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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación de CA Unicum. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Un radioaficionado suele tener varios transformadores de CA en la granja. Todos ellos, por regla general, son de diferente potencia, con diferentes conjuntos de voltajes. Cuando piensas en conectar un nuevo dispositivo, resulta que todo lo que está disponible no sirve. LATR puede ayudar, pero no todos lo tienen, y no alimentará constantemente el dispositivo desde LATR. He implementado esta idea. Rebobina el transformador de mayor capacidad (de los que tienes) para hacer ocho devanados secundarios. El primer devanado está diseñado para un voltaje de salida de 1 V, el segundo, para 2 V, el tercero, para 4 V, y luego, con cada nuevo devanado, el voltaje se duplica. En el último octavo devanado, el voltaje de salida es de 128 V. El diagrama del circuito del transformador (lo llamé "Unicum") se muestra en la Fig. 1, a. Suelde las salidas de los devanados secundarios a los contactos de la toma X1 tipo RP1416, que es un conector de hoja con características mejoradas (alimentado) y es adecuado para conmutar circuitos de potencia con corrientes de hasta 6 A. Tanto la toma como el enchufe RP14 tienen mayor resistencia mecánica (se usaban en los antiguos equipos de tubo, donde las corrientes de filamento son bastante grandes). Las conclusiones de cada uno de los devanados deben soldarse a su propio par de contactos del zócalo X1 RP14-16 (Fig. 1, b): el primer devanado - a 1a y 1b; el segundo devanado - en 2a y 2b, ..., el octavo devanado - en 8a y 8b. En este caso, debe asegurarse de que los comienzos de los devanados estén conectados a los contactos "a" y los extremos a los contactos "b". En la Fig. 1, a, el devanado secundario de mayor voltaje se muestra en la parte superior del circuito, el de menor voltaje, en la parte inferior. Esta es una violación del ESKD, pero se permitió porque el octavo devanado está soldado a los contactos 8a y 8b, que están ubicados cerca de los dos biseles del zócalo X1 (que muestra mnemónicamente la dirección de aumento del voltaje de los devanados). ).
La potencia total del transformador puede ser cualquiera, pero con el conector RP14 seleccionado, la corriente no debe superar los 6 A, por lo que la potencia total del transformador no puede superar los 1,5 kW. Dicho transformador aún no es demasiado grande para uso doméstico, además, la corriente nominal para la que están diseñados los enchufes e interruptores también es de 6 A. El uso de un transformador de esta potencia resolverá prácticamente todos los problemas de la vida cotidiana, un taller, un laboratorio. Por ejemplo, a través de él puede encender electrodomésticos con un voltaje de red diferente a nuestro estándar (por ejemplo, 240, 127, 110 V, etc.). Puede, por ejemplo, conectar una amplia variedad de soldadores (para voltajes de 24, 36, 42 V) y otros, y hay soldadores con subcalentamiento y sobrecalentamiento (puede seleccionar con precisión el voltaje deseado). La Tabla 1 proporciona información para la fabricación de transformadores con potencia de 200 a 1600 W (cuatro opciones). Tabla 1
El transformador se puede fabricar en núcleos de varilla de tamaños comunes. Por ejemplo, para la opción de 200 W, es adecuado el núcleo del transformador de televisión TS-200 (o TS-180) SL 24x45, y para la opción de 400 W, el TS-360 (TS-330) SL 25x50. La conveniencia de la tabla radica en que se obtiene un número entero de vueltas de bobinado por 1 V de tensión de salida (5, 4, 3, 2 vueltas para potencias de 200, 400, 800 y 1600 W, respectivamente). Además, todos los devanados secundarios se pueden hacer con un cable del mismo diámetro, lo que permite simplificar la tecnología de devanado, garantizar condiciones térmicas óptimas y usar un fusible para el voltaje de salida total. La figura 2 muestra la versión recomendada de la carcasa del transformador Unicum. Me parece óptimo colocar el transformador en el suelo. Por lo tanto, el enchufe X1 está instalado en el plano superior de la carcasa, también hay un asa para transportar el transformador. Todos los elementos de acero bao (interruptor S, indicador de encendido HL1, fusible FU1 y entrada del cable de alimentación) están instalados en un panel frontal vertical.
Es deseable dotar al maletín de patas elásticas (goma) para mayor estabilidad. Ahora pasemos a desoldar el enchufe RP14 para obtener cualquier voltaje de 1 a 255 V en incrementos de 1 V. Como se puede ver en la Fig. 1, los voltajes 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 y 128 V se puede obtener de uno de los devanados seleccionados conectando a los contactos "a" y "b" de la fila correspondiente. Esta opción se muestra en la Fig. 3a para una tensión de salida de 4 V. La tensión máxima de 255 V se obtiene conectando los ocho devanados secundarios en serie. Al mismo tiempo, se instalan puentes inclinados en el enchufe RP14 (1b-2a, 2b-3a, 3b-4a, ..., 7b-8a) y se elimina el voltaje de 255 V de los contactos 1a y 8b.
Todas las demás opciones para obtener voltajes se forman calculando el código binario del voltaje seleccionado. Por ejemplo, se obtiene un voltaje de 13 V sumando los voltajes de los devanados 1, 3 y 4, ya que 13 \u8d 4 + 1 + 3. Como se puede ver en la Fig. 1b, el puente pasa por alto el segundo devanado innecesario ( conecta 3b y 27a), se obtiene un voltaje de 1 V sumando los voltajes de los devanados 2, 4, 5 y 27, ya que 16 \u8d 2 + 1 + 3 + 36. Como se puede ver en la Fig. 3, el el puente pasa por alto el tercer devanado innecesario, se obtiene un voltaje de 6 V sumando los voltajes del 36er y 32to devanado (4 \u3d XNUMX + XNUMX), el puente conecta (Fig. XNUMX, d) el final del tercero y el comienzo de los sextos devanados. Para obtener voltajes estándar de 42, 48, 60, 75, 110, 127, 220 y 240 V, la configuración de los puentes se muestra en la Fig. 3, l...n, respectivamente. Las conclusiones mostradas en la Fig. 3 por flechas se emiten y forman un cable. Dado que el voltaje de salida del cable puede poner en peligro la vida, los cables de enchufe después de desoldar el cable de salida deben aislarse cuidadosamente (preferiblemente con una cubierta o tapa). Cambiar a un nuevo voltaje requiere varios minutos de soldadura de los cables. Pero, si alguien es demasiado perezoso para hacer esto y tiene ocho interruptores de palanca para una corriente de trabajo de al menos 6 A, entonces podemos recomendar el circuito en la Fig. 4, en el que, con la posición izquierda del interruptor de palanca, el el devanado correspondiente está incluido en la cadena de devanado, con el derecho - deshabilitado. Luego, la transición al voltaje requerido consiste en convertir este voltaje en un código binario y configurar este código binario con interruptores de palanca. Para cambiar a un código binario, debes recordar las potencias del número 2: 20 = 1; 21 = 2; 22 = 4; 23 = 8; 24 = 16; 25 = 32; 26 = 64; 27 = 128. Ahora, del voltaje deseado (por ejemplo, 167 V), le restamos el número más grande de esta serie (pero menor que el requerido) 167 - 128 = 39, repita este procedimiento 39 - 32 = 7 y luego 7 - 4 = 3; 3 - 2 = 1 y 1 - 1 = 0. Del número dado, restamos los números 27, 25, 22, 21, 20.
Por lo tanto, en estos dígitos del código binario habrá "1", en el resto ceros: 10100111. En consecuencia, en el circuito (Fig. 4) interruptores de palanca con números SA8, 5.sir4. cirSA6, SA3, SA2 gire a la posición izquierda, el resto a la derecha, y obtendremos el voltaje requerido de 167 V. Si usamos interruptores de palanca del tipo P1T o su análogo extranjero KNX-1 (3 A, 250 V), obtendremos una implementación conveniente de un chip programable. Dado que la distancia entre los terminales extremos del interruptor de palanca es aproximadamente igual a la distancia entre las filas a y b de RP14-16, y el ancho de este tipo de interruptores de palanca es aproximadamente igual al paso de los contactos del conector en las filas, Es posible una instalación muy compacta del bloque de interruptores de palanca SA1SA8 directamente en los contactos de las cuchillas RP14-16 (Fig. 4 ). Sin embargo, un chip de este tipo en microinterruptores es costoso, por lo que la Figura 5 muestra una versión más económica de la implementación de un chip programable para conexión operativa con programación en puentes. Para una conexión rápida, los puentes sobrantes se sueldan y, para obtener un voltaje dado, los puentes sobrantes simplemente se muerden, y donde se muerde el puente en la fila "a", se conserva el puente en la fila "b" y viceversa. La Figura 5 muestra qué puentes se cortan y cuáles se mantienen para el ejemplo dado a 167 V.
El uso de chips programables es conveniente porque cualquier dispositivo con una tensión de alimentación de 1 a 255 V se conecta a la misma toma del transformador X1 y el chip "recuerda" automáticamente la tensión de alimentación necesaria para el dispositivo. Al colocar el transformador en el piso cerca del escritorio, se puede colocar un panel de interruptores de palanca en la mesa misma (Fig. 6). Es deseable ensamblarlo en interruptores de palanca del tipo TP12 y conectarlo al transformador con un cable de 16 núcleos.
La Fig. 7 muestra dos variantes del diagrama de circuito de dicha consola, y la variante de la Fig. 7, b corresponde al diagrama de cableado de la Fig. 4. El circuito de la Fig. 7, a es una versión simplificada de la implementación del control remoto y difiere en que los devanados que no están involucrados en la obtención del voltaje de salida están completamente apagados. A veces, esto es necesario para reducir el nivel de interferencia de los devanados no utilizados. Además, este esquema es de instalación extremadamente simple.
Los diagramas de cableado Fig. 8, a, b corresponden completamente a los circuitos eléctricos Fig. 7.
En conclusión, unas pocas palabras sobre las normas de seguridad. En la industria, se utilizan dispositivos de puesta a tierra y puesta a cero de protección. Nuestra red doméstica no es muy segura debido a que el enchufe utilizado es simétrico y no se sabe dónde está la tierra y dónde está la fase de la tensión de red. Por lo tanto, los electrodomésticos no están conectados a tierra y pueden producirse voltajes peligrosos en la carcasa del electrodoméstico. Estos voltajes también pueden surgir debido a que existen corrientes de fuga y filtraciones a través de capacitancias parásitas en las subestaciones transformadoras. El uso del transformador "Unicum", debido al aislamiento galvánico de la red, permite evitar tensiones peligrosas, es decir, el aparato que se utiliza puede conectarse a tierra. Si decidió firmemente repetir una fuente de este tipo, hizo un transformador universal, así como un interruptor de palanca universal, entonces estaba convencido de la conveniencia excepcional del sistema. Tiene a su disposición una fuente de corriente alterna verdaderamente única. Cualquier voltaje en el rango de 1 a 255 V ahora está al alcance de su mano, es decir, puede obtener cualquiera rápidamente en cuestión de segundos y realizar una conexión experimental u operativa de casi cualquier carga de CA de 50 Hz. Pero a menudo existe la necesidad de cambiar suavemente el voltaje a través de la carga. Por lo general, se usa LATR para esto, pero no es seguro. Hasta ahora, teníamos a nuestra disposición un interruptor de palanca, un producto muy conveniente, y con su ayuda puede cambiar el voltaje en pasos de 1 V, pero las manipulaciones prácticas con los interruptores de palanca son muy difíciles al clasificar el código binario, aunque se pueden realizar muy rápidamente con habilidades. Propongo complementar el sistema "Unicum" con un dispositivo: una máquina mecánica para un conjunto suave (con un paso de 1 V) de voltajes 1-2-4-8-16-32-64-128 V del "Unicum "transformador universal. El producto es bastante posible de implementar en casa con un uso mínimo de torneado. Este es un dispositivo puramente mecánico (más precisamente, electromecánico). El voltaje de salida se cambia girando la perilla 16 V / 1 vuelta, y al girar la perilla en el sentido de las agujas del reloj aumenta el voltaje y al girarla en el sentido contrario a las agujas del reloj lo disminuye. El producto es fácil de actualizar: en lugar de un mango, puede instalar un accionamiento eléctrico (un motor eléctrico con una caja de cambios) y controlarlo con un interruptor tipo "balaxir" (para invertir el motor eléctrico). La instalación del accionamiento eléctrico está prevista por el diseño (Fig. 9) y no requerirá la alteración del diseño con un accionamiento manual, cuya descripción se propone a continuación.
El producto propuesto es un interruptor programable (o codificado) de tambor con 256 posiciones. La conmutación eléctrica real de los voltajes de los devanados del transformador se lleva a cabo mediante ocho microinterruptores SA1-SA8 (Fig. 10). El circuito de conmutación es idéntico al utilizado en el diseño del panel de interruptores de palanca y el enchufe programable en los interruptores de palanca descritos anteriormente, pero se conmutan por software, mecánicamente (presionando los pulsadores correspondientes de los microinterruptores).
Para simplificar la implementación, los interruptores se dividen en dos grupos (bloques): el bloque SA1-SA4 está diseñado para voltajes de conmutación de 1, 2, 4 y 8 V, respectivamente, y el bloque SA5-SA8 es para voltajes de conmutación de 16 , 32, 64 y 128 V, respectivamente. Estructuralmente, en la implementación propuesta se utilizan microinterruptores del tipo MIZ (3A, 250 V), ensamblados en dos bloques idénticos de 4 uds. con paso de 10 mm mediante juntas de montaje tipo textolita y dos escuadras de acero en forma de L para su instalación en el plano base. Los bloques se aprietan con 4 espárragos (o tornillos) con rosca M2,5 de 40 mm de largo. Todo el circuito eléctrico (incluido el fusible FU1, las tomas de salida XT1 y XT2 y la entrada de cables, reforzado en el otro extremo con un enchufe RP14-16) está montado sobre una base de montaje - una placa getinax de 8-12 mm de espesor sobre 4 patas de goma (tapas de viales médicos). La parte mecánica se basa en el principio de un interruptor programable de tambor. Además, se utilizan dos tambores programables completamente idénticos. El tambor es una unidad mecánica para convertir el movimiento de rotación en empujadores de microinterruptores por medio de copiadoras en levas (protuberancias) y desconexión en depresiones. De hecho, el tambor es un conjunto monolítico de cuatro discos programables y elementos adicionales (monturas de trinquete y eje). Cada disco es una tira en la superficie del tambor con una distribución específica de levas y canales. Está diseñado para generar acciones mecánicas de control para un interruptor. La ley de formación de levas y canales es el programa. Y el proceso de fabricación (formación) de una secuencia de depresiones y huecos en los discos es por programación. En cada uno de los tambores hay cuatro discos con programación según la ley del código binario (Fig. 11). El disco inferior contiene el programa para conmutar el interruptor de bajo orden 1 y contiene 8 levas y 8 cavidades distribuidas uniformemente alrededor de la circunferencia; el segundo disco desde abajo contiene cuatro levas y cuatro cavidades, distribuidas uniformemente alrededor de la circunferencia, y está diseñado para controlar la categoría de peso 2 del código binario; el tercer disco desde abajo contiene el programa para controlar el interruptor de la categoría de peso 4 y contiene 2 levas y 2 cavidades distribuidas uniformemente alrededor de la circunferencia. Finalmente, el disco superior contiene el programa para controlar el cambio por la categoría de peso más alta 8 y contiene una leva en la mitad del círculo y una cavidad en la otra mitad del círculo. La colocación mutua de las levas de los discos en los ángulos de rotación está estrictamente definida y corresponde al desarrollo del tambor que se muestra en la Fig. 11 (izquierda), para la correcta formación del código binario en la línea de copiadoras, y con con la rotación derecha del tambor el código aumenta, y con la izquierda disminuye.
Consideremos la parte eléctrica para recomendaciones prácticas para enfocarnos más en la mecánica fina, ya que el circuito eléctrico solo se puede montar después de la ejecución de la parte mecánica, pero los espacios en blanco de los nodos deben estar disponibles de inmediato. Para bloques de interruptores, las recomendaciones son las siguientes: el paso recomendado entre los pulsadores MI3 = 10 mm. Con un grosor de interruptores de 7 mm, esto permitirá usar juntas para instalarlos con precisión con el paso deseado y aislarlos entre sí (especialmente los terminales), mientras que (antes del montaje) las superficies laterales deben frotarse en el plano abrasivo para evite daños y atascos (inscripciones de relieve de molienda, flujos tecnológicos y otras irregularidades) al apretar los espárragos. Deben instalarse de modo que los cuatro pulsadores estén estrictamente alineados y sobresalgan por igual sobre el bloque de interruptores (es posible que deba seleccionar microinterruptores que sean idénticos entre sí para cada bloque, en cualquier caso, el tipo debe ser el mismo). Se produce una variedad de interruptores MI3-B con una correa tipo "esquí", que a primera vista es completamente adecuada para esta implementación y simplifica la parte mecánica, pero la sujeción mecánica y la precisión de correas como las copiadoras de disco de leva son menos confiables. Además, no es deseable usar MI3B en la versión en la que, cuando se presiona la correa, se presiona el empujador, ya que en caso de avería, dicho interruptor permanecerá en la posición de encendido, lo cual no es deseable por razones de seguridad. . La altura de las patas dobladas de los soportes en forma de L es de 10 mm para la comodidad de la instalación eléctrica y el montaje de bloques con pernos fuera de la zona de flexión. De acuerdo con esta recomendación, la altura de los bloques (sin empujadores) debe ser exactamente de 30 mm, y el espacio entre la base y la parte inferior del bloque debe ser de 10 mm (para pasar los cables). Las "patas" de los bloques de dos soportes en forma de L deben formar un plano. Al depurar, la altura de los bloques se puede ajustar colocando espaciadores getinax entre el plano de las "patas" de los bloques y la base. La posición final de las líneas de empuje también se aclara en el proceso de depuración junto con la parte mecánica a partir de la condición de un cambio claro y selección de holguras en el tambor de engranajes - copia - empujador de interruptor. La fijación final de los bloques se realiza con 4 tornillos M3 (dos por pie) a la base. Para la depuración, recomiendo ensamblar un accesorio de depuración (Fig. 12) en 8 bombillas y un casquillo RL14-16. Antes de la depuración, los bloques de interruptores ensamblados (pero no fijos) se conectan a un circuito eléctrico. El enchufe del cable se conecta desde el zócalo del depurador y el voltaje externo (corriente continua o alterna) clasificado para lámparas incandescentes, por ejemplo, 6,3 V, se suministra desde una fuente de alimentación externa o un transformador al cable común de las bombillas (cable "C" ) y los contactos del enchufe (fila "a", cable "d"), y también (para indicar la inclusión de SA8) el cable "d" debe conectarse al terminal "con" XT1.
Cuando se presiona el pulsador del interruptor correspondiente, la lámpara del depurador correspondiente debe encenderse. El depurador propuesto puede servir como probador regular de productos de la serie "Unicum" para verificar los chips programados, la capacidad de servicio y el estado de los interruptores de palanca y otros productos durante la fabricación y operación, si los cables "c", "d" están reforzados con un chip basado en el enchufe RP14-16 con un voltaje nominal de lámpara programado (no más de 36 V, por seguridad). Solo después de verificar el circuito de conmutación con el depurador, se puede afirmar que el producto cumple con el estándar Unicum, funciona correctamente y con precisión. Tomas de instrumentos XT1 y XT2 para una fácil conexión de cargas e instalación en mech. las máquinas deben montarse en una placa getinax de 3 ... 4 mm de espesor (el tamaño se especifica durante el diseño) con una distancia en los ejes de los nidos de 29 mm, y la placa debe fijarse finalmente en el borde frontal de la base en las esquinas. Asimismo, en el borde posterior de la base, fije el soporte del cartucho fusible FU1 tipo DPB, DPV o similar. El cable de entrada del transformador (16 conductores con una sección de 1 mm2 de aislamiento total) se fija en el borde posterior de la base con una abrazadera (soporte) de acero. El primer tambor recibe la rotación directamente del mango o de un accionamiento eléctrico de bajo voltaje, y el segundo gira 16 veces más lento que el primero y recibe la rotación a través de un engranaje recto del eje del primer tambor. Por lo tanto, resulta que el disco del dígito menos significativo en el tambor II cambia el dígito de peso 16 y el resto, respectivamente, 32 (2 en el primer tambor), 64 (4) y 128 (8). Para facilitar la implementación, la transmisión por engranajes se realiza en dos etapas. En primer lugar, esto reduce el tamaño de la caja de cambios (un engranaje grande para una relación de transmisión de 1/16 tiene un diámetro demasiado grande) y, en segundo lugar, obtenemos la rotación de ambos tambores en la misma dirección, lo que en realidad hizo posible hacer exactamente los mismos tambores. Se obtiene una relación de transmisión de 1/16 conectando engranajes idénticos en serie en engranajes con una relación de número de dientes (relación de transmisión) de 1/4. Fijamos un bloque de dos engranajes intermedios en un eje o eje intermedio en el medio entre los ejes de los ejes principales con tambores I y II. En consecuencia, el tambor I cambia el bloque de interruptores SA1-SA4 y el tambor II, el bloque de interruptores SA5-SA8. Dado que el tambor programable es una fuente de código cíclica con un barrido infinito, se aplica la restricción de ciclos de enumeración debido a la indeseabilidad del salto de código de 255 a 0 al aumentar, y especialmente de 0 a 255 (¡porque serán voltajes! ) Cuando se repite el ciclo. Por lo tanto, en el segundo tambor, colocamos el tope del limitador (debido a las dimensiones reales del pasador y el tornillo, habrá que sacrificar una posición en el código, ya sea "0" o "255" en el nombre del mismo valor) . Y para salvar el mecanismo (el momento en el eje II es 16 veces mayor que el par en el I y puede aplastar fácilmente el énfasis), la transmisión de rotación al primer eje se realiza mediante un embrague limitador de par (si se excede, comenzará a deslizarse). Lo que se indica en la Fig. 11 como posiciones significa prácticamente la posición de la línea de copiadoras (levas en las vueltas de los interruptores). Las copiadoras siguen el relieve de los discos y, a través de palancas, transfieren fuerzas a los pulsadores de los interruptores. Las posiciones muestran la posición estable de la línea de la copiadora, en contraste con la marca en grados, y se desplazan con respecto a ella 11°15' (la mitad del paso angular del tambor). Para una fijación clara de la posición del tambor I en las posiciones de las copiadoras en el tambor I, instalamos un trinquete (un bloqueo de bola similar a los que se usan en la construcción de interruptores de galletas), y en el borde derecho del tambor perforamos 16 agujeros cónicos distribuidos uniformemente alrededor de la circunferencia. También se necesita un trinquete para que el mango (mango) y otros desequilibrios de masa no puedan mover el tambor espontáneamente desde la posición establecida del código. Los mismos huecos se hacen en el segundo tambor, donde también se puede instalar un trinquete, pero ya emparejado con un embrague especial que proporciona un movimiento brusco del segundo tambor. Este es un nodo difícil de implementar y, por lo tanto, no lo usé, pero si hay dificultades con la depuración, dicho nodo se puede introducir en el diseño. La principal dificultad radica en el hecho de que es necesario realizar transiciones suaves y precisas desde las levas a los canales especialmente y con especial precisión deben realizarse en el segundo tambor. Las posiciones del trinquete y el tope en los dibujos se muestran condicionalmente, deben aclararse durante la depuración. Ambos tambores en los ejes deben fijarse exactamente de la misma manera (en la posición "0" estrictamente verticalmente hacia abajo en la línea de la copiadora). Es deseable utilizar el tren de engranajes principal en diferentes engranajes (sin holgura). Además del engranaje principal, hay uno auxiliar: al mostrador. Su relación de transmisión (total) debe ser 1,6 (16/10 o 5/8), es decir el eje del contador del tambor (por ejemplo, de una grabadora) debe girar 1,6 veces más rápido que el eje I de la máquina y cambiar sus lecturas en 16 unidades en una revolución del eje I. El número de marchas en la transmisión no está limitado y puede ser par (para los contadores de rotación a la izquierda, los números aparecen desde abajo) o impar. El uso de una correa de goma no es deseable, ya que el contador debe instalarse una vez después de la depuración y se retira el botón de reinicio. Pero para la transmisión de la rotación desde la transmisión eléctrica, es deseable el uso de una transmisión por correa, ya que las deformaciones elásticas y los deslizamientos proporcionarán una rotación pseudo-salto del eje I, limitarán el par máximo de la transmisión y compensarán la inercia de la transmisión. conducir. El embrague limitador de par en sí es un bloque de dos discos: un disco de accionamiento accionado por un mango o una polea, colocado en el eje I, y un disco accionado rígidamente fijado al eje I con un rebaje cónico para la bola. La bola se instala en el mango con el embrague cerrado en una posición específica para determinar el voltaje por la posición del mango dentro de la primera revolución del tambor I. Cuando se excede el par de la unidad de un cierto valor (en el tope final), la bola se empuja fuera del rebaje del disco accionado y rueda sobre su superficie. Para seleccionar el desgaste de los discos durante el funcionamiento, el disco de accionamiento también se carga por resorte desde el extremo (el resorte se encuentra entre la arandela de seguridad y la superficie frontal del manguito del disco). Se atornilla una tuerca ciega (tapa) en el manguito (parte cilíndrica) del disco de transmisión para cerrar la arandela de seguridad, y en la versión con accionamiento manual, se fija un manillar. La unidad de tope es un pasador D4 mm en el tambor II y un tornillo de tope M5 en la mejilla de la parte fija del mecanismo. Los ejes (principal) tienen diámetros de 6 mm. Los tambores, discos y engranajes se fijan en tornillos M3 (2 cada uno en un ángulo de 90 ° entre sí). En lugar de un tornillo, puede usar un pasador en los orificios perforados después de la depuración (martillar con cuidado). Entonces más confiable. Las piezas brutas de tambor se tornean mejor en un torno de bronce (funciona bien y se desgasta lentamente) o aleación de aluminio duro (duraluminio), pero se pueden tornear de plásticos duros, como ebonita o polietileno duro (aún más fácil de procesar y tiene poca fricción en los extremos). Para garantizar una rotación precisa, los ejes del tambor se instalan en cojinetes n.° 35-26 (para ejes de D6 mm). Los cojinetes, mecanizados en acero, se presionan en los soportes para montarlos en un plano (placas frontales). Los engranajes intermedios del engranaje principal se pueden montar en un eje (corto o largo para mayor rigidez sin cojinetes) o en un contraeje de rotación libre en cojinetes (una solución mejor pero más costosa). Toda la parte mecánica es un monobloque fabricado en acero de 1,5 mm de espesor entre dos carrillos. La distancia (60 mm para tambores de 57 mm de ancho) entre las mejillas se fija con dos prismas espaciadores: barras plano-paralelas de acero de 60x45x8 mm con orificios roscados M3 desde los extremos (2 cada uno desde el extremo, Fig. 13 y 14) . Las mejillas del bloque mecánico tienen curvas de 10 mm en las fijaciones inferior (pata) y superior (plataforma para el accionamiento eléctrico o fijación de la tapa de la carcasa con tuercas M3 fijadas desde abajo). Estos codos y prismas espaciadores proporcionan rigidez y estabilidad geométrica a la estructura. En la parte frontal superior (Fig. 13 y 14), las mejillas se cortan en un ángulo de 45 ° para la instalación conveniente de un contador mecánico (principalmente para la conveniencia de tomar lecturas del tambor).
Los orificios en las mejillas deben taladrarse juntos (después del marcado, deben apretarse temporalmente con tornillos), lo que reduce la probabilidad de distorsiones y desalineación de los ejes y ejes. Los bloques de la copiadora mencionados anteriormente están hechos de una tira de latón de 4,5 mm de ancho, que se envuelve alrededor del manguito y se suelda a una placa de lámina de fibra de vidrio de doble cara (para mayor rigidez y reducción de peso). Se fija un resorte en la parte superior (secciones del resorte de bobinado del despertador) y se forman levas (copiadoras). La parte frontal superior de las copiadoras (a la izquierda de las levas) (Fig. 15) no se suelda inmediatamente a la lámina de inserción, sino que se ensamblan bloques de cuatro copiadoras en el eje de las copiadoras D3 mm y se establece una línea a lo largo las fotocopiadoras, así como la misma altura y ángulos de flexión. Las esquinas de la copiadora deben ser algo "más afiladas" que las transiciones en los discos del tambor para que las copiadoras sigan claramente el relieve del disco, pero lo suficientemente suaves para eliminar los choques mecánicos y la deformación de las copiadoras.
Finalmente, los bloques copiadores se montan en la parte inferior sobre los ejes mediante casquillos distanciadores y arandelas (el juego para formar el paso corresponde al paso de los discos). Las copiadoras se cargan por resorte instalando un tope de eje adicional. Esta solución le permite depurar la parte mecánica por separado de la eléctrica, por ejemplo, en las posiciones "0" y "255" todas las copiadoras deben formar un plano con sus superficies inferiores. Después de depurar la parte mecánica, se sustituyen los bloques de interruptores debajo de los tambores (como se describe al principio) y se realiza el ensamblaje final, la verificación y la depuración con un depurador eléctrico. Toda la estructura está cubierta con una cubierta de plástico (pegada, por ejemplo, de una caja de verduras del refrigerador), que se fija con cuatro tornillos M3 desde arriba (en la versión manual). Tiene recortes apropiados para acceder a los enchufes, fusible, entrada de cables, ventana de medidor y orificio para instalar la manija. En la versión con accionamiento eléctrico, el mango no está instalado y el cuerpo se hace más alto (para un accionamiento eléctrico). El equilibrador de control del motor eléctrico también se fija en el volumen superior de la unidad. Una unidad de CA, por ejemplo, con un motor eléctrico D32-P1 se conecta de la siguiente manera: el devanado del motor eléctrico de 127 V a través de C \u1d 128 micrón está conectado a un voltaje de 8 V (terminales 8a y 14v RP16-12) , y el devanado de 4 V está conectado a los terminales 4a y 8v , 16v (16v es posible a través del interruptor "Reverse"). Por lo tanto, el accionamiento eléctrico no requiere voltaje adicional. Para un funcionamiento particularmente preciso con un accionamiento eléctrico, se puede instalar un interruptor de límite controlado por trinquete en XNUMX posiciones I del eje. Es un poco más difícil. La fuente de alimentación de CA secundaria Unicum basada en un transformador universal permite no solo recibir, sino también distribuir convenientemente los voltajes recibidos entre los consumidores de corriente, es decir, crear una red de distribución local y segura, lo cual es especialmente importante para condiciones de alta humedad. En principio, es posible crear una red local (en la casa, taller, garaje, etc.) para cualquier tensión hasta 255 V. Al crear una red local, estamos, por así decirlo, transformando nuestro estándar de red (~ 220 V, 50 Hz, enchufe con pines redondos D4 mm) en otro con una frecuencia de 50 Hz, por ejemplo, europeo (220 (230 ) V, enchufe con clavijas redondas D5 mm y puesta a tierra), coreano (110/220 V, clavija de clavijas planas), etc. Aparentemente, el "estándar europeo" es de gran interés para crear una red segura, ya que el cable, el enchufe y el enchufe tienen un conductor de tierra conectado al cuerpo del dispositivo. Recientemente han aparecido muchos electrodomésticos y herramientas, y en su mayoría con un "enchufe europeo". Una simple sustitución de un enchufe doméstico o un ajuste fino del "Euro plug" (clavija gruesa) solo reduce la seguridad de usar los aparatos eléctricos en la red doméstica, ya que es necesario abandonar la conexión a tierra de la caja del dispositivo. Una conexión segura completa en nuestra red solo es posible a través de un transformador de aislamiento de dichos dispositivos con un dispositivo de bucle de tierra. Por supuesto, no es rentable suministrar a cada dispositivo un transformador de aislamiento, pero se puede y se debe instalar una conexión a tierra. Además, cuando el dispositivo se alimenta a través de un transformador de aislamiento de baja potencia, los requisitos de conexión a tierra (<4 ohmios) se reducen algo y se utilizan conductores de conexión a tierra naturales, como tuberías de agua (por cierto, el sistema de suministro de agua está conectado a tierra y el el baño debe estar conectado a tierra (incluso hay una tira o un tornillo) o accesorios de calefacción. Más importante, quizás, es la ecualización de los potenciales (inducidos y estáticos) de las cajas de instrumentos y los objetos conductores de electricidad circundantes (incluyendo tuberías e instrumentos, calefacción, plomería, alcantarillado, pisos, paredes). Aquí ofrezco un distribuidor de enchufes múltiples (8 piezas) en el estándar Euro, donde las cajas de instrumentos están conectadas entre sí y conectadas a tierra. Además, hay filtros y fusibles contra sobretensiones, y también se puede complementar con "campanas y silbatos" modernos, como absorbedores de sobretensiones de varistor, etc. Distribuyamos el voltaje del transformador Unicum obtenido por medio de un chip programable (generalmente 220 V, pero otros son posibles, por ejemplo, 110, 127, 240 V, etc.)). Tiene sentido hacer varios distribuidores de este tipo para diferentes estándares (enchufes y voltajes) según sea necesario. Los inductores L2-L9 son anillos de ferrita K22x16x5, en los que se enrollan 30 vueltas de cable MGSHV 0,75 en dos cables, mientras que los comienzos de los devanados se conectan a la línea de voltaje y los extremos se conectan a los enchufes. Como filtro general (de entrada), es mejor usar un filtro ya preparado, por ejemplo, de un televisor con fuente de alimentación conmutada (C1, L1, C2, C3). Para trabajar con un transformador de 400 W, se requieren fusibles FU1 y FU2 de 3 A. Habiendo complicado un poco el distribuidor, es bueno introducir el control, es decir, conmutación de cargas en la línea de tensión. En la práctica, esto es conveniente porque ahorra un tiempo valioso y hace que el trabajo sea más conveniente (con cualquier aparato eléctrico). Quién no conoce las "preocupaciones" con la búsqueda del enchufe adecuado, de las decenas que vienen a mano, y la constante escasez de enchufes con todas estas tes y alargaderas. Al mismo tiempo, siempre (irónicamente) resulta que el enchufe del dispositivo necesario (en este momento) no está conectado a la toma de corriente, pero se incluyen muchos innecesarios, y entre ellos siempre hay un enchufe del dispositivo que usted necesita encenderse en un minuto, eso es todo, se sacará y se desechará (para que sea más divertido buscar, y todo el proceso se volvió prolongado y ridículo). Propongo insertar al menos ocho enchufes de los aparatos eléctricos que se encienden con mayor frecuencia en el distribuidor propuesto, encender los interruptores de red de los dispositivos y controlar su encendido desde un pequeño control remoto en la mesa (apenas ocupará espacio , tengo 200x35x25 mm). Al mismo tiempo, el distribuidor en sí puede ubicarse en el piso o en la pared, y todos los cables no se confundirán ni se "tejerán" ante sus ojos. Consulte la figura 16 para ver cómo podría verse y la figura 17 para ver lo fácil que puede ser. Solo es necesario encontrar relés suficientemente confiables en la cantidad de 8 piezas. Recomiendo REN34: de tamaño pequeño y capaz de cambiar la corriente alterna de 2 A a un voltaje de 250 V.
En general, se debe acordar para el futuro que los relés consuman una corriente de no más de 150 mA (corriente de disparo) y tengan una tensión de respuesta en el rango de 10-15 V, es decir trabajando ~ 20 V. Es este voltaje el que se obtendrá de una alternancia de 16 V, que es conveniente tomar del quinto devanado de un transformador universal, es decir. de los terminales 5a y 5b RP5-14 (X16), enderécelo (VD1-VD1, C4, Fig. 4) y cambie del panel de control a los devanados del relé. El hecho de que usemos el quinto devanado para alimentar el circuito de control no significa en absoluto que deba omitirse al configurar el voltaje principal. Solo es importante que los circuitos de potencia ya no tengan conexión con el circuito de control, y para ello el control remoto no tenga partes metálicas en su superficie conectadas, por ejemplo, con un cable común con un botón.
Es cierto que es posible un caso extremo cuando el quinto devanado, incluido en el circuito de voltaje principal, se rompe repentinamente, luego, de hecho (si se conecta una carga), el circuito de control estará bajo un voltaje mayor, pero esto ya es un mal funcionamiento. Para tal caso, se conecta el devanado de 16 V al rectificador del circuito de control a través del fusible FU3 de 1 A, y se instala un diodo zener de protección en paralelo con el capacitor C4 para una tensión mayor a la normal y segura para los demás elementos. del circuito de control (C4, LEDs). En este caso, configuré el D816V a 35 V. Luego, cuando aparece un aumento de voltaje en el circuito de control en lugar de 16 V, aumentará a 35-38 V, después de lo cual el diodo zener se romperá y el fusible FU3 se apagará. consumirse. La tensión principal también se conecta a través de dos fusibles FU1 y FU2 para minimizar las pérdidas en situaciones experimentales. Los LED para indicar la inclusión de enchufes, junto con las resistencias limitadoras de corriente (HL1-HL8, R1-R8) y los diodos de amortiguación EMF de autoinducción VD6-VD13, están conectados en paralelo con los devanados del relé. Conecté las salidas libres de los devanados del relé al zócalo de un conector nuevo, para lo cual recomiendo RG1N-5-9 de 16 pines para conectar al panel de control con un cable flexible (hasta ahora de 10 núcleos) de 1500 mm de largo. El panel de control (en miniatura) también se puede montar en el propio distribuidor (en la caja con nodos comunes, donde está escrito "Unicum", Fig. 16), como una opción de implementación de control, pero el control remoto es más conveniente. Además de los ocho interruptores de enclavamiento principales, por ejemplo PD1, la consola está equipada con un interruptor común SA9, que enciende o apaga todo el conjunto de enchufes (dispositivos incluidos en ellos) encendidos por los interruptores SA1-SA8. SA9 debería ser algo más potente, por ejemplo, tipo P1T, y diferente al resto. Encendiendo el interruptor de control remoto SA9, es decir. El suministro de energía al circuito de control (en este caso, el más simple) se indica mediante el LED HL9. El panel de control está hecho en una caja adecuada (260x35x25 mm en los elementos enumerados, pero puede ser mucho más pequeño). El distribuidor en sí, cuando se utilizan enchufes estándar para instalación abierta (60x60 mm), se monta en un tablero (de madera, aglomerado de muebles, textolita, etc.) con dimensiones de 90x590 mm y un grosor de 8-25 mm. En la tira a lo largo de los enchufes con un ancho de 30 mm, hay relés K1-K8 y elementos montados en ellos, así como filtros L2-L9 (si no encajan en los enchufes). Se cierran con una cubierta en forma de L o U con orificios para lentes LED (o filtros de luz de ventana con números). Los componentes comunes del distribuidor: rectificador, filtro de entrada, fusibles, conector de control, terminal de tierra están montados en una caja separada (90x100x45 mm) en el borde del tablero (Fig. 16). Para instalar el distribuidor en la pared, en el reverso de la placa base, hay tablones con orificios para colgar en las cabezas de los clavos con los correspondientes rebajes para ellos. Creo que el lector astuto, experimentado en radioelectrónica, se habrá percatado de que la fuente Unicum no es tan sencilla y esconde nuevas posibilidades que se asocian al control digital. Y esto es cierto, y para aprovechar estas oportunidades, debe pasar a un nuevo nivel de control de fuente. Parcialmente, la idea de control de baja corriente se considera en el ejemplo de un distribuidor de enchufes múltiples, donde el control remoto "Unicum II" y la fuente de alimentación del circuito de control de uno de los devanados del transformador universal (quinto , ~5 V) se proponen. Habiendo repetido el circuito de un distribuidor de enchufes múltiples, pero habiendo conectado los grupos de contacto del relé de acuerdo con el circuito de conmutación de los devanados del transformador, que se utilizó anteriormente en estructuras de tambor y una máquina mecánica, obtendremos una unidad de relé de transición ( figura 6). Ahora no es necesario ingresar todos los voltajes en el nuevo control remoto, pero es suficiente conectar 18 hilos en un cable flexible (10 piezas para corriente hasta 8 mA y 150 piezas de 2-2 hilos cada uno para suministrar energía a el panel de control: hasta ahora, para un LED HL4 en + 9 V, 20-1 cables son suficientes, y para una posible selección de corriente de hasta 2 A y manteniendo la flexibilidad de un cable con cables de la misma sección transversal de aproximadamente 1 mm0,1 - 2 hilos) y reforzar con un chip RSH16 para 2 contactos (X16 en Fig. 2 y siguientes).
Ofrezco un cableado simple y comprensible de los contactos del conector, es decir. soldamos los cables para cambiar los devanados del relé a un cable común del relé K1-K8 en una fila, comenzando desde el No. 1 y hasta el contacto No. 8, respectivamente, y para el cable común (-) y +20 V de potencia , tomamos dos contactos en los bordes de la segunda fila y dejamos cuatro contactos libres en el medio de la segunda fila No. 11, 12, 13, 14, que no soldamos ahora, pero se usarán en el futuro. El conector RSh2 es un conector doméstico sólido y se encuentra a menudo en receptores de radio. Por supuesto, puede usar cualquier conector extranjero, pero no creo que los conectores estampados modernos sean más confiables. Lo mismo se aplica al conector RP1 de nivel 14 propuesto anteriormente. ¡Los cables de alimentación del primer nivel del conector X1 del tipo RP14 se pueden acortar (estos cables eran de 18 m (16 x 1,1) en el panel de interruptores de palanca y una máquina de escribir mecánica)! Y todos ellos, por así decirlo, alargaron los devanados del transformador, y toda la corriente de carga fluyó a través de ellos, naturalmente, estas son pérdidas adicionales, especialmente para los devanados de bajo voltaje. Este fue el precio por la simplicidad de implementación, sin embargo, esta irracionalidad se excluyó en los diseños de chips programables, donde estos cables se excluyeron inmediatamente en el conector RP14 y solo los necesarios se emitieron en forma de cable de salida. Pero creo, y usted estará de acuerdo conmigo, que no vale la pena renunciar a las primeras posibilidades de conmutación de voltaje directo durante la transición a un nuevo nivel de control, es decir, tiene sentido dejar el transformador Unicum en la forma propuesta anteriormente y no incrustar en él una unidad de relé o interruptores de palanca o una máquina mecánica. Sé que a muchos de ustedes les gustaría recordar el transformador "Unicum" de esta manera, es decir, algo que construir en su cuerpo. Y yo digo: "¡No necesitas construir nada, pero es mejor construirlo!". Mire la Fig. 19, donde el bloque de relés "se asienta" en el transformador. Como puede ver, la unidad de relé y el transformador son volúmenes aislados (cuando las cajas son de acero, el campo magnético perdido del transformador no afecta al relé, y debido a la presencia de un espacio entre las cajas de hasta el asa para llevar el transformador (~ 40 mm), el calor generado por el transformador de potencia, prácticamente no calienta la unidad de relé).
Cuatro rieles largos protegen las palas de la horquilla de relevos de daños durante el almacenamiento. En el plano superior del transformador, se fabrican adicionalmente bujes-nidos de guía recíprocos. Del mismo modo, es posible hacer una máquina mecánica, pero solo con un accionamiento eléctrico (porque es inconveniente girar el mango a un nivel de ~ 40 cm del campo), y colocar el panel de control-equilibrador del motor eléctrico en reversa en la mesa de la misma manera que el panel de interruptores de palanca y el panel de control de la unidad de relé descrita. El panel de control de bajo voltaje está conectado al zócalo X2 del tipo RG1N-1-5 instalado en el plano superior del bloque de relés, cuyo cable es el chip RSH2 de la versión H1-29 o similar para 16 contactos. El panel de control tiene un LED de indicación de encendido HL9 y un interruptor común para todas las 8 líneas de control SA9, puede servir como tecla de reinicio de emergencia para el voltaje marcado por los interruptores SA1-SA8, así como encender el voltaje marcado sin cambiando los devanados (preliminarmente) (el panel de interruptores de palanca no tenía tal función). El bloque de relés tiene ocho LEDs HL1-HL8 que indican el suministro de voltaje a los devanados de cada bloque de relés (encendiéndose indirectamente e indicando el voltaje seleccionado). Sin embargo, la conversión de voltaje por LED no es muy conveniente, por lo que la unidad de relé puede equiparse con un voltímetro de CA para indicar el voltaje real (en lugar del calculado) en la salida de la unidad. Cuando se usa un dispositivo de puntero (voltímetro PV1 en la Fig. 19), es posible la conmutación automática (usando grupos de contactos adicionales del relé K1K8) de los límites de medición (resistencias adicionales) y su indicación correspondiente por LED. Puede haber, por ejemplo, dos límites de medición de 30 y 300 V, mientras que el límite de 300 V se puede apagar automáticamente cuando se enciende cualquier relé K6, K7 o K8 y su combinación, es decir, a una tensión nominal de 32 V, y el límite es de 30 V a tensiones nominales de hasta 31 V. Para la implementación práctica de la conmutación automática de los límites de medición, es suficiente usar un voltímetro de aguja de CA con un límite de medición de 30 V y una resistencia adicional separada para expandir el límite de medición a 300 V, así como la disponibilidad de grupos de contacto para abrir en los relés K6, K7 y K8, que deben conectarse en serie, y conecte la guirnalda completa de estos 3 grupos en paralelo con la resistencia adicional del voltímetro. En este caso, puede dejar solo tres LED rojos HL6, HL7 y HL8 en el bloque, que se ensamblan en una "mirilla", indicará el aumento del voltaje de salida (32 V) del bloque y la activación automática del 300 Límite V del voltímetro. En los diseños de bloques de relés, es posible utilizar varios tipos de relés electromagnéticos con un voltaje de operación en el rango de 9 a 15 V y una corriente de devanado <150 mA, es decir potencia de bobinado de hasta 3 vatios. Por ejemplo, para trabajar con un transformador con una potencia de hasta 200 W, los relés de tipo RES9 (pasaporte RS4.524.201) y RES22 (pasaporte RF500.131) con conexión en paralelo de grupos de contactos son bastante aplicables. Para transformadores con una potencia de 400 W, buenos relés son REN34 (pasaporte KhP4500030-01), seleccionados por el voltaje de respuesta, también con conmutación de contactos en paralelo. Para trabajar con transformadores con una potencia de más de 400 W, los relés del tipo REN33 (pasaporte RF4510022) y los contactores de la serie TKE (TKE103DOD) mostraron una buena confiabilidad. El uso de relés automotrices de 24 V de la serie 3747 puede ser prometedor, pero no son muy confiables y tienen un aislamiento de mala calidad. A la hora de fabricar una unidad de relé, se debe tener en cuenta que en ningún caso (aunque sean en envolventes de acero) se pueden colocar relés electromagnéticos próximos entre sí. El hecho es que los devanados de los relés encendidos crean un campo magnético común (y bastante poderoso). Y puede suceder que después de encender todo o parte del relé, cuando el devanado de uno de ellos se desenergice, su grupo de contacto no cambie porque la armadura de este relé estará sostenida por el campo total del relés encendidos ubicados cerca y demasiado cerca de él. Y si el bloque de relés se coloca demasiado cerca de un transformador de potencia potente, el campo magnético perdido del transformador también se superpondrá a este campo total, lo que también puede causar otro tipo de conmutación parásita en forma de vibración del sistema magnético de cualquier relé del bloque (por ejemplo, con resortes de retorno debilitados) . Por lo tanto, la versión del bloque de relés que se muestra en la Fig. 19 me parece óptima (carcasa de acero del bloque y ubicación del bloque sobre el transformador con un espacio significativo (40 mm)). El campo magnético de fuga del transformador se debilita en mayor medida y la longitud de los cables de conexión es lo más corta posible. Para la instalación y un conjunto suave de voltajes de un transformador universal por medio de un interruptor de relé, es conveniente usar un panel de control electrónico en medidores reversibles. El producto propuesto tiene una serie de funciones y comodidades adicionales, cuya implementación mediante mecánica de precisión es extremadamente compleja y prácticamente irrealizable en condiciones de aficionados. Estas nuevas características incluyen combinaciones de modos de marcación de código binario directo, similar a la operación de un interruptor de palanca, y enumeración secuencial de posiciones de código tanto en modo paso a paso con control manual como en modo acelerado automáticamente, que es equivalente a la operación de una máquina mecánica con accionamiento manual y eléctrico, respectivamente, y también la capacidad de volver de cualquier combinación marcada instantáneamente a un interruptor preestablecido o restablecer a cero simplemente presionando un botón. Tampoco es fácil realizar en mecánica un tope-limitador reordenado para el valor máximo del código (tensión), que puede actuar junto con los conocidos limitadores para el máximo (255) y el mínimo (0). Las salidas del panel de control electrónico en forma de cable delgado flexible, reforzado con un enchufe RSh-2, actúan de manera similar a los interruptores SA1-SA8 del panel de control "Unicum 2" y son capaces de cambiar directamente los devanados de relé con corrientes. hasta 150 mA. El mismo cable suministra energía al circuito de +20 V con una corriente máxima de aproximadamente 150 mA desde la unidad de relé, pero es posible alimentar la consola desde una fuente separada de 9-15 V (valor promedio 12 V CC). El mando a distancia es un producto estructuralmente acabado y en la fabricación de la estructura es mucho más sencilla que la misma máquina mecánica. La base del diseño de la consola es el panel superior hecho de plexiglás de 3 mm de espesor y 150 x 80 mm de tamaño (Fig. 20), al que se unen dos placas de circuito impreso del circuito electrónico (Fig. 2,5) con dimensiones 21 x 125 fijado desde abajo con cuatro tornillos M 72 con espaciadores mm (en la fig. 20, los tornillos están en las esquinas del contorno punteado, que muestra el perímetro de las placas de circuito impreso debajo del panel). La figura 21 muestra que la placa de circuito impreso superior 1 es un falso panel, y la placa de circuito impreso 2, realizada en versión plana (montaje en superficie en la parte superior del panel), es la parte inferior de la estructura (base aislante sin orificios). para elementos)
Así, sin caja de caja, se obtiene una estructura prácticamente cerrada, cuya altura (espesor) puede ser de sólo 20 mm, y se puede operar sin caja por algún tiempo, generalmente hasta que algún tipo de hierro caiga sobre la placa electrónica y por ejemplo, algún microcircuito fallará, por lo que recomiendo no abusar de esta oportunidad y cuidar la caja de la caja, en la cual esta estructura se puede fijar fácilmente con cuatro tornillos M 2,5 a través de los orificios en los pilotes del panel frontal y posterior (Figura 20). En el panel superior (Fig. 20), además de los orificios de montaje descritos, hay recortes rectangulares para las correas de 10 interruptores, 4 botones y orificios redondos para las lentes de 39 LED (un orificio de 5 mm y 38 ?3 mm). Las lentes LED deben "asomarse" por encima de la superficie del panel no más de 1,5 - 2 mm para que no se puedan presionar con los dedos y se rompan las pistas de la placa 1. Todas las inscripciones del panel superior se realizan en una hoja de papel grueso con las dimensiones y todos los agujeros del panel superior, y esta hoja se coloca debajo de un panel transparente (plexiglás). El panel superior del control remoto: el panel de controles e indicaciones (Fig. 20) contiene los llamados. (en terminología militar) "computadora" para convertir rápidamente código binario (Bin) a decimal (Dec) y hexadecimal (Hex) y viceversa. LED: pistas, iluminadas por un circuito electrónico, reflejan el estado de los contadores y la posición del código marcado en relación con los interruptores preestablecidos (8 piezas a la izquierda). Los bits habilitados (log. "1") del código binario se reflejan en una columna de 8 LED amarillos, cada uno de los cuales está instalado junto al interruptor correspondiente. Los interruptores preestablecidos y sus indicadores correspondientes están marcados de todas las formas posibles: a la izquierda, solo los números de los interruptores (como los consideramos desde el principio), luego una columna con potencias de dos (los exponentes generalmente se usan para indicar el peso de dígitos en circuitos y programas digitales, se diferencian de los números posicionales por el hecho de que siempre es uno menos, es decir, el conteo comienza desde cero) y, finalmente, a la derecha de los LED, los valores familiares de el peso de los bits del código binario. Los LED amarillos no siempre se encienden contra los interruptores preestablecidos que están encendidos. La Figura 20 muestra un ejemplo que se puede obtener después de presionar el botón "Set" o encender el control remoto en la posición "S" del interruptor "Begin" de la instalación inicial, o como resultado de detener la enumeración del código con los botones "Up" y "Down", o en el tope ajustable después de bloquear el botón "Up" en la posición "L" del interruptor "LIMIT". Este estado (igualdad del valor del código preestablecido y marcado) refleja un LED grande en el centro del panel con un brillo amarillo. En todos los demás casos, este LED se enciende en verde (si el código marcado es menor que el preestablecido) o en rojo (si el código marcado en los contadores es mayor que el preestablecido). Este LED está controlado por un circuito electrónico especial llamado comparador digital (circuito de comparación). La presencia de dicho indicador es muy conveniente al recalcular códigos y, además, este es el único (de 39) LED que permanecerá encendido después de presionar el botón de reinicio "Reset" (verde si hay preajustes y amarillo si no ), señal "On" . En realidad, la función de la "calculadora" la realizan 30 LED, colocados y firmados, como se muestra en la Fig. 20 a la derecha. Estos LEDs se ensamblan en dos columnas de 15 uds. en cada. Los LED de la columna de la izquierda son rojos, marcados con números divisibles por 16 (de 16 a 240), y reflejan el estado del decodificador de los cuatro dígitos más altos del código binario, y los LED de la columna de la derecha están marcados con números del 1 al 15 (izquierda) y los dígitos del código hexadecimal (hexadecimal) (derecha) del 1 al f y reflejan el estado del decodificador de los cuatro dígitos inferiores del código binario (a veces llamados tétradas o nibbles, senior y junior, respectivamente). Cuando se convierte a un código hexadecimal (Hex), los dígitos de las columnas derecha e izquierda son iguales y se escriben de esa manera, y cuando se convierte a un código decimal (Dec), se debe resumir el número resaltado por los LED verde y rojo. Cabe señalar que no se muestran ceros, y que solo se puede encender un LED en las columnas roja y verde (si el LED no se enciende en ninguna columna, entonces hay cero), y también que la suma de los números de las columnas roja y verde siempre es igual a la suma de los números en la columna amarilla. La comodidad de la "calculadora" reside precisamente en el hecho de que la suma de un número diferente de números (hasta 8 en 255) utilizando los LED amarillos "peso" se reduce a sumar un máximo de dos números en las columnas verde y roja. , que se puede dividir fácil y rápidamente en la mente. Según el ejemplo de la Fig.20 para el número decimal 167: se ve claramente que 167 = 160 (rojo) + 7 (verde), y en código binario es 10100111 es decir necesita sumar 5 números (amarillo) 167 \u128d 32 + 4 + 2 + 1 + 167 y la forma más fácil es obtenerlo en un código hexadecimal, donde 7 \u30d AXNUMX y no necesita sumar nada en todo. Y después de todo, los XNUMX valores escritos en los LED rojo y verde también se leen directamente (si la otra columna está apagada). El panel superior y el cable electrónico son alimentados por el circuito electrónico fig.3. La base del circuito es un contador binario reversible de 8 bits, ensamblado en dos contadores de 4 bits 533IE7 (DD1, DD2). La conexión de los microcircuitos DD1 y DD2 se implementa conectando las salidas de transferencia (pin 12) y préstamo (pin 13) con las entradas de suma (pin 5) y resta (pin 4). Las entradas de conteo de la tétrada inferior de un byte están conectadas a través de los elementos AND DD8 al circuito de control y limitación de la cuenta. Las entradas de datos DD1 y DD2 están conectadas a los interruptores de preselección SA1-SA8 y las resistencias forman un registro "1" R1R8 para los interruptores correspondientes, que en la posición cerrada forman un registro "0" en las líneas A0-A7. La carga de datos (bytes) en el contador se realiza con un registro "0" en la entrada para habilitar la carga en paralelo (los pines 11 DD1 y DD2 están combinados). Para el control manual de la descarga (instalación) es el botón SB1 "S" (Configurar - instalación) en el panel superior. La carga automática en el contador de un byte previamente marcado por los interruptores SA1 - SA8 puede ocurrir cuando la consola está encendida (se suministra energía al circuito), si el interruptor de configuración inicial SA9 está en la posición superior, de lo contrario, después de aplicar energía , el contador se pondrá a cero, independientemente de los preajustes actuales. El botón de control SB2 "R" (Reset - reset) también se realiza con un cortocircuito a un cable común para la instalación inicial. Pero el pulso de reinicio del contador debe tener un nivel de registro "1". Por lo tanto, el botón SB2 debe conectarse a estas entradas a través de un inversor. El inversor en el elemento DD6.1, además de invertir la señal del botón "R", realiza una función OR lógica para niveles bajos en las entradas, lo que permitió realizar un limitador de conteo desde abajo. Para ello, resultó suficiente conectar la salida del contador (pin 23 DD1) a la entrada 12 del elemento DD6.1. No es posible organizar el límite superior de la cuenta de la misma manera simple. Por lo tanto, se introdujo un chip DD9, en cuya salida obtenemos una señal de registro "0" en la posición de código 255, que cerrará el elemento AND DD8.1 en la entrada de conteo de la suma del contador. Este es el limitador de conteo superior. El límite flotante mencionado anteriormente (por preajuste) se implementa utilizando un comparador de 8 bits ensamblado en microcircuitos 533SP1 (DD10 y DD11) con una profundidad de bits creciente. El modo de funcionamiento (tipo de señales de salida) depende de la inclusión de las entradas del comparador de tétradas inferiores (entradas 2,3,4 DD11). En la inclusión que se muestra en la Fig. 3, estas entradas están conectadas al log. "1", por lo que las salidas del comparador tendrán los siguientes niveles: en la salida "=" pin 6 de DD10, aparecerá un nivel alto cuando las palabras A y B son iguales y bajas en todos los demás casos, en la salida A B salida 7, si los códigos son iguales, habrá niveles bajos.
Si el código actual en la salida del contador (B) es mayor que el código preestablecido (A), entonces la salida 7 (A B) pasará a un nivel lógico alto, que se aplica a través de R10 a la tecla de salida VT35 del LED HL18, y como resultado, HL39.2 se iluminará en color verde, ya que la salida 5 permanecerá en un nivel lógico bajo. Como ya se señaló, cuando las palabras son iguales (A = B), las salidas 5 y 7 se configuran para registrar niveles "0" y ambos cristales LED HL39 se encienden (LED bicolor de tres pines ALS331). Para obtener un brillo amarillo, la corriente a través de los cristales debe ser diferente: a través del verde (HL39.2) 34 veces más que a través del rojo ((HL39.1). Por lo tanto, las resistencias de las resistencias R45 y R6 son diferentes. La suma de las corrientes a través del LED no deben exceder los 20 mA, por lo que la corriente a través del LED verde es de 15 mA, a través del rojo - 5 mA. Volvamos a la implementación de la parada flotante introduciendo un comparador en el circuito de control del contador. Lógica La señal "1" del pin 6 DD10 en A = B se alimenta a través del inversor DD6.2 a una de las entradas DD8.1 (la señal inversa L se alimenta al pin 5 DD8.1). Cuando L = 0, el elemento DD8.1 se cierra si el interruptor SA10 "L" está abierto (Límite - restricción). Esta parada es opcional y se puede configurar en cualquier posición del código, lo cual es conveniente para un rango de voltaje "acortado". El interruptor SA10 también puede ingresar el rango completo de cambios de voltaje de 0 a 255 V. La segunda posición del interruptor de "Límite" se designa M (Máximo) y es solo un recordatorio de que hay un limitador superior, representado por la señal M en la entrada 4 del elemento DD8.1 y actúa de manera similar a la señal L, pero nunca se apaga. La señal M se genera en la salida 8 del chip DD9 8I-NOT, que también es un comparador, pero con una configuración fija en la posición 255. El elemento DD8.2 no está completamente utilizado, las entradas 9 y 10 están libres y conectadas al registro "1". Estas entradas se pueden utilizar para organizar dos áreas para cambiar códigos: con SA10 habilitado, de 0 a Límite y una nueva área de Límite a Máximo. Esto requerirá otro interruptor que cambie la salida DD6.2 (señal L) de la entrada 5 DD8.1 a las entradas 9 y 10 DD8.2. Existe la posibilidad (con el límite superior fijado) de poner el contador en las zonas fuera de límites del código como consecuencia de la acción del ruido impulsivo. Si esto sucede, debe poder devolver rápidamente el voltaje al área limitada. Para el modo de emergencia, hay un botón de reinicio, y para una sobrecarga simple, debe haber un botón D (Abajo - abajo). Estos son casos extremos, pero en general los microcircuitos TTL tienen buena inmunidad al ruido. Mucho depende de la calidad del filtrado de los voltajes de suministro y el bloqueo de energía. El circuito propuesto tiene una estabilización de doble voltaje, implementada en estabilizadores integrados de la serie KR142 DA1 y DA2, que es económico y confiable. Se ensamblan dos pestillos en el chip DD5, controlados por los botones SB3 "U" (Arriba - arriba) - elementos DD5.1 y DD5.2 y SB4 "D" (Abajo - abajo) - elementos DD5.3 y DD5.4. XNUMX. Están diseñados para generar pulsos de control manual para aumentar (U) para disminuir (D). La formación consiste en suprimir el rebote de los botones y abrir los elementos AND del chip DD8. En realidad, formadores: circuitos C2, R15, R16 y C5, R23, R24. El generador en los elementos DD7.2, DD7.3 con una frecuencia de generación de 6 ... 10 Hz se utiliza para implementar el modo TURBO. El funcionamiento del modo consiste en la imitación secuencial automática de la pulsación de un botón o tecla cuando se mantiene pulsado durante más de 1,5 s. En nuestro caso, este modo es útil si necesita adelantar secuencialmente el código en una gran cantidad de posiciones en una dirección u otra. Con una frecuencia del generador de 10 Hz, todos los códigos del 0 al 255 se enumerarán en 26 s. El registro de la señal de permiso "1" se alimenta a la entrada 1 del elemento DD7.3 a través del inversor de búfer DD6.2 desde la unidad de formación de retardo de tiempo (1,5 s) hecha en el elemento DD6.4, que, cuando la U o Se presionan los botones D, libera el condensador de ajuste de tiempo C3, que se carga a través de la resistencia R19 y después de 1,5 s desbloquea el elemento de umbral en el transistor VT17 y los diodos VD1, VD2. Aparece una señal de registro "6.3" en la salida de DD1 y el generador comienza a funcionar. Presionar los botones U y D al mismo tiempo no tiene consecuencias catastróficas: el código simplemente cambia alternativamente en dos posiciones adyacentes. Los decodificadores de cuatro bits de un código binario en un código unitario de 16 posiciones utilizan el tipo K155ID3 (DD3 y DD4). Cada uno de ellos decodifica su cuaderno: DD3, el más antiguo (líneas de salida B4 ... B7 del contador) y enciende la columna de LED rojos HL1 ... HL15; DD4 - junior (líneas de salida B0 ... B3 del contador) y enciende una columna de LED verdes HL16 ... HL30. Los LED están conectados directamente a las salidas de los microcircuitos. Y dado que solo se puede encender un LED a la vez en una columna de LED, solo se utilizan dos resistencias limitadoras de corriente (una por columna de 15 LED R25 para rojo y R26 para verde). Un grupo de interruptores de transistor de salida (8 uds.) Sirve no solo para los LED amarillos HL31 ... HL38, sino también para el cable de salida y, en total, puede cambiar la corriente hasta 1,2 A. Las salidas de los interruptores están conectadas a las líneas de salida de los contadores B0 ... B7, y con un registro "1" en la entrada de la llave, dos transistores ingresan a la llave abierta, en los circuitos colectores de los cuales los LED HL31 ... HL38 están conectados a través de resistencias limitadoras de corriente R37 . .. R44 a una tensión de +12 V para crear una corriente de control suficiente para transistores más potentes VT9 ...VT16. Los colectores abiertos de estos transistores son las salidas del panel para cambiar los devanados del relé del interruptor de alimentación a un cable común. El ensamblaje de PCB superior se muestra en las Figuras 4 y 5 (ubicación de piezas y dibujo de PCB). La placa de circuito impreso superior es un panel falso del control remoto, lo que significa que todos los controles e indicaciones se encuentran en él.
Arriba hay solo una cubierta decorativa con agujeros. El espacio entre ellos está determinado por la altura de los componentes más altos en el tablero, son interruptores SA1 ... SA10 del tipo PD9-2 con una altura de 6 mm, por lo tanto, estos interruptores deben instalarse en el tablero primero de Se deben seleccionar todos y cuatro casquillos espaciadores de la misma altura para los tornillos de acoplamiento M2,5, 1 en las esquinas del tablero. Los LED amarillos HL39...HL3 con un diámetro de 10 mm se colocan en una columna con un paso de 1 mm, como los interruptores SA8...SA5, y en las otras dos columnas - con un paso de 1,5 mm (rojo y verde ). Los LED se montan así. Primero, todos deben insertarse en los orificios del tablero (observando la polaridad), luego apriete temporalmente el panel y el tablero con tornillos y "empuje" las lentes LED para que miren sobre el panel por 2 .. .XNUMX mm y todo sigue igual, después de lo cual sigue soldando los leds y cortando el sobrante. Además, toda la instalación debe realizarse de manera que la altura de las partes sobre el tablero no supere los 6 mm. Los diseños de botones son críticos aquí. No hay problemas con los botones SB1 y SB2, los estándar de bajo perfil se seleccionan fácilmente y los botones SB3 y SB4 están casi ausentes para cambiar. En este caso, debe intentar rehacer los botones. Existe una variante de un botón confiable para cambiar basado en relés de tamaño pequeño REK-23. Para ello, se debe perforar en su cuerpo un orificio para empujadores con un diámetro de 2 mm para impacto directo en el grupo de contacto. Los empujadores se pueden recoger de las calculadoras. El segundo nodo crítico es el regulador de voltaje +5 V DA1 (en la parte superior de la Fig. 4). El microcircuito debe instalarse en una placa de cobre de 1 mm de espesor y los casquillos espaciadores superiores, que también serán elementos del disipador de calor, deben rectificarse por este valor. Los transistores VT9 ... VT16 en la Fig. 4 se muestran condicionalmente, deben colocarse en el tablero. Es recomendable instalar resistencias R1 ... R8 en el tablero superior, esto le permitirá verificar el tablero superior sin el inferior. La placa de circuito impreso inferior en la Fig. 6 está hecha en una versión plana y está conectada a la placa superior por 27 cables. La imagen en la Fig. 6 se convierte fácilmente en una fotomáscara, para esto es suficiente hacer una copia en tamaño completo y ennegrecer las inscripciones en los sitios. Se hace un contratipo a partir de la plantilla (negativo, método de contacto en la película de la hoja), que luego se superpone en el tablero en blanco con una lámina recubierta con fotorresistente. Después de revelar y secar la fotoprotección, la placa se graba de la forma habitual en una solución de cloruro férrico.
El montaje en el tablero inferior también se puede hacer de bajo perfil. Los más altos en el tablero pueden ser los condensadores C3, C4 y C7. Si son del tipo K53, entonces la altura de los casquillos espaciadores entre las placas deberá aumentarse a 9 ... 10 mm, pero puede recoger condensadores importados de pequeño tamaño. Para aumentar la inmunidad al ruido, los microcircuitos digitales de la placa deben bloquearse mediante una fuente de alimentación con condensadores cerámicos de la misma clasificación que C6. Los propios microcircuitos digitales deben usarse en la serie TTLSH, tienen un menor consumo. Autor: Yu.P.Sarazh
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