ЦУП В ГАРАЖЕ

К космосу предлагаемая разработка никакого отношения, понятно же, не имеет. ЦУП в данном случае — центр управления всего лишь питанием электрооборудования, а не полетами во Вселенную. Конструктивно выполненный в виде компактного электрощита, он содержит самые что ни на есть необходимые для гаража блоки-автоматы. Здесь и общее распределительное устройство, и терморегулятор для погреба, и пункт зарядки автомобильного аккумулятора, и специальный модуль подключения трехфазного двигателя к бытовой сети 220 В, и стабилизированный источник электропитания. Причем все это собрано из деталей, доступных даже для «глубинки». Работает ЦУП надежно и бесхлопотно.

Распределительное устройство состоит из автомата защиты от короткого замыкания и перегрузок в сети QF1 типа АЕ1031М-2УХЛ4 с током отключения 25 А, пары обычных электророзеток XS1—XS2 и двух клавишных выключателей, выведенных на лицевую панель. Что касается монтажа и электрической разводки кабелей, то выполнены они на текстолитовой или гетинаксовой плате размерами 350x350x10 мм, устанавливаемой внутри кожуха (корпуса) щита.

Терморегулятор для погреба мастерить сложнее — как-никак электроника! Предназначена она для поддержания оптимальной, с точки зрения специалистов, температуры (+4 °С), обеспечивающей наилучшую сохранность овощей в зимнее время. Летом же — служит для включения вентиляции и сушки погреба.

В качестве датчика температуры использован ртутный электроконтактный термометр, который включен в цепь смещения транзистора VТ1. Выходной же каскад собран на VT2.

Центр управления питанием гаражного электрооборудования:

1 — шины ввода, изолированные; 2 — светильник на гибком подвесе (с фиксацией положения в рабочей зоне); 3 — реле времени (типа 2 РВМ); 4 — панель терморегулятора; 5 — панель стабилизаторного источника электропитания; 6 — панель распределительного устройства; 7 — электрокабель вывода (для подключения нагрузки, 5 шт.); 8 — кожух защитный, металлический; 9 заземление ЦУПа; 10 — панель пункта зарядки автомобильного аккумулятора с модулем подключения трехфазного двигателя к бытовой электросети.

В исходном состоянии, когда контакты термодатчика разомкнуты, оба полупроводниковых триода закрыты. Напряжение подается через нормально замкнутые контакты К1.1 реле К1 на нагреватель. Последний начинает работать — и температура в погребе повышается. А когда она достигает заданного значения, контакты термометра, замыкаясь, подключают резистор R1 к базе VТ1 и открывают входной каскад. Тот, в свою очередь, отпирает транзистор VТ2.

Срабатывает реле К1. Размыкая контакты К1.1, оно отключает нагреватель от сети. Но одновременно с этим подключает контактами К1.2 вентилятор воздушного охлаждения. Температура в погребе понижается и доходит до того, что контакты термометра размыкаются. Тотчас же срабатывают оба транзистора, и реле оказывается обесточенным. Подключив нормально замкнутыми контактами К1.1 нагреватель вновь к сети, оно размыкает К1.2 и отключает вентилятор. Чтобы предохранить при этом транзистор VТ2 от пробоя, реле зашунтировано диодом VD1. Он-то и гасит ЭДС самоиндукции, возникающую в обмотке при закрывании выходного каскада.

В летний период на вентилятор ложится большая нагрузка — обеспечивать воздухообмен в просушиваемом погребе. Чтобы облегчить столь напряженный режим, вентилятор включают в сеть через реле времени типа 2РВМ — двухпрограммное, часового типа с самозаводящимся механизмом (оно на схеме условно не показано). Первая и вторая программы рассчитаны на работу в течение 24 часов, что позволяет легко устанавливать время периодического включения вентилятора. Рекомендуется, в частности, программирование десятиминутных перерывов после каждых 20 минут его работы. Рассмотренную схему терморегулятора можно с успехом использовать для поддержания требуемого теплового режима не только в погребе, но и в других помещениях. Например, в гараже, сарае, курятнике, инкубаторе, теплице и так далее. Причем устанавливаемая температура зависит лишь от типа примененного электроконтактного термометра.

Принципиальные электрические схемы распределительною устройства и терморегулятора, а также печатная плата терморегулятора.

Теперь о деталях. В качестве VT1 подойдут МП25, МП26, МП39—МП42 с любым буквенным индексом; VT2 — П201 — П203, П213—П217; реле же должно быть рассчитано на 12 В и иметь контакты, выдерживающие нагрузку до 1 кВт. Трансформатор — ТВК-110ЛМ-К или любой другой с напряжением на вторичной обмотке от 14 до 20 А и мощностью 10—20 Вт.

Приступая к налаживанию, гнезда разъема XS1 временно соединяют проволочной перемычкой. Если при этом реле «не реагирует», то замыкают выводы эмиттера и коллектора VT1. а подбором R3 добиваются надежного срабатывания К1.

После удаления обеих перемычек реле должно «отпустить», а при повторном замыкании гнезд разъема XS1 снова сработать. В противном случае подбирают R1 с нужным номиналом или заменяют VТ1 на другой, с большим статическим коэффициентом передачи по току.

Стабилизированный источник электропитания позволит обойтись без батареек при эксплуатации радиоприемника, аудиомагнитофона, электрочасов, электронных игр. Собран он на микросхеме КР142ЕН2Б. Имеет защиту от коротких замыканий в нагрузке и позволяет регулировать выходное напряжение от 2 до 24 В при токе 0,5 А. Если вместо КР142ЕН2Б использовать КР142ЕН1Б, то регулируемое напряжение составит всего лишь 2—12 В.

Что касается других элементов схемы, то нельзя не отметить, что трансформатор Т1 здесь, как и ранее, ТВК-110ЛМ-К или ему подобный. Указанный на схеме транзистор КТ603 можно заменить на КТ630, работать будет ничуть не хуже. В качестве же VТ2 лучше использовать КТ803А. Причем ему требуется теплоотводящий радиатор с площадью охлаждения 30 см2. Монтаж — печатный, на 2-мм фольгированном текстолите или гетинаксе.

Пункт зарядки автомобильного аккумулятора также выполнен печатным способом по хорошо зарекомендовавшей себя на практике схеме. Плата — из 1,5—2-мм фольгированного текстолита (гетинакса). Правильно собранный блок начинает работать, как правило, сразу и обеспечивает зарядку 12-вольтовых аккумуляторных батарей током до 15 А. Причем ток заряда можно менять ступенями через 1 А.

Предусмотрена возможность автоматического выключения, когда аккумулятор полностью зарядится. Следует заметить, что схема не боится кратковременных замыканий в цепи нагрузки и обрывов в ней. А конденсаторная сборка на входе позволяет использовать входящие в нее элементы (при отключенном зарядном устройстве) для включения трехфазного полукиловаттного двигателя в бытовую сеть (220 В, 50 Гц).

Магазин конденсаторов состоит из четырех конденсаторов суммарной емкостью 37,5 мкФ. Переключателями SА1—SА4 можно легко создавать различные комбинации электроемкостей, меняя тем самым установку зарядного тока. Например, для получения 11 А необходимо лишь замкнуть тумблеры SА1, SА2 и SА4.

Есть смысл рассмотреть работу предлагаемой схемы более обстоятельно. Допустим, что на выходе ХР2 находится батарея аккумуляторов, а переключателями SА1— SА4 установлен требуемый зарядный ток. В таком случае при нажатии SВ1 «Пуск» сработает реле К1. Контактами К1.1 оно заблокирует кнопку SВ1, а при помощи К1.2 подсоединит к аккумулятору цепь автоматического отключения устройства. Последняя пара контактов необходима для того, чтобы исключить возможность разрядки аккумулятора (после отключения схемы от сети) через диод VD5 и резисторы R3—R5. Потенциометр R4 нужен для установки порога срабатывания реле R2 (при напряжении на выходе ХР2, равном напряжению полностью заряженного аккумулятора).

Принципиальные электрические схемы и соответствующие им печатные платы (с указанием распайки радиоэлементов и узлов):

I — стабилизированного источника электропитания; II — пункта зарядки автомобильного аккумулятора.

Когда же напряжение на клеммах у аккумулятора достигнет 14,5—15,2 В, откроются стабилитрон VD7 и транзистор VT2. Тотчас сработает реле К2 и отключит от сети пункт зарядки.

Аналогичный результат будет и при нарушении контакта в цепи нагрузки. Ведь напряжение на ХР2 в таком случае должно будет резко возрасти. Сработает реле К2 и отключит всю схему от сети. Причем аварийное отключение произойдет при любом положении движка переменного резистора R4.

Детали здесь — самые распространенные. В качестве VT1, например, хорошо подойдут КТ801А, КТ602, КТ603, П701. А на месте VT2 неплохо сработают МП37, КТ315, КТ312, КТ601-КТ603. Реле К1 желательно взять типа МКУ-48, рассчитанное на 220 В, а К2 — типа РЭС-15 или любое другое на 12 В. Диоды Д247, Д246 и Д305 размещаются на радиаторе общей площадью охлаждения 300 см2.

Емкости С1—С4 составлены из параллельно соединенных конденсаторов типа КБГ-МН, МБГЧ (МБГО, МБГП). Причем рабочее напряжение КБГ-МН и МБГЧ, рассчитанных на работу в цепях переменного тока, должно быть не менее 400 В . А у всех остальных типов — не менее 600 В. Конденсаторы С5—С7 — К50-3, К50-6, ЭГЦ.

Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе Ш32×100. Обмотка I — 320 витков ПЭВ-2 диаметром 1,16 мм, II — 34 витка ПЭВ-2 диаметром 2,46 мм.

В модуле включения трехфазного электродвигателя используется блок конденсаторов, установленный в зарядном устройстве. Чтобы вовлечь его в работу в новом качестве, необходимо поставить пакетный переключатель SA5, а также тумблеры SA1—SA4 в положение, выделенное на щите соответствующим знаком. Контакт Q2 тогда служит для изменения направления вращения электродвигателя, а Q1 — для подключения последнего к сети 220 В. Вместо «пакетника» SA5 можно воспользоваться самоделкой, собранной из трех микропереключателей типа МП, которые приводятся в действие одновременно одной ручкой. Если потребуется ВКЛЮЧИТЬ зарядное устройство, то SA5 ставят в положение «Заряд» (как на схеме), a SA1 — SA4 — на любой заданный ток заряда.

А. НАРВАТОВ, инженер, Саратовская обл.