СПОКОЙНЫЙ СОН ГАРАНТИРОВАН

«Ах, лето красное, любил бы я тебя, когда б не зной, да пыль, да комары, да мухи». И хотя высокая поэзия великого поэта мало сочетается с сухими прозаическими строками технической статьи, эти слова можно смело поставить эпиграфом к данному материалу. Остановить смену времен года в природе невозможно, и каждый год у нас «случается» лето, а вместе с ним приходят привычные хлопоты по купированию и локализации отрицательных эмоций, неизменно проявляющихся у людей при появлении назойливых летающих насекомых — комаров, мух и прочего гнуса. Чтобы обезопасить себя от них, на природе и даже дома кто-то покупает противомоскитную сетку, другие обрабатывают себя и членов семьи специальными отталкивающими насекомых кремами и составами. Однако, владея навыками, можно собрать схему простого устройства защиты от комаров, действующего с помощью ультразвукового излучения. Что же такое ультразвук?

Ультразвук — это упругие волны высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16 000 колебаний в секунду (Гц); колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук (за пределом слышимости). Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до нескольких миллиардов герц. То, что ультразвук активно воздействует на биологические объекты (например, убивает бактерии), известно уже более 80 лет. Одним из полезных качеств ультразвукового излучения является борьба с летающими насекомыми.

Рассмотрим устройство, схема которого представлена на рисунке 1. Такие особенности прибора, как доступные детали, малые габариты и отсутствие налаживания, позволяют повторить его любому радиолюбителю. Непосредственно услышать излучаемый звук (и таким образом удостовериться в работоспособности узла) не представляется возможным. А вот на коллекторе транзистора VT2 (при необходимости) можно проконтролировать импульсы частотой 32…40 кГц. В схеме на однотипных транзисторах VT1, VT2 собран высокочастотный автогенератор, нагруженный на пьезоэлектрический капсюль НА1. Ограничительные резисторы R1, R3, R6, выпрямительный диод VD2 и оксидный конденсатор С1 выполняют роль бестрансформаторного источника питания для ультразвукового генератора. Ток потребления составляет менее 20 мА. Напряжение питания генератора (разница потенциалов на обкладках оксидного конденсатора С1) может быть в пределах 10…15 В.

Мощность УЗ-генератора невелика, но ее можно увеличить, уменьшив сопротивление ограничительного резистора R10, При сопротивлении R10 5,6 кОм мощность излучения достаточна для эффективной защиты от комаров комнаты площадью 12…15 м2. Испытания проводились в июне — сентябре в городской квартире. Результатом можно назвать спокойно проведенные ночи при открытых дверях лоджии.

Комары не падают замертво, как рекламируется в проспектах таблеточных и жидкостных фумигаторов вблизи нагрева стержня фумигатора или его пластины, а просто не подлетают к включенному излучателю ближе чем на 10 м — это позволяет спать спокойно. При включении устройства визуально заметно, что комары жмутся к стенам, улетая подальше от прибора. Наиболее оптимальным местом установки в квартире является вход на лоджию или места открытых окон, дверей и проч. Отрицательным моментом эффективности работы излучателя является тот факт, что летающие насекомые со временем (через 8…9 дней постоянной работы), могут в разной степени адаптироваться к ультразвуковым колебаниям, излучаемым устройством. Если это происходит, разумно сделать мораторий на использование излучателя продолжительностью в несколько дней. Побочных отрицательных эффектов для человека при испытаниях не выявлено.

Принципиальная электрическая схема устройства защиты от летающих насекомых

Спектр применения устройства не ограничивается рассмотренным вариантом, устройство имеет перспективу. При увеличении частоты УЗ-излучения до 40. ..50 кГц можно добиться исчезновения в радиусе действия генератора не только летающих, но и ползающих насекомых-вредителей. А при уменьшении частоты излучения до 16…25 кГц таким прибором можно влиять на кошек и собак по принципу «ультразвукового свистка», также не слышимого человеком. В последнем случае мощность генератора придется увеличить и заменить капсюль НА1 на более мощный — например, АК-059, АК-157, излучатели фирмы Peeries под обозначением 811815 или другие аналогичные.

Печатная плата не разрабатывалась. Все элементы монтируются на экспериментальной перфорированной плате и помещаются в любой подходящий корпус, который в авторском варианте не превышает размеров спичечного коробка. В месте расположения капсюля НА1 корпус должен иметь отверстие для свободного выхода излучения. Из корпуса выводится двужильный провод с вилкой для включения в осветительную сеть 220 В.

О деталях

Транзисторы VТ1, VT2 — любые кремниевые структуры n-p-n малой и средней мощности с параметрами Umax кэ не менее 30 В, Iк не менее 0,4 А. Указанные на схеме транзисторы заменяют на КТ503 с любым буквенным индексом, КТ369А — КТ369В, зарубежные аналоги ВС337, ВС635, ВС637, ВС639, 2809012, 28С9013, 89013. Выпрямительный диод VD2 должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 200 В; возможна замена на КД105Б — КД105В, Д226Б, КД21 ЗА — КД213Б. Стабилитрон VD2 — типов Д809, Д814Б, 2С411Б, 2С211Ж и аналогичные с напряжением стабилизации 7…11 В. Он обеспечивает рабочий режим по напряжению для светодиодного индикатора НL1. Светодиод НL1 служит для визуальной индикации состояние устройства — при включении в сеть 220 В — индикатор светится. Вместо указанного на схеме возможно применение других аналогичных светодиодов, например, АЛ314Б, АЛ336Б, КИПД02А-1 К… КИПД02Б-1К.

Если надобности в индикации режима работы нет — цепь VD1, НL1 из схемы исключают.

Все постоянные резисторы — типа МЛТ или аналогичных марок. R1 и R6 — с мощностью рассеяния 0,5 Вт, остальные с мощностью рассеяния 0,125…0,25 Вт. Оксидный конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения однопериодного выпрямителя, реализованного на диоде VD2. С1 — типа К50-12, К50-24 или аналогичный на рабочее напряжение не ниже 16 В. Неполярные конденсаторы С2 и С3 — типа К10, К26, КМ6 или аналогичные. Их емкость определяет частоту выходного сигнала.

Излучатель НА1 (кроме указанного на схеме) может быть НС0903А, SLN, 75PZ23350РН.

Устройство не требует налаживания. Оно пожаробезопасно и готово для круглосуточной работы.

Так как прибор не имеет источника питания с понижающим трансформатором, его элементы находятся под напряжением 220 В. При сборке и включении устройства следует быть особенно осторожным и не прикасаться к элементам схемы, находящимся под воздействием напряжения 220 В. Фазировка включения в сеть прибора — не принципиальна.

А. КАШКАРОВ, г. С. — Петербург