Повышение напряжения в сети (220 В) может привести к выходу из строя электрических устройств. Допустимые колебания переменного напряжения — 220 В±10%. Но в вечерние и ночные часы, особенно летом (не используются обогревательные приборы), из-за естественного снижения потребления тока (все ложатся спать) напряжение в сети может возрастать до 245 В. Обеспечить безопасность электрического оборудования квартиры можно, если постоянно контролировать напряжение в сети. Предлагаю для этих целей несложный звуковой сигнализатор.

Сигнализатор  повышенного напряжения

Когда напряжение в сети превышает установленный порог (230 В), звучит громкий мелодичный звуковой сигнал. По нему следует отключить электрические устройства, которые 'боятся" повышенного напряжения. Сигнализатор реализован на микросхеме КР1436АП1 (зарубежный аналог — КА2410), которая разрабатывалась для вызывных узлов телефонных аппаратов. В ее "начинку" входят:
- триггер Шмитта (формирователь сигнала);
- два генератора импульсов с соотношением частот 1:25 (параметры корректируются внешними RC-элементами);
- выходной усилитель и источник опорного напряжения.
Последний узел обеспечивает режимы по питанию и стабилизирует работу генераторов и выходного усилителя, поэтому запитывать микросхему можно от нестабилизированного источника питания.
Так как основное назначение данной микросхемы — работа в аналоговой телефонной линии, внутри нее спрятан триггер Шмитта (пороговое устройство с гистерезисом). Порог включения внутренних узлов микросхемы зависит от внешнего напряжения. В классическом варианте запускающее напряжение колеблется от 17 до21 В притом, что удерживающее напряжение (порог. при котором внутренние узлы микросхемы отключаются) составляет 9,7...12 В. Такой режим включения КР1436АП1 рекомендован разработчиками. Вывод 2 микросхемы при этом остается свободным.

Сигнализатор  повышенного напряжения

Рассмотрим схему сигнализатора. Переменное напряжение 220 В поступает через ограничительные резисторы R1 и R2 на выпрямительный диодный мост VD1 ...VD4. Выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С1 (К50-12, К50-20, К50-35 и аналогичные) и стабилизируется стабилитроном VD5. Такой бестрансформаторный источник обеспечивает питание микросхемы DA1. Большое сопротивление ограничительных резисторов объясняется малым током потребления устройства. Он составляет в режимах покоя и звуковой сигнализации соответственно 2 и 5 мА. Для звуковой сигнализации применяется пьезоэлектрический излучатель ЗП-18 (можно применять ЗП-3, ЗП-25 и аналогичные).
При поступлении на микросхему DA1 напряжения меньше порогового внутренний стабилизатор не выдает питание для остальных узлов микросхемы. При увеличении напряжения сети выше 230 В на вывод 1 DA1 поступает постоянное напряжение 17 В и более. Это напряжение включает генераторы и другие узлы микросхемы, вследствие чего излучатель BF1 генерирует звуковой сигнал. Значительное повышение напряжения в сети для устройства не опасно, так как на входе микросхемы установлен стабилитрон VD5. который включается при увеличении постоянного напряжения выше 27 В и ограничивает это напряжение, защищая nмикросхему.
Узел питания КР1436АП1 имеет гистерезис. Это значит, что достаточно напряжению на входе DA1 единожды дойти до порогового значения, чтобы генераторы микросхемы включились. Они выключаются при уменьшении питающего напряжения на входе (выводе 1) до 9,7... 10 В. Это свойство микросхемы особенно ценно, поскольку позволяет зафиксировать даже однократный скачок напряжения в сети для того, чтобы принять соответствующие меры безопасности, При превышении порогового напряжения в микросхеме DA1 начинают работать два внутренних генератора, реализованные на триггерах Шмитта. Первый образован триггером Шмитта и цепью C2-R3. второй состоит также из триггера Шмитта и времязадающей цепи C4-R4. Импульсы инфранизкой частоты (0,5...1 Гц) с первого генератора управляют работой второго. Влияние первого генератора заключается в том, что на выводе 8 попеременно появляются импульсы двух генераторов. Такой смешанный сигнал является двухчастотным. Этот двухчастотный сигнал и подается на пьезоэлектрический излучатель BF1.
Для прекращения звучания необходимо кратковременно разорвать цепь питания устройства, отключив его от сети. Когда сигнализатор часто включается, это свидетельствует о частых скачках сетевого напряжения, и следует принимать соответствующие меры.
Настройка прибора сводится к точной установке порога срабатывания. Желательно это делать ночью, во время увеличения напряжения в сети, или включив сигнализатор через ЛАТР. К выходу диодного выпрямителя подключают вольтметр постоянного тока. Параллельно сетевой розетке — вольтметр переменного тока. Подбором R1 или R2 добиваются стабильного включения генераторов микросхемы при напряжении в сети более 230 В. Следует учитывать, что при уменьшении сопротивления одного из ограничительных резисторов сигнализатор становится более чувствительным к повышению сетевого напряжения, и наоборот.
Пьезоэлектрические излучатели типа ЗП имеют характерную зависимость мощности излучения (громкости звука) от частоты звуковых импульсов. При указанных на схеме значениях элементов громкость звука будет достаточной, чтобы ее услышать за несколько метров (в другой комнате). Изменением сопротивления R4 в пределах 22...47 кОм удается настроить внутренний генератор микросхемы на резонансную частоту излучателя BF1, при этом громкость звука значительно возрастает.
Все постоянные резисторы — типа МЛТ. Диоды VD1.. .VD4 — типа КД105Б. КД243А-КД243Г. Можно применить диодные сборки КЦ402А. КЦ407А, КЦ405А. Конденсаторы С1, С2 —оксидные (К50-35). Остальные конденсаторы — керамические (КМ или аналогичные).
Так как в устройстве используется бестрансформаторный источник питания, общий провод устройства заземлять нельзя.

А.КАШКАРОВ, г С.-Петербург.