Приёмно-контрольный прибор (ПКП) - охранно-пожарный, предназначен для приёма извещений от автоматических и ручных пассивных, активных (питающихся по шлейфу) пожарных или охранных извещателей с нормально-замкнутыми или нормально-разомкнутыми внутренними контактами и включения звукового и светового оповещения. Прибор выдаёт сигнал тревоги при обрыве или коротком замыкании шлейфов сигнализации. ПКП контролирует два шлейфа сигнализации (ШС) и обеспечивает в дежурном режиме на выходах постоянное напряжение от 19 до 22 В при оконечном резисторе 4,7 кОм и токе потребления извещателей до 3 мА. Прибор обеспечивает ограничение тока короткого замыкания на уровне не более 27 мА. Эти параметры идентичны параметрам прибора "Сигнал 20П SMD" [1], изготовленным ЗАО НВП "Болид", и следовательно, к моей конструкции подходят все извещатели и все правила их установки и применения, рекомендуемые ЗАО НВП "Болид". Электропитание моего ПКП осуществляется от стабилизированного источника напряжения 12 В.
ПКП состоит из следующих блоков. Это - блок питания (БП), два блока ШС (БШС) и блок логики (БЛ). БП предназначен для получения гальванически развязанных между собой и от источника питания 12 В напряжений 27 В и 12 В. Схема блока показана на рис. 1. Он собран по двухтактной схеме автогенератора с самовозбуждением и частотой преобразования около 30 кГц. Напряжение смещения на базы транзисторов VT1 и VT2 поступает с подстроенного резистора R3, напряжение на котором стабилизировано с помощью интегрального стабилизатора DA1. Этим подстроенным резистором добиваются устойчивого возбуждения автогенератора и минимального потребляемого тока при нагрузке БП лампой накаливания мощностью 5 Вт, подключённой к контактам ХТЗ (+12 В) и ХТ4 (-12 В). Резисторы R1 и R2 уменьшают базовые токи транзисторов VT1 и VT2 и сквозной ток при их переключении. Амплитуду выбросов напряжения при переключении транзисторов можно определить по напряжению на конденсаторах сглаживающих фильтров выпрямителей при работе БП без нагрузки (индикаторные светодиоды HL1 и HL2 при этом следует отключить). Устройство БП работоспособно с общей нагрузкой 5 Вт при изменении питающего напряжения от 10 до 18 В, но рекомендуется применить стабилизированный источник питания.
Рис. 1. Схема блока
Рис. 2. Схема одного БШС
Схема одного БШС показана на рис. 2. Питание на него (27 В) поступает от БП. Шлейф подключается к контактам ХТ3, ХТ4 через токоограничивающий резистор R16. В дежурном режиме с оконечным резистором 4,7 кОм и с извещателями напряжения на ШС - около 21 В. Параллельно шлейфу подключён узел индикации выходного напряжения на светодиоде HL3 и резисторе R8. Некоторым извещателям после срабатывания для возврата в дежурное состояние необходим полный сброс напряжения питания (не менее 3 с). В блоке это происходит путём замыкания ШС кнопкой SB1. На транзисторах VT1-VT6 собраны два узла сравнения на основе несимметричных дифференциальных усилителей.
Для устройства сравнения нижнего уровня в дежурном состоянии напряжение на базе транзистора VT3 больше напряжения на базе VT2, поэтому первый открыт, а второй закрыт. Ток через излучающий диод оптопары U1 и светодиод HL1 не протекает. В состоянии тревоги напряжение на базе транзистора станет VT3 меньше напряжения на базе транзистора VT2. Поэтому транзистор VT2 откроется, и через излучающий диод оптопары U1 и светодиод HL1 потечёт ток. В результате светодиод станет светить, а симистор оптопары откроется.
Для устройства сравнения верхнего уровня в дежурном состоянии напряжение на базе транзистора VT4 меньше напряжения на базе транзистора VT15. Поэтому транзистор VT4 закрыт, и ток через излучающий диод оптопары U2 и светодиод HL2 не протекает.
В состоянии тревоги напряжение на базе транзистора VT4 станет больше напряжения на базе транзистора VT5, поэтому первый откроется, светодиод НL2 станет светить, а фотосимистор оптопары U2 откроется. Для более чёткого переключения транзисторов в дифференциальных усилителях введена положительная обратная связь через резисторы R4 и R11.
На транзисторах VT1, VT6, стабилитронах VD 1, VD2 собраны генераторы тока, которые питают дифференциальные усилители. Генераторы тока рассчитываются исходя из минимального открывающего тока Iо через излучающие диоды оптопар U1 и U2. Эксперименты показали, что для применённых оптопар Iо = 6 мА. Для этого случая можно произвести расчёт сопротивлений резисторов: R5 = R12 = (UVD1 - 0,7)/Iо = 5,5/6 = 916 Ом.
Подстроечным резистором R2 (нижний уровень срабатывания) устанавливают напряжение на его движке 17,8 В. Подстроечным резистором R14 (верхний уровень срабатывания) устанавливают напряжение на его движке 22 В.
Этими резисторами можно установить другие уровни срабатывания применительно к другой ситуации. Проверку уровней срабатывания удобно производить, подключив к ШС переменный резистор сопротивлением 10 кОм и параллельно ему вольтметр. По свечению светодиодов HL1 и HL2 определяют напряжения нижнего и верхнего уровней срабатывания.
Рис. 3. Назначение БЛ
Назначение БЛ (рис. 3) - это постоянная индикация о состоянии ШС и включение тревожной сигнализации при постоянном или кратковременном (1 мс и более) выходе напряжения на ШС за пределы установленных уровней.
В дежурном режиме все симисторы оптопар, которые расположены на плате ШС и подключены к контактам XT3-XT10, закрыты. Транзистор VT1 открыт, и якорь реле К1 притянут. Светодиод HL5 "ШС норм." горит. К разомкнутым контактам реле (контакты ХТ12, ХТ13) подключают различные сигнальные устройства-ревуны, звонки, сирены и разнообразные мигалки, которые лучше выполнять с автономным питанием от аккумуляторных батарей.
Напряжения, указанные на схеме, соответствуют открытому состоянию фотосимистора, подключённого к контактам XT3, XT4, и закрытому фотоси-мистору, подключённому к контактам ХТ7, ХТ8. Указанные измерения проводились прибором Ц4353.
Если пропадёт напряжение питания ПКП или БЛ, транзистор VT1 закроется и разомкнутые контакты реле замкнутся и подключат тревожный сигнализатор. Стабилитрон VD6 ограничивает напряжение на затворе транзистора VT1.
При постоянном или кратковременном нарушении состояния ШС открываются один или все фотосимисторы в БШС. Напряжение на затворе транзистора VT1 в БЛ уменьшается, и он закрывается. Реле К1 подключает тревожный сигнализатор, светодиод HL5 "ШС норм." гаснет. После устранения причины срабатывания ПКП сначала нажатием (не менее 3 с) на кнопку SB1 в БШС этот блок возвращается в дежурное состояние, а потом нажатием на соответствующую кнопку SB1-SB4 выключают сигнал тревоги.
Схема соединений блоков ПКП показана на рис. 4.
Рис. 4. Схема соединений блоков ПКП
Продолжение следует
Автор: С. Долганов, г. Барабинск Новосибирской обл.