Якщо старий квартирний дзвінок вийшов з ладу або просто набрид однообразностью звукового сигналу, заманливо, йдучи в ногу з часом, встановити замість нього електронний - промислового виготовлення або саморобний. Економічність таких пристроїв дозволяє навіть застосувати для них автономне батарейне харчування. Разом з тим, пряма заміна старого дзвінка новим найчастіше виявляється неможливою. Автор статті ділиться досвідом вирішення виникаючих проблем.
Щоб зрозуміти труднощі, які виникають при підключенні електронного дзвінка до наявною в квартирі проводці, розглянемо схеми, за якими бувають підключені ще при будівництві будинку звичайні электрозвонки, що живляться від мережі 220 В.
Найбільш поширений варіант, показаний на рис. 1,а. Він простий, але досить небезпечний, так як контакти кнопки безпосередньо пов'язані з мережею. За чотирипровідної схеми, показаної на рис. 1,б, підключали дзвінки підвищеної безпеки з магнітною системою, влаштовані таким чином, що подача мережевого напруги на одну з обмоток ще не викликає звукового сигналу. Щоб він пролунав, необхідно замкнути кнопкою ланцюг додаткової, керуючої обмотки, ізольованій від мережі. Напруга між розімкнутими контактами такого дзвінка - не більше декількох десятків вольт. Якщо "звонковая" проводка в квартирі виконана за такою схемою, заміна дзвінка будь-яким іншим зазвичай труднощів не викликає.
На жаль, чотирипровідна схема зустрічається досить рідко. Навіть якщо вона такою була при будівництві будинку, за минулі з тих пір роки і навіть десятиліття багато мешканців, прагнучи позбавитися від недоліків "безпечного" дзвінка - постійного споживання енергії і досить помітного, особливо в нічний час, акустичного шуму (гудіння), встигли замінити дзвінки в своїх квартирах звичайними, модифікувавши відповідним чином схему підключення. Розібратися в переробках буває непросто, так як більша частина проводки (вона показана на рис. 1,а і б штриховими лініями) після неодноразових ремонтів виявляється прихованою під шпалерами, а то й замуровану в стіну. Доступні лише підключаються безпосередньо до дзвінка і кнопці кінці проводів.
Знайомство з публікаціями журналу "Радіо", що стосуються електронних квартирних дзвінків, і вивчення асортименту цих виробів на ринку дозволяє умовно розділити їх на дві групи. До першої віднесемо ті, сигнал яких звучить в момент подачі напруги живлення [1-4] від низьковольтної гальванічної батареї або акумулятора. Дзвінки другої групи підключені до джерела живлення постійно, сигнал включають короткочасним замиканням спеціальної керуючої ланцюга [5-7]. Безпосереднє з'єднання низьковольтних ланцюгів живлення і управління електронного дзвінка з мережею неприпустимо.
Щоб не займатися пошуком старих або прокладанням нових проводів, можна виготовити комутатор, що забезпечує необхідну гальванічну розв'язку між знову встановлюються електронним дзвінком і мережею. На рис. 2 показана схема одного з найпростіших його варіантів. Принцип дії комутатора простий. При натисканні на кнопку SB1 через випромінюючий діод оптрона U1 протікає випрямлений доданими мостом VD1 струм, величина якого залежить від напруги мережі та номіналу резистора R1. Відкрився фототранзистор оптрона замикає ланцюг живлення або управління дзвінка. Звучить сигнал.
Оптрон АОТ127А обраний з-за його високої чутливості (у більшості випадків у ланцюзі випромінюючого діода достатній струм 5 мА) і значного, до 70 мА, вихідному струму. Він здатний комутувати ланцюг живлення практично будь-якого електронного дзвінка при напрузі до 30 Ст. Можливо, звичайно, використання і інших оптронів. Для комутації высокоомной керуючої ланцюга оптрон може бути навіть діодним, наприклад, АОД130А.
Поєднуючи комутатор з дзвінком, слід дотримуватися зазначену на схемі полярність. Її легко визначити, вимірявши вольтметром напругу між тими, що йдуть від дзвінка проводами, що підключаються до вихідного ланцюга комутатора. Якщо випромінює диоду оптрона потрібно струм більше 6 мА, гасить резистор R1 доцільно замінити конденсатором, подібно до того, як це зроблено в розглянутому далі пристрої.
Його схема наведена на рис. 3. Замість оптрона тут встановлено малогабаритне реле К1 (РЭС10, РЭС15, РЭС49, РЭС55, РЭС60, РЭС80 або інше подібне). Контактами реле можна комутувати ланцюга дзвінків за будь-якої полярності. Елементом, що обмежує струм через обмотку реле, служить конденсатор С1. Його ємність вибирають прямо пропорційною струму спрацьовування застосованого реле виходячи із співвідношення 1 мкФ - 60 мА [8, 9]. Конденсатор повинен бути малогабаритним, придатним для роботи на змінному напрузі 220 В, 50 Гц. Наприклад, К73-16 або К73-17 - на напругу не менше 400 Ст. Резистор R1 обмежує кидок струму зарядки конденсаторів комутатора в момент натискання кнопки SB1, через резистор R2 конденсатор С1 розряджається в паузах між її натисканнями.
На жаль, при управлінні електронним дзвінком з допомогою живиться від мережі комутатора втрачається одна з головних переваг автономного живлення - дзвінок не діє, якщо мережа несправна. Змирившись з цим, можна піти далі і живити від мережі сам дзвінок, зібравши комутатор за схемою, показаної на рис. 4. Пристрій універсально, ті чи інші з його виходів задіють за потреби. Виробляється для живлення дзвінка напруга залежить від застосованого стабілітрона VD3. При вказаному на схемі КС133А воно приблизно 3 В, так як частина падає на діоді VD2. Якщо потрібно інша напруга, слід встановити відповідний стабілітрон VD3 і конденсатор С2 на потрібну напругу. Струм випромінюючого діода оптрон U1 при необхідності регулюють підбіркою резистора R3.
Після натискання на кнопку SB1 напруга на конденсаторі С2 наростає порівняно повільно. З цієї причини струм через випромінюючий діод оптрона U1 досягає значення, при якому вихідна ланцюг оптрона замикається, вже після того, як напруга живлення стало достатнім для приведення дзвінка в робочий стан. Для більшості дзвінків це нормально" Але трапляються і такі, які в внаслідок подачі напруги живлення при розімкнутому керуючої ланцюга відтворюють лише першу з наявних у пам'яті мелодій незалежно від положення їх перемикача.
У подібних випадках, щоб скористатися всіма функціональними можливостями дзвінка, доводиться живити його від гальванічної батареї, не відключаючи її в перервах між подачею сигналів. А напругою, вироблюваним комутатором при натиснутій кнопці, цю батарею можна заряджати, що помітно збільшить термін її служби.
В якості квартирних можна з успіхом застосовувати електромагнітні дзвінки від старих телефонних апаратів. Звучання їх досить приємно, гучність регулюють механічно. Любителі екзотики можуть зберегти і корпус телефону, розмістивши його на стіні або на тумбочці біля дверей. Хоча викличний напруга в телефонній лінії змінне частотою 25 Гц, дзвінок нормально працює і від мережного частотою 50 Гц. Амплітудне значення подається на обмотку напруги не повинно перевищувати 120 В, при цьому споживаний струм складає 5...20 мА.
Підключати телефонний дзвінок слідує за схемою, показаної на рис. 5. Діодний міст VD2 з включеним в діагональ стабілітронів VD1 утворюють двосторонній обмежувач напруги на рівні ±120 В. Якщо обмотка дзвінка помітно нагрівається, стабілітрон обмежувача треба замінити іншим на менше напруга, наприклад, з серії Д817.
Обмежувач можна виконати і без мосту VD2. Досить підключити паралельно обмотці дзвінка ланцюг з двох однакових стабілітронів, сполучених зустрічно-послідовно. Підійдуть і спеціальні обмежувальні діоди на потрібне напруга. Іноді може знадобитися збільшити або зменшити робочий струм, відповідно змінивши ємність конденсатора С1.
При підключенні дзвінка на будь-який з розглянутих вище схем, принаймні, один з контактів кнопки SB1 безпосередньо з'єднаний з мережею. А ось у показаної на рис. 6 чьотирьох модифікації попередньої схеми гасять конденсатори (С1 і С2) є в ланцюзі кожного контакту кнопки. Тому при випадковому дотику до будь-якого контакту струм, що протікає через тіло людини, не перевищить допустимого значення [10]. Конденсатори повинні бути розраховані на робочу напругу не менше 600 У. Збільшувати їх ємність неприпустимо, тому дзвінок НА1 повинен бути досить чутливим.
Схема комутатора підвищеної безпеки, придатного для управління будь-якими дзвінками, як низьковольтними, так і призначені для живлення від мережі 220 В, показана на рис. 7. Підбираючи для нього реле К1, слід звернути увагу, щоб струм утримання якоря в спрацювання стані не перевищував безпечного для людини значення, а контакти витримували необхідні для дзвінка напруга і струм. Відмінно зарекомендувало себе реле РЭС-54 зі струмом спрацьовування 3...4 мА, струмом утримання менше 1 мА, опором обмотки 4 кОм. Кожна група його контактів допускає навантаження до 0,1 А. Застосувавши таке реле, вдається зменшити ємність гасять конденсаторів, а з нею і представляє небезпеку струм замикання контакту кнопки SA1 на землю, більш ніж удвічі порівняно з комутатором по схемою, показаної на рис. 6.
Робота пристрою вимагає деяких пояснень. У вихідному стані обмежена стабілітронів VD1 напруга на фільтруючому конденсатор C3 трохи вище напруги спрацьовування реле К1. Тому при натисканні кнопки SB1 реле спрацьовує і конденсатор C3 розряджається через його обмотку. Однак "підживлення" струмом, протікає по ланцюгу C1-VD2-обмотка реле К1-замкнуті контакти кнопки SB1-С2, залишається достатньою для утримання реле в спрацювання стані.
Після відпускання кнопки струм через обмотку реле припиняється, через 1...2с напруга на конденсаторі C3 досягає колишнього значення і комутатор готовий до повторного спрацьовування.
При необхідності можна зменшити ємність конденсаторів С1 і С2 ще в два рази, замінивши однополуперіодний випрямляч мостовим двухполуперіодним. Це подвоїть середнє значення струму, що протікає через обмотку реле К1 при натиснутій кнопці SB1.
Щоб зменшити навантаження на контакти реле або кнопки, що замикає ланцюг дзвінка змінного струму, можна підключити паралельно дзвінку НА1 конденсатор С1, як показано на рис. 8. Реактивний опір конденсатора на частоті 50 Гц повинно бути рівним та протилежним за знаком індуктивної складової опору обмотки дзвінка. Конденсатор потрібної ємності підбирають по мінімуму показань тимчасово підключеного миллиамперметра змінного струму РА1.
Завдяки малому числу і невеликим розмірам елементів для розміщення будь-якого з комутаторів можна скористатися завжди наявними всередині електронного дзвінка вільним місцем.
Слід підкреслити, що правильно зібрані і справні комутатори практично безпечні в експлуатації, але при їх монтажі і налагодженні не варто забувати, що деякі елементи, безпосередньо зв'язані з мережею. Необхідно дотримуватися обережність і приймати заходи захисту від ураження електричним струмом.
Увага! Жодне із запропонованих у статті пристроїв не може бути визнано повністю безпечним. Згідно з існуючими стандартами, для цього, крім обмеження струму, потрібно, щоб ізоляція між сполученими і не з'єднаними з мережею ланцюгами витримувала напруга в декілька кіловольт, а відстань між відносяться до них проводами, навісними або друкованими, перевищувало допустиме значення (зазвичай не менше 5 мм).
Література
Автор: А. Латайко, м. Дніпропетровськ, Україна