|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Мережевий джерело змінного струму Унікум. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Блоки живлення У радіоаматора зазвичай є у господарстві різні трансформатори змінного струму. Всі вони, як правило, різної потужності, з різними наборами напруги. Коли задумаєш підключити новий прилад, виявляється, що все нікуди не годиться. Може виручити ЛАТР, але не у всіх він є, та й не будеш прилад постійно живити від ЛАТР. У мене реалізовано таку ідею. Перемотує трансформатор максимально великої потужності (з наявних у вас) так, щоб зробити вісім вторинних обмоток. Перша обмотка розрахована на вихідну напругу 1, друга - на 2, третя - на 4 В і далі з кожною новою обмоткою напруга подвоюється. На останній восьмій обмотці вихідна напруга дорівнює 128 В. Принципова схема трансформатора (я назвав його "Унікум") показано на рис.1,а. Висновки вторинних обмоток підпаюйте на контакти розетки Х1 типу РП1416, яка є ножовим з'єднувачем з поліпшеними характеристиками (умощенний) і придатна для комутації силових ланцюгів зі струмами до 6 А. Як розетка, так і вилка РП14 мають велику механічну міцність (їх застосовували в старій лампової апаратури, де струми розжарення досить великі). Висновки кожної з обмоток треба припаяти на пару контактів розетки Х1 РП14-16 (рис.1,б): першої обмотки - на 1а і 1б; другий обмотки - на 2а та 2б, ..., восьмий обмотки - на 8а та 8б. При цьому потрібно стежити, щоб почати обмоток підключити на контакти "а", а кінці - на контакти "б". На рис.1,а найбільш високовольтна вторинна обмотка показана вгорі схеми, найнижча - внизу. Це порушення ЕСКД, але воно допущене з тієї причини, що восьма обмотка розпаяна на контакти 8а і 8б, які розташовані біля двох скосів гнізда Х1 (обмоток, що показують напрям підвищення напруги).
Габаритна потужність трансформатора може бути будь-якою, але при вибраному з'єднувачі РП14 струм не повинен перевищувати 6 А, тому габаритна потужність трансформатора не може перевищувати 1,5 кВт. Такий трансформатор ще не дуже великий для використання в побуті, до того ж номінальний струм, на який розраховані розетки і вимикачі також становить 6 А. Застосування трансформатора такої потужності практично вирішить всі проблеми в побуті, майстерні, лабораторії. Наприклад, через нього можна включати побутові прилади з мережевою напругою, яка відрізняється від нашого стандарту (наприклад, 240, 127, 110 В і т.д.). Можна, наприклад, підключати найрізноманітніші паяльники (на напруги 24, 36, 42 В) та інші, причому є паяльники з недогрівом і перегрівом (можна точно підібрати потрібну напругу). У табл.1 наведено відомості виготовлення трансформаторів потужністю від 200 до 1600 Вт (чотири варіанти). Таблиця 1
Трансформатор можна виконати на стрижневих осердях поширених типорозмірів. Наприклад, для варіанта 200 Вт підійде сердечник від телевізійного трансформатора ТС-200 (або ТС-180) СЛ 24х45, а для варіанта 400 Вт – ТС-360 (ТС-330) СЛ 25х50. Зручність таблиці полягає в тому, що виходить ціле число витків обмотки на 1 вихідної напруги (5, 4, 3, 2 витків для потужностей відповідно 200, 400, 800 і 1600 Вт). Крім того, всі вторинні обмотки можна виконати дротом одного діаметра, що дозволяє спростити технологію намотування, забезпечити оптимальний тепловий режим та застосувати один запобіжник для сумарної вихідної напруги. На рис.2 показаний варіант виконання корпусу трансформатора "Унікум". Оптимальним мені здається розміщення трансформатора на підлозі. Тому розетка Х1 встановлена на верхній площині корпусу, там є ручка для перенесення трансформатора. Усі бао сталеві елементи (вимикач S індикатор увімкнення HL1, запобіжник FU1 та введення мережевого шнура) встановлені на вертикальній передній панелі.
Корпус бажано забезпечити пружними (гумовими) ніжками для стійкості. Тепер перейдемо до розпаювання вилки РП14 для отримання будь-якої напруги від 1 до 255 В з кроком 1 В. Як видно з рис.1, напруги 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 і 128 можна отримати від однієї з обраних обмоток, підключившись до контактів "а" та "б" відповідного ряду. Такий варіант показаний на рис.3, а для вихідної напруги 4 В. Максимальна напруга 255 виходить при послідовному включенні всіх восьми вторинних обмоток. На вилці РП14 при цьому встановлюють похилі перемички (1б-2а, 2б-3а, 3б-4а, ..., 7б-8а), а напруга 255 знімають з контактів 1а і 8б.
Всі інші варіанти отримання напруги утворюються розрахунком двійкового коду обраної напруги. Наприклад, напруга 13 отримують сумуванням напруг 1-й, 3-й і 4-й обмоток, так як 13 = 8 + 4 + 1. Як видно з рис.3,б перемичка при цьому обходить непотрібну другу обмотку (з'єднує 1б і 3а), напруга 27 отримують сумуванням напруг 1-й, 2-й, 4-й і 5-й обмоток, так як 27 = 16 + 8 + 2 + 1. Як видно з рис.3, в перемичка обходить непотрібну третю обмотку, напруга 36 отримують сумуванням напруг 3-й і 6й обмоток (36 = 32 + 4), перемичка з'єднує (рис.3,г) кінець третин і початок шостий обмоток. Для отримання стандартних напруг 42, 48, 60, 75, 110, 127, 220 і 240 конфігурація перемичок показана відповідно на рис.3,д...н. Висновки, показані на рис.3 стрілками, є вихідними та утворюють кабель. Оскільки вихідна напруга кабелю може бути небезпечною для життя, то виведення вилки після розпаювання вихідного кабелю слід ретельно ізолювати (краще кришкою або ковпаком). Перехід на нову напругу потребує декількох хвилин перепаювання висновків. Але, якщо комусь ліньки це робити і у нього є вісім тумблерів на робочий струм не менше 6 А, то можна рекомендувати схему рис.4, в якій при лівому положенні тумблера відповідна обмотка включена в ланцюжок обмоток, при правому - відключена. Тоді перехід на потрібну напругу полягає в переведенні цієї напруги в двійковий код і виставлення тумблерами цього двійкового коду. Для переходу на двійковий код слід запам'ятати ступеня числа 2: 20 = 1; 21 = 2; 22 = 4; 23 = 8; 24 = 16; 25 = 32; 26 = 64; 27 = 128. Тепер від потрібної напруги (наприклад, 167 В) віднімаємо найбільше число з цього ряду (але менше потрібного) 167 - 128 = 39, знову робимо цю процедуру 39 - 32 = 7 і далі 7 - 4 = 3; 3 - 2 = 1 і 1 - 1 = 0. З заданого числа ми забирали числа 27, 25, 22, 21, 20.
Отже, у цих розрядах двійкового коду будуть "1", в решті нулі: 10100111. Відповідно до схеми (рис.4) тумблери з номерами SA8, 5.Сір4. сирSA6, SA3, SA2 включити в ліве положення, інші в праве, і ми отримаємо необхідну напругу 167 Ст. Якщо застосувати тумблер типу П1Т або їх закордонний аналог KNX-1 (3 А, 250 В), то отримаємо зручну реалізацію програмованої фішки. Оскільки відстань між крайніми висновками тумблера приблизно дорівнює відстані між рядами а і б РП14-16, а ширина тумблерів цього типу приблизно дорівнює кроку контактів з'єднувача в рядах, то можливий компактний монтаж блоку тумблерів SA1SA8 безпосередньо на контакти ножів РП14-16 (рис.4 ). Однак така фішка на мікротумблерах дорога, тому на рис.5 зображено здешевлений варіант реалізації програмованої фішки для експлуатаційного підключення з програмуванням на перемичках. Для оперативного підключення запаюють надлишкові перемички і отримання заданого напруги зайві перемички просто викушують, причому там, де викушують перемичку за рядом " а " , зберігається перемичка за рядом " б " і навпаки. На рис.5 показано, які перемички викушують, які зберігають для наведеного прикладу на 167 У.
Застосування програмованих фішок зручно тим, що будь-який прилад з напругою живлення від 1 до 255 підключають на одне і те ж гніздо трансформатора Х1, а фішка автоматично "пам'ятає" потрібне для приладу напруга живлення. При розміщенні трансформатора на підлозі біля робочого столу на столі можна розмістити тумблерний пульт (рис.6). Його бажано зібрати на тумблерах типу ТП12 та зв'язати з трансформатором 16-жильним кабелем.
На рис.7 показано два варіанти принципової схеми такого пульта, причому варіант рис.7 б відповідає монтажній схемі рис.4. Схема рис.7,а - спрощений варіант реалізації пульта і відрізняється тим, що обмотки, які не беруть участі в отриманні вихідної напруги, повністю відключаються. Іноді це потрібно для зниження рівня наведень від обмоток, що не використовуються. Крім того, у цій схемі гранично простий монтаж.
Монтажні схеми рис.8,а,б повністю відповідають електричним схемам рис.7.
Насамкінець кілька слів про правила техніки безпеки. У промисловості використовують захисне заземлення та занулення приладів. Наша побутова мережа не дуже безпечна через те, що вилка симетрична і невідомо, де знаходиться земля, а де фаза мережевої напруги. Тому побутові прилади не заземлюють, а в корпусі приладів можуть виникати небезпечні напруження. Ці напруги можуть виникати також через те, що на трансформаторних підстанціях існують струми витоку та просочування через паразитні ємності. Застосування трансформатора "Унікум" завдяки гальванічній розв'язці з мережею дозволяє уникнути небезпечної напруги, тобто. використовується прилад можна заземлити. Якщо Ви твердо вирішили повторити таке джерело, виготовили універсальний трансформатор, а також універсальний тумблерний пульт, то переконалися у винятковій зручності системи. Ви отримали у своє розпорядження справді унікальне джерело змінного струму. Будь-яка напруга в діапазоні від 1 до 255 В тепер у Вас під рукою, тобто. можна оперативно отримати будь-яке за лічені секунди та провести експериментальне або експлуатаційне підключення практично будь-якого навантаження змінного струму 50 Гц. Але часто виникає потреба плавно змінювати напругу на навантаженні. Зазвичай при цьому використовують ЛАТР, але він небезпечний. У нас поки був у розпорядженні тумблерний пульт - дуже зручний виріб, і з його допомогою можна змінювати напругу з кроком 1 В, але практичні маніпуляції з тумблерами дуже складні при переборі двійкового коду, хоча при навичках можуть виконуватися дуже швидко. Пропоную доповнити систему "Унікум" пристроєм - механічною машинкою для плавного (з кроком 1 В) набору напруг 1-2-4-8-16-32-64-128 від універсального трансформатора "Унікум". Виріб цілком можна реалізувати в домашніх умовах із мінімальним застосуванням токарних робіт. Це чисто механічний пристрій (точніше, електромеханічний). Зміна вихідної напруги здійснюється обертанням ручки на 16 В/1 оборот, причому обертання ручки за годинниковою стрілкою збільшує напругу, а проти - зменшує. Виріб легко модернізувати: замість ручки можна встановити електропривод (електромотор із редуктором), а керувати за допомогою перемикача типу "балаксир" (для реверсу електродвигуна). Установка електроприводу передбачена конструкцією (рис.9) і не вимагатиме переробки конструкції з ручним приводом, опис якої пропонується нижче.
Пропонований виріб являє собою барабанний програмований (або кодований) перемикач на 256 положень. Власне електричну комутацію напруги з обмоток трансформатора здійснюють вісім мікроперемикачів SA1-SA8 (рис.10). Комутаційна схема ідентична застосованої в конструкції тумблерного пульта і програмованої заглушки на тумблерах, описаних раніше, а ось вони перемикаються програмно, механічним способом (натисканням на відповідні штовхачі мікроперемикачів).
Для спрощення реалізації перемикачі розділені на дві групи (блоки): блок SA1-SA4 призначений для комутації напруг 1, 2, 4 і 8 відповідно, а блок SA5-SA8 - для комутації напруг 16, 32, 64 і 128 відповідно. Конструктивно в запропонованій реалізації застосовані мікроперемикачі типу МІЗ (3А, 250 В), зібрані в два ідентичні блоки по 4 шт. з кроком 10 мм із використанням текстолітових набірних прокладок та двох сталевих Г-подібних кронштейнів для встановлення на площину основи. Блоки стягнуті 4 шпильками (або гвинтами) з різьбленням М2,5 завдовжки 40 мм. Вся електрична схема (в т.ч. запобіжник FU1, вихідні гнізда-затискачі ХТ1 та ХТ2 та введення кабелю, армованого на іншому кінці вилкою РП14-16) змонтована на монтажній основі - пластина з гетинаксу товщиною 8-12 мм на 4 гумових ніжках ( пробки від медичних флаконів). Механічна частина побудована за принципом барабанного програмованого перемикача. Причому використовуються два абсолютно однакові програмовані барабани. Барабан - це механічний вузол для перетворення обертального руху натискання штовхачів мікроперемикачів за допомогою копірів на кулачках (виступах) та вимкнення на западинах. По суті, барабан є монолітною збіркою з чотирьох програмованих дисків та додаткових елементів (тріскачка та кріплення на валу). Кожен диск являє собою смугу на поверхні барабана з певним розподілом кулачків та западин. Він призначений для формування механічних керуючих впливів для одного перемикача. Закон формування кулачків та западин і є програмою. А процес виготовлення (формування) послідовності западин та виїмок на дисках – програмуванням. На кожному з барабанів є чотири диски з програмуванням згідно із законом двійкового коду (рис.11). Нижній диск містить програму комутації перемикача молодшого розряду 1 і містить 8 кулачків і 8 западин, рівномірно розподілених по колу; другий знизу диск містить чотири кулачки і чотири западини, рівномірно розподілених по колу, і призначений для управління ваговим розрядом 2 двійкового коду; третій знизу диск містить програму для управління перемикачем вагового розряду 4 і містить 2 кулачки і 2 западини, рівномірно розподілених по колу. І нарешті, верхній диск містить програму для управління комутацією старшим ваговим розрядом 8 і містить один кулачок на півкола і западину на іншу половину кола. Взаємне розміщення кулачків дисків по кутах повороту строго визначене і відповідає розгортці барабана, зображеної на рис.11 (ліворуч), для правильного формування двійкового коду лінії копірів, причому при правому обертанні барабана код збільшується, а при лівому убуває.
Розглянемо електричну частину для практичних рекомендацій, щоб далі зосередитись на точній механіці, оскільки електричну схему можна змонтувати тільки після виконання механічної частини, але заготовки вузлів потрібно мати одразу. По блоках перемикачів рекомендації такі: крок між штовхачами МІ3=10 мм. При товщині перемикачів 7 мм це дозволить за допомогою прокладок точно встановити їх з потрібним кроком і ізолювати один від одного (особливо висновки), при цьому (перед збиранням) слід притерти бічні поверхні на абразивній площині, щоб уникнути пошкоджень та заклинювання (шліфувати рельєфні написи, технологічні напливи та інші нерівності) при затягуванні шпильок. Встановити їх слід так, щоб всі чотири штовхачі знаходилися строго в лінію і однаково виступали над блоком перемикачів (можливо доведеться відібрати мікроперемикачі, ідентичні один одному для кожного блоку, принаймні тип повинен бути той самий). Випускається різновид перемикачів МІ3-Б з повідцем типу "лижа", що на перший погляд повністю підходить для даної реалізації та спрощує механічну частину, але механічне кріплення та точність роботи таких повідців як копірів кулачкових дисків менш надійні. Крім того, небажано застосовувати МІ3Б у варіанті, в якому при натисканні повідця відбувається віджимання штовхача, так як при поломці такий перемикач залишиться у включеному положенні, що небажано з міркувань безпеки. Висота відігнутих лап Г-подібних кронштейнів обрана 10 мм для зручності виконання електричного монтажу та складання блоків шпильками поза зоною вигину. За такою рекомендацією повинна вийти висота блоків (без штовхачів) точно 30 мм, а зазор між основою та нижньою частиною блоку 10 мм (для пропуску проводів електромонтажу). "Лапи" блоків із двох Г-подібних кронштейнів повинні утворити площину. При налагодженні висоту блоків можна регулювати приміщенням гетинаксових прокладок між площиною "лап" блоків та основою. Остаточне положення ліній штовхачів теж з'ясовується в процесі налагодження разом з механічною частиною з умови чіткого перемикання та вибору люфтів у передачі барабан – копія – штовхач перемикача. Остаточне кріплення блоків здійснюється 4 гвинтами М3 (по два на "лапу") до основи. Для налагодження рекомендую зібрати приставку-наладчик (рис.12) на 8 електричних лампочках та гнізді РЛ14-16. Перед налагодженням зібрані блоки перемикачів (але не закріплені) з'єднують у електричну схему. Вилка кабелю приєднується від гнізда відладчика, а зовнішня напруга (постійний або змінний струм) номінальна для ламп розжарювання, наприклад 6,3 В, подається від зовнішнього БП або трансформатора на загальний провід лампочок (провід "С") та контакти гнізда (ряд "а" ", дріт "d"), а також (для індикації включення SA8) провід "d" слід з'єднати і "з" клемою ХТ1.
При натисканні штовхача відповідного перемикача повинна загорятися відповідна лампа відладчика. Пропонований відладчик може служити штатним тестером виробів серії "Унікум" для перевірки запрограмованих фішок, справності та стану тумблерних пультів та інших виробів у процесі виготовлення та експлуатації, якщо дроти "с", "d" армувати фішкою на основі вилки РП14-16 із запрограмованим номінальним напругою ламп (не більше 36 В для безпеки). Тільки після перевірки комутаційної схеми відладчиком можна стверджувати, що виріб відповідає стандарту "Унікум", працює правильно та точно. Приладові клеми-гнізда ХТ1 та ХТ2 для зручності підключення навантажень та монтажу у конструкції хутра. машинки слід закріпити на гетинаксовій пластині товщиною 3...4 мм (розмір уточнюється при компонуванні) з відстанню в осях гнізд 29 мм, а пластину остаточно закріпити біля переднього краю основи на куточках. Аналогічно біля заднього краю основи закріпити утримувач плавкою вставки FU1 типу ДПБ, ДПВ або подібні. Кабель введення від трансформатора (16 жил перетином 1 мм2 загальної ізоляції) закріплюємо у заднього краю основи за допомогою сталевого хомута (дужки). Перший барабан отримує обертання безпосередньо від рукоятки або низьковольтного електроприводу, а другий обертається в 16 разів повільніше першого і отримує обертання через циліндричну зубчасту передачу від валу першого барабана. Таким чином, виходить, що диск молодшого розряду на барабані II комутує ваговий розряд 16, інші відповідно 32 (2 на першому барабані), 64 (4) і 128 (8). Для зручності реалізації зубчасту передачу виконують двоступінчастою. По-перше, це зменшує розміри редуктора (велика шестерня для передавального числа 1/16 занадто великого діаметра), а по-друге, отримуємо обертання обох барабанів в той самий бік, що власне і дозволило виготовити абсолютно однакові барабани. Передавальне число 1/16 отримуємо послідовним з'єднанням однакових передач на зубчастих шестернях з відношенням числа зубів (передаточне число) 1/4. Блок двох проміжних шестерень закріплюємо на проміжній осі або валу посередині між осями основних валів з барабанами I і II. Відповідно барабан I комутує блок перемикачів SA1-SA4, а барабан II - блок перемикачів SA5-SA8. Оскільки барабан з програмованими дисками є циклічним джерелом коду з нескінченною розгорткою, то застосовується обмеження циклів перебору через небажаність стрибка коду з 255 0 при збільшенні і особливо з 0 255 (адже це будуть напруги!) при повторі циклу. Тому на другому барабані встановлюємо упор обмежувач (через реальні розміри штиря і гвинта доведеться пожертвувати однією позицією в коді або "0", або "255" в ім'я тієї ж безпеки). А для збереження механізму (момент на II валу в 16 разів більше обертального моменту на I і може запросто зім'яти упор) передача обертання на перший вал здійснюється за допомогою муфти з обмеженням обертального моменту (при перевищенні якого вона прослизатиме). Те, що зазначено на рис.11 як позиції, практично означає положення лінії копірів (кулачків на поворотах перемикачів). Копіри відстежують рельєф дисків та за допомогою важелів передають зусилля на штовхачі перемикачів. Позиції показують стійке положення лінії копірів, на відміну від розмітки в градусах, і зсунуті щодо неї на 11 15 '(половину кутового кроку барабана). Для чіткої фіксації положення барабана I в позиціях копірів на барабані I встановлюємо тріскачку (кульковий фіксатор, подібний до застосовуваних у конструкціях галетних перемикачів), а на правому краю барабана засвердлюємо 16 конічних отворів, рівномірно розподілених по колу. Тремтіння потрібна і для того, щоб ручка (рукоятка) та інші розбаланси мас не могли зрушити барабан мимоволі з встановленої позиції коду. Такі ж поглиблення виконані і на II барабані, де теж можна встановити тріскачку, але вже в парі зі спеціальною муфтою, що забезпечує стрибкоподібне переміщення II барабана. Це вузол, що важко реалізується, і тому я його не застосовував, але якщо виникнуть труднощі з налагодженням, то такий вузол можна ввести в конструкцію. Основна труднощі полягає в тому, що необхідно виконати прецизійні плавні переходи від кулачків до западин особливо і особливо їх слід точно виконати на II барабані. Положення тріскачки та упору на кресленнях показані умовно, їх треба уточнити при налагодженні. Обидва барабани на валах слід закріплювати однаково (у позиції "0" вертикально вниз на лінії копірів). Основну зубчасту передачу бажано застосувати на різних шестернях (безлюфтові). Крім основної передачі є допоміжна – на лічильник. Її передавальне число (сумарне) має бути 1,6 (16/10 чи 5/8), тобто. вал барабанного лічильника (наприклад, від магнітофона) повинен обертатися в 1,6 рази швидше, ніж вал машинки I і за один оборот вала I змінювати свої показання на 16 одиниць. Кількість шестерень у передачі не обмежена і може бути будь-яким як парним (для лічильників лівого обертання – цифри вискакують знизу), так і непарним. Застосування гумового пасика небажано, оскільки лічильник повинен бути встановлений один раз після налагодження, а кнопку скидання прибираємо. А ось для передачі обертання від електроприводу застосування ремінної передачі бажано, так як пружні деформації і прослизання забезпечать псевдострибкоподібне обертання валу I, обмежать максимальний момент обертання з приводу і компенсують інерцію приводу. Сама муфта для обмеження обертального моменту є блоком з двох дисків: ведучого з приводом від ручки або шківа, одягненого на вал I, і веденого диска, жорстко закріпленого на валу I з конічним поглибленням для кульки. Кулька встановлена на ручці при замкнутій муфті в одному певному положенні для визначення напруги за положенням ручки в межах 1 обороту I барабана. При перевищенні обертального моменту приводу певної величини (на кінцевому упорі) кулька виштовхується з поглиблення веденого диска і прокочується по його поверхні. Для вибірки зносу дисків у процесі експлуатації провідний диск додатково підпружинений з торця (пружина між стопорною шайбою та торцем втулки диска). На втулку (циліндричну частину) ведучого диска для закривання стопорної шайби нагвинчена глуха гайка (ковпак), а у варіанті з ручним приводом на ній закріплена планка рукоятки. Вузол упору являє собою штифт D4 мм на барабані II і упорний гвинт М5 на щоці нерухомої частини механізму. Вали (основні) мають діаметри 6 мм. Барабани, диски та шестерні закріплюють на гвинтах М3 (по 2 шт. під кутом 90° відносно один одного). Можна використовувати замість одного гвинта штифт у засвердлених після налагодження отворах (акуратно забивати). Так надійніше. Заготовки для барабанів найкраще виточити на токарному верстаті з бронзи (вона добре обробляється і повільно зношується) або твердого алюмінієвого сплаву (дюралюміній), але можна виточити з твердої пластмаси, наприклад, ебоніту або твердого поліетилену (обробляється ще легше і має мале тренування) ). Для забезпечення точного обертання вали барабанів встановлені підшипники №35-26 (для валів D6 мм). Підшипники, виточені із сталі, запресовані в обойми для кріплення на площину (планшайби). Проміжні шестерні основної передачі можна насадити на вісь (коротку або довгу для забезпечення жорсткості без підшипників) або на проміжний вал, що вільно обертається, в підшипниках (краще, але дорожче рішення). Вся механічна частина є моноблоком, виконаним між двома щоками зі сталі товщиною 1,5 мм. Відстань (60 мм для барабанів шириною 57 мм) між щоками фіксують двома розпірними призмами - плоскопаралельні бруски зі сталі 60х45х8 мм з отворами різьбовими М3 з торців (по 2 шт. з торця, рис.13 і 14). Щоки механічного блоку мають відгини по 10 мм у нижнього (лапи) та верхнього (майданчик для електроприводу або кріплення кришки корпусу із закріпленими знизу гайками М3) кріплення. Ці відгини та розпірні призми забезпечують жорсткість та геометричну незмінність конструкції. У верхній передній частині (рис.13 та 14) щоки підрізані під кутом 45° для зручної установки механічного лічильника (в основному для зручності знімання показань з барабана).
Свердлити отвори в щоках необхідно разом (після розмітки їх тимчасово слід стягнути гвинтами), що зменшує можливість появи перекосів і непаралельності валів і осей. Зазначені раніше блоки копірів виконані з латунної смуги шириною 4,5 мм, яка огинається навколо втулки і припаюється до пластини з фольгованого двостороннього склотекстоліту (для жорсткості і зменшення ваги). У верхній частині закріплюється пружина (відрізки заводної пружини від будильника) та формуються кулачки (копіри). Верхню передню частину копірів (ліворуч від кулачків) (рис.15) відразу не припаюють до фольги вставки, а збирають блоки з чотирьох копірів на осі копірів D3 мм і виставляють лінію по копірах, а також однакову висоту та кути підгину. Кути копіра повинні бути дещо "гострішими", ніж переходи на дисках барабанів для чіткого відстеження копірами рельєфу диска, але досить плавними для виключення механічних ударів і деформації копірів.
Остаточно блоки копірів монтують у нижній частині осях із застосуванням дистанційних втулок і шайб (набір формування кроку відповідає кроці дисків). Пружні копірів проводиться установкою додаткової осі-упору. Таке рішення дозволяє налагодити механічну частину окремо від електричної, наприклад, у позиціях "0" та "255" всі копіри своїми нижніми поверхнями повинні утворити площину. Після налагодження механічної частини під барабани підставляють блоки перемикачів (як описано спочатку) і проводять спільне остаточне складання, перевірку та налагодження із застосуванням електричного відладчика. Всю конструкцію закривають пластмасовою кришкою (склеєною, наприклад, з коробки для овочів від холодильника), яку закріплюють чотирма гвинтами М3 зверху (у варіанті з ручним приводом). Вона має відповідні вирізи для доступу до гнізд, запобіжника, введення кабелю, вікно лічильника та отвір для встановлення рукоятки. У варіанті з електроприводом рукоятку не встановлюють, а корпус виконують вищим (для електроприводу). Балансир керування електромотором закріплюють також у верхньому обсязі у приводу. Привід змінного струму, наприклад, з електродвигуном Д32-П1 підключають так: обмотку електромотора на 127 через С=1 мк підключають до напруги 128 В (висновки 8а і 8в РП14-16), а обмотку на 12 В підключають до висновків 4а і 4 , 8в (можна 16в через перемикач "Реверс"). Таким чином, електропривод не потребує додаткової напруги. Для особливо чіткої роботи з електроприводом можна встановити кінцевий вимикач з керуванням від "тріскачки" на 16 позиції I валу. Це трохи складніше. Вторинний джерело живлення змінного струму " Унікум " з урахуванням універсального трансформатора дозволяє як отримати, а й зручно розподілити отримані напруги по споживачам струму, тобто. створити місцеву розподільну мережу, причому безпечну, що особливо важливо за умов підвищеної вологості. В принципі можна створити місцеву мережу (в будинку, майстерні, гаражі тощо) на будь-яку напругу до 255 В. Створюючи місцеву мережу, ми як би трансформуємо наш мережевий стандарт (~220 В, 50 Гц, вилка з круглими штирями D4 мм) в будь-якій іншій з частотою 50 Гц, наприклад європейський (220 (230) В, вилка з круглими штирями D5 мм та заземлювачем), корейська (110/220 В, вилка з плоскими штирями) і т.п. Найбільший інтерес для створення безпечної мережі має, мабуть, "євростандарт", оскільки шнур, вилка та розетка мають заземлювач, з'єднаний із корпусом приладу. Побутових електроприладів та інструменту останнім часом з'явилося дуже багато та в основному з "євровилкою". Проста заміна вітчизняної розетки або доведення "євровилки" (товстий штир) лише знижує безпеку використання електроприладів у вітчизняній мережі, оскільки доводиться відмовлятися від заземлення корпусу приладу. Повноцінне безпечне підключення в нашій мережі можливе лише через роздільний трансформатор таких приладів із пристроєм контуру заземлення. Звичайно ж, постачати кожен прилад розділовим трансформатором невигідно, але заземлення встановити можна і потрібно. Причому при живленні приладу через розділовий трансформатор малої потужності вимоги до заземлення (<4 Ом) дещо знижено та використано природні заземлювачі типу труб водопроводу (до речі, водопровід заземлюється і має заземлюватися ванна - там є навіть смуга або гвинт) або опалення, арматура. Більш важливим, мабуть, є вирівнювання потенціалів (наведених та статичних) корпусів приладів та навколишніх електропровідних предметів (в т.ч. трубопроводів та приладів, опалення, водопроводу, каналізації, підлог, стін). Тут я і пропоную багаторозетковий (8 шт.) розподільник у стандарті "євро", де корпуси приладів з'єднують між собою та заземлюють. Крім того, є фільтри імпульсних перешкод та запобіжники, а також можна доповнити сучасними "наворотами" типу варисторних поглиначів перенапруг і т.п. Розподілимо напругу з трансформатора "Унікум", отримане за допомогою програмованої фішки (зазвичай 220, але можна і інші, наприклад, 110, 127, 240 В і т.п.)). Є сенс виконати кілька таких розподільників під різні стандарти (розетки та напруги) за потребою. Дроселі L2-L9 являють собою феритові кільця К22х16х5, на які намотані 30 витків дроту МГШВ 0,75 у два дроти, при цьому початку обмоток підключені на лінію напруги, а кінці - на розетки. Як загальний (вхідний) фільтр найкраще використовувати готовий фільтр, наприклад, від телевізора з імпульсним БП (C1, L1, C2, C3). p align="justify"> Для роботи з трансформатором потужністю 400 Вт необхідні запобіжники FU1 і FU2 на 3 А. Дещо ускладнивши розподільник, добре ввести управління, тобто. комутацію навантажень на лінію напруги. Практично це зручно, оскільки економить дорогоцінний час і робить роботу зручнішою (з будь-якими електроприладами). Кому не відомі "турботи" з пошуком потрібної виделки, що з десятків потрапляють під руку, і постійна нестача розеток з усіма цими трійниками та подовжувачами. При цьому завжди (за іронією) виходить, що вилка потрібного (ось зараз) приладу в розетку не включена, зате включено безліч непотрібних, а серед них обов'язково виделка від того приладу, який знадобиться включити через хвилину, саме вона і буде висмикнута і відкинута. подалі (щоб веселіше було шукати, а весь процес став затяжним та безглуздим). Я пропоную вставити хоча б вісім виделок найчастіше в даний час електроприладів, що включаються в пропонований розподільник, включити на приладах мережеві вимикачі, а керувати їх включенням з невеликого пульта на столі (місця майже не займе, у мене вийшло 200х35х25 мм). При цьому сам розподільник може перебувати на підлозі або на стіні, а всі шнури не будуть плутатися і "маячити" перед очима. Подивіться рис.16, як це може виглядати, і рис.17, як це можна зробити. Потрібно лише знайти досить надійні реле у кількості 8 шт. Я рекомендую РЕН34 – малогабаритні та здатні комутувати змінний струм 2 А при напрузі 250 В.
А взагалі, слід домовитися майбутнє, щоб реле споживали струм трохи більше 150 мА (струм спрацьовування) і мали напруга спрацьовування не більше 10-15 У, тобто. робоче ~20 В. Саме така напруга вийде зі змінного 16, яке зручно взяти від 5-ї обмотки універсального трансформатора, тобто. з висновків 5а і 5б РП14-16 (Х1), випрямити його (VD1-VD4, C4, рис.17) та комутувати з пульта управління на обмотки реле. Те, що ми використовуватимемо для живлення схеми управління 5-ю обмотку, зовсім не означає, що її слід обходити при наборі основної напруги. Важливо тільки, щоб силові ланцюги більше не мали зв'язку зі схемою управління, а пульт для цього не мав на поверхні металевих деталей, пов'язаних, припустимо, із загальним проводом кнопкою.
Правда, можливий екстремальний випадок, коли 5-а обмотка, включена в ланцюжок основної напруги, раптом обірветься, тоді, дійсно (якщо підключене навантаження), схема управління виявиться під підвищеною напругою, але це вже несправність. Для такого випадку обмотку 16 підключають до випрямляча схеми управління через запобіжник FU3 на 1 А, а паралельно конденсатору С4 встановлюють захисний стабілітрон на напругу, більше нормального і безпечного для інших елементів схеми управління (С4, світлодіоди). В даному випадку я встановив Д816В на 35 В. Тоді при появі замість 16 В підвищеної напруги на схемі управління воно зросте до 35-38, після чого стабілітрон проб'ється і згорить запобіжник FU3. Основна напруга також підключена через два запобіжники FU1 та FU2 для мінімізації втрат в експериментальних ситуаціях. Світлодіоди індикації включення розеток разом з струмообмежувальними резисторами (HL1-HL8, R1-R8) та діоди гасіння зворотної ЕРС самоіндукції VD6-VD13 підключені паралельно реле обмоткам. Вільні висновки реле обмоток я підключав на гніздо нового з'єднувача, в якості якого рекомендую РГ1Н-5-9 на 16 контактів для з'єднання з пультом управління гнучким (поки 10-жильним) кабелем довжиною 1500 мм. Пульт управління (мініатюрний) можна закріпити і на самому розподільнику (на коробці із загальними вузлами, де написано "Унікум", рис.16), як варіант реалізації управління, але зручніше дистанційний. Крім восьми основних вимикачів з фіксацією, наприклад, ПД1, пульт забезпечений загальним вимикачем SA9, який включає або вимикає весь набір вимикачів SA1-SA8 розеток (приладів, включених в них). SA9 повинен бути дещо потужнішим, наприклад, типу П1Т, і відрізнятися від інших. Вмикання пульта вимикачем SA9, тобто. подача живлення на схему управління (в даному випадку найпростішу) відображає світлодіод HL9. Пульт управління виконаний у відповідній коробці (260х35х25 мм на перерахованих елементах, але може бути набагато менше). Сам розподільник при використанні типових розеток для відкритої установки (60х60 мм) змонтований на дошці (з дерева, меблевої ДСП, текстоліту тощо) розмірами 90х590 мм завтовшки 8-25 мм. У смузі вздовж розеток шириною 30 мм розміщені реле К1-К8 та змонтовані на них елементи, а також фільтри L2-L9 (якщо не розміщуються в розетках). Вони закриваються Г- або П-подібною кришкою з отворами для лінз світлодіодів (або вікнами-світлофільтрами з номерами). Загальні вузли розподільника: випрямляч, вхідний фільтр, запобіжники, роз'єм керування, клема заземлення, змонтовані в окремій коробці (90х100х45 мм) на краю дошки (рис.16). Для встановлення розподільника на стіні зі зворотного боку дошки-підстави укріплені планки з отворами для навішування на головки цвяхів з відповідними заглибленнями під них. Я думаю, що прозорливий читач, досвідчений у радіоелектроніці, помітив те, що джерело "Унікум" не таке просте і приховує нові можливості, пов'язані з цифровим управлінням. І це справді так, а щоб реалізувати ці можливості, слід перейти на новий рівень управління джерелом. Частково ідея слаботочного управління розглянута на прикладі багаторозеткового розподільника, де запропоновано пульт "Унікум II" та живлення схеми управління від однієї з обмоток універсального трансформатора (5-й, ~6 В). Повторивши схему багаторозеткового розподільника, але підключивши контактні групи реле за схемою комутації обмоток трансформатора, застосовуваної раніше в конструкціях тумблерних і механічній машині, отримаємо перехідний релейний блок (рис.18). Тепер у новий пульт немає необхідності вводити всю напругу, а достатньо підвести 10 дротів у гнучкому кабелі (8 шт. для струму до 150 мА і 2 шт. по 2-4 дроти для подачі живлення в пульт управління - поки для одного світлодіода HL9 по + 20 досить 1-2 проводів, а для можливого відбору струму до 1 А і збереження гнучкості кабелю з проводами однакового перерізу близько 0,1 мм2 - 16 проводів) і армувати фішкою РШ2 на 16 контактів (Х2 на рис.18 і далі).
Пропоную просте і зрозуміле розпаювання контактів з'єднувача, тобто. проводи комутації обмоток реле на загальний дріт від реле К1-К8 розпаюємо в один ряд, починаючи з №1 і контакт №8 відповідно, а для загального проводу (-) і живлення +20 В беремо по два контакти по краях другого ряду і залишаємо чотири вільні контакти в середині другого ряду №11, 12, 13, 14, які зараз не розпаюємо, але надалі задіємо. З'єднувач РШ2 – добротний вітчизняний з'єднувач і часто зустрічається у радіоприймачах. Зрозуміло, можна застосувати і якийсь закордонний конектор, але я не думаю, що сучасні штамповані з'єднувачі надійніші. Це саме стосується і запропонованого раніше з'єднувача 1-го рівня РП14. Силові дроти першого рівня із з'єднувача Х1 типу РП14 можна вкоротити (у тумблерному пульті та механічній машинці цих проводів було 18 м (16 х 1,1))! І всі вони як би подовжували обмотки трансформатора, і по них же протікав весь струм навантаження, природно, що це додаткові втрати, особливо для обмоток низьковольтних. Така була плата за простоту реалізації, щоправда, ця нераціональність виключалася в конструкціях програмованих фішок, де ці дроти відразу ж на з'єднувачі РП14 виключалися і виводилися необхідні у вигляді вихідного кабелю. Але я думаю, і Ви погодитеся зі мною, що від ранніх можливостей прямої комутації напруги при переході на новий рівень управління відмовлятися не варто, тобто. є сенс залишити трансформатор "Унікум" у запропонованому раніше вигляді і не вбудовувати в нього релейний блок або тумблери або механічну машинку. Я знаю, що багато хто з Вас хотів би довести трансформатор "Унікум" "до пуття" саме таким шляхом, тобто. щось у його корпус ще вбудувати. А я кажу: "Не треба нічого вбудовувати, а краще надбудувати!" Подивіться рис.19, де релейний блок сидить на трансформаторі. Як бачите, релейний блок і трансформатор є ізольованими обсягами (при виконанні корпусів у сталі магнітне поле розсіювання трансформатора не впливає на реле, а завдяки наявності зазору між корпусами висотою в ручку для перенесення трансформатора (~40 мм), тепло, що виділяється силовим трансформатором, практично не нагріває релейний блок.
Чотири довгі напрямні стійки захищають ножі вилки релейного блоку від пошкоджень при зберіганні. На верхній площині трансформатора додатково виконані направляючі втулки-гнізда. Аналогічним чином можна виконати і механічну машинку, але тільки з електроприводом (бо обертати ручку на рівні ~40 cм від поля незручно), а пульт-балансир реверсу електродвигуна помістити на столі так само, як тумблерний пульт і пульт управління описуваним релейним блоком. Слаботковий пульт управління підключається у встановлене на верхній площині релейного блоку гніздо Х2 типу РГ1Н-1-5, шлейфом якого є фішка РШ2 виконання Н1-29 або подібна на 16 контактів. Пульт управління має світлодіод індикації включення HL9 і загальний вимикач всіх 8 ліній управління SA9, він може служити ключем аварійного скидання набраного вимикачами SA1-SA8 напруги, а також включення набраної без комутації обмоток (попередньо) напруги (тумблерний пульт такої функції не мав). Релейний блок має вісім світлодіодів HL1-HL8 індикації подачі напруги на обмотки кожного реле блоку (непрямо включення та індикації обраної напруги). Однак перерахунок напруги по світлодіодах не дуже зручний, тому релейний блок можна забезпечити вольтметром змінного струму для індикації фактичної (а не розрахункової) напруги на виході блоку. При використанні стрілочного приладу (вольтметр PV1 на рис.19) можливі автоматична (за допомогою додаткових контактних груп реле К1К8) комутація меж вимірювання (додаткових резисторів) та їх індикація світлодіодами. Може бути, наприклад, дві межі вимірювання 30 і 300, при цьому межа 300 може вимикатися автоматично при включенні будь-якого реле К6, К7 або К8 та їх комбінації, тобто. при розрахунковій напрузі 32, а межа 30 В при розрахункових напругах до 31 В. Для практичної реалізації автоматичної комутації меж вимірювання достатньо стрілкового вольтметра змінного струму з межею вимірювання 30 В та окремого додаткового резистора до нього для розширення межі вимірювання до 300 В, а також наявності у реле К6, К7 та К8 додаткових контактних груп на розмикання послідовно і всю гірлянду з цих 3 груп підключити паралельно додатковому резистору вольтметра. При цьому можна залишити в блоці всього три світлодіоди HL6, HL7 і HL8 червоного кольору світіння, які зібрати в одне "вічко", він і індикуватиме підвищену вихідну (32 В) напругу блоку та автоматичне включення межі 300 В вольтметра. У конструкціях релейних блоків можна застосовувати різні типи електромагнітних реле з напругою спрацьовування в діапазоні від 9 до 15 і струмом обмотки <150 мА, тобто. потужністю в обмотці до 3 Вт. Наприклад, до роботи з трансформатором потужністю до 200 Вт цілком застосовні реле типів РЭС9 (паспорт РС4.524.201) і РЭС22 (паспорт РФ500.131) з паралельним включенням контактних груп. Для трансформаторів потужністю 400 Вт хорошими реле є РЕН34 (паспорт ХП4500030-01), відібрані за напругою спрацьовування, також із паралельним включенням контактів. Для роботи з трансформаторами потужністю понад 400 Вт хорошу надійність показали реле типу РЕН33 (паспорт РФ4510022) та контактори серії ТКЕ (ТКЕ103ДОД). Перспективним може бути застосування автомобільних 24 В реле серії 3747, проте вони не дуже надійні та мають не дуже якісну ізоляцію. При виготовленні релейного блоку слід мати на увазі, що електромагнітні реле в жодному разі (навіть якщо вони в сталевих кожухах) не можна розміщувати впритул один до одного. Справа в тому, що обмотки увімкнених реле створюють загальне магнітне поле (і досить потужне). І може вийти так, що після включення всіх або якоїсь частини реле при знеструмленні обмотки одного з них контактна група його не перемкнеться тому, що якір цього реле утримуватиметься сумарним полем включених реле, розташованих поруч і занадто близько від нього. А при розміщенні блоку реле надто близько від потужного силового трансформатора на це сумарне поле буде накладено ще й магнітне поле розсіювання трансформатора, що може викликати й інший вид паразитної комутації у вигляді вібрації магнітної системи будь-якого реле блоку (наприклад, з ослабленими пружинами) . Тому варіант релейного блоку, показаний на рис.19, мені здається оптимальним (сталевий кожух блоку та розміщення блоку над трансформатором із значним зазором (40 мм)). Магнітне поле розсіювання трансформатора ослаблене більшою мірою, і довжина з'єднувальних проводів виходить мінімально можливою. Для встановлення та плавного набору напруги від універсального трансформатора за допомогою релейного комутатора зручно застосовувати електронний пульт управління на реверсивних лічильниках. Пропонований виріб має низку додаткових функцій та зручностей, реалізація яких засобами точної механіки надзвичайно складна та практично нереалізована в аматорських умовах. До таких нових можливостей слід віднести поєднання режимів прямого набору двійкового коду, аналогічні роботі тумблерного пульта, і послідовний перебір позицій коду як у покроковому режимі з ручним управлінням, так і автоматично прискореному, що еквівалентно роботі механічної машинки з ручним та електричним приводом відповідно, а також можливість повернення з будь-якої набраної комбінації миттєво попередньо встановлену перемикачами або скидання в нуль простим натисканням кнопки. Непросто виконати в механіці також і упор-обмежувач максимального значення коду (напруги), який може діяти разом з відомими обмежувачами по максимуму (255) і мінімуму (0). Виходи електронного пульта у вигляді тонкого гнучкого кабелю, армовані вилкою РШ-2, діють аналогічно вимикачам SA1-SA8 пульта "Унікум 2" і здатні безпосередньо комутувати обмотки реле зі струмами до 150 мА. По цьому ж кабелю подається живлення схеми + 20 В з максимальним струмом близько 150 мА від релейного блоку, але є можливість живити пульт від окремого джерела 9-15 В (середнє значення 12 В постійного струму). Пульт є конструктивно закінченим виріб і у виготовленні конструкції набагато простіше тієї ж механічної машинки. Основою конструкції пульта є верхня панель з оргскла товщиною 3 мм та розмірами 150 х 80 мм (рис.20), до якої знизу прикріплені чотирма гвинтами М 2,5 з розпірними втулками дві друковані плати електронної схеми (рис.21) розмірами 125 х мм (на рис.72 гвинти по кутах пунктирного контуру, що показує периметр друкованих плат під панеллю). По рис.20 видно, що верхня друкована плата є фальшпанеллю, а друкована плата 21, виконана в планарному варіанті (поверхневий монтаж на верхній стороні плати), є дном конструкції (ізоляційна основа без отворів для елементів)
Таким чином, без коробки корпусу виходить практично закрита конструкція, висота (товщина) якої може становити всього 20 мм, і її можна якийсь час експлуатувати без корпусу, зазвичай доти, доки на електронну плату не потрапить якась залізниця і не вийде з ладу, наприклад, якась мікросхема, тому я рекомендую не зловживати такою можливістю і подбати про коробку корпусу, в якій цю конструкцію легко закріпити чотирма гвинтами М 2,5 через отвори в передньому та задньому палях (мал.20). На верхній панелі (рис.20) крім описаних отворів кріплення виконані прямокутні вирізи під повідки 10 перемикачів, 4 штовхачів кнопок і круглі отвори для лінз 39 світлодіодів (один отвір ?5 мм і 38 ?3 мм). Лінзи світлодіодів повинні "виглядати" над поверхнею панелі не більше ніж на 1,5 - 2 мм для неможливості вдавлювання їх пальцями з відривом доріжок плати 1. Всі написи верхньої панелі виконані на аркуші щільного паперу з розмірами та всіма отворами верхньої панелі, і цей аркуш підкладений під прозору панель (оргскло). Верхня панель пульта - панель органів управління та індикації (рис.20) містить т.зв. (за військовою термінологією) "обчислювач" для швидкого переведення двійкового коду (Bin) до десяткового (Dec) і шістнадцяткового (Hex) і назад. Світлодіоди - підказки, що запалюються електронною схемою відображають стан лічильників і положення коду, що набирається відносно попередньо встановленого вимикачами (8 шт. зліва). Включені розряди (лог."1") двійкового коду відбиваються колонкою з 8-ми жовтих світлодіодів, кожен із яких встановлено поруч із відповідним вимикачем. Вимикачі передустановки та відповідні їм індикатори замарковані всіма можливими способами: ліворуч просто номери вимикачів (як ми і вважали їх із самого початку), далі колонка зі ступенями двійки (показники ступеня зазвичай використовують для позначення ваги розрядів у цифрових схемах та програмах, вони відрізняються від позиційних) номерів тим, що завжди на одиницю менше, тобто рахунок починається з нуля) і, нарешті, праворуч від світлодіодів знайомі нам значення ваги розрядів двійкового коду. Жовті світлодіоди не завжди світять навпроти увімкнених вимикачів попередньої установки. На рис.20 показаний приклад, який може вийти після натискання кнопки установки (завантаження) "Set" або включення живлення пульта в положенні "S" перемикача "Begin" початкової установки, або в результаті зупинки перебору коду кнопками "Up" та "Down" , або на упорі, що переставляється після блокування кнопки "Up" в положенні "L" перемикача "LIMIT". Цей стан (рівності попереднього встановлення та набраного значення коду) відображає великий світлодіод по центру панелі жовтим кольором свічення. У всіх інших випадках цей світлодіод світиться або зеленим кольором (якщо набраний код менший за передустановку), або червоним (якщо набраний у лічильниках код більший за передустановку). Керує цим світлодіодом спеціальна електронна схема, яка називається цифровим компаратором (схема порівняння). Наявність такого індикатора дуже зручна при перерахунках кодів і, крім того, це єдиний (39) світлодіод, який залишиться світитися після натискання кнопки скидання "Reset" (зеленим кольором, якщо є передустановки, і жовтим, якщо ні), сигнал "Вкл" . Власне функцію "обчислювача" виконують 30 світлодіодів, розміщених та підписаних, як показано на рис.20 праворуч. Ці світлодіоди зібрані у дві колонки по 15 шт. в кожній. Світлодіоди лівої колонки червоні, замарковані числами, кратними 16 (від 16 до 240), і відображають стан дешифратора старших чотирьох розрядів двійкового коду, а світлодіоди правої колонки замарковані числами від 1 до 15 (ліворуч) та цифрами гексадецимального (шістнадцять) від 1 до f і відбивають стан дешифратора молодших чотирьох розрядів двійкового коду (іноді називають зошитами чи ніблами старшим і молодшим відповідно). При переведенні в шістнадцятковий (Нех) код цифри правої та лівої колонок рівні і так і записуються, а при перекладі в десятковий (Dec) код слід підсумовувати число, підсвічене зеленим та червоним світлодіодами. Слід зазначити, що нулі не індикуються, і те, що в червоній та зеленій колонках може горіти лише один світлодіод (якщо світлодіод не горить у будь-якій колонці, значить, там нуль), а також те, що сума чисел червоної та зеленої колонок дорівнює завжди сумі чисел жовтої колонки. Зручність "обчислювача" якраз і полягає в тому, що підсумовування різної кількості чисел (до 8 при 255) за жовтими "ваговими" світлодіодами зводиться до складання максимум двох чисел зеленої та червоної колонок, що легко і швидко діляться в умі. За прикладом рис.20 для десяткового числа 167: чітко видно, що 167 = 160 (червоних) + 7 (зелених), а двійковому коді це 10100111 тобто. потрібно підсумовувати 5 чисел (жовтих) 167 = 128 + 32 + 4 + 2 + 1 і простіше всього виходить у шістнадцятковому коді, де 167 = А7 і підсумовувати взагалі нічого не потрібно. І ще 30 значень, надписаних у червоних і зелених світлодіодів, теж зчитуються безпосередньо (якщо інша колонка погашена). Верхню панель та електронний кабель обслуговує електронна схема рис.3. Основою схеми є 8-розрядний реверсивний двійковий лічильник, зібраний на двох 4-розрядних лічильниках 533ІЕ7 (DD1, DD2). З'єднання мікросхем DD1 і DD2 реалізовано з'єднанням виходів перенесення (висновок 12) і позики (висновок 13) з входами підсумовування (висновок 5) та віднімання (висновок 4). Рахункові входи молодшого зошита байта підключені через елементи DD8 до схеми управління та обмеження рахунку. Входи даних DD1 і DD2 підключені до вимикачів попереднього набору установок SA1-SA8 і резисторам формування балка "1" R1R8 для відповідних вимикачів, які в замкнутому положенні формують балка "0" на лініях А0-А7. Завантаження даних (байта) у лічильник проводиться при лог."0" на вході дозволу паралельного завантаження (висновки 11 DD1 і DD2 об'єднані). Для ручного керування завантаженням (установкою) кнопка SB1 "S" (Set - установка) на верхній панелі. Автоматичне завантаження в лічильник байта, набраного попередньо вимикачами SA1 - SA8, може відбуватися при включенні пульта (подачі живлення на схему), якщо перемикач початкової установки SA9 перебуватиме у верхньому положенні, інакше після подачі живлення лічильник встановиться в нульове положення незалежно від наявної передустановки. Кнопка керування SB2 "R" (Reset - скидання) теж виконана із замиканням на загальний провід для початкової установки. Але імпульс скидання лічильника повинен мати рівень балка. "1". Тому кнопка SB2 повинна підключатися до цих входів через інвертор. Інвертор на елементі DD6.1 крім інвертування сигналу з кнопки "R" виконує логічну функцію АБО для низьких рівнів по входах, що дозволило виконати на ньому обмежувач рахунку знизу. Для цього виявилося достатнім з'єднати вихід лічильника (висновок 23 DD1) із входом 12 елемента DD6.1. Організувати так само простим чином обмеження рахунку зверху не вдається. Тому введена мікросхема DD9, на виході якої отримуємо сигнал лог."0" у позиції коду 255, який закриє елемент DD8.1 на рахунковому вході підсумовування лічильника. Це верхній обмежувач рахунку. Згадане вище плаваюче обмеження (за попередньою установкою) реалізовано застосуванням 8-розрядного компаратора, зібраного на мікросхемах 533СП1 (DD10 і DD11) з нарощуванням розрядності. Режим роботи (вид вихідних сигналів) залежить від включення входів компаратора молодших зошит (входи 2,3,4 DD11). У включенні, показаному на рис.3, ці входи підключені до лог."1", тому на виходах компаратора будуть такі рівні: на виході "=" висновок 6 DD10 з'явиться високий рівень при рівності слів А і В і низький у всіх інших випадках , на виході A B висновок 7 за рівності кодів будуть низькі рівні.
Якщо поточний код на виході лічильника (В) буде більшим за код передустановки (А), то вихід 7 (A B) перейде на високий логічний рівень, який подано через R10 на вихідний ключ VT35 світлодіода HL18 і в результаті HL39.2 буде світитися зеленим кольором, оскільки вихід 5 залишиться на низькому логічному рівні. Як зазначалося, за рівності слів (А = У) на виходах 5 і 7 встановлено рівні лог."0" і включені обидва кристала світлодіода HL39 (трививідний двоколірний світлодіод АЛС331). Для отримання жовтого кольору світіння струм через кристали повинен бути різним - через зелений (HL39.2) у 34 рази більше, ніж через червоний ((HL39.1). Тому опори резисторів R45 і R6 різні. Сума струмів через світлодіод не повинна перевищувати 20 мА, тому струм через зелений світлодіод 15 мА, через червоний – 5 мА. Повернемося до реалізації плаваючого упору шляхом введення компаратора у схему управління лічильником. Сигнал лог."1" з виведення 6 DD10 при А = подається через інвертор DD6.2 на один з входів DD8.1 (інверсний сигнал L подається на висновок 5 DD8.1). При L = 0 елемент DD8.1 закритий, якщо розімкнуть вимикач SA10 "L" (Limit -обмеження). Цей додатковий упор і може бути встановлений в будь-яку позицію коду, що зручно при "укороченому" діапазоні зміни напруг. Вимикачем SA10 можна ввести повний діапазон зміни напруг від 0 до 255 В. Друга позиція вимикача "Limit" має позначення М (Maximum) і є лише нагадуванням про те, що є верхній обмежувач, представлений сигналом М на вході 4 елемента DD8.1 і діє аналогічно сигналу L, але ніколи не відключається. Сигнал М утворюється на виході мікросхеми 8 DD9 8І-НЕ, яка також є компаратором, але з фіксованою установкою в позиції 255. Елемент DD8.2 повністю не використовується, входи 9 та 10 вільні та підключені до лог."1". Ці входи можна використовувати для організації двох областей зміни кодів: за умови включення SA10 від 0 до Limit і нової області від Limit до Maximum. Для цього буде потрібний ще один перемикач, що комутує вихід DD6.2 (сигнал L) зі входу 5 DD8.1 на входи 9 і 10 DD8.2. Існує ймовірність (при встановленій верхній межі) установки лічильника в пограничні області коду внаслідок дії імпульсної перешкоди. Якщо це станеться, необхідно мати можливість швидко повернути напругу в лімітовану область. Для аварійного режиму існує кнопка скидання, а просто перевантаження має бути кнопка D (Down - вниз). Це екстремальні випадки, а взагалі ТТЛ-мікросхеми мають гарну стійкість до перешкод. Багато залежить від якості фільтрації напруги живлення і блокування живлення. У пропонованій схемі є подвійна стабілізація напруги, реалізована на інтегральних стабілізаторах серії КР142 DA1 та DA2, що недорого та надійно. На мікросхемі DD5 зібрані дві клямки, керовані кнопками SB3 "U" (Up - вгору) - елементи DD5.1 та DD5.2 та SB4 "D" (Down - вниз) - елементи DD5.3 і DD5.4. Вони призначені для формування імпульсів ручного управління збільшення (U) на зменшення (D). Формування полягає у придушенні брязкоту кнопок та відкритті елементів І з мікросхеми DD8. Власне формувачі - ланцюги С2, R15, R16 та С5, R23, R24. Генератор на елементах DD7.2, DD7.3 із частотою генерації 6...10 Гц служить реалізації режиму TURBO. Робота режиму полягає в автоматичній послідовній імітації натискання кнопки або клавіші при її утриманні понад 1,5 с. У нашому випадку цей режим корисний, якщо потрібно послідовно перегнати код на велику кількість позицій у той чи інший бік. При частоті генератора 10 Гц усі коди від 0 до 255 будуть перебрані за 26 с. Сигнал роздільної здатності лог."1" подається на вхід 1 елемента DD7.3 через буферний інвертор DD6.2 з вузла формування тимчасової затримки (1,5 с), виконаного на елементі DD6.4, який при натисканні кнопок U або D відпускає конденсатор, що час задає. С3, який заряджається через резистор R19 і через 1,5 с відмикає пороговий елемент транзисторі VT17 і діодах VD1, VD2. На виході DD6.3 з'являється сигнал лог."1" і генератор починає роботу. Одночасне натискання кнопок U і D не призводить до катастрофічних наслідків - код просто перемикається поперемінно двох суміжних позиціях. Чотирирозрядні дешифратори двійкового коду в унітарний 16-позиційний використовують типу К155ІД3 (DD3 і DD4). Кожен їх дешифрує свій зошит: DD3 - старшу (лінії виходів В4...В7 лічильника) і запалює колонку червоних світлодіодів HL1...HL15; DD4 - молодшу (лінії виходів В0...В3 лічильника) та запалює колонку зелених світлодіодів HL16...HL30. Світлодіоди підключаються безпосередньо на виходи мікросхем. А оскільки в колонці світлодіодів одночасно може горіти лише один світлодіод, то застосовується всього два струмообмежувальні резистори (по одному на колонку з 15 світлодіодів R25 – для червоних та R26 – для зелених). Група вихідних транзисторних ключів (8 шт.) обслуговує не тільки світлодіоди HL31...HL38 жовтого кольору, а й вихідний кабель і в сумі може комутувати струм до 1,2 А. Виходи ключів підключаються на лінії виходів лічильників В0...В7, і при лог."1" на вході ключа відкриваються два входять в ключ транзистора, в ланцюги колекторів яких включені світлодіоди HL31...HL38 через струмообмежувальні резистори R37...R44 до напруги +12 для створення достатнього струму управління більш потужним транзисторам VT9 ...VT16. Відкриті колектори цих транзисторів є виходами пульта комутації для обмоток реле силового комутатора на загальний провід. Вузол верхньої друкованої плати показаний на рис.4 та 5 (розміщення деталей та малюнок друкованої плати). Верхня друкована плата є фальшпанеллю пульта, отже, на ній розміщені всі органи управління та індикації.
Зверху знаходиться лише декоративна кришка з отворами. Зазор між ними визначається висотою найвищих компонентів на платі, ними є перемикачі SA1...SA10 типу ПД9-2 заввишки 6 мм, тому на платі повинні бути встановлені насамперед ці перемикачі та підібрані чотири розпірні втулки такої ж висоти під стяжні гвинти М2,5, 1 за кутами плати. Світлодіоди жовтого кольору HL39...HL3 діаметром 10 мм розміщені в колонці з кроком 1 мм, як і перемикачі SA8...SA5, а в інших двох колонках - з кроком 1,5 мм (червоні та зелені). Світлодіоди монтують так. Спочатку їх все слід вставити в отвори плати (з дотриманням полярності), потім тимчасово стягнути гвинтами панель і плату і виштовхати лінзи світлодіодів так, щоб вони виглядали поверх панелі на 2...XNUMX мм і все однаково, після чого слід запаяти світлодіоди і обрізати надлишки. Далі весь монтаж повинен проводитися так, щоб висота деталей над платою не перевищувала 6 мм. Критичні тут є конструкції кнопок. З кнопками SB1 та SB2 проблем не виникає, легко підбираються стандартні низькопрофільні, а кнопки SB3 та SB4 на перемикання майже відсутні. У такому разі потрібно намагатись переробити кнопки. Є варіант надійної кнопки на перемикання на основі малогабаритних реле РЕК-23. Для цього в їхньому корпусі слід просвердлити отвір під штовхачі діаметром 2 мм для прямого впливу на контактну групу. Тягачі можна підібрати від калькуляторів. Другим критичним вузлом є стабілізатор напруги +5 DA1 (у верхній частині рис.4). Мікросхему слід встановити на мідну пластину товщиною 1 мм і на цю величину стікати верхні втулки розпірні, які також будуть елементами тепловідведення. Транзистори VT9 ... VT16 на рис.4 показані умовно, їх слід укласти на плату. Резистори R1…R8 бажано встановити на верхній платі, це дозволить перевірити верхню плату без нижньої. Нижня друкована плата рис.6 виконана в планарному варіанті та з'єднується з верхньою платою 27 проводами. Зображення рис.6 легко перетворюється на фотошаблон, для цього достатньо зробити копію в натуральну величину та зачорнити написи на майданчиках. З шаблону робиться контратип (негатив, контактним способом листової фотоплівці), який потім накладається на заготівлю плати з фольгою, покритою фоторезистом. Плата після проявлення та сушіння фоторезиста труїться звичайним способом у розчині хлорного заліза.
Монтаж на нижній платі також можна виконати низькопрофільним. Найвищими на платі можуть бути конденсатори С3, С4 та С7. Якщо вони типу К53, то висоту втулок розпорів між платами доведеться збільшити до 9...10 мм, але можна підібрати малогабаритні імпортні конденсатори. Для підвищення стійкості до перешкод цифрові мікросхеми плати слід по живленню заблокувати керамічними конденсаторами такого ж номіналу, як і С6. Самі цифрові мікросхеми слід використовувати серій ТТЛШ, у них менше споживання. Автор: Ю.П.Саража
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Нова серія ультраяскравих світлодіодів білого світіння HLMP ▪ Через глобальне потепління птахи стали співати тихіше. ▪ Еліксир довголіття з Великодня. ▪ Катастрофи від глобального потепління не буде ▪ Динамічна технологія мережної архітектури
▪ розділ сайту Досліди з хімії. Добірка статей ▪ стаття Честь безумцю, який навіює людству сон золотий. Крилатий вислів ▪ стаття Хто визнавав Гітлера людиною року? Детальна відповідь ▪ стаття Анілінові протрави для кістки. Прості рецепти та поради ▪ стаття Приставка для запису телефонних розмов. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page