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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Informazioni sulla connessione delle chiamate residenziali. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Chiamate e simulatori audio Se il vecchio campanello dell'appartamento è guasto o semplicemente stanco della monotonia del segnale acustico, si è tentati, al passo con i tempi, di installarne invece uno elettronico, di produzione industriale o artigianale. L'economicità di tali dispositivi rende possibile anche l'utilizzo autonomo dell'energia della batteria. Allo stesso tempo, spesso è impossibile sostituire direttamente una vecchia chiamata con una nuova. L'autore dell'articolo condivide la sua esperienza nella risoluzione dei problemi emergenti. Per comprendere le difficoltà che sorgono quando si collega un campanello elettronico al cablaggio esistente in un appartamento, diamo un'occhiata agli schemi secondo i quali venivano collegati i normali campanelli elettrici alimentati da una rete a 220 V anche durante la costruzione di una casa. L'opzione più comune è mostrata in Fig. 1, a. È semplice, ma piuttosto pericoloso, poiché i contatti dei pulsanti sono direttamente collegati alla rete. Secondo il circuito a quattro fili mostrato in Fig. 1b, hanno collegato i campanelli di alta sicurezza con un sistema magnetico progettato in modo tale che l'alimentazione della tensione di rete ad uno degli avvolgimenti non provochi ancora un segnale acustico. Perché suoni è necessario chiudere con un pulsante il circuito di un avvolgimento di controllo aggiuntivo, isolato dalla rete. La tensione tra i contatti aperti di tale campana non supera diverse decine di volt. Se il cablaggio del "campanello" nell'appartamento è realizzato secondo questo schema, la sostituzione del campanello con un altro di solito non causa alcuna difficoltà.
Sfortunatamente, il circuito a quattro fili è piuttosto raro. Anche se era così quando fu costruita la casa, nel corso degli anni e persino dei decenni trascorsi da allora, molti residenti, cercando di sbarazzarsi degli svantaggi di un campanello "sicuro" - consumo energetico costante e abbastanza evidente, soprattutto di notte , rumore acustico (ronzio), è riuscito a sostituire come di consueto le chiamate nei vostri appartamenti, modificando di conseguenza lo schema di collegamento. Può essere difficile comprendere le modifiche, poiché la maggior parte del cablaggio (mostrato in Fig. 1, aeb con linee tratteggiate) dopo ripetute riparazioni risulta essere nascosto sotto la carta da parati o addirittura murato nel muro. Sono disponibili solo le estremità dei cavi collegate direttamente al campanello e al pulsante. Conoscere le pubblicazioni della rivista Radio riguardanti i campanelli elettronici e studiare la gamma di questi prodotti sul mercato ci permette di dividerli approssimativamente in due gruppi. Il primo gruppo comprende quelli il cui segnale suona al momento della tensione di alimentazione [1-4] da una batteria o accumulatore galvanico a bassa tensione. Le suonerie del secondo gruppo sono costantemente collegate alla fonte di alimentazione; il segnale viene attivato cortocircuitando un apposito circuito di controllo [5-7]. Il collegamento diretto dell'alimentatore a bassa tensione e dei circuiti di controllo elettronico del campanello alla rete non è accettabile. Per non dover cercare cavi vecchi o posare nuovi cavi, è possibile realizzare un interruttore che fornisca il necessario isolamento galvanico tra il campanello elettronico appena installato e la rete. Nella fig. La Figura 2 mostra un diagramma di una delle sue opzioni più semplici. Il principio di funzionamento dell'interruttore è semplice. Quando si preme il pulsante SB1, una corrente raddrizzata dal ponte a diodi VD1 scorre attraverso il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico U1, il cui valore dipende dalla tensione di rete e dal valore del resistore R1. Il fototransistor aperto dell'accoppiatore ottico chiude l'alimentazione o il circuito di controllo del campanello. Il segnale suona.
Il fotoaccoppiatore AOT127A è stato scelto per la sua elevata sensibilità (nella maggior parte dei casi, una corrente di 5 mA è sufficiente nel circuito del diodo emettitore) e per la significativa corrente di uscita, fino a 70 mA. È in grado di commutare il circuito di alimentazione di quasi tutti i campanelli elettronici con una tensione fino a 30 V. Naturalmente è possibile utilizzare altri accoppiatori ottici. Per commutare un circuito di controllo ad alta resistenza, l'accoppiatore ottico può anche essere un diodo, ad esempio AOD130A. Quando si collega l'interruttore al campanello rispettare la polarità indicata nello schema. Può essere facilmente determinato misurando la tensione con un voltmetro tra i fili provenienti dal campanello e collegati al circuito di uscita dell'interruttore. Se il diodo emettitore del fotoaccoppiatore richiede una corrente superiore a 6 mA, è consigliabile sostituire il resistore di smorzamento R1 con un condensatore, in modo simile a quanto fatto nel dispositivo discusso di seguito. Il suo diagramma è mostrato in Fig. 3. Invece di un fotoaccoppiatore, qui è installato un relè K1 di piccole dimensioni (RES10, RES15, RES49, RES55, RES60, RES80 o altri simili). I contatti relè possono essere utilizzati per commutare i circuiti del campanello con qualsiasi polarità. L'elemento che limita la corrente attraverso l'avvolgimento del relè è il condensatore C1. La sua capacità viene scelta direttamente proporzionale alla corrente operativa del relè applicato in base al rapporto 1 μF - 60 mA [8, 9]. Il condensatore deve essere di piccole dimensioni, adatto al funzionamento con tensione alternata di 220 V, 50 Hz. Ad esempio, K73-16 o K73-17 - per una tensione di almeno 400 V. Il resistore R1 limita il picco di corrente di carica dei condensatori dell'interruttore nel momento in cui viene premuto il pulsante SB1; attraverso il resistore R2, il condensatore C1 viene scaricato in fa una pausa tra le sue pressioni.
Purtroppo, controllare un campanello elettronico tramite un interruttore alimentato dalla rete perde uno dei principali vantaggi dell'essere alimentato: il campanello non funzionerà se la rete è difettosa. Fatto questo, si può andare oltre e alimentare la chiamata stessa dalla rete, assemblando l'interruttore secondo lo schema mostrato in Fig. 4. Il dispositivo è universale: l'una o l'altra delle sue uscite viene utilizzata secondo necessità. La tensione generata per alimentare la campana dipende dal diodo zener VD3 utilizzato. Con il KS133A indicato nello schema è di circa 3 V, poiché parte di esso ricade sul diodo VD2. Se è necessaria una tensione diversa, è necessario impostare il diodo zener VD3 corrispondente e il condensatore C2 sulla tensione desiderata. La corrente del diodo emettitore del fotoaccoppiatore U1, se necessario, viene regolata selezionando il resistore R3.
Dopo aver premuto il pulsante SB1, la tensione sul condensatore C2 aumenta in modo relativamente lento. Per questo motivo, la corrente attraverso il diodo emettitore dell'accoppiatore ottico U1 raggiunge un valore al quale il circuito di uscita dell'accoppiatore ottico si chiude, dopo che la tensione di alimentazione è diventata sufficiente per mettere in funzione il campanello. Per la maggior parte delle chiamate questo è normale." Ma ci sono anche quelli che, dopo aver fornito la tensione di alimentazione con il circuito di controllo aperto, riproducono solo la prima delle melodie in memoria, indipendentemente dalla posizione dell'interruttore. In questi casi, per sfruttare tutte le funzionalità della chiamata, è necessario alimentarla tramite batteria galvanica, senza spegnerla tra un segnale e l'altro. E con la tensione generata dall'interruttore quando si preme il pulsante, questa batteria può essere ricaricata, il che ne aumenterà notevolmente la durata. Le chiamate elettromagnetiche provenienti da vecchi telefoni possono essere utilizzate con successo come chiamate in appartamento. Il loro suono è abbastanza piacevole, il volume viene regolato meccanicamente. Gli amanti esotici possono anche conservare la custodia del telefono appoggiandola al muro o su un comodino vicino alla porta. Sebbene la tensione di chiamata sulla linea telefonica sia variabile con una frequenza di 25 Hz, la chiamata funziona normalmente anche dalla rete con una frequenza di 50 Hz. Il valore di ampiezza della tensione fornita all'avvolgimento non deve superare i 120 V, mentre la corrente assorbita è di 5...20 mA. La chiamata telefonica deve essere collegata secondo lo schema riportato in Fig. 5. Ponte a diodi VD2 con diodo zener VD1 incluso nella forma diagonale un limitatore di tensione a due vie al livello di ±120 V. Se l'avvolgimento della campana si surriscalda notevolmente, il diodo zener del limitatore deve essere sostituito con un altro con un tensione inferiore, ad esempio, dalla serie D817.
Il limitatore può essere realizzato senza il ponte VD2. È sufficiente collegare un circuito di due diodi zener identici collegati in controserie in parallelo all'avvolgimento della campana. Sono adatti anche speciali diodi limitatori per la tensione richiesta. A volte può essere necessario aumentare o diminuire la corrente operativa modificando di conseguenza la capacità del condensatore C1. Quando si collega una chiamata utilizzando uno degli schemi sopra discussi, almeno uno dei contatti del pulsante SB1 è direttamente connesso alla rete. Ma in quello mostrato in Fig. 6 della modifica a quattro fili del circuito precedente, nel circuito di ciascun contatto del pulsante sono presenti condensatori di spegnimento (C1 e C2). Pertanto, se si tocca accidentalmente un contatto, la corrente che scorre attraverso il corpo umano non supererà il valore consentito [10]. I condensatori devono essere progettati per una tensione operativa di almeno 600 V. Aumentare la loro capacità è inaccettabile, quindi la campana HA1 deve essere piuttosto sensibile.
Lo schema di un interruttore ad alta sicurezza, adatto a gestire eventuali chiamate, sia quelle a bassa tensione che quelle previste per l'alimentazione da rete a 220 V, è mostrato in Fig. 7. Quando si seleziona il relè K1, è necessario prestare attenzione che la corrente di mantenimento della sua armatura nello stato attivato non superi il valore sicuro per l'uomo e che i contatti possano sopportare la tensione e la corrente necessarie per la chiamata. Il relè RES-54 si è dimostrato eccellente con una corrente operativa di 3...4 mA, una corrente di mantenimento inferiore a 1 mA e una resistenza dell'avvolgimento di 4 kOhm. Ciascun gruppo dei suoi contatti consente un carico fino a 0,1 A. Utilizzando un tale relè, è possibile ridurre di oltre la metà la capacità dei condensatori di estinzione e con essa la corrente pericolosa del contatto del pulsante SA1 verso terra. rispetto all'interruttore secondo il circuito mostrato in Fig. 6.
Il funzionamento del dispositivo richiede alcune spiegazioni. Nello stato iniziale, la tensione sul condensatore del filtro C1, limitata dal diodo zener VD3, è leggermente superiore alla tensione di risposta del relè K1. Pertanto, quando si preme il pulsante SB1, il relè viene attivato e il condensatore C3 viene scaricato attraverso il suo avvolgimento. Tuttavia, l '"alimentazione" della corrente che scorre attraverso il circuito C1-VD2-avvolgimento del relè K1-contatti chiusi del pulsante SB1-C2 rimane sufficiente per mantenere il relè nello stato azionato. Dopo aver rilasciato il pulsante, la corrente attraverso l'avvolgimento del relè si interrompe; dopo 1...2 s, la tensione sul condensatore C3 raggiunge il valore precedente e l'interruttore è pronto per funzionare nuovamente. Se necessario, è possibile ridurre la capacità dei condensatori C1 e C2 di un altro fattore due sostituendo il raddrizzatore a semionda con un raddrizzatore a ponte a onda intera. Ciò raddoppierà la corrente media che scorre attraverso la bobina del relè K1 quando viene premuto il pulsante SB1. Per ridurre il carico sui contatti del relè o del pulsante che chiude il circuito del campanello AC, è possibile collegare il condensatore C1 in parallelo al campanello HA1, come mostrato in Fig. 8. La reattanza del condensatore ad una frequenza di 50 Hz dovrebbe essere uguale e opposta in segno alla componente induttiva della resistenza dell'avvolgimento della campana. Il condensatore della capacità richiesta viene selezionato in base alle letture minime del milliamperometro CA PA1 temporaneamente collegato.
Grazie al numero ridotto e alle dimensioni ridotte degli elementi, è possibile sfruttare lo spazio libero sempre disponibile all'interno della chiamata elettronica per ospitare eventuali commutatori. Va sottolineato che gli interruttori correttamente assemblati e riparabili sono praticamente sicuri da usare, ma durante l'installazione e la configurazione, non dimenticare che alcuni elementi sono direttamente collegati alla rete. È necessario prestare attenzione e precauzioni per proteggersi dalle scosse elettriche. Attenzione! Nessuno dei dispositivi proposti nell'articolo può essere considerato completamente sicuro. Secondo le norme esistenti, per questo, oltre a limitare la corrente, è necessario che l'isolamento tra i circuiti collegati e non collegati alla rete debba sopportare una tensione di diversi kilovolt, e la distanza tra i fili ad essi relativi, sospesi o stampato, supera il valore consentito (di solito almeno 5 mm). Letteratura
Autore: A. Lataiko, Dnepropetrovsk, Ucraina
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