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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Über die Verbindung von Privatgesprächen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anrufe und Audiosimulatoren Wenn die alte Wohnungsklingel kaputt ist oder einfach die Monotonie des Tonsignals satt hat, ist es verlockend, mit der Zeit zu gehen und stattdessen eine elektronische zu installieren – industriell gefertigt oder selbstgemacht. Die Wirtschaftlichkeit solcher Geräte ermöglicht sogar den Einsatz autarker Batterieversorgung. Gleichzeitig ist es oft unmöglich, einen alten Anruf direkt durch einen neuen zu ersetzen. Der Autor des Artikels teilt seine Erfahrungen bei der Lösung aufkommender Probleme. Um die Schwierigkeiten zu verstehen, die beim Anschluss einer elektronischen Klingel an die vorhandene Verkabelung in einer Wohnung auftreten, schauen wir uns die Diagramme an, nach denen bereits beim Bau eines Hauses gewöhnliche elektrische Klingeln angeschlossen wurden, die über ein 220-V-Netz gespeist wurden. Die gebräuchlichste Option ist in Abb. dargestellt. 1, a. Es ist einfach, aber ziemlich gefährlich, da die Tastenkontakte direkt mit dem Netzwerk verbunden sind. Gemäß der in Abb. gezeigten Vierleiterschaltung. 1b verbanden sie Hochsicherheitsklingeln mit einem Magnetsystem, das so ausgelegt ist, dass die Versorgung einer der Wicklungen mit Netzspannung noch kein Tonsignal auslöst. Damit es ertönt, ist es notwendig, den Stromkreis einer vom Netz isolierten zusätzlichen Steuerwicklung mit einem Taster zu schließen. Die Spannung zwischen den offenen Kontakten einer solchen Glocke beträgt nicht mehr als mehrere zehn Volt. Wenn die „Klingel“-Verkabelung in der Wohnung nach diesem Schema erfolgt, bereitet der Austausch der Klingel durch eine andere in der Regel keine Schwierigkeiten.
Leider ist die Vierleiterschaltung recht selten. Auch wenn es so war, als das Haus gebaut wurde, versuchten viele Bewohner im Laufe der Jahre und sogar Jahrzehnte, die seitdem vergangen sind, die Nachteile einer „sicheren“ Klingel loszuwerden – ständiger Energieverbrauch und deutlich spürbar, besonders nachts , akustisches Rauschen (Brummen), konnte die Gespräche in Ihren Wohnungen wie gewohnt ersetzen und den Anschlussplan entsprechend anpassen. Es kann schwierig sein, Änderungen zu verstehen, da sich herausstellt, dass die meisten Kabel (in Abb. 1, a und b mit gestrichelten Linien dargestellt) nach wiederholten Reparaturen unter der Tapete verborgen oder sogar in der Wand eingemauert sind. Es stehen nur Kabelenden zur Verfügung, die direkt mit der Klingel und dem Knopf verbunden sind. Wenn wir uns mit den Veröffentlichungen des Radio-Magazins zu elektronischen Türklingeln vertraut machen und das Angebot dieser Produkte auf dem Markt studieren, können wir sie grob in zwei Gruppen einteilen. Zur ersten Gruppe gehören diejenigen, deren Signal im Moment der Versorgungsspannung [1-4] von einer galvanischen Niederspannungsbatterie oder einem Akkumulator ertönt. Die Glocken der zweiten Gruppe sind ständig an die Stromquelle angeschlossen; das Signal wird durch Kurzschließen eines speziellen Steuerkreises [5-7] eingeschaltet. Der direkte Anschluss von Niederspannungs-Stromversorgungs- und elektronischen Klingelsteuerkreisen an das Netzwerk ist nicht akzeptabel. Um nicht nach alten Leitungen suchen oder neue Leitungen verlegen zu müssen, können Sie einen Schalter anbringen, der für die nötige galvanische Trennung zwischen der neu installierten elektronischen Klingel und dem Netzwerk sorgt. In Abb. Abbildung 2 zeigt ein Diagramm einer seiner einfachsten Optionen. Das Funktionsprinzip des Schalters ist einfach. Wenn Sie die Taste SB1 drücken, fließt ein von der Diodenbrücke VD1 gleichgerichteter Strom durch die Sendediode des Optokopplers U1, dessen Wert von der Netzspannung und dem Wert des Widerstands R1 abhängt. Der geöffnete Fototransistor des Optokopplers schließt den Stromversorgungs- bzw. Steuerstromkreis der Glocke. Das Signal ertönt.
Der Optokoppler AOT127A wurde aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit (in den meisten Fällen reicht ein Strom von 5 mA im Sendediodenkreis aus) und seines hohen Ausgangsstroms von bis zu 70 mA ausgewählt. Es ist in der Lage, den Stromkreis nahezu jeder elektronischen Klingel mit einer Spannung von bis zu 30 V zu schalten. Selbstverständlich ist auch der Einsatz anderer Optokoppler möglich. Um einen hochohmigen Steuerkreis zu schalten, kann der Optokoppler sogar eine Diode sein, beispielsweise AOD130A. Beachten Sie beim Anschluss des Schalters an die Klingel die im Diagramm angegebene Polarität. Sie lässt sich leicht ermitteln, indem man mit einem Voltmeter die Spannung zwischen den Drähten misst, die von der Klingel kommen und an den Ausgangskreis des Schalters angeschlossen sind. Wenn die Sendediode des Optokopplers einen Strom von mehr als 6 mA benötigt, empfiehlt es sich, den Dämpfungswiderstand R1 durch einen Kondensator zu ersetzen, ähnlich wie bei dem unten besprochenen Gerät. Sein Diagramm ist in Abb. dargestellt. 3. Anstelle eines Optokopplers ist hier ein kleines Relais K1 (RES10, RES15, RES49, RES55, RES60, RES80 oder ähnliches) verbaut. Mit Relaiskontakten können Klingelkreise beliebiger Polarität geschaltet werden. Das Element, das den Strom durch die Relaiswicklung begrenzt, ist der Kondensator C1. Seine Kapazität wird direkt proportional zum Betriebsstrom des verwendeten Relais basierend auf dem Verhältnis 1 μF – 60 mA gewählt [8, 9]. Der Kondensator muss klein dimensioniert und für den Betrieb mit einer Wechselspannung von 220 V, 50 Hz geeignet sein. Zum Beispiel K73-16 oder K73-17 – für eine Spannung von mindestens 400 V. Der Widerstand R1 begrenzt den Ladestromstoß der Schaltkondensatoren im Moment des Drückens der SB1-Taste, über den Widerstand R2 wird der Kondensator C1 entladen macht zwischen den Betätigungen eine Pause.
Leider geht bei der Steuerung einer elektronischen Klingel über einen netzbetriebenen Schalter einer der Hauptvorteile der Stromversorgung verloren – die Klingel funktioniert nicht, wenn das Netzwerk fehlerhaft ist. Nachdem Sie sich damit abgefunden haben, können Sie noch weiter gehen und den Anruf selbst über das Netzwerk mit Strom versorgen, indem Sie den Schalter gemäß dem in Abb. gezeigten Diagramm zusammenbauen. 4. Das Gerät ist universell einsetzbar, der eine oder andere seiner Ausgänge wird je nach Bedarf verwendet. Die zur Versorgung der Glocke erzeugte Spannung hängt von der verwendeten Zenerdiode VD3 ab. Bei dem im Diagramm angegebenen KS133A sind es ca. 3 V, da ein Teil davon auf die VD2-Diode fällt. Wenn Sie eine andere Spannung benötigen, sollten Sie die entsprechende Zenerdiode VD3 und den Kondensator C2 auf die gewünschte Spannung einstellen. Der Strom der Sendediode des Optokopplers U1 wird bei Bedarf durch Auswahl des Widerstands R3 eingestellt.
Nach Drücken der Taste SB1 steigt die Spannung am Kondensator C2 relativ langsam an. Aus diesem Grund erreicht der Strom durch die Sendediode des Optokopplers U1 einen Wert, bei dem der Ausgangskreis des Optokopplers schließt, nachdem die Versorgungsspannung ausreichend geworden ist, um die Glocke in den Betriebszustand zu versetzen. Bei den meisten Anrufen ist das normal.“ Es gibt aber auch solche, die durch das Anlegen der Versorgungsspannung bei geöffnetem Steuerkreis unabhängig von der Stellung ihres Schalters nur die erste der gespeicherten Melodien abspielen. Um alle Funktionen des Anrufs nutzen zu können, müssen Sie ihn in solchen Fällen über eine galvanische Batterie mit Strom versorgen, ohne ihn zwischen den Signalen auszuschalten. Und mit der Spannung, die der Schalter beim Drücken des Knopfes erzeugt, kann dieser Akku wieder aufgeladen werden, was seine Lebensdauer deutlich erhöht. Elektromagnetische Anrufe von alten Telefonen können erfolgreich als Wohnungsanrufe genutzt werden. Ihr Klang ist recht angenehm, die Lautstärke wird mechanisch eingestellt. Exotenliebhaber können die Handyhülle auch schützen, indem sie sie an der Wand oder auf einem Nachttisch neben der Tür platzieren. Obwohl die Rufspannung in der Telefonleitung mit einer Frequenz von 25 Hz variabel ist, funktioniert der Anruf auch normal aus dem Netz mit einer Frequenz von 50 Hz. Der Amplitudenwert der der Wicklung zugeführten Spannung sollte 120 V nicht überschreiten, während die Stromaufnahme 5...20 mA beträgt. Das Telefongespräch sollte gemäß dem in Abb. gezeigten Diagramm verbunden werden. 5. Die in der Diagonale eingebaute Diodenbrücke VD2 mit der Zenerdiode VD1 bildet einen Zweiwege-Spannungsbegrenzer auf dem Niveau von ±120 V. Wenn die Klingelwicklung merklich heiß wird, muss die Zenerdiode des Begrenzers durch eine andere mit a ersetzt werden niedrigere Spannung, zum Beispiel aus der D817-Serie.
Der Begrenzer kann ohne die VD2-Brücke hergestellt werden. Es reicht aus, einen Stromkreis aus zwei identischen Zenerdioden, die in Gegenreihe parallel zur Glockenwicklung geschaltet sind, anzuschließen. Geeignet sind auch spezielle Begrenzungsdioden für die benötigte Spannung. Manchmal kann es erforderlich sein, den Betriebsstrom zu erhöhen oder zu verringern, indem die Kapazität des Kondensators C1 entsprechend geändert wird. Wenn Sie einen Anruf mit einem der oben beschriebenen Schemata verbinden, ist mindestens einer der Kontakte der SB1-Taste direkt mit dem Netzwerk verbunden. Aber in der in Abb. 6 der Vierleiter-Modifikation der vorherigen Schaltung sind im Stromkreis jedes Tastenkontakts Löschkondensatoren (C1 und C2) vorhanden. Wenn Sie also versehentlich einen Kontakt berühren, überschreitet der durch den menschlichen Körper fließende Strom den zulässigen Wert nicht [10]. Kondensatoren müssen für eine Betriebsspannung von mindestens 600 V ausgelegt sein. Eine Erhöhung ihrer Kapazität ist nicht akzeptabel, daher muss die HA1-Klingel recht empfindlich sein.
Das Diagramm eines Hochsicherheitsschalters, der für die Verwaltung aller Anrufe geeignet ist, sowohl für Niederspannungs- als auch für die Stromversorgung aus einem 220-V-Netzwerk, ist in Abb. dargestellt. 7. Bei der Auswahl des Relais K1 ist darauf zu achten, dass der Haltestrom seines Ankers im ausgelösten Zustand den für den Menschen ungefährlichen Wert nicht überschreitet und die Kontakte der für den Ruf erforderlichen Spannung und Stromstärke standhalten. Das RES-54-Relais hat sich mit einem Betriebsstrom von 3...4 mA, einem Haltestrom von weniger als 1 mA und einem Wicklungswiderstand von 4 kOhm hervorragend bewährt. Jede Gruppe seiner Kontakte lässt eine Belastung von bis zu 0,1 A zu. Durch den Einsatz eines solchen Relais ist es möglich, die Kapazität der Löschkondensatoren und damit den gefährlichen Strom des SA1-Tasterkontakts zur Erde um mehr als die Hälfte zu reduzieren im Vergleich zum Schalter gemäß der in Abb. gezeigten Schaltung. 6.
Die Bedienung des Gerätes bedarf einiger Erklärung. Im Ausgangszustand ist die durch die Zenerdiode VD1 begrenzte Spannung am Filterkondensator C3 etwas höher als die Ansprechspannung des Relais K1. Wenn daher die Taste SB1 gedrückt wird, wird das Relais aktiviert und der Kondensator C3 wird über seine Wicklung entladen. Die „Einspeisung“ des durch die Schaltung C1-VD2-Relaiswicklung K1 fließenden Stroms mit geschlossenen Kontakten des SB1-C2-Tasters bleibt jedoch ausreichend, um das Relais im betätigten Zustand zu halten. Nach dem Loslassen des Tasters stoppt der Strom durch die Relaiswicklung; nach 1...2 s erreicht die Spannung am Kondensator C3 ihren vorherigen Wert und der Schalter ist wieder betriebsbereit. Bei Bedarf können Sie die Kapazität der Kondensatoren C1 und C2 um einen weiteren Faktor zwei reduzieren, indem Sie den Einweggleichrichter durch einen Vollweg-Brückengleichrichter ersetzen. Dadurch verdoppelt sich der durchschnittliche Strom, der durch die Spule des Relais K1 fließt, wenn die Taste SB1 gedrückt wird. Um die Belastung der Kontakte des Relais oder der Taste, die den Wechselstrom-Klingelkreis schließt, zu reduzieren, können Sie den Kondensator C1 parallel zur Klingel HA1 schalten, wie in Abb. 8. Die Reaktanz des Kondensators bei einer Frequenz von 50 Hz sollte dem induktiven Anteil des Widerstands der Glockenwicklung entsprechen und ein entgegengesetztes Vorzeichen haben. Der Kondensator mit der erforderlichen Kapazität wird anhand der Mindestwerte des vorübergehend angeschlossenen Wechselstrom-Milliamperemeters PA1 ausgewählt.
Aufgrund der geringen Anzahl und geringen Größe der Elemente können Sie den im Inneren des elektronischen Anrufs immer verfügbaren freien Platz für die Unterbringung beliebiger Schalter nutzen. Es sollte betont werden, dass korrekt montierte und wartungsfähige Switches praktisch sicher zu verwenden sind. Vergessen Sie jedoch bei der Installation und Einrichtung nicht, dass einige Elemente direkt mit dem Netzwerk verbunden sind. Es müssen Vorsichtsmaßnahmen und Vorsichtsmaßnahmen zum Schutz vor Stromschlägen getroffen werden. Achtung! Keines der im Artikel vorgeschlagenen Geräte kann als völlig sicher angesehen werden. Nach bestehenden Normen ist es hierfür neben der Strombegrenzung erforderlich, dass die Isolierung zwischen den an das Netz angeschlossenen und nicht an das Netz angeschlossenen Stromkreisen einer Spannung von mehreren Kilovolt standhalten muss und der Abstand zwischen den damit verbundenen Leitungen hängen bleibt oder aufgedruckt, den zulässigen Wert (in der Regel mindestens 5 mm) überschreitet. Literatur
Autor: A. Lataiko, Dnepropetrowsk, Ukraine
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