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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Nuevas profesiones de puntero láser. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante Los punteros láser, que han aparecido recientemente a la venta, están destinados principalmente a que los docentes de instituciones educativas los utilicen a la hora de explicar materiales gráficos. Sin embargo, un puntero de este tipo también se puede utilizar en la vida cotidiana, por ejemplo, para el control remoto del funcionamiento de aparatos eléctricos y de radio. Cómo hacer esto se describe en el artículo publicado. Un puntero láser, a pesar de su simplicidad externa, es un producto relativamente complejo. Contiene un láser semiconductor, mantenimiento automático de cierta corriente que fluye a través de él, un sistema óptico, una batería de celdas galvánicas con un voltaje de 3 ... 4,5 V y un botón de encendido. La corriente consumida por el láser es de 30...50 mA. Aunque la potencia emitida por el puntero (longitud de onda 630...650 nm) no supera los 5 mW, debido a su concentración en un haz estrecho, las pérdidas por propagación son pequeñas. La radiación láser se puede fijar a una gran distancia. Sin embargo, está estrictamente prohibido dirigir el haz del puntero a los ojos; esto es peligroso. El puntero puede funcionar en dispositivos de seguridad, teléfonos ligeros, juguetes caseros, espantapájaros, etc. Por ahora, nos limitaremos a una historia sobre la construcción de un autómata capaz de encender y apagar aparatos electrodomésticos y radio en la señal del puntero. El puntero en sí no requiere ninguna alteración. El autómata (Fig. 1) contiene un fotodetector en un fotodiodo VD1, un comparador de voltaje en los elementos lógicos DD1.1, DD1.2, un generador de pulsos en los elementos DD1.3, DD1.4, un disparador D DD2, dos electrónicos enciende los transistores VT1, VT2 , elemento de accionamiento - relé electromagnético K1 y fuente de alimentación.
La fuente de alimentación se realiza de acuerdo con un circuito sin transformador con un condensador de extinción C6. La tensión alterna es rectificada por los diodos VD6, VD7, suavizada por el condensador C5 y estabilizada por los diodos zener VD4, VD5. Se suministra energía a los microcircuitos desde el diodo zener VD4 a través del diodo VD2 y el condensador de filtrado C1. El dispositivo funciona así. Cuando el dispositivo está conectado a la red, un nivel lógico alto a través de la cadena C4R7 ingresa a la entrada R del disparador y lo reinicia. La salida del disparador es un nivel lógico bajo, la llave en el transistor VT2 está cerrada, el relé está desenergizado, la carga está desconectada de la red. En la entrada y salida del comparador habrá un nivel lógico alto, y en las entradas de los elementos DD1.3, DD1.4 - bajo, el generador no funciona. Al mismo tiempo, se establece un nivel alto en la salida del elemento DD1.4, el transistor VT1 se abre y enciende el LED HL1. ¿Cómo se produce el cambio? El fotodiodo VD1 se ilumina con un rayo láser y el voltaje a través de él se reduce significativamente. El comparador, después de descargar el condensador C2, se activa y aparece un nivel bajo en su salida. Se suministra un nivel alto a las salidas de los elementos DD1.3, DD1.4, el generador comienza a funcionar, el LED parpadea, lo que indica que el fotodiodo está iluminado. Si ahora apagamos el láser o alejamos el haz del fotodiodo, entonces aumentará el voltaje, el comparador se establecerá en un nivel de salida alto y el disparador cambiará. En su salida aparecerá un nivel lógico alto, el transistor VT2 se abrirá, el relé funcionará y los contactos de cierre K1.1 suministrarán la tensión de red a la carga. En el caso de iluminación repetida a corto plazo del fotodiodo (hasta que el LED parpadee), el dispositivo cambiará a su estado original y la carga se desactivará. Gracias al uso de un relé, es posible conectar una amplia variedad de equipos electrónicos al dispositivo: radios, televisores, videograbadoras, etc. con cualquier fuente de alimentación, así como aparatos eléctricos con motores eléctricos, como ventiladores. Todas las partes del dispositivo, excepto el relé y el diodo VD3, se colocan en una placa de circuito impreso (Fig. 2) hecha de fibra de vidrio de lámina de un lado. Está diseñado para usar transistores KT315A-KT315E, KT312A-KT312V, KT3102A-KT3102D, microcircuitos de la serie K176, K561, 564, cualquier LED de la serie AL307 (preferiblemente en una caja de plástico). Diodos VD2, VD3: cualquier rectificador, VD6, VD7 - KD102B o similares de baja potencia con un voltaje inverso máximo permitido de al menos 400 V y una corriente de al menos 100 mA, diodos zener: para un voltaje de estabilización de 8 .. 10 V. Condensadores polares - serie K50, K52, C6 - K73, el resto - KM, KLS, K10. Resistencia de ajuste R2 - SP3-19, constante - MLT, S2-33. El relé debe seleccionarse con un voltaje de respuesta de 12 ... 15 V a una corriente de no más de 30 mA, por ejemplo, RES9 (pasaporte RS4.524.200, RS4.524.201), sus contactos deben soportar el voltaje y la corriente de la red. consumido por la carga.
Algunas palabras sobre el relé RES9. Según los datos de referencia, sus contactos están diseñados para un voltaje de 115 V. Sin embargo, la práctica a largo plazo de usar el relé en varios dispositivos ha demostrado un funcionamiento confiable de los contactos a un voltaje de red de 220 V. Por supuesto, usted Puede optar por relés de los tipos RKN, MKU-48, pero las dimensiones de diseño aumentarán significativamente. La placa junto con el relé se coloca en una caja de dimensiones adecuadas, de material aislante. El fotodiodo y el LED se colocan en las aberturas de la caja uno al lado del otro para que el LED sirva de guía y señale con sus destellos que el rayo láser incide en el fotodiodo. Para evitar interferencias y mal funcionamiento, debe instalar la máquina de modo que el fotodiodo esté protegido de la luz de los dispositivos de iluminación. La configuración del dispositivo se reduce a configurar su sensibilidad (con una resistencia de sintonización R2), la velocidad de respuesta a la iluminación láser (seleccionando el condensador C2), la frecuencia de parpadeo del LED (más o menos seleccionando el condensador C3, suavemente con la resistencia R5) . El autómata se puede simplificar algo eliminando el generador. En este caso, la salida de la resistencia R8, que queda según el esquema, debe desconectarse de la salida 3 del microcircuito DD1 y conectarse a la salida 11. Se eliminan los elementos R5, C3, la conexión entre los terminales 2 y 4 de DD1 se retira, y las entradas no utilizadas de los elementos DD1.3, DD1.4 se conectan al cable común. En este caso, cuando el rayo láser incide en el fotodiodo y se activa el comparador, el LED se apagará. Es posible una variante de una máquina más simple (Fig. 3), si usa trinistores sensibles 2U107A-2U107E, que se abren a un voltaje pequeño (menos de un voltio) en el electrodo de control y una corriente pequeña (varios microamperios) en su circuito . Su base es un disparador en trinistores VS1, VS2, que se alimenta, como en el diseño anterior, desde un bloque con un condensador de extinción.
Analicemos el funcionamiento de la máquina. Después de conectarlo a la red, ambos trinistores se cerrarán y el relé se desactivará. Si ilumina el fotodiodo VD2 con un rayo láser, entonces, debido al efecto fotoeléctrico, aparecerá un voltaje en él, que irá al electrodo de control del trinistor VS2 y se abrirá. El relé funcionará y encenderá la carga en la red; esto se indicará con el LED HL2 iluminado. El condensador C1 comenzará a cargarse (menos en la salida derecha según el diagrama). Para apagar la carga, ilumine el fotodiodo VD1. En este caso, se abre el trinistor VS1, incluido el LED HL1. El trinistor VS2 se cierra, ya que se aplica brevemente un voltaje negativo del capacitor C1 a su ánodo. El relé se desactiva, el LED HL2 se apaga, la carga se desconecta de la red. Si ahora el fotodiodo VD2 se ilumina nuevamente, el trinistor VS2 se abrirá y VS1 se cerrará, ya que se aplicará un voltaje negativo del capacitor C1 a su ánodo. La carga será energizada. Los experimentos han demostrado que los LED AL360A y AL360B funcionan bien como fotodiodo en esta máquina, ya que se basan en diodos emisores de infrarrojos. Además, están equipados con un reflector de enfoque, lo que aumenta su sensibilidad a la radiación láser del puntero. Los detalles de la máquina están diseñados para trabajar con el relé RES9 (pasaporte RS4.524.200). Se pueden colocar en una pequeña carcasa (Fig. 4) de material aislante. Se perforan orificios para LED y fotodiodos en la pared frontal de la caja, y se instala una toma de corriente en la parte posterior.
Al configurar la máquina, se seleccionan preliminarmente un condensador C3 y un diodo zener. El voltaje de estabilización del diodo zener debe ser aproximadamente 4 ... 5 V más que el voltaje de operación del relé, y la capacitancia del capacitor es tal que la corriente a través del relé es 15 ... 20 mA más que su corriente de operación. La desventaja de la máquina es su baja sensibilidad, lo que limita su rango de control. Al configurar la máquina, se deben observar las medidas de seguridad eléctrica, ya que sus partes están galvánicamente conectadas a la red. Todas las soldaduras deben realizarse únicamente con la máquina desconectada de la red. Autor: I. Nechaev, Kursk
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