2К, ПКН, при нажатии которой, через резистор на 15 Ом 1 Вт разряжаются конденсаторы СЗ, С4.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов - Радиолюбителям схемы, Москва 2008