Датчик пропадания сетевого напряжения со звуковой индикацией состояния

Рассмотрим простое в построении устройство датчика отключения электро¬энергии со звуковым сигнализатором состояния, электрическая схема которо¬го представлена на рис. 3.13.

Устройство предназначено для сигнализирования отсутствия (исчезновения) сетевого питания 220 В. Устройство актуально для сельской местности, где напряжение в осветительной сети иногда пропадает из-за природных условий (гроза, замыкание воздушной проводки, критические нагрузки электросети), но будет полезна и широкому кругу радиолюбителей, независимо от региона проживания. Данное устройство можно дополнить ключевым каскадом с исполнительным реле К1, тогда схема будет не только сигнализировать, но и включать контактами реле аварийное питание. В таком варианте элементы DD1.4, DD2.1, DD2.2 удаляются.
3.8.1. Принцип работы схемы
Постоянное напряжение, снимаемое с трансформаторного сетевого адаптера любой марки в пределах 15 В, сглаживается оксидным конденсатором С\ (К50-12), проходит через диод VD1 (КД521, КД522, Д220 с любым буквен¬ным индексом), ограничительный резистор RI и поступает на вход логиче¬ского элемента DD1.1 (элемент "ИЛИ" с инверсией). Нормальное состояние на выходе этого инвертора — низкий уровень напряжения (логический "О"). На элементах DD1.2, DD1.3 реализована ячейка запоминания с двумя устой¬чивыми состояниями, т. е. иначе говоря триггер.
При появлении высокого уровня на выводе 5 DD1.2 (при исчезновении опор¬ного напряжения UBX) такой же уровень будет присутствовать на выводе 10 элемента DD1.3 и сохранится здесь до снятия напряжения питания со всего электронного узла. Через ограничительный резистор R4 напряжение высоко¬го уровня поступает на вход генератора импульсов. Цепочка C2R2 позволяет установить триггер в состояние ожидания (обнулить его) при смене аккуму¬ляторной батареи GB1.
На элементах DD1.4, DD2.1, DD2.2 собран генератор звуковой частоты, он запускается логической "1", приходящей на вход DD1.4 (вывод 12, 13 микро¬схемы). Частота импульсов определяется значениями элементов СЗ и R5. Пр# указанных на схеме значениях частота генератора составляет примерно 800 Гц. Транзистор VT1 работает как усилитель звука. Благодаря ему, в каче¬стве звукового излучателя BZ1 можно применять широкий спектр приборов от пьезоэлектрических капсюлей типа ЗП-3 с высоким сопротивлением до динамических телефонных капсюлей с сопротивлением выше 50 Ом. Таким образом, пока на вход первого элемента приходит напряжение (контролируемые устройства в исправности), на выводе 4 элемента DD2.2 будет логический "0" и тишина в звуковом капсюле BZ1. Как только контролируе¬мое напряжение пропадает, генератор запускается. Триггер на элементах DD1.2, DD1.3 сохраняет свое состояние и при возобновлении контролируе¬мого питания UBX, поэтому генератор работает постоянно. Чтобы вновь при¬вести схему в состояние готовности (сбросить триггер), нужно кратковре¬менно отключить аккумулятор GB1, снять и снова подключить питание UBX. Подключение аккумулятора GB1 производится при установленном напряже¬нии на контактах UBX. Аккумулятор и контролируемое напряжение подклю¬чаются к устройству через разъем типа РП10-11 или аналогичный. Скоррек-тировать тональность звучания генератора можно, изменив емкость конден¬сатора СЗ. При уменьшении емкости частота увеличивается. Общий провод питания микросхемы и контролируемой схемы необходимо соединить.
 
Схема проста в повторении, реализована на двух микросхемах КМОП К561ЛЕ5, не требует настройки и стабильно работает в режиме 24 часа в сутки. В качестве автономного элемента питания применяется дисковый ак¬кумулятор 7Д-0,125 или аналогичный на напряжение 6—12 В. В виде эле¬мента питания GB1 возможно применять автономные элементы питания (батарейки), однако маломощный аккумулятор удобен тем, что его легко подзаряжать. Ток, потребляемый элементами схемы в режиме ожидания (при высоком уровне напряжения на входе микросхемы DD1.1), ничтожно мал, он составляет всего 3 мА. Практикой установлено, что заряженного аккумулято¬ра 7Д-0,125 хватает на три месяца постоянной работы в режиме ожидания. Поэтому нет необходимости подключать GB1 через диод в прямом направле¬нии для постоянной подзарядки от сетевого блока питания — можно быстро испортить аккумулятор.
При необходимости автоматического включения резервного источника на-пряжения или дополнительной сигнализации к точке "А" подключается узел на транзисторном ключе VT2 (рисунок внизу) с исполнительным реле К1 в коллекторной цепи. Диод VD2 предотвращает броски обратного тока через обмотку реле в моменты включения-выключения К1, тем самым защищая транзистор и устраняя дребезг контактов реле.
3.8.2. Монтаж элементов устройства и варианты замены деталей
Элементы устройства устанавливают на монтажной плате. Транзистор VT1 типа КТ312, КТ315 с любым буквенным индексом. Все постоянные резисто¬ры типа МЛТ-0,25. Оксидные конденсаторы К50-6, К50-12 или аналогичные. СЗ — типа КМ6 или аналогичный. Реле К1 — маломощное, рассчитанное на напряжение срабатывания 7—9 В, например, РЭС-15 (исполнение РС4.591.003).