Электронное сторожевое устройство на одной микросхеме

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: охрана пром

Опубликовано: 23.11.2019 10:16

Просмотров: 1446

Предлагаемое электронное сторожевое устройство представляет собой электронную сирену с большой выходной мощностью, оповещающую о несанкционированном вторжении в охраняемый объект при открывании дверей и окон, где установлены выключатели, работающие на замыкание. Устройство предназначено для охраны объектов бытового и промышленного назначения, может быть использовано для охраны автомобилей, мотоциклов, катеров и других подвижных средств. Электропитание электронных цепей осуществляется от автономных источников питания: химического источника тока или бортовой сети. Хорошие результаты получены при установке данного сторожевого устройства на садово-огородных и приусадебных участках, при охране индивидуальных гаражей и хозяйственно-бытовых помещений. Можно применить сигнальное устройство для охраны жилых помещений в городских условиях с установкой одного из громкоговорителей у соседей по этажу.

Принципиальная электрическая схема электронного сторожевого устройства приведена на рис. 1.7. Сторожевое устройство состоит из входного устройства; сетевого понижающего трансформатора питания Т1; двух выпрямительных устройств со сглаживающими фильтрами; двух стабилизаторов с выходными напряжениями 5 и 12 В; электрических цепей охраны и акустической системы.
Сигнальное устройство подключают к промышленной сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц при помощи электрического соединителя X1 типа "вилка" с электрическим кабелем, который имеет повышенное сопротивление изоляции.
Сетевой понижающий трансформатор питания Т1 изготавливают на броневом ленточном магнитопроводе типа ШЛ с одной катушкой. Первичная обмотка трансформатора рассчитана только на 220 В и имеет повышенную прочность изоляции. Две вторичные обмотки обеспечивают на выходе стабилизаторов постоянное напряжение 5 и 12В. Все обмотки трансформатора изолированы друг от друга, экран выполнен тонким эмалированным проводом, исключающим межвитковое замыкание, и заземлен на корпус. Трансформатор питания Т1 обеспечивает гальваническую развязку и электрическую изоляцию вторичных цепей устройства от сети переменного тока, а также дополнительную электробезопасность при эксплуатации.
Выпрямительное устройство с выходным напряжением 12 В выполнено на одном выпрямительном диоде VD1 по однофазной однополупериодной схеме, характеризующейся простотой решения, минимальным числом примененных элементов, невысокой стоимостью изготовления, низкой частотой пульсаций, равной частоте питающей сети, недостаточным, использованием габаритной мощности трансформатора, подмагничиванием его магнитопровода постоянным током. На выходе выпрямителя установлен емкостный фильтр, собранный на конденсаторах С4 и С6 большой емкости.
Выпрямительное устройство с выходным напряжением 5 В выполнено на четырех выпрямительных диодах VD2—VD5, собранных по однофазной двухполупериодной мостовой схеме, характеризующейся повышенной частотой пульсаций выпрямленного напряжения постоянного тока, низким обратным напряжением на выпрямительных диодах, хорошим использованием габаритной мощности сетевого трансформатора Т1, повышенным падением напряжения в диодном комплекте, невозможностью установки однотипных диодов на одном радиаторе без изоляционных прокладок. Работает выпрямитель на емкостный фильтр, собранный на оксидном конденсаторе.
Стабилизатор напряжения 12В параметрического типа выполнен на стабилитроне VD6 и транзисторе VT1, стабилизатор напряжения 5 В компенсационного типа — на стабилитроне VD7, транзисторах VT2, VT3 и выпрямительных диодах VD8 и VD9. Стабилизатор напряжения 5 Е имеет защиту от перегрузок и коротких замыканий. Коэффициент стабилизации напряжения 12 В в три раза ниже, чем напряжения 5 В. Стабилизатор напряжения 5 В питает предварительный каскад сигнального устройства, собранного на транзисторах VT4—VT7. Для получения повышенной выходной мощности звукового сигнала в устройство включен оконечный каскад звуковой сирены, собранный на транзисторах VT8—VT11, питание которого осуществляется от стабилизатора 12 В.
Электронная сирена состоит из двух генераторов, собранных на одной интегральной микросхеме DA1. Первый генератор вырабатывает импульсы фиксированной частоты следования, значение которой зависит от емкости конденсатора С12 и сопротивления резистора R6. Резистор R5 ограничивает ток на входах микросхемы, защищая ее от перегрузок и коротких замыканий. Электрическая цепь, образованная резисторами R7, R11 и конденсатором С9, формирует пилообразное напряжение, управляющее частотой второго генератора. Номиналы комплектующих элементов этой цепи определяют скорость нарастания и спада частоты звучания электронной сирены, а от соотношений номиналов сопротивлений резисторов R7 и R11 зависят пределы ее изменения. Тональность звучания электронной сирены определяется вторым генератором с выводов 8—11 микросхемы. Частота следования импульсов второго генератора и их длительность зависят от значений сопротивлений резисторов R9, R10 и конденсаторов С10 и С11. Предварительный каскад усилителя мощности выходного сигнала собран по схеме эмиттерного повторителя на транзисторах VT4—VT11.
При включении сигнального устройства в сеть переменного тока устройство переходит в режим ожидания и срабатывает после замыкания любого из скрытно установленных контактов SA2—SA5, которые устанавливаются в различных частях охраняемых объектов. Выходную мощность сигнального устройства можно увеличить примерно в 1,5 раза за счет второго каскада усилителя, собранного па транзисторах VT8—VT11.
В сторожевом устройстве применены элементы следующих типов: резисторы Rl— R.11 типа ВСа; конденсаторы С1 типа МБМ-11-400В, С2 типа К71-4-ЦП, СЗ—С5 типа К50-6, С6 типа К50-3, С7 типа К50-12, С8, С9 типа К50-ЗБ, С10, СИ типа К73-9; предохранитель FU1 типа ПМ-1; переключатели SA1 типа П1Т-1-1, SA2-SA5 типа МП-1-1; электрический соединитель XI типа "вилка" с электрическим кабелем длиной 1,3 м.
В электронном сторожевом устройстве некоторые элементы могут быть заменены другими, не ухудшающими его основные электрические параметры и эксплуатационные характеристики. Например, интегральная микросхема типа К176ЛА7 может быть заменена на микросхему типов К561ЛЕ5, К176ЛЕ5; резисторы типа ВСа — на резисторы типов МЛТ, ОМЛТ, МТ, УЛИ, С1-4; конденсаторы типа К50-6 на конденсаторы типов К50-3, К50-20, К50-12; выпрямительные диоды типа КД202В — на диоды типов Д237А, Д226Г.
Моточные данные сетевого понижающего трансформатора питания Т1, применяющегося в блоке питания сторожевого устройства на одной микросхеме, приведены в табл.1.
Таблица 1. Моточные данные сетевого трансформатора питания Т1, применяемого в электронном сторожевом устройств.

Основные технические данные электронного сторожевого устройства
Номинальное напряжение питания переменного тока, В ....... 220
Стабилизированное напряжение постоянного тока на выходе блока питания, В .... 5 и 12
Пределы изменения напряжения питающей сети переменного тока, В ... 180...240
Мощность, потребляемая устройством во время работы, В.А, не более . 50
Время срабатывания устройства, мс, не более ..... 5
Число охраняемых объектов (число устанавливаемых выключателей) .... 2—12
Время непрерывной работы, мин, не менее.... 45
КПД, не менее ........ 0,8
Сигнальное устройство на двух микросхемах серии К176
Оптический барьер для систем безопасности
Радиотракт для сигнализации