Занимательная электроника. Нешаблонная энциклопедия полезных схем

Рис. 3.21. Устройство со снятой крышкой корпуса

Все это в совокупности позволяет говорить о возможном применении устройства как на природе (против комаров), так и в быту (установка на рабочий стол рядом с человеком – для отпугивания летающих насекомых).

Рис. 3.22. Вид на устройство внутри фэн-системы

Корпус устройства неразборный, поэтому изделие не ремонтопригодно. На корпусе устройства имеется клипса, с помощью которой SCJ-IC-163 можно носить на поясе (на одежде).

Отработанный картридж также заслуживает внимания, поскольку является объектом для новых перспективных идей. Он представляет собой диск с инсектицидом против комаров и других летающих насекомых. Инертная основа (PET) картриджа (сменного диска) пропитана специальным веществом – метофлутрином (31 %-й раствор в воде). Это химическое средство практически без запаха, тем не менее попадание его в глаза, на кожу рук может привести к неприятным последствиям. Работать со сменными картриджами, особенно новыми (свежими, из упаковки), следует с особой осторожностью. В аннотации к устройству сказано, что попадание в воду частиц метофлутрина может привести к ее заражению (непригодности для питья, умывания) на длительное время.

На рисунках 3.21 и 3.22 представлена фэн-система в открытом виде.

Но все эти предостережения почти теряют свою актуальность, когда картридж «высыхает», становится для человека и животного совсем не опасным. Тогда с ним можно работать относительно спокойно (безопасно).

Один картридж рассчитан на 12 часов непрерывной работы (с вентиляцией и доступом воздуха) и (или) сохраняет свои инсектицидные свойства в течение 14 дней после вскрытия герметичной упаковки; затем подлежит замене и утилизации.

Рис. 3.23. Вид на «штатный» картридж, установленный в фэн-системе

Чтобы заменить/установить новый картридж, откройте переднюю крышку устройства и вставьте в него (рис. 3.21) картридж – оранжевой стороной вниз, затем закройте крышку до фиксации (на защелку). При замене картриджа необходимо соблюдать технику безопасности – не прикасаться к диску, пропитанному инсектицидом, не допускать к нему детей и животных.

Рис. 3.24. Электрическая схема узла задержки времени выключения

Модель фэн-системы SCJ-IC-163 производят в КНР фирма Johnson&Son («Джонсон и сыновья»).

3.6.1. Принцип работы – новое решение

В моей практике устройство нашло применение не совсем по назначению.

Сначала я хотел применить «классическую» схему мультивибратора с таймером КР1006ВИ1.

Из справочных данных известно, что популярный таймер КР1006ВИ1 работоспособен в интервале питающего напряжения 4,5-16 В. Родилась идея попробовать данное устройство под управлением микросхемы КР1006ВИ1 (максимальный выходной ток 200 мА) с питанием 3 В.

Итак, была собрана схема (рис. 3.24) и электродвигатель (с соблюдением полярности) подключен к выводам 3 и 1 микросхемы DA1.

Конденсатор С1 с подключенным к нему резистором R2 образует времязадающую цепь, определяющую длительность времени включения электромотора М1.

При включении фэн-системы SCJ-IC-163 оксидный конденсатор С1 заряжается через резисторы R1, R2; в это время на выводе 3 DA1 поддерживается напряжение, близкое к U_n.

Когда на обкладках С1 напряжение достигнет уровня 2/3 U_n (это произойдет примерно через 12 мин), таймер переключается и на обмотке электродвигателя напряжение близко к нулю; он прекращает работу. При этом внутренний транзистор микросхемы DA1, подключенный коллектором к выводу 7 (кто интересуется – см. схему на дискретных элементах, аналог КР1006ВИ1), открывается и шунтирует цепь R2C1 на общий провод. Таким образом, тот же конденсатор С1 разряжается через резистор R2 до тех пор, пока напряжение на нем не достигнет уровня 1/3 U_n. Как только это произойдет, таймер опять переключается, и цикл начинается заново.

В таком исполнении электродвигатель не расходует энергию батарей постоянно, а лишь периодически, включаясь каждый час на 3–4 минуты (затем автоматически отключаясь примерно на то же время). Это позволяет экономить батареи и ресурс сменного картриджа, то есть продляет работу «противокомариной» фэн-системы примерно в 2 раза от начальных условий (8 часов с одним комплектом батарей – см. выше).

Диапазон времени активной работы вентилятора и паузы в работе можно корректировать, изменяя значения элементов времязадающей цепи R1, R2, C1. При увеличении сопротивлений резисторов и емкости конденсатора время задержки отключения «обдува» увеличивается.

Однако исходя из результатов практического эксперимента, можно констатировать, что микросхема КР1006ВИ1 в приведенной электрической схеме не работает при напряжении питания 3 В.

Поскольку у меня на этот счет были сомнения, на всякий случай я попробовал установить в ту же схему три разные КР1006ВИ1 (из одной партии). Ни одна микросхема меня в данном смысле не порадовала.

Поэтому я применил ультраэкономичную версию таймера 555 (программируемого прецизионного таймера– как его нарекли специалисты) ZSCT1555N8TA фирмы Zetex Lnc. Она полностью взаимозаменяема с КР1006ВИ1 в схемах, где организовано питание от 1 до 6 В – совместимость по выводам с таймерами серии 555.

Микросхема-аналог – ZSCT1555N8TA, экономичная версия популярнейшей 555 серии с минимальным напряжением питания 0,9 В (постоянный ток); при этом собственный ток потребления всего 74 мкА (5 мА – у КР1006ВИ1). На рисунке 3.25 представлен внешний вид ZSCT1555N8TA; она производится в корпусах SOIC-8 (ZSCT1555N8TA) и DIP-8 (ZSCT1555D8).

Рис. 3.25. Внешний вид ZSCT1555N8TA

Таким образом, таймер ZSCT1555 может питаться и от 3 В, значительно продлевая срок службы батарей (или батареи, поскольку в перспективе можно питаться и от дискового элемента CR3032 или аналогичных). Как и все таймеры 555-й серии, микросхема способна формировать точные по времени задержки сигналов или генерировать сигналы различной формы и длительности.

Максимальное напряжение питания 6 В, в совокупности со сверхнизким энергопотреблением 74 мкА, позволило дать максимальный выходной ток (в данном случае равен втекающему и вытекающему) 150 мА. С учетом того, что вентилятор будет включаться периодически и ток потребления «плоского» китайского электродвигателя 55–56 мА, данное устройство вполне работоспособно. Для тех радиолюбителей, кто захочет позаботиться о «сверхнадежности» описываемой конструкции, предлагаю дополнить ее простым токовым ключом (усилителем тока) на одном транзисторе.