Russian Hamradio
У багатьох є дзвінки старого типу які працюють або вийшли з ладу або просто набридли одноманітністю звукового сигналу, однак, привабливо йдучи в ногу з часом дати цим дзвінкам друге життя і ще трохи заощадити на придбанні електронних дзвінків. Це можна вирішити двома способами, це встановити замість старого дзвінка – електронний промислового виготовлення чи саморобний. Економічність таких пристроїв дозволяє навіть застосувати для них автономне живлення.
Разом з тим, пряма заміна старого дзвінка новим найчастіше виявляється неможливою через саму конструкцію, розведення проводки або інші причини, що не дозволяють здійснити таку заміну. Автор статті ділиться досвідом вирішення проблем, перед якими він зіткнувся сам і як йому вдалося її вирішити. Щоб зрозуміти труднощі, що виникають при підключенні електронного дзвінка до проводки, що є в квартирі, розглянемо схеми, за якими бувають, підключені ще при будівництві будинку звичайні електродзвінки, що живляться від мережі 220 В.
Найбільш поширений варіант, показаний на рис. 1, а. Він простий, але небезпечний, оскільки контакти кнопки безпосередньо пов'язані з мережею. За чотирипровідною схемою, показаною на рис. 1 б підключали дзвінки підвищеної безпеки з магнітною системою, влаштованої таким чином, що подача мережевої напруги на одну з обмоток ще не викликає звукового сигналу.
Щоб він прозвучав, необхідно замкнути кнопкою додатковий ланцюг, що управляє обмотки, ізольованої від мережі. Напруга між розімкненими контактами подібного дзвінка - трохи більше кількох десятків вольт. Якщо "дзвінкова" проводка в квартирі виконана за такою схемою, заміна дзвінка будь-яким іншим труднощам не викликає.
На жаль, чотирипровіднаСхема зустрічається досить рідко. Навіть якщо вона була такою при будівництві будинку, за минулі з того часу роки і навіть десятиліття багато мешканців, прагнучи позбутися недоліків "безпечного" дзвінка - постійного споживання енергії і досить помітного, особливо в нічний час, акустичного шуму (гудіння), встигли замінити дзвінки у своїх квартирах звичайними, модифікувавши відповідним чином схему підключення. Розібратися в переробках буває непросто, так як більша частина проводки (вона показана на рис. 1, а і б штриховими лініями) після неодноразових ремонтів виявляється прихованою під шпалерами, а то й замурованою в стіну. Доступні лише кінці проводів, що підключаються безпосередньо до дзвінка та кнопки.
Знайомство з різними публікаціями в літературі щодо електронних квартирних дзвінків та вивчення асортименту цих виробів на ринку дозволяє умовно розділити їх на дві групи.
До першої віднесемо ті сигнал яких звучить в момент подачі напруги живлення [1-4] від низьковольтної гальванічної батареї або акумулятора. Дзвінки другої групи підключені до джерела живлення постійно, сигнал включають короткочасним замиканням спеціального керуючого ланцюга [5-7].
Безпосереднє з'єднання низьковольтних ланцюгів живлення та управління електронним дзвінком з мережею неприпустимо. Щоб не займатися пошуком старих або прокладанням нових проводів, можна виготовити комутатор, що забезпечує необхідну гальванічну розв'язку між новим електронним дзвінком і мережею.
На рис. 2 показана схема одного з найпростіших варіантів. Принцип дії комутатора простий. При натисканні на кнопку SB1 через випромінюючий діод оптрона U1 протікає випрямлений діодним мостом VD1 струм, величина якого залежить від напруги мережі та номіналу резистораR1. Фототранзистор оптрона, що відкрився, замикає ланцюг живлення або управління дзвінка. Звучить сигнал.
Оптрон АОТ127А обраний через його високу чутливість (у більшості випадків в ланцюзі випромінюючого діода достатній струм 5 мА) і значного, до 70 мА, вихідного струму. Він здатний комутувати ланцюг живлення практично будь-якого електронного дзвінка при напрузі до 30 В. Можливо, звичайно, використання інших оптронів. Для комутації високоомного керуючого ланцюга оптрон може бути навіть діодним, наприклад, АОД130А.
З'єднуючи комутатор із дзвінком, слід дотримуватися зазначеної на схемі полярності. Її легко визначити, вимірявши вольтметром напругу між проводами, що йдуть від дзвінка, що підключаються до вихідного ланцюга комутатора. Якщо випромінюючого діода оптрона потрібно струм більше 6 мА, резистор R1, що гасить, R1 доцільно замінити конденсатором, подібно до того, як це зроблено в даному пристрої.
Його схема наведено на рис. 3. Замість оптрона тут встановлено малогабаритне реле К1 (РЕМ10, РЕМ15, РЕМ49, РЕМ55, РЕМ60, РЕМ80 або інше). Контактами реле можна комутувати ланцюги дзвінків за будь-якої полярності. Елементом, що обмежує струм через обмотку реле, є конденсатор С1.
Його ємність вибирають прямо пропорційною струму спрацьовування застосованого реле виходячи із співвідношення 1 мкФ - 60 мА [8, 9]. Конденсатор має бути малогабаритним, придатним для роботи на змінній напрузі 220В, 50 Гц.
Наприклад, К73-16 чи К73-17 — на напругу щонайменше 400В. Резистор R1 обмежує кидок струму зарядки конденсаторів комутатора в момент натискання кнопки SB1 через резистор R2 конденсатор С1 розряджається в паузах між її натисканнями.
На жаль, при керуванні електронним дзвінком за допомогою комутатора, що живиться від мережігубиться одна з головних переваг автономного живлення - дзвінок не діє, якщо мережа несправна. Змирившись із цим, можна піти далі і живити від мережі сам дзвінок, зібравши комутатор за схемою, показаною на рис. 4. Пристрій універсально, ті чи інші з його виходів задіяні за потребою.
Напруга, що виробляється для живлення дзвінка залежить від застосованого стабілітрона VD3. При вказаному на схемі стабілітроні КС133А воно приблизно 3В, оскільки частина падає на діоді VD2. Якщо потрібна інша напруга, слід встановити відповідний стабілітрон VD3 і конденсатор С2 на потрібну напругу.
Струм випромінюючого діода оптрона U1 при необхідності регулюють добіркою резистора R3.Після натискання на кнопку SB1 напруга на конденсаторі С2 наростає порівняно повільно. Тому струм через випромінюючий діод оптрона U1 досягає значення, при якому вихідний ланцюг оптрона замикається, вже після того, як напруга живлення стало достатнім для приведення дзвінка в робочий стан.
Для більшості дзвінків це нормально. Але зустрічаються і такі, які в результаті подачі напруги живлення при розімкнутому керуючому ланцюзі відтворюють лише першу з мелодій, що є в пам'яті, незалежно від положення їх перемикача.
У подібних випадках, щоб скористатися всіма функціональними можливостями дзвінка, доводиться живити його від гальванічної батареї, не відключаючи її в перервах між сигналом. А напругою, що виробляється комутатором при натиснутій кнопці, цю батарею можна заряджати, що помітно збільшить термін її служби.
Обмежувач можна виконати без моста VD2. Достатньо підключити паралельно обмотці дзвінка ланцюг із двох однакових стабілітронів, з'єднаних зустрічно-послідовно. Підійдуть іспеціальні обмежувальні діоди на потрібну напругу.
Іноді може знадобитися збільшити або зменшити робочий струм відповідно змінивши ємність конденсатора С1. При підключенні дзвінка за будь-якою з розглянутих вище схем, принаймні один із контактів кнопки SB1 безпосередньо з'єднаний з мережею. А ось у показаній на рис. 6 чотирипровідної модифікації попередньої схеми конденсатори, що гасять (С1 і С2) є в ланцюгу кожного контакту кнопки.
Тому при випадковому дотику до будь-якого контакту струм, що протікає через тіло людини, не перевищить допустимого значення [10]. Конденсатори повинні бути розраховані на робочу напругу не менше 600 В. Збільшувати їхню ємність неприпустимо, тому дзвінок НА1 повинен бути досить чутливим.
Схема комутатора підвищеної безпеки, придатного керувати будь-якими дзвінками, як низьковольтними, і призначеними живлення від мережі 220В, показано на рис. 7. Підбираючи для нього реле К1, слід звернути увагу, щоб струм утримання його якоря в стані не перевищував безпечного для людини значення, а контакти витримували необхідні для дзвінка напруга і струм.
Відмінно зарекомендувало себе реле РЕМ-54 зі струмом спрацьовування 3. 4 мА, струмом утримання не більше 1 мА, опором обмотки 4 кОм. Кожна група його контактів, допускає навантаження до 0,1 А. Застосувавши таке реле, вдається зменшити ємність конденсаторів, що гасять, а з нею і струм, що представляє небезпеку, замикання контакту кнопки SA1 на землю, більш ніж удвічі в порівнянні з комутатором за схемою, показаною на рис . 6.
Робота пристрою потребує деяких пояснень. У вихідному стані обмежена стабілітроном VD1 напруга на конденсаторі С3, що фільтрує, трохи вище напруги спрацьовування реле К1. Томупри натисканні кнопки SB1 реле спрацьовує та конденсатор С3 розряджається через його обмотку. Однак "підживлення" струмом, що протікає по ланцюгу C1-VD2-обмотка реле К1-замкнуті контакти кнопки SB1-С2, залишається достатньою для утримання реле в стані.
Після відпускання кнопки струм через обмотку реле припиняється через 1. 2с напруга на конденсаторі СЗ досягає колишнього значення і комутатор готовий до повторного спрацьовування. При необхідності можна зменшити ємність конденсаторів С1 і С2 ще вдвічі, замінивши однонапівперіодний випрямляч на мостовий двонапівперіодний. Це подвоїть середнє значення струму, що протікає через обмотку реле К1, при натиснутій кнопці SB1.
Щоб зменшити навантаження на контакти реле або кнопки, що замикає ланцюг дзвінка змінного струму, можна паралельно підключити дзвінку НА1 конденсатор С1, як показано на рис. 8. Реактивний опір конденсатора на частоті 50 Гц має бути рівним і протилежним за знаком індуктивної складової опору обмотки дзвінка.
Конденсатор потрібної ємності підбирають мінімум показів тимчасово підключеного міліамперметра змінного струму РА1.
Завдяки малому числу і невеликим розмірам елементів для розміщення будь-якого з комутаторів можна скористатися вільним місцем, що завжди є всередині електронного дзвінка.
Слід наголосити, що правильно зібрані та справні комутатори практично безпечні в експлуатації, але при їх монтажі та налагодженні не варто забувати, що деякі елементи безпосередньо пов'язані з мережею. Необхідно бути обережними і вживати заходів захисту від ураження електричним струмом.
Увага: Жодне із запропонованих у статті пристроїв не може бути визнане повністю безпечним. Згідно з існуючими стандартами, дляцього, крім обмеження струму, потрібно, щоб ізоляція між з'єднаними і не з'єднаними з мережею ланцюгами витримувала напругу в кілька кіловольт, а відстань між проводами, що належать до них, навісними або друкованими, перевищувала допустиме значення (зазвичай не менше 5 мм).