Если стиральная машина или другой бытовой электроприбор с довольно продолжительным циклом работы не оснащен звуковой сигнализацией его завершения или формирует в конце цикла лишь один короткий звуковой импульс, который легко пропустить, можно изготовить несложное устройство, и оно в нужное время подаст громкий продолжительный сигнал.
Сигнализатор пригоден для работы с электроприборами, потребляющими от однофазной сети мощность не более 2 кВт. Допускается кратковременное увеличение мощности до 3 кВт, например, при включении ТЭН стиральной машины или электрогриля в СВЧ-печи.
Рис. 1
Никакого вмешательства в конструкцию контролируемого прибора не требуется
Схема сигнализатора показана на рис. 1. Вилку ХР1 включают в сеть, а в розетку XS1 вставляют сетевую вилку прибора. Постоянное напряжение для питания электроники сигнализатора получено с помощью выпрямителя на диодах VD5 и VD6 с балластным конденсатором С2 Оно стабилизировано стабилитроном VD7. Светодиод HL1 сигнализирует о том, что устройство подключено к сети.
Пока электроприбор работает, выполняя заданную программу потребляемый им ток заведомо больше 0.2 А Создаваемое этим током на резисторе R1 падение напряжения 50 раз в секунду открывает и закрывает германиевый транзистор VT1, а с ним и транзистор VT2, коллекторным током которого заряжается конденсатор С4. Мощные диоды VD1- VD4 ограничивают амплитуду напряжения на резисторе R1 при максимальном токе нагрузки приблизительно до 1 В Когда конденсатор С4 заряжен, полевой транзистор VT3 открыт, поэтому напряжения между управляющим электродом и катодом тринистора VS1 недостаточно для его открывания
Как только электроприбор, завершив программу, перейдет в дежурный режим потребляемый им ток резко снизится, транзисторы VT1 и VT2 перестанут открываться. Конденсатор С4 станет разряжаться через резистор R8. Примерно через 3...4 мин напряжение между затвором и истоком транзистора VT3 упадет ниже порога при котором этот транзистор закрывается. Выдержка необходима, чтобы звуковая сигнализация не включалась при смене режима работы электроприбора, например, при изменении направления вращения барабана стиральной машины Как только транзистор VT3 закрывается, напряжение на управляющем электроде тринистора VS1 увеличивается. Тринистор открывается через него поступает напряжение питания на генератор на транзисторах VT4 и VT5 [1]. Поскольку этот генератор возбуждается на частоте собственного резонанса электромагнитного излучателя звука BF1, сигнал получается очень громким.
Если программный цикл электроприбора будет запущен заново, потребляемый им ток возрастет и все процессы в сигнализаторе пойдут в обратном порядке, звуковой сигнал прекратится Это произойдет благодаря тому, что ток протекающий через открытый тринистор VS1, не превышает 30 мА, а в таком режиме тринистор серии MCR100 и некоторые другие маломощные способны закрываться при уменьшении напряжения между управляющим электродом и катодом почти до нуля [2]. Такое снижение обеспечивает транзистор VT3, открывшийся в результате зарядки конденсатора С4. В данном устройстве тринистор заменяет триггер Шмитта, скачком включая и выключая питание звукового генератора.
Рис. 2
Детали сигнализатора установлены на монтажной плате размерами 110x65 мм (рис. 2), их выводы соединены проводами согласно схеме. Те провода, по которым течет ток контролируемого электроприбора, - многожильные большого сечения Их соединения выполнены тугими скрутками, пропаянными для большей надежности. Вилка ХР1 и розетка XS1 должны быть рассчитаны на ток не менее 16 А и сделаны из керамики или термостойкой пластмассы. Дешевой электроарматурой, изготовленной из красивого, но легко теряющего форму при повышенной температуре термопластичного материала, пользоваться нежелательно Основания диодов VD1-VD4 через тонкие слюдяные изолирующие прокладки прижаты к дюралюминиевому пластинчатому теплоотводу размерами 6525>25 мм. Для улучшения теплового контакта диодов с теплоотводом применена теплопроводная паста.
Резистор R1 должен быть проволочным, например, С5-16МВ или С5-37. Использовать здесь обычный непроволочный резистор (МЛТ, С2-23) не стоит, так как при перегрузке он может выйти из строя с разрывом цепи протекания тока. К остальным резисторам особых требований не предъявляется. Конденсатор С2 - пленочный К73-17 или К73-24. Оксидные конденсаторы - К50-35, К53-19, К53-30 или аналогичные импортные. Остальные конденсаторы - керамические К10-17, К10-50
Диоды КД213А можно заменить на КД213Б или более мощными, но значительно более дорогими из серий КД2998. КД2999. Заменить 1N4006 можно диодами 1N4001 - 1N4007 или из серий КД105, КД208, КД243, а стабилитрон Д814Б - КС191А, КС510А, 1N5346
Вместо транзистора МП37Б подойдет любой маломощный германиевый транзистор структуры n-p-п, например, из серий МП35-МП38, ГТ122, 101NU70, GC526, а вместо транзисторов MPS2907A, 2SC3198 - маломощные кремниевые соответствующей структуры Полевой транзистор КП504Г можно заменить любым из серий ZVN2120, BSS88 или КП501, КП504. При всех заменах следует обращать внимание на различия в расположении одноименных выводов элементов.
Катушка электромагнитного звуко-излучателя SBT-1212 имеет сопротивление около 140 Ом Излучатель можно заменить другим электромагнитным с катушкой примерно того же сопротивления, рассчитанным на напряжение 9. .12 В. Светодиод - любой подходящего цвета свечения.
Не подключая собранное устройство к сети 220 В, на его конденсатор СЗ подают от какого-либо источника постоянное напряжение 10 В (с соблюдением полярности). Обкладки конденсатора С4 соединяют перемычкой. Постоянный резистор R11 временно заменяют переменным (сопротивлением 47...68 кОм) и находят такое положение его движка, при котором громкость звукового сигнала получается максимальной, а при выключении и повторном включении питания генератор надежно запускается Измерив найденное сопротивление переменного резистора, его заменяют постоянным. Далее, удалив с конденсатора С4 перемычку, подборкой резистора R8 устанавливают необходимую задержку подачи звукового сигнала
Отключив от сигнализатора источник напряжения 10 В, вставляют вилку ХР1 в сетевую розетку, а в розетку XS1 - вилку электроплитки, утюга или другого простого электроприбора. Проверяют, что напряжение на конденсаторе С4 при включении этого прибора становится почти равным напряжению на стабилитроне VD7, а после его выключения плавно снижается до нуля.
Иногда прибор, работу которого предстоит контролировать, потребляет в дежурном режиме слишком большой ток, и звуковой сигнал при переходе в этот режим отсутствует. В подобном случае придется заменить резистор R1 сигнализатора другим, меньшего сопротивления, подобрав его таким, при котором сигнал надежно включается и выключается.
Если диоды VD1-VD4 слишком сильно нагреваются, необходимо увеличить размеры теплоотвода, на котором они установлены, или обдувать теплоотвод воздухом с помощью вентилятора. Подойдет, например, вентилятор ВВФ-71М, работающий от сети 220 В, который использовался в отечественных компьютерах и станках с ЧПУ Уменьшится нагрев и при замене диодов КД213А диодами Шотки, например КД2998А Благодаря меньшему прямому падению напряжения на таких диодах (по сравнению с обычными кремниевыми при равном токе) становится меньше и рассеиваемая ими мощность.
Литература
1. Приймак Д. Релаксационный RL-гене-ратор: Сб.: "В помощь радиолюбителю", вып. 106 - М.: ДОСААФ, 1990
2 Бутов А. Простые конструкции на три-нисторе КУ112А. - Радио, 2004, № 6. с. 56. 57.
А. Бутов, с. Курба Ярославской обл