БЫТОВЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА

September 30, 2011 by admin Комментировать »

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Самодельные электронные устройства, применяемые в быту и на садово-огородных участках, а также широко используемые при создании новых конструкций РЭА и РЭУ, насчитывают в настоящее время сотни наименований и еще большее количество типоразмеров. Большинство этих устройств, создаваемых на ППП и ИМС, позволяют экономить не только время, но и получить значительный экономический эффект.

В данном справочнике в основном приводятся принципиальные электрические схемы различных самодельных бытовых электронных устройств и меньше дано сведений об их конструкции. Множество сложных взаимосвязей между элементами, определяемых размещением их в пространстве или на плоскости, показать на принципиальной схеме нельзя. Поэтому радиолюбителю необходимо произвести компоновку комплектующих элементов. Наиболее распространенной ошибкой начинающего радиолюбителя- конструктора является то, что при размещении элементов он стремится получить как можно меньшие габариты устройства, пренебрегает возможными паразитными взаимосвязями между элементами различных каскадов, располагая элементы без учета принципа их работы. Чтобы не допустить таких ошибок, необходимо прежде всего тщательно рассмотреть возможные варианты компоновки комплектующих элементов. Учитывая компоновочные характеристики элементов, их установку в РЭА и возможное введение развязывающих фильтров, можно составить компоновочный эскиз, который и послужит основой для разработки конструкции устройства в целом.

Рациональная компоновка элементов и учет влияния монтажных соединений позволяют решить только часть задачи конструирования РЭА и РЭУ, а на лицевой панели, как правило, имеются органы управления и индикаторные устройства, которые определяют внешнее оформление и эстетические характеристики изделий. При решении компоновочных задач необходимо учитывать правила внешней компоновки, ведь как бы хорошо ни были скомпонованы элементы внутри устройства, но если шкала расположена с одной стороны прибора, а ручка настройки — с другой, то работать с таким устройством будет неудобно и трудно.

Графическую компоновку обычно выполняют на мас- штабно-координатной (миллиметровой) бумаге простыми или цветными карандашами. Это очень удобно при составлении эскизов монтажных соединений и при самом монтаже. В последнем случае на специально перечерченной схеме цветным карандашом отмечают уже припаянные элементы и проводники, что позволяет практически полностью избежать ошибок при выполнении монтажных работ.

Следует еще раз особо подчеркнуть, что работа с электронными, электротехническими и электрическими устройствами и приборами с питанием от сети переменного тока напряжением 220 В, а также вмешательство в их конструкции требуют знания техники электробезопасности. Надо помнить, что самым опасным для человека является переменный ток частотой 50 Гц. Неаккуратное обращение с током в 100 мА приводит к летальному исходу.

В электрических устройствах опасность создается не только- напряжением сети, но и механическими передачами и нагревательными элементами. Электрическое напряжение выше 40 В опасно для жизни, но степень поражения зависит от силы тока и пути его прохождения через тело человека. Наиболее опасные пути тока: рука — нога и рука — рука.

Область применения творческих сил радиолюбителей чрезвычайно разнообразна, и, естественно, в настоящем справочнике нет возможности осветить не только все направления их деятельности, но и тем более все схемно- технические и конструктивные решения. Тем не менее наиболее интересные электронные и электротехнические бытовые устройства и приборы нашли отражение в данном издании. В основном это электронные помощники в быту, рассматриваемые, как правило, в порядке возрастания сложности устройств и изделий.

Прежде чем приступить к монтажу и сборке электронных устройств, необходимо выполнить некоторые обязательные правила, позволяющие более качественно изготовить изделия с соответствующими заданными техническими требованиями.

Пайка монтажа РЭУ должна производиться припоями и флюсами взависимости от области применения изделий, условий ихэксплуатации, отсоединяемых металлов и сплавов, способа пайки, температурных ограничений, требуемой механической прочности, коррозионной стойкости и др.

Пайка монтажа электронного устройства, находящегося под напряжением питающей сети переменного или постоянного тока, категорически запрещается.

Основные характеристики и возможные варианты применения существующих марок припоя приведены в табл. 4.1. Наиболее широко применяются в радиолюбительской практике легкоплавкие припои, которые выпускаются в виде прутков, проволоки, лент, порошков, трубок, заполненных канифолью, а также в виде паст, составленных из порошка припоя и жидкого флюса.

Флюсы используют в зависимости от свойств соединяемых пайкой материалов, выбранного для пайки припоя и способа пайки. При монтаже РЭА и РЭУ широко применяются канифоль и флюсы, приготовляемые на ее основе с добавлением неактивных веществ — спирта, глицерина, скипидара. Некоторые виды паяльных флюсов и область их применения приведены в табл. 4.2. Радиолюбители смогут изготовить канифоль собственными силами из сосновой смолы, которую собирают в лесу и растапливают в жестяной банке на очень слабом огне, чтобы канифоль не воспламенялась. Расплавленную массу разливают в баночки и используют в качестве отличного флюса при пайке радиолюбительских устройств.

Необходимо иметь в виду, что качество паяного соединения не зависит от количества припоя и количества флюса, скорее наоборот — излишки припоя могут скрыть дефекты соединения, а обилие флюса приводит к загрязнению места пайки.

При изготовлении электронных устройств очень часто приходится применять самодельные резисторы повышенной точности из проводов высокоомных сплавов. Информационные сведения об этих проводниках полезны не

Таблица 4.1. Основные характеристики, состав и область применения припоев

 

 

Темпе

Проч

 

Марка припоя

Содержание основных элементов, %

ратура

расплавле

ность соединения при рас

Область применения припоя

 

 

ния, °С

тяжении,

 

 

 

кг/мм

 

ПОС-Ю

Олово—9… 11 Свинец—89…91

299

3,2

Лужение и пайка контактных поверхностей и соединений в электроаппаратуре

ПОС-18

Олово—15…20 Свинец—80…85

277

2,8

Лужение и пайка при пониженных требованиях к прочности швов, деталей неответственного назначения из меди и ее сплавов, оцинкованного железа, стали

ПОС-ЗО

Олово—29…31 Свинец—69…71

256

3,3

Лужение и пайка механических деталей неответственного назначения из меди и ее сплавов, стали и железа

ГЮС-40

Олово—39…41 Свинец—59…61

238

3,8

Пайка в электроаппаратуре ЭРЭ и деталей из оцинкованной стали Лужение и пайка то- копроводящих деталей неответственного назначения, наконечников, соединений проводов с лепестками, когда допускается более высокий нагрев, чем при ГЮС-50

ПОС-50

Олово—49…51 Свинец—49…51

222

4,0

Лужение и пайка тонких спиральных пружин в ИП и других ответственных деталей из стали, меди, латуни, бронзы, когда недопустим или нежелателен высокий нагрев в зоне пайки. Пайка тонких обмоточных проводов диаметром 0,05—0,08 мм, в том числе высокочастотных, выводов обмоток, ЭРЭ и микросхем (литцендрага), монтажных проводов в поли- хлорвиниловой изоляции, а также пайка

Продолжение табл. 4.1

 

 

Темпе

Проч

 

 

 

рату

ность

 

Марка

Содержание основных элемен

ра рас-

соединения

Область применения припоя

припоя

тов, %

плав-

при рас

 

ле- ния, °С

тяжении, кг/мм

 

 

 

 

 

в тех случаях, когда тре

 

 

 

 

буется повышенная ме

 

 

 

 

ханическая прочность и

 

 

 

 

эл ектроп роводи мость

ПОС-61

Олово—60…62 Свинец—38…40

190

4,3

То же, но когда допускается более высокий нагрев, чем при Г10С-50

Г10С-90

Олово—89…91 Свинец—9…11

229

4,9

Пайка пищевой посуды и медицинских инструментов; деталей и узлов, подвергающихся в дальнейшем гальванической обработке (кадмирование, серебрение, золочение)

ПОС-61М

Олово—60…62 Свинец—1,2…2

192

4,5

Лужение и пайка электропаяльником тонких медных проводов, печатных проводников и фольги

ПОССу4-6

Олово—3…4 Свинец—90…92 Кадмий—0,2

265

4,6

Лужение и пайка деталей из меди и железа погружением в ванну с расплавленным припоем

ПОСК-50-18

Олово—49…51 Кадмий—17…19 Свинец—34…30

145

6,7

Пайка чувствительных к перегреву деталей

Пайка деталей из меди и ее сплавов, не допускающих местного перегрева. Пайка ПГ111, транзисторов и ИМС

ПОСВЗЗ

Олово—33,4

130

3,1

Пайка плавких предохранителей

Свинец—33,3

 

 

Висмут—33,3

 

 

IIOCK47-17

Олово—46…49 Кадмий—16.. 18 Свинец—38…33

180

6,6

Пайка проводов и выводов элементов к слою серебра, нанесенного на керамику методом пжи1 ания

Г1200

Олово—90 Цинк —10

200

5,6

Пайка тонкостенных дс- [алей из алюминия и его силанон

Окончание табл. 4.1

 

 

Темпе

Проч

 

 

 

рату

ность

 

 

 

ра

соедине

 

Марка припоя

Содержание основных элементов, %

рас- плав- ле- ния, °С

ния при растяжении, кг/мм

Область применения припоя

П250

Олово—80

280

6,6

То же

 

Цинк—20

 

Авиа-1

Олово—55 Цинк—25 Кадмий—20

200

5,6

— « —

Авиа-2

Олово—40

250

5,8

 

 

Цинк—25

 

 

— « —

 

Кадмий— 20

 

 

 

Алюминий—15

 

 

 

34А

Медь— 27…29 Кремний— 5…7 Алюминий—68…64

525

12

Пайка деталей из меди и ее сплавов при высоких требованиях к прочности соединения

МФ1

Фосфор—8,5…10 Медь—90…91,5

800

4,5

Пайка деталей из меди и ее сплавов, из стали и сплавов при невысоких требованиях к прочности

ПСр-25

Медь — 40

780

28

Пайка тонкостенных

Серебро — 25 Цинк—35

 

 

деталей

Пайка деталей из сталей, меди и ее сплавов при высоких требованиях к прочности и антикоррозийной стойкости

Сплав

Олово — 12,5

60,5

3,4

Пайка в тех случаях,

Вуда

Свинец — 25 Кадмий—12,5 Висмут—50

 

когда требуется очень низкая температура плавления припоя

Сплав

Олово — 9,6

79

3,8

 

Д’Арсен-

Свинец—45,1

 

 

То же

валя

Висмут—45,3

 

 

 

только при изготовлении высокоточных резисторов, но и для ремонта высоковольтных и низковольтных паяльников. Основные характеристики высокоомных проводов приведены в табл. 4.3.

Для пайки электрорадиоизделий рекомендуется применять низковольтные источники питания электропаяльников через понижающие трансформаторы с выходным напряжением 6, 12, 24 или 36 В, мощность кото-

Таблица 4.2. Основные виды и области применения флюсов

Наименование

Область применения

Примечание

Канифоль обычная

Пайка деталей из

Промывка тампо

 

меди и ее сплавов,

ном или кистью,

 

из латуни, бронзы

смоченными в аце

 

легкоплавкими при

тоне или спирте

 

поями

 

Флюс спирто-канифоль-

Пайка меди, лату

Промывка спир

ный

ни легкоплавкими

том после пайки

(канифоль— 15%, спирт

припоями

 

этиловый — 85…82%)

 

 

Флюс глицерино-кани-

Пайка меди, лату

Промывка тампо

фольный (канифоль —

ни, бронзы легко

ном, смоченным в

6%, глицерин — 14%,

плавкими припоями

ацетоне или спирте

спирт этиловый — 80%)

при повышенных требованиях к герметичности паяного соединения

после пайки

Насыщенный раствор

Пайка деталей из

Тщательная про

флюса (хлористый

черных и цветных

мывка водой после

цинк — 25…30%, концен

металлов

пайки

трированная соляная

 

 

кислота — 0,6…0,7%, во

 

 

да — 74,4…69,3%)

 

 

Флюс-паста (насыщен

Пайка деталей из

Промывка водой

ный хлористый цинк —

черных и цветных

 

3,7%, вазелин техниче

металлов и их спла

 

ский — 85%, вода дис

вов

 

тиллированная — 11,3%)

 

 

Флюс (хлористый

Пайка никеля, пла

Тщательная про

цинк — 1,4%, глице

тины и ее сплавов

мывка водой после

рин — 3%, спирт этило

 

пайки

вый — 40%, дистиллиро

 

 

ванная вода — 55,6%)

 

 

Флюс (канифоль —

Пайка цветных и

Промывка ацето

24%, хлористый цинк —

драгоценных метал

ном

1%, спирт этиловый —

лов (в том числе зо

 

75%)

лота), ответственных деталей из черных металлов

 

Флюс-паста (кани

Пайка цветных и

Промывка ацето

фоль — 16%, хлористый

драгоценных метал

ном после пайки

цинк — 4%, вазелин тех

лов для получения

 

нический — 80%)

соединений повышенной прочности, но только деталей простой конфигурации, не затрудняющей промывки

 

Таблица 4.3. Основные характеристики высокоомных проводов

Диаметр провода

Сопротивление 1 м провода, Ом

Сечение провода без изоляции, мм2

медь

никелин

манганин

константа н

нихром

0,05

9,29

204

220

250

551

0,00196

0,06

6,44

137

166

173

416

0,00283

0,07

4,73

104

112

127

281

0,00385

0,08

3,63

79,5

85,4

97,4

215

0,00502

0,09

2,86

62,9

70,1

77,2

178,5

0,00636

0,10

2,24

51,0

54,8

62,4

138

0,00785

0,12

1,55

35,4

39,6

43,4

99,6

0,01131

0,15

0,994

22,6

24,3

27,7

61,2

0,01767

0,20

0,558

12,7

13,7

15,6

34,4

0,03142

0,30

0,351

5,66

6,06

6,93

15,3

0,07069

0,31

0,233

4,42

4,74

6,50

11,9

0,07548

0,35

0,182

4,16

4,47

5,09

11,2

0,09621

0,40

0,149

3,18

3,42

3,89

8,58

0,12566

0,41

0,133

2,99

3,21

3,71

8,39

0,13202

0,44

0,115

2,61

2,82

3,22

6,93

0,15202

0,45

0,103

2,53

2,71

3,08

6,78

0,15904

0,50

0,0921

2,04

2,20

2,50

5,51

0,19635

0,51

0,0859

1,92

2,11

2,40

5,46

0,20428

0,60

0,0654

1,37

1,87

1,52

3,82

0,28274

0,80

0,0349

0,795

1,12

0,974

2,15

0,50265

1,0

0,0224

0,510

0,76

0,624

1,38

0,78540

рых должна соответствовать мощности применяемых электропаяльников. Для пайки печатного монтажа применяется микропаяльник мощностью до 25 Вт, рассчитанный на напряжение питания 6 В. Такой паяльник можно изготовить из вышедшего из строя обычного паяльника мощностью до 90 Вт. Очень удобен в радиолюбительской практике регулятор мощности, который используется при максимальной мощности паяльника 25 Вт при напряжении 36 В. Схема такого регулятора мощности приведена на рис. 4.1. Переменным резистором проволочного типа можно регулировать нагрузку почти в два раза.

Работает простейший электронный регулятор мощности паяльника от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. В состав регулятора включены входные и выходные цепи, сетевой понижающий транс-

Рис. 4.1. Схема регулятора мощности паяльника.

форматор питания 77 и собственно транзисторный регулятор. Включается регулятор в сеть с помощью электрического соединителя XI типа «вилка».

Включение и выключение паяльника в работу осуществляется с помощью двух переключателей SI и S2, один из которых выполнен в виде малогабаритной кнопки, расположенной на ручке паяльника. На входе устройства установлен индикатор включения в сеть HI — лампочка тлеющего разряда, а также высокочастотный фильтр, собранный на конденсаторах С/ и С2, защищающий от помех, которые проникают в сеть питания при включении и выключении паяльника.

Сетевой понижающий трансформатор питания 77 изготавливается на броневом магнитопроводе типа Ш или ШЛ, имеет одну катушку с двумя обмотками, изрлиро- ванными друг от друга электропрочной кабельной бумагой или лакотканью. Первичная обмотка трансформатора имеет 3000 витков провода марки ПЭЛ диаметром 0,18 мм, вторичная обмотка — 490 витков провода марки ПЭЛ диаметром 0,51 мм. На вторичной обмотке действует переменное напряжение 36 В. Выходная мощность паяльника регулируется до 25 Вт.

В регуляторе мощности применены следующие комплектующие электрорадиоизделия: транзисторы VT1 типа МП25 или МП26, VT2 типа КТ601 или КТ605; конденсаторы С/ и С2 типа МБМ-П-500В- 0,05 мкФ, СЗ — K50-3-6,3B-20 мкФ; резисторы R1 типа ВСа-2- 200 кОм, R2 типа СП-II-lBr-lO кОм; выпрямительный диод VD1 типа Д226 или Д237Б; индикаторная лампочка тлеющего разряда HI типа ТН-0,2: предохранитель плавкий F1 типа ПМ-1-1 А; переключатели SI типа П1Т-1-1, S2 — КМ1-1; резистор R3 типа ВСа-0,5- 220 Ом; трансформатор питания 77 типа ШЛ25Х32 с активным сечением стали основного стержня от 5 до 8 см2.

Хорошее паяное соединение характеризуется следующими признаками: паяная поверхность должна быть светлой блестящей или светлой матовой, без темных пятен и посторонних включений, форма паяных соединений должна иметь вогнутые галтели припоя, не должна иметь избытка припоя. Через припой должны проявляться контуры входящих в соединение элементов и проводников. На паяной поверхности должны отсутствовать следы флюса.

Особые требования предъявляются к режимам пайки выводов полупроводников и микросхем, которые в краткой форме изложены в табл. 4.4. Работа с микросхемами и транзисторами требует соблюдения специальных мер защиты их от повреждений статическим электричеством. При монтаже микросхем работают низковольтным паяльником и питают его от сети через трансформатор.

Таблица 4.4. Рекомендуемые режимы пайки ППП и микросхем

Режим пайки

Пайка

планарных выводов

Пайка штырьковых выводов

 

одиночная

групповая

одиночная

групповая

Максимальная температура жала паяльника, °С

265

 

265

280

265

Максимальное время касания каждого вывода, с

3,0

 

2,0

3,0

3,0

Максимальный интервал времени между пайками соседних выводов ППП, с

5,0

 

8,0

‘ 5,0

8,0

Минимальное расстояние от корпуса ППП до границы припоя по длине вывода, мм

1,0

 

1,0

1,0

1,0

Минимальное время до повторной пайки одних и тех же выводов, мин

5,0

 

5,0

5,0

5,0

При пайке ППП во избежание их перегрева следует зажимать вывод детали металлическим пинцетом или плоскогубцами, играющими в данном случае роль тепло- отвода. ЭРЭ должны лежать на печатной плате с небольшим зазором, а выводы их выгибаются так, чтобы при нажатии на ЭРЭ они не могли перемещаться в отверстиях платы, потому что в противном случае выводы могут оторвать печатные проводники от платы.

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты