Для изготовления плат всех блоков использован односторонний фольгиро-ванный стеклотекстолит толщиной 1,5...2 мм. Печатные проводники вырезаны с помощью резака или скальпеля.
Чертёж печатной платы БП (размеры - 60x213 мм) и схема расположения на ней элементов показаны на рис. 5. Индикаторные светодиоды HL1 и HL2 вынесены на переднюю панель-дверцу ПКП. Транзисторы установлены через теплопроводящие изолирующие прокладки на алюминиевый теплоотвод размерами 60x55 мм от компьютерного блока питания.
Рис. 5. Чертёж печатной платы БП и схема расположения на ней элементов
Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроечный - СП3-19. Оксидные конденсаторы - импортные, конденсатор С4 - плёночный. Можно применить интегральный стабилизатор напряжения на 5 В, например КР142ЕН5А. Диоды VD2-VD5 должны быть выпрямительными быстродействующими.
Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольцевом магнитопроводе М2000НМ с внешним диаметром 45 мм и внутренним 28 мм. Обмотки 1-2 и 2-3 (по двавитка), обмотки 4-5 и 5-6 (по 12 витков) намотаны проводом МГТФ-1. Обмотки 7-8 и 8-9 (по 13 витков) и 10-11 и 11-12 (по 28 витков) намотаны проводом МГТФ-0,75. На магнитопровод сначала наматывают слой изоляционной ленты, потом обмотки и затем сноваслой изоляционной ленты. Обмотки надо расположить так, чтобы получились выводы минимальной длины.
Рис. 6. Чертёж печатной платы БШС и схема расположения на ней элементов
Чертёж печатной платы БШС и схема расположения на ней элементов показаны на рис. 6. Светодиод HL3, резистор R8 и кнопка SB1 вынесены на панель-дверцу ПКП. Индикаторные светодиоды HL1 и HL2 установлены на печатной плате и служат индикаторами при налаживании устройства.
Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроенные - СП3-3, оксидные конденсаторы - импортные. Стабилитроны VD1, VD2 - любые маломощные с напряжением стабилизации 5,6...6,2 В. Светодиоды - любые маломощные зелёного или красного свечения, светодиод HL3 - маломощный синего свечения.
Рис. 7. Чертёж печатной платы БЛ и схема расположения на ней элементов
Чертёж печатной платы БЛ и схема расположения на ней элементов показаны на рис. 7. Светодиоды HL1 -HL5 и кнопки SB1-SB4 вынесены на переднюю панель-дверцу ПКП. Применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроенные - СП3-3, оксидные конденсаторы - импортные. Диоды VD1 - VD5 - любые маломощные выпрямительные. Светодиоды HL1 -HL4 - маломощные красного свечения. Реле должно быть с номинальным напряжением обмотки 12 В и контактами, рассчи-танными на коммутацию тока, потребляемого сигнальными устройствами.
Рис. 8. ПКП в сборе
ПКП собран в подходящем по размерам пластмассовом корпусе, внутри которого закреплены печатные платы (рис. 8). Под каждую кнопку и светодиод сверлят отверстия диаметром 5 мм. Затем детали приклеивают. Применены кнопки из компьютерных мышей. Толкатели кнопок оказываются внутри цилиндрических отверстий, что исключает их случайное нажатие. На кнопки нажимают вязальной спицей диаметром 4 мм или концом спички. Внешний вид устройства показан на рис. 9. Питать его можно и от бесперебойного источникапитания.
Рис. 9. Внешний вид устройства
Проверка ПКП проводилась при комнатной температуре при пониженном (10 В) и повышенном до 18 В напряжении питания. При напряжении 10 В ПКП надёжно включал сигнал тревоги при обрыве и коротком замыкании всех шлейфов по очереди или одновременно. При повышении напряжения питания до 15 В подачасигналатревоги прекращалась. После установки в БЛ транзистора VT2 и резистора R6 при увеличении напряжения питания ПКП до 18 В он сохранял работоспособность.
Проверку срабатывания от кратковременного изменения параметров шлейфа (напряжение питания ПКП - 12 В) я проводил подключением разряжённого конденсатора ёмкостью 1 мкФ к ШС (аналог короткого замыкания) и подключением этого же заряженного до 27 В конденсатора к ШС с соблюдением полярности. По постоянной времени получившейся RC-цепи, приблизительно равной 1 мс, можно судить о времени реакции ПКП. При использовании ДИМК (датчик инерционный магнитно-контактный) этого времени достаточно.
Длительная проверка ПКП проходила с применением самых "привередливых" дымовыхизвещателей "ИП212-45", "ИП212-66" и "ИП212-38" для первого ШС и ИПР-3СУ (ручной), ИП212-45 и ИП212-41М для второго. Был использован шлейф из распущенной витой пары длиной несколько десятков метров. Установленные рядом с ним сотовые телефоны при вызове не приводили к ложному срабатыванию ПКП.
Примечание: В ПКП были применены симис-торные оптопары S21ME6 [2], поскольку они были в наличии. Они служат для коммутации постоянных напряжений и для гальванической развязки по питанию блока БШС и БЛ. Эти оптопары содержат встроенный узел Zero-cross circuit (ZCC), предназначенный для формирования сигнала, разрешающего открывать фотосимистор оптопары только при переходе коммутируемого переменного напряжения через ноль. Эта функция необходима для уменьшения импульсов тока в коммутируемом устройстве и соответственно для уменьшения коммутационных помех. На самом деле узел ZCC даёт это разрешение при несколько отличном от нуля напряжении. При работе оптопары в цепях постоянного напряжения в пределах напряжения разрешения устройство ZCC можно не учитывать.
Рис. 10. Схема лабораторного макета для исследования уровней разрешения
Для исследования уровней разрешения был собран лабораторный макет по схеме, представленной на рис. 10. Кнопка SB 1 предназначена для проверки тока через излучающий диод, при котором происходит открывание оптосимистора. Светодиод HL1 - индикаторный. Резистор R1 необходим для ограничения тока через излучающий диод оптопары. Переменным резистором R2 изменяют ток через него. Эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 и переменный резистор R4 образуют регулируемый источник напряжения. Светодиод индицирует открывание оптосимистора, резистор R3 - токоограничиващий. Оптотиристор можно закрыть, нажимая на кнопку SB2.
При проверке оптопары сначала переменным резистором R2 устанавливают максимальный ток через излучающий диод. Определение напряжения разрешения коммутации начинают с увеличения напряжения от 2 В и более на оп-тосимисторе переменным резистором R4. При этом надо периодически нажимать на кнопку SB1, открывая фотоси-мистор, и нажимать на кнопку SB2, закрывая его. Максимальное напряжение, при котором светодиод HL2 устойчиво включается и выключается, и будет напряжением разрешения коммутации фотосимистора устройством ZCC. Изменяя ток через излучающий диод резистором R2, определяют минимальный ток надёжного открывания фотосимистора.
При проведении измерений получены следующие результаты:
- минимальный ток излучающего диода, при котором открывается опто-симистор у всех оптопар, - 6 мА;
- напряжение разрешения изменялось от 7 В (одна оптопара) идо 12 В (у четырёх);
- изменение полярности включения фотосимистора на результаты измерений не влияло;
- при нагреве паяльником оптопары напряжение разрешения уменьшалось на 10...15 %.
Следует добавить, что такие измерения необходимы для оптопар, бывших в эксплуатации, и деталей из разных источников.
Литература
1.Сигнал-20П SMD, прибор приёмноконтрольный. - URL: https://luis.ru/catalog/ okhranno_pozharnye_sistemy/dopolnitelnoe_ oborudovanie_ops/signal_20p_smd_pribor_ priemno_kontrolnyy/ (11.08.21).
2. S11 ME5/S11 ME6/S21 ME5/S21 ME5F/ S21ME6/S21ME6F. Phototriac Coupler Conformable to European Safety Standard. - URL: http://www.datasheet-pdf.com/PDF/ S21ME6-Datasheet-SharpElectnomc Components-366204 (11.08.21).
Автор: С. Долганов, г. Барабинск Новосибирской обл.