Это обеспечивает надежное выключение симистора и высокую помехоустойчивость фотореле в целом.
В устройстве использованы постоянные резисторы тина МЛТ, подстроечный резистор СП2-3. Конденсатор С1 — любой малогабаритный, С2 — типа МБГО-2. Транзисторы VT1 и VT2 — КТ315Г или КТ315Е с коэффициентом передачи тока не менее 60. Все элементы устройства смонтированы на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм.
Резистор R5 распаян непосредственно на выводах симистора, а резистор R6 — между выводом управляющего электрода и платой.
Катоды стабилитрона VD1 и симистора соединены между собой и с платой навесным проводником. Резьбовые выводы анода этих деталей необходимо укоротить. Фоторезистор своими выводами вставляют во впаянные в плату трубчатые стойки высотой 25 мм так, что под ним освобождается место для монтажа других деталей. В качестве стоек использованы гнезда соответствующего диаметра от штыревого разъема.
Необходимо помнить, что все элементы устройства находятся под напряжением сети. Поэтому при ремонте и регулировке следует строго соблюдать правила техники безопасности.
Фотореле на микросхеме
Электронную часть такого устройства (рис. 2.62) образуют светочувствительный элемент, функции которого выполняет фоторезистор R1, триггер Шмитта, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, формирователь импульса нормированной длительности, выполненный на элементах DD1.3, DD1.4, и электронный ключ на транзисторах VT1, VT2. Роль исполнительного элемента выполняет электромагнит, включаемый транзисторным ключом.
Рис. 2 62. Фотореле на микросхеме
Источником питания автомата служит серийно выпускаемое выпрямительное устройство ПМ-1, предназначаемое для питания двигателей электрифицированных самоходных моделей и игрушек, или любой другой сетевой блок питания с выходным напряжением 9 В и током нагрузки до 300 мА. Для повышения стабильности работы автомата его фотоэлемент и микросхема питаются от параметрического стабилизатора напряжения R7VD2C2.
Каков принцип работы устройства? При отсутствии освещения фоторезистора R1 узким пучком света сопротивление фотодатчика R1 велико, на входе и выходе триггера Шмитта, а также на входе элемента DD1.3 и выходе элемента DD1.4 действует напряжение низкого уровня. Транзисторы VT1 и VT2 закрыты. В таком, дежурном, режиме устройство потребляет небольшой ток — всего несколько миллиампер. При освещении устройства сопротивление фоторезистора начинает уменьшаться, а падение напряжения на резисторе R2 — увеличиваться. Когда это напряжение достигнет порога срабатывания триггера, на выходе его элемента DD1.2 появляется сигнал высокого уровня, который через резистор R5 и конденсатор СЗ поступает на вход элемента DD1.3.
В результате элементы DD1.3 и DD1.4 формирователя импульса нормированной длительности переключаются в противоположное логическое состояние. Теперь сигнал высокого уровня на выходе элемента DD1.4 открывает транзисторы VT1 и VT2, а электромагнит YA1, срабатывая, приводит в действие запорное устройство.
При выключении источника света сопротивление фоторезистора увеличивается, а напряжение на резисторе R2 и, следовательно, на входе триггера уменьшается. При пороговом напряжении триггер переключается в исходное состояние и конденсатор С3 быстро разряжается через диод VD1, резистор R5 и элемент DD1.2. Длительность работы электромагнита определяется временем заряда конденсатора СЗ через резистор R6. Изменением сопротивления этого резистора регулируют время работы электромагнита. Чтобы устройство не срабатывало при пропадании и последующем появлении сетевого напряжения, различных световых помех, параллельно резистору R2 подключен конденсатор С1.
Большая часть деталей электронной «начинки» автомата смонтирована на печатной плате из фильтрованного стеклотекстолита размерами 60S40 мм.
Микросхема DD1 может быть К561ЛА7, транзистор VT1 — КТ315А- КТ315И, КТ312А-КТ315В, КТ3102А-КТ3102Е, VT2 — КТ603А, КТ603Б, КТ608А, КТ606Б, КТ815А-КТ815Г, КТ817А-КТ817Г. Стабилитрон КС156А можно заменить на КС168А, КС162В, КС168В, диоды КД522Б — на КД521А, КД102А, КД102Б, КД103А, КД103Б, Д219А, Д220. Конденсатор-C1 — типа KM; С2 и СЗ — К50-6, К50-16; С4 — К50-16 или К50-6. Подстроечные резисторы R2 и R6 — типа СПЗ-3, другие резисторы — ВС, МЛТ. Фоторезистор R1 — типа СФ2-2, СФ2-5, СФ-6, СФ-12, СФ2-16, можно также использовать фототранзистор ФТ-1.
Налаживают автомат в таком порядке. Движок резистора R2 устанавливают в верхнее (по схеме) положение и размещают устройство на выбранном месте.
При освещении, медленно увеличивая сопротивление этого резистора, добиваются срабатывания электромагнита. Периодически затеняя фоторезистор, подстроечным резистором R6 регулируют длительность его работы.
Ключ с дистанционным управлением
Если в вышерассмотренных случаях для включения исполнительного устройства тайника был необходим достаточно мощный направленный световой пучок, а именно, источник света нужно было подносить к строго определенному месту и под определенным углом к поверхности фотоэлемента, то рассматриваемые ниже ключи позволяют открывать замок тайника дистанционно, т. е. с некоторого расстояния. Такой ключ может быть выполнен в виде брелка для ключей, подобно широко распространенным в настоящее время ключам от автосигнализации, или использовать обычный пульт дистанционного управления от телевизора. Это даст возможность замаскировать не только тайник, но и ключ, открывающий его.
Для дистанционного управления (ДУ) запорным устройством тайника используется простая система ДУ на инфракрасных (ИК) лучах. Принципиальная схема ключа приведена на рис. 2.63, а приемного блока — на рис. 2.64.
Рис. 2.63. Ключ-передатчик
Генератор ключа построен на микросхеме DD1 (см. рис. 2.63) по типовой схеме и вырабатывает прямоугольные импульсы с частотой 8 кГц (частота может быть от 2-х до 16 кГц). Частота определяет код ключа. Эти импульсы поступают на ключевое устройство на транзисторах VT1 и VT2, которое управляет излучением светодиода VD1. Питание ключа осуществляется от батарей типа «Корунд», «Крона», 7Д-0.15.
Схема приемного устройства приведена на рис. 2.64.
Рис. 2.64. Приемник-дешифратор
Сигнал от фотодиода VD1 усиливается элементами DD1.1—DD1.3, включенными по схеме усилителей. Диоды VD3, VD4 ограничивают усиленный сигнал. Фильтр L1C3 настроен на частоту генератора ключа и исключает срабатывание от помех или другого аналогичного устройства, с другой частотой настройки. Это основано на свойстве параллельного колебательного контура (L1C3) — иметь максимальное сопротивление на частоте резонанса. Поэтому принятый и усиленный сигнал ключа-передатчика проходит на вход усилителя на элементе DD1.3. Сигналы других частот шунтируются контуром L1C3 (сопротивление контура для них стремится к нулю). Усиленный полезный сигнал детектируется элементами VD5, С10, R13. При наличии полезного сигнала напряжение на конденсаторе С10 повышается, что вызывает срабатывание триггера Шмитта на элементах DD1.4, DD1.5, которые преобразуют входной сигнал в напряжение уровня лог. «1».
Это напряжение через цепь задержки R4VD2C7, усложняющую подбор частоты ключа, поступает на триггер DD2, который с помощью транзисторных ключей VT1 п VT2 управляет электромагнитными реле К1 и К2.
Ключ смонтирован на печатной плате и вместе с источником питания помещен в пластмассовый корпус. Перед светодиодом просверлено отверстие в корпусе, в которое он вставлен изнутри. Приемное устройство также собрано на печатной плате. На ней смонтированы все детали, кроме реле и стабилизатора напряжения на микросхеме DD3 с конденсатором С9. Катушка L1 намотана на каркасе от фильтра ПЧ приемника «Сокол 404» проводом ПЭВ 0,12 мм и содержит 100 витков. Вместо стабилизатора DD3 можно использовать простой транзисторный стабилизатор на напряжение 12 В и ток 100 мА. Реле К1 и К2 — типа РЭС9, паспорт РС4.524.202, контактные группы включены параллельно.