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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Neue Laserpointer-Berufe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur Die seit Kurzem im Handel erhältlichen Laserpointer richten sich in erster Linie an Lehrer von Bildungseinrichtungen, um sie bei der Erläuterung von Bildmaterialien einzusetzen. Ein solcher Zeiger kann jedoch auch im Alltag eingesetzt werden, beispielsweise zur Fernsteuerung des Betriebs von Elektro- und Funkgeräten. Wie das geht, ist im veröffentlichten Artikel beschrieben. Ein Laserpointer ist trotz seiner äußerlichen Einfachheit ein relativ komplexes Produkt. Es enthält einen Halbleiterlaser, die automatische Aufrechterhaltung eines bestimmten durch ihn fließenden Stroms, ein optisches System, eine Batterie galvanischer Zellen mit einer Spannung von 3 ... 4,5 V und einen Netzschalter. Der vom Laser verbrauchte Strom beträgt 30...50 mA. Obwohl die vom Zeiger abgegebene Leistung (Wellenlänge 630...650 nm) 5 mW nicht überschreitet, sind die Ausbreitungsverluste aufgrund seiner Konzentration in einem schmalen Strahl gering. Laserstrahlung kann in großer Entfernung fixiert werden. Es ist jedoch strengstens verboten, den Zeigerstrahl auf die Augen zu richten – das ist gefährlich. Der Zeiger kann in Sicherheitsgeräten, Lichttelefonen, selbstgebauten Spielzeugen, Vogelschreckgeräten usw. eingesetzt werden. Im Moment beschränken wir uns auf eine Geschichte über den Bau eines Automaten, der in der Lage ist, elektrische Haushaltsgeräte und Funkgeräte ein- und auszuschalten das Signal des Zeigers. Der Zeiger selbst erfordert keine Änderung. Der Automat (Abb. 1) enthält einen Fotodetektor auf einer Fotodiode VD1, einen Spannungskomparator auf den Logikelementen DD1.1, DD1.2, einen Impulsgenerator auf den Elementen DD1.3, DD1.4, einen D-Trigger DD2, zwei elektronische schaltet die Transistoren VT1, VT2 , Betätigungselement - elektromagnetisches Relais K1 und Stromversorgung ein.
Die Stromversorgung erfolgt nach einer transformatorlosen Schaltung mit einem Löschkondensator C6. Die Wechselspannung wird durch die Dioden VD6, VD7 gleichgerichtet, durch den Kondensator C5 geglättet und durch die Zenerdioden VD4, VD5 stabilisiert. Die Stromversorgung der Mikroschaltungen erfolgt über die Zenerdiode VD4 über die Diode VD2 und den Glättungskondensator C1. Das Gerät funktioniert so. Wenn das Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist, gelangt über die C4R7-Kette ein hoher Logikpegel in den Eingang R des Triggers und setzt ihn zurück. Der Triggerausgang hat einen niedrigen Logikpegel, der Schlüssel am Transistor VT2 ist geschlossen, das Relais ist stromlos, die Last ist vom Netzwerk getrennt. Am Ein- und Ausgang des Komparators liegt ein hoher Logikpegel an, und an den Eingängen der Elemente DD1.3, DD1.4 liegt ein niedriger Logikpegel an, der Generator funktioniert nicht. Gleichzeitig wird am Ausgang des DD1.4-Elements ein High-Pegel eingestellt, der Transistor VT1 öffnet und schaltet die HL1-LED ein. Wie erfolgt der Wechsel? Die Photodiode VD1 wird mit einem Laserstrahl beleuchtet und die Spannung an ihr wird deutlich reduziert. Der Komparator wird nach dem Entladen des Kondensators C2 ausgelöst und an seinem Ausgang erscheint ein niedriger Pegel. An den Ausgängen der Elemente DD1.3, DD1.4 liegt ein hoher Pegel an, der Generator beginnt zu arbeiten, die LED blinkt und zeigt damit an, dass die Fotodiode leuchtet. Schalten wir nun den Laser aus oder bewegen den Strahl von der Fotodiode weg, dann steigt die Spannung an, der Komparator wird auf einen hohen Ausgangspegel gesetzt und der Trigger schaltet. An seinem Ausgang erscheint ein hoher Logikpegel, der Transistor VT2 öffnet, das Relais arbeitet und die Schließkontakte K1.1 versorgen die Last mit Netzspannung. Bei wiederholtem kurzzeitigem Leuchten der Fotodiode (bis die LED blinkt) wechselt das Gerät in den Ausgangszustand und die Last wird stromlos. Dank der Verwendung eines Relais ist es zulässig, verschiedenste elektronische Geräte an das Gerät anzuschließen: Radios, Fernseher, Videorecorder usw. mit beliebigen Netzteilen, sowie Elektrogeräte mit Elektromotoren, wie z.B. Ventilatoren. Alle Teile des Gerätes, bis auf das Relais und die VD3-Diode, sind auf einer Leiterplatte (Abb. 2) aus einseitiger Glasfaserfolie untergebracht. Es ist für die Verwendung der Transistoren KT315A-KT315E, KT312A-KT312V, KT3102A-KT3102D, Mikroschaltungen der Serien K176, K561, 564 und beliebiger LEDs der Serie AL307 (vorzugsweise in einem Kunststoffgehäuse) ausgelegt. Dioden VD2, VD3 – jeder Gleichrichter, VD6, VD7 – KD102B oder ähnliche stromsparende Dioden mit einer maximal zulässigen Sperrspannung von mindestens 400 V und einem Strom von mindestens 100 mA, Zenerdioden – für eine Stabilisierungsspannung von 8 .. . 10 V. Polarkondensatoren - Serien K50, K52, C6 - K73, der Rest - KM, KLS, K10. Trimmerwiderstand R2 – SP3-19, Konstante – MLT, S2-33. Das Relais sollte mit einer Ansprechspannung von 12 ... 15 V bei einem Strom von nicht mehr als 30 mA ausgewählt werden, zum Beispiel RES9 (Pass RS4.524.200, RS4.524.201), seine Kontakte müssen der Netzspannung und dem Netzstrom standhalten von der Last verbraucht.
Ein paar Worte zum RES9-Relais. Den Referenzdaten zufolge sind seine Kontakte für eine Spannung von 115 V ausgelegt. Der langjährige Einsatz des Relais in verschiedenen Geräten hat jedoch gezeigt, dass die Kontakte bei einer Netzspannung von 220 V zuverlässig funktionieren. Natürlich Sie können sich für Relais der Typen RKN, MKU-48 entscheiden, allerdings werden die Baumaße deutlich zunehmen. Die Platine wird zusammen mit dem Relais in einem Gehäuse geeigneter Größe aus Isoliermaterial untergebracht. Die Fotodiode und die LED werden nebeneinander in den Öffnungen des Gehäuses platziert, sodass die LED als Orientierung dient und mit ihren Blitzen signalisiert, dass der Laserstrahl auf die Fotodiode trifft. Um Störungen und Fehlfunktionen zu vermeiden, müssen Sie das Gerät so installieren, dass die Fotodiode vor dem Licht von Beleuchtungsgeräten geschützt ist. Beim Einrichten des Geräts kommt es auf die Einstellung seiner Empfindlichkeit (mit einem Abstimmwiderstand R2), der Reaktionsgeschwindigkeit auf Laserbeleuchtung (durch Auswahl des Kondensators C2) und der Blinkfrequenz der LED (ungefähr durch Auswahl des Kondensators C3, sanft durch Widerstand R5) an. . Der Automat kann etwas vereinfacht werden, indem der Generator weggelassen wird. In diesem Fall muss der Ausgang des Widerstands R8, der gemäß dem Schema übrig bleibt, vom Ausgang 3 der Mikroschaltung DD1 getrennt und mit Ausgang 11 verbunden werden. Die Elemente R5, C3 werden entfernt, die Verbindung zwischen den Anschlüssen 2 und 4 von DD1 wird entfernt und die nicht genutzten Eingänge der Elemente DD1.3, DD1.4 werden mit der gemeinsamen Leitung verbunden. Wenn in diesem Fall der Laserstrahl auf die Fotodiode trifft und der Komparator ausgelöst wird, erlischt die LED. Eine Variante einer einfacheren Maschine ist möglich (Abb. 3), wenn sie empfindliche Trinistoren 2U107A-2U107E verwendet, die bei einer kleinen Spannung (weniger als einem Volt) an der Steuerelektrode und einem kleinen Strom (mehrere Mikroampere) in ihrem Stromkreis öffnen . Seine Basis ist ein Trigger auf den Trinistoren VS1, VS2, der wie im vorherigen Design von einem Block mit einem Löschkondensator gespeist wird.
Lassen Sie uns den Betrieb der Maschine analysieren. Nach dem Anschluss an das Netzwerk werden beide Trinistoren geschlossen und das Relais abgeschaltet. Wenn Sie die Fotodiode VD2 mit einem Laserstrahl beleuchten, entsteht aufgrund des fotoelektrischen Effekts eine Spannung an ihr, die zur Steuerelektrode des Trinistors VS2 gelangt und diese öffnet. Das Relais funktioniert und schaltet die Last im Netzwerk ein – dies wird durch die leuchtende HL2-LED signalisiert. Der Kondensator C1 beginnt mit dem Laden (Minus am rechten Ausgang gemäß Diagramm). Um die Last auszuschalten, beleuchten Sie die Fotodiode VD1. In diesem Fall öffnet der Trinistor VS1 inklusive der HL1-LED. Der Trinistor VS2 schließt, da an seiner Anode kurzzeitig eine negative Spannung vom Kondensator C1 anliegt. Das Relais fällt ab, die HL2-LED erlischt, die Last wird vom Netz getrennt. Wenn nun die Fotodiode VD2 wieder aufleuchtet, öffnet sich der Trinistor VS2 und VS1 schließt, da an seiner Anode eine negative Spannung vom Kondensator C1 anliegt. Die Last wird mit Strom versorgt. Experimente haben gezeigt, dass die LEDs AL360A und AL360B als Fotodioden in dieser Maschine gut funktionieren, da sie auf IR-emittierenden Dioden basieren. Darüber hinaus sind sie mit einem fokussierenden Reflektor ausgestattet, der ihre Empfindlichkeit gegenüber der Laserstrahlung des Zeigers erhöht. Die Details der Maschine sind für den Betrieb mit dem RES9-Relais (Pass RS4.524.200) ausgelegt. Sie können in einem kleinen Gehäuse (Abb. 4) aus Isoliermaterial untergebracht werden. An der Vorderwand des Gehäuses sind Löcher für LEDs und Fotodioden gebohrt, an der Rückseite ist eine Steckdose angebracht.
Beim Einrichten der Maschine werden vorab ein Kondensator C3 und eine Zenerdiode ausgewählt. Die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode sollte etwa 4 ... 5 V höher sein als die Betriebsspannung des Relais, und die Kapazität des Kondensators ist so bemessen, dass der Strom durch das Relais 15 ... 20 mA höher ist als sein Betriebsstrom. Der Nachteil der Maschine ist ihre geringe Empfindlichkeit, die ihren Regelbereich einschränkt. Beim Aufstellen der Maschine sind elektrische Sicherheitsmaßnahmen zu beachten, da ihre Teile galvanisch mit dem Netz verbunden sind. Alle Lötarbeiten sollten nur durchgeführt werden, wenn die Maschine vom Netzwerk getrennt ist. Autor: I. Nechaev, Kursk
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