Сенсорне реле часу для електромеханічних іграшок

Пристрій призначений для установки в дитячу електромеханічну іграшку і дозволяє продовжити термін служби хімічних джерел струму. Воно автоматично відключить харчування конструкції через заданий час. Для дитячих іграшок наявність такої функції актуально, оскільки дитина може в будь-який момент втратити до неї інтерес, що не відключивши вбудованим вимикачем її харчування.

Сенсорне реле часу для електромеханічних іграшок

Схема реле часу представлена ​​на рис. 1. Після подачі напруги живлення конденсатор С2 розряджений, все транзистори закриті і харчування на електродвигун (або електродвигуни) НЕ подається, а споживаний струм відсутній. Запускається реле одночасним торканням пальцями або долонею сенсорних елементів E1, E2, при цьому на затвор польового транзистора VT2 надійде відкриває напругу. Слідом за ним відкриються транзистори VT3 і VT4, і електродвигун почне працювати. Якщо відпустити сенсорні елементи, транзистор VT2 закриється, але почнеться зарядкаконденсатора С2 через резистори R2, R3, R6, емітерний перехід транзистора VT3 і відкритий канал транзистора VT4. За рахунок цього струму VT3 і VT4 залишаються відкритими і на електродвигун надходить напругу живлення. При цьому падіння напруги на транзисторі VT4 не перевищить 50 мВ, а максимальний струм через нього не повинен перевищувати 3 А.

Коли зарядка конденсатора С2 закінчиться, транзистори VT3 і VT4 закриються і електродвигун буде знеструмлено. Для зазначених на схемі елементів при напрузі живлення 3 В і струмі навантаження 0,5 А затримка відключення живлення складе близько 120 с. Повторне дотик до сенсорних елементів призведе до відкривання транзисторів VT2-VT4, і конденсатор С2 швидко розрядиться через відкриті транзистори VT2, VT4 і струмообмежуючі резистор R6. Тому після відпускання сенсорних елементів відлік витримки почнеться заново.

Емітерний перехід транзистора VT1 працює як мікропотужний стабілітрон і захищає затвор польового транзистора VT2. Конденсатор C1 пригнічує високочастотні наведення, резистор R1 - струмообмежувальним.

Сенсорне реле часу для електромеханічних іграшок

Електродвигун M1, вимикач харчування SA1 і батарея GB1 - штатні елементи іграшки. Інші деталі, крім сенсорних елементів, розміщені на односторонній друкованій платі, креслення якої показаний на рис. 2. Якщо отвори в платі не свердлити, елементи можна припаяти безпосередньо до відповідних контактних площадок, що дозволить зменшити габаритні розміри змонтованої плати. Застосовані резистори С2-23, Р1 -4, конденсатор С1 - К10-17, К10-50, решта - імпортні оксидні малогабаритні низькопрофільні, C2 повинен мати якомога менший струм витоку, тому бажано, щоб він був танталові. Натомість польового транзистора Кп505г підійде будь-який з серій КП505, BSS88, BSS295, а також примірник з серій КП501, КП504, ZVN2120 з пороговим напругою не більше 2 В при струмі стоку 100 мкА. Транзистори 2SA993 можна замінити будь-якими серій КТ3107, 2SA104, 2SA109, 2SA1048. Заміна польового транзистора FDD6530A - AP9916H, P45N02LDG. На час монтажу висновки затвора та витоку польових транзисторів з'єднують дротяної перемичкою, щоб запобігти їх пошкодженню.

Як сенсорних елементів E1, E2 можна використовувати металеві елементи оздоблення іграшки, наприклад, декоративні дверні ручки моделі автомобіля, при цьому сам корпус повинен бути пластмасовим. Елементи розміщують так, щоб вони були замкнуті пальцями або долонею, коли іграшку беруть в руки.

Налагодження пристрою полягає в установці часу витримки підбіркою конденсатора C2. Для некерованих електромеханічних іграшок його краще встановити в інтервалі 15. 30 с, а для радіокерованих - 2.10 хв. Слід врахувати, що при зменшенні напруги живлення пристрою час витримки також зменшується. Натомість електродвигуна може бути і інше навантаження, наприклад, лампи розжарювання або різні електронні вузли.

думки читачів

Схожі статті