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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Sparsame elektronische Katze. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Haus, Haushalt, Hobby Materialien zum Kampf gegen Nagetiere mit Hilfe verschiedener elektronischer Geräte wurden bereits im Radio-Magazin veröffentlicht. In dem Artikel, auf den die Leser aufmerksam gemacht werden, wird ein anderes Gerät mit ähnlichem Zweck beschrieben, das sich von den bereits bekannten durch die Fähigkeit unterscheidet, unter Bedingungen erheblicher Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen, Effizienz und einer einfachen Schaltung zu arbeiten Entwurf. Es erfordert keine komplexen Messgeräte beim Einrichten. Ein schematisches Diagramm eines elektronischen Geräts zur Abwehr von Nagetieren ist in Abb. 1 dargestellt. XNUMX. Es besteht aus einem Niederfrequenzgenerator, einem Frequenzteiler, einem Ultraschallfrequenzgenerator, einem Rechtecksignalkonditionierer, einem Leistungsverstärker und einem Summer. Der NF-Generator ist auf den Elementen DD1.1, DD1.2 des DD1-Chips aufgebaut. Die Wiederholrate der von ihm erzeugten Rechteckimpulse wird durch die Werte des Widerstands R5 und des Kondensators C1 bestimmt. Wenn die Kontakte des Schalters SA1 geschlossen sind, wird parallel zum Kondensator C1 ein zusätzlicher Kondensator C2 geschaltet, der die Frequenz senkt. Um den Nagetieren die Anpassung an das Schrecksignal zu erschweren, sollte die Position des SA1-Schalters ein- bis zweimal pro Woche geändert werden. Vom Ausgang des Niederfrequenzgenerators wird das Signal einem dreistelligen binären Zählerteiler zugeführt, der auf den Elementen DD2.1, DD3.1 und DD3.2 hergestellt ist und im Code 16-1 bis 2 zählt -4-8 (die niedrigstwertige Ziffer ist die Ausgabe 3 des Elements DD1.1 ). Die Widerstände R1-R4 sind mit den Ausgängen des Zählers verbunden und wandeln den binären Digitalcode von Zahlen von 0 bis 15 in ein analoges Signal um, d. h. in eine Spannung, die von Null bis zu einer logischen Einheit (12 V) variiert.
Jedes hohe Bit des Zählers ist über einen Widerstand verbunden, der halb so groß ist wie der niedrige. Bei einer solchen Kombination der Einbeziehung der Widerstände R1-R4 ist die Spannung am Punkt ihrer Verbindung Null, wenn in allen Bits eine logische Null vorhanden ist. Bei jedem Schalten der Kippstufe DD1.1, DD1.2 springt diese Spannung um 1/16 der Versorgungsspannung (Upit) nach oben. Für 16 Schaltzyklen erreicht der Zähler einen Stand von 1111 und die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände erreicht ein Maximum, d. h. Upit. Beim nächsten Schalter wird der Zähler auf 0000 zurückgesetzt und der Zyklus wiederholt sich. Die Widerstände R1-R4 können an den Anschlüssen installiert werden, wodurch sie ausgetauscht werden können, während jeder der 16 Zustände des Zählers einem der 16 Spannungspegel entspricht. Jede Kombination dieser Widerstände entspricht einer bestimmten Abfolge von Änderungen der Steuerspannung. Die Anzahl solcher Kombinationen N ist gleich der Fakultät der Zahl Vier: N=4!=1х2x3x4=24. Eine solche Vielzahl von Ultraschall-Modulationsgesetzen kann auch verwendet werden, um zu verhindern, dass sich Nagetiere an das abschreckende Signal eines elektronischen Geräts anpassen. Auf den Elementen DD1.3, DD1.4 ist ein Ultraschallfrequenzgenerator aufgebaut, der durch die Kapazität des Kondensators C3 sowie die Betriebsart des offenen Transistors VT1 bestimmt wird. Der Modus hängt von der Steuerspannung ab, die über den Widerstand R6 an die Basis des Transistors VT1 angelegt wird. Mit den im Diagramm angegebenen Werten der Elemente und einer Änderung der Steuerspannung von 0 auf 12 V ändert sich die Generatorfrequenz von etwa 50 auf 100 kHz. Vom Ausgang des Ultraschallgenerators werden die frequenzmodulierten Schwingungen dem D-Trigger DD2.2 zugeführt, der ihre Frequenz durch 2 teilt und am Ausgang ein mäanderförmiges Signal erzeugt, das für den symmetrischen Betrieb des D-Triggers erforderlich ist Ausgangsstufe. Der D-Trigger wird auf die Primärwicklung des Transformators T1 geladen, der über den Widerstand R11 mit seinem Ausgang verbunden ist. Dies reduziert die Strombelastung des Flipflops und verbessert die Leistungsfähigkeit der Ausgangsstufe. Ausführlicher sollte man sich mit der Schaltung der Ausgangsstufe - einem Leistungsverstärker - sowie mit der Methode zur Stromversorgung verschiedener Teile des Geräts befassen. In Anbetracht der Bedingungen, unter denen solche Geräte arbeiten müssen, ist es nicht ratsam, die herkömmliche Stromversorgungsschaltung (Transformator-Gleichrichter-Stabilisator) zu verwenden. Tatsache ist, dass kleine Netztransformatoren in Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit unzuverlässig arbeiten: Der Magnetkreis ist ausgesetzt Korrosion; In der Primärwicklung wird die Isolierung häufig beschädigt und es kommt zu Brüchen, da dafür sehr dünner Draht verwendet wird. Linearstabilisatoren haben einen erheblichen Nachteil: 20 bis 50% der Leistung werden im Stabilisator selbst verbraucht, was die Effizienzanforderungen nicht erfüllt. Aus diesem Grund wird empfohlen, für solche Geräte eine transformatorlose Stromversorgung zu verwenden. Der Emitter in solchen Nagetiervertreibern ist normalerweise ein vier-, sechs-Watt-Hochfrequenz-Dynamikkopf. Wie der Test gezeigt hat, ist dieser Kopf nach einigen Tagen Betrieb der heißeste Teil. Für eine höhere Betriebssicherheit sollte seine Leistung etwa 3 ... 3.5 W betragen. Bei einer Versorgungsspannung von 300 V beträgt die Stromaufnahme des Leistungsverstärkers 10 ... 12 mA. Der auf dem IC montierte Niederspannungsteil des Geräts verbraucht ungefähr b ... 7 mA. Mit solchen Stromwerten konnten die Niederspannungs- und Hochspannungsteile in Reihe geschaltet und von einer gemeinsamen Stromversorgung mit einer Spannung von 300 ... 310 V, bestehend aus einem Brückengleichrichter VD3 und einem Filterkondensator C10, gespeist werden. Die Stromversorgung des IC stabilisiert die Zenerdiode VD4. Somit entfällt die Notwendigkeit, eine zusätzliche IC-Versorgungsspannung beispielsweise mit einem Löschkondensator und einer Diodenbrücke zu erzeugen. Der Leistungsverstärker ist ein Halbbrückenwechselrichter, der aus den Transistoren VT2, VT3 und den Kondensatoren C4, C5 (Moin V.S. Stabilized transistor converters. - M .: Energoatomizdat, 1996) besteht. Es verwendet den billigsten der Hochspannungstransistoren KT940A. Die Spannung an ihrem Kollektor liegt nahe am maximal zulässigen Wert, aber wie Tests gezeigt haben, kann dieses Gerät sogar bei einer Spannung von 335 V arbeiten. Die Verwendung von Hochfrequenztransistoren löst teilweise das Durchgangsstromproblem. Andere Maßnahmen wurden ergriffen, um sich davor zu schützen. Die Aufnahme der Widerstände R14, R15 in den Kollektorkreis der Transistoren VT2, VT3 begrenzt also ihre Ströme auch bei einem Kurzschluss im Transformator T2 oder in der Last. Die Verlustleistung der Widerstände beträgt 0,1 ... 0,15 W, was den Wirkungsgrad um nicht mehr als 5% verringert. Eine übermäßige Sättigung des offenen Transistors wird durch Begrenzung des Basisstroms mit dem Widerstand R11 beseitigt. Und dies ist besser als die Verwendung der Basiswiderstände R12, R13 zur Strombegrenzung, da im ersten Fall der Basisstrom während der Zeit, in der der Öffnungsimpuls anliegt, abnimmt. Auf Abb. Abbildung 2 zeigt die Form des Basisstroms, wenn er durch den Widerstand R11 (Abb. 2, a) und die Widerstände R12, R13 (Abb. 2,6) begrenzt wird. Wenn der Transistor im Schlüsselmodus arbeitet, muss er sich fast während der gesamten Dauer des Öffnungsimpulses in einem gesättigten Zustand Knac \u21d Ib / (Ik / h1e)> 2,6 befinden. Wie in Abb. gezeigt. 1, diese Zeit entspricht dem Segment t2-t3. Erst am Ende des Impulses (t4-t1) muss der Basisstrom reduziert werden, sodass der Sättigungsfaktor Knas gegen 3 geht. Dadurch werden Schaltverluste in Transistoren reduziert. Es ist jedoch zu beachten, dass diese Methode zur Reduzierung der Schaltverluste nur bei einer Feinabstimmung der Ausgangsstufe wirksam ist, und dies ist bei einer konstanten Impulsdauer (t1-tXNUMX=const) möglich. Da diese Bedingung bei der beschriebenen Vorrichtung nicht erfüllt ist, ist auch eine Feinabstimmung der Kaskade nicht möglich. Durch den Widerstand R17 fließt ein kleiner Strom, der dafür sorgt, dass das Gerät startet, wenn es an das Netzwerk angeschlossen wird. Filter L1 L2C6C7 schützt das Netzwerk vor Störungen durch den Nagervertreiber. In der Version des Autors des Geräts enthält die Leiterplatte einen IC, einen Transistor VT1 und zugehörige Widerstände und Kondensatoren sowie eine Zenerdiode VD4 und Kondensatoren C8, C9. Für die restlichen Teile wurde eine Scharnierbefestigung auf einem Stück Glasfaser verwendet. Die Transistoren VT2, VT3 sind mit M3-Schrauben und Muttern an der Platine befestigt. Im Gerät können MLT-Widerstände der im Diagramm angegebenen Leistung verwendet werden. Kondensatoren C4, C5-C7 - K73-17, C9, C10 - K50-29 oder K50-35, der Rest - jede Keramik. Für Wicklungsdrosseln L1, L2 und Transformator T1 sind Ringkerne K12x5x5,5, K12X8XZ, K16x8xb usw. aus Ferrit geeignet. Die Spulen L1 und L2 enthalten 20 Windungen PELSHO 0,25-Draht, in der Mitte gefaltet. Wicklung 1-2 des Transformators T1 enthält 210 Windungen PELSHO 0,1-Draht, Wicklungen 3-4 und 5-6 - jeweils 18 Windungen PELSHO 0,25. Der Transformator T2 kann auf Ferritringkerne K20x10xb, K28x16x9, K32X16X8 und sogar auf einen W-förmigen Ferritmagnetkern gewickelt werden, beispielsweise aus einem Sperrtransformator eines alten Röhrenfernsehers. Wicklung 1-2 enthält 200 Windungen PELSHO 0,2-Draht, 3-4 - 8 Windungen PELSHO 0,3-Draht. Alle Magnetkreise bestehen aus Ferrit der Güteklasse 1500NM, 2000NM und 3000NM. Die Mikroschaltungen K561LA7 und K561TM2 können durch die entsprechenden der Serie 564 ersetzt werden. Anstelle der KT940A-Transistoren dürfen KT854, KT858, KT872 und andere Hochspannungstransistoren verwendet werden. Schalter SA1 – P2K oder jeder andere kleine, dynamische Kopf – 4GDV-1.
Zum Aufbau des Gerätes benötigt man ein externes Netzteil mit einer Spannung von 20 ... 25 V. Zunächst wird der auf der Leiterplatte montierte Teil separat justiert. Die Stromquelle (Polarität beachten!) ist über einen Widerstand mit einem Widerstandswert von 0.62 ... 1 kOhm mit dem Kondensator C9 verbunden. Die Funktion des NF-Generators und der Frequenzteiler kann anhand der LED überprüft werden. Die LED-Kathode ist an den Minuspol des Kondensators C9 und die Anode über einen Widerstand mit einem Widerstand von 5,1 ... 10 kOhm gelötet - abwechselnd an die unteren (gemäß Diagramm) Anschlüsse der Widerstände R1-R4. Die Blinkfrequenz der LED sollte jeweils halbiert werden. Wenn die Kontakte des SA1-Schalters geschlossen sind, nimmt die Frequenz mehrmals ab. Wenn Sie über ein Oszilloskop oder einen Frequenzmesser verfügen, überprüfen Sie den vom Ultraschallgenerator erzeugten Frequenzbereich. Reduzieren Sie dazu die Frequenz des NF-Generators, indem Sie anstelle von C1 einen Kondensator mit einer Kapazität von 2,2 ... 4,7 μF und anstelle von R5 einen Widerstand mit einem Widerstandswert von 1 ... 3 MΩ anschließen. Die Frequenz wird abwechselnd an den Pins 1 und 2 des DD2-Chips gemessen. Es sollte 16 verschiedene Werte annehmen, von etwa 25 bis 50 kHz. Bei Bedarf kann der Frequenzbereich mit den Widerständen R6-R10 angepasst werden: Teiler R7R9 stellt die Durchschnittsfrequenz ein; wenn der Widerstandswert des Widerstands R6 abnimmt, nimmt die Abweichung zu; Widerstände R8, R10 sorgen für eine gleichmäßige Frequenzänderung. In Abwesenheit von Messgeräten ist es möglich, die Funktionsfähigkeit des Ultraschallgenerators durch Übertragung auf den Schallbereich zu überprüfen. Dazu wird ein zusätzlicher Kondensator mit einer Kapazität von 3 ... 820 pF parallel zum Kondensator C3300 geschaltet und mit einem hochohmigen Telefon, das an die Pins 1 und 2 der DD2-Mikroschaltung angeschlossen ist, die Frequenz abgehört den der Auslöser schaltet. Nachdem sie den Widerstand R5 und die Kondensatoren C1, C3 mit den im Diagramm angegebenen Nennwerten installiert haben, fahren sie mit der Einrichtung des gesamten Geräts fort. Die Elemente des Geräts verfügen über eine galvanische Verbindung mit dem Stromnetz, daher müssen Sie beim Aufstellen Vorsichtsmaßnahmen treffen! Die Leiterplatte wird gemäß Schaltplan mit dem Transformator T1 verbunden. Der IC wird von einer externen Quelle versorgt. Die Ausgangsstufe wird mit voller Leistung versorgt, indem der negative Anschluss des Kondensators C10 mit dem Emitter des Transistors VT2 verbunden wird. Wenn bei der Installation keine Fehler vorliegen und die Teile in Ordnung sind, funktioniert die Endstufe sofort. Sie müssen lediglich die gewünschte Ausgangsleistung einstellen. Messen Sie dazu den Spannungsabfall am Widerstand R18, er sollte 1 ... 1,2 V betragen. Bei einer niedrigeren Spannung muss die Wicklung 3-4 des Transformators T2 um 1-2 Windungen erhöht werden, bei einer größeren , reduziert um die gleiche Anzahl von Umdrehungen. Wenn sich die Transistoren VT2, VT3 erwärmen, müssen Sie den Widerstand des Widerstands R11 verringern. Nach Durchführung dieser Vorgänge wird die externe Stromquelle vom IC getrennt und alle Verbindungen gemäß Schaltplan hergestellt. Autor: I. Tanasiychuk, Storozhynets, Gebiet Czernowitz; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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