Реле времени для электромеханических игрушек
категория
Простые радиосхемы начинающим
А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл.
Радио, 2002 год, № 9
В продаже появились недорогие неуправляемые самоходные электрофицированные игрушки, преимущественно китайского производства. Ходовая часть и кузов их спроектированы так, что они могут без помощи "командира", разворачиваясь и кувыркаясь, преодолевать некоторые препятствия, встречающиеся на их пути. Внешне маневры игрушки чем-то напоминают "Ваньку-встаньку" — после кувырка пытаются встать на колеса и продолжить путь. К сожалению, юркой игрушке ничего не стоит заехать и "заблудиться" под диваном или в другом труднодоступном месте. И если рядом не окажется взрослых, ребенок не сможет или просто не захочет выудить трактор, танк, джип из "плена". Как результат — через несколько десятков минут батарея игрушки окажется полностью разряженной.
Именно для таких четырехколесных самоходок предназначено предлагаемое реле, отличающееся простотой, надежностью и дешевизной использованных деталей.
Схема реле времени
Электродвигатель М1, выключатель питания SA2, батарея гальванических элементов GB1 — детали самоходки, все остальное устанавливаете сами.
При кратковременном замыкании кнопки SB1 на управляющий вход ключа DD1 через разряженный конденсатор С1 поступает напряжение высокого уровня. Ключ DD1, представляющий собой обогащенный полевой транзистор с п-каналом и изолированным затвором, открывается, герконовое реле К1 срабатывает, замыкаются его контакты К1.1. Электродвигатель работает.
Конденсатор С1 постепенно заряжается через резистор R1, следовательно, напряжение на его минусовом выводе уменьшается. Когда оно станет менее 1...1.3 В, токовый ключ DD1 закроется, контакты К1.1 разомкнутся, двигатель и вся электроника обес-точатся. Заряженный конденсатор С1 при отключенном питании быстро разрядится через диод VD1, резистор R1 и обмотку двигателя. Конденсатор С2 гасит импульсы самоиндукции обмоток двигателя и препятствует самопроизвольному запуску реле времени.
В устройстве можно использовать конденсатор С1 серий К50-35, К53-14, К53-30, С2 — К50-35 или другие с малым током утечки. Кроме указанного на схеме, диод — любой малогабаритный кремниевый, например, серий КД102, КД103, КД521. Учитывая малое напряжение питания, токовый ключ нужно подобрать с возможно низким пороговым напряжением затвор—исток, желательно не более 1,3 В. Из проверенных автором ключей КР1014КТ1А этому требованию удовлетворял примерно каждый второй экземпляр
Герконовое реле — самодельное, в котором использован маломощный геркон с нормально разомкнутыми контактами К1.1 диаметром корпуса около 3 мм и длиной 20 мм. Геркон плотно обертывают двумя слоями плотной бумаги для копировальной оргтехники, на получившуюся бумажную гильзу надевают с боков две гети-наксовые шайбы внешним диаметром 8 мм, которые приклеивают к гильзе клеем "Момент". Получившийся каркас снимают с геркона и устанавливают на намоточный станок. На каркас наматывают внавал, но равномерно, 1800 витков провода ПЭЛ 0,09. Можно применить и провод диаметром 0,1...0,12 мм, увеличив число витков на 15...20%. Затем каркас с обмоткой устанавливают на геркон.
Конструктивное исполнение реле времени зависит от свободного объема внутри игрушки. Если он ограничен, можно поступить так: конденсатор С2 припаять к выводам электродвигателя, а реле и ключ приклеить к основанию игрушки. Конденсатор С1, диод и резистор припаивают к выводам микросхемы.
В качестве пусковой кнопки подойдет любая подходящая серии ПКН, микропереключатель МП9, ВК6 или аналогичный импортный. Толкатель можно изготовить из неисправного светодиода или транзистора с "бортиком". Пусковую кнопку удобно приклеить к кузову самоходки большим количеством термоклея
Хотя рабочий ток электродвигателя превышает допустимый ток через контакты геркона, за геркон можно не беспокоиться. Во-первых, пуск электродвигателя осуществляется кнопкой SB1. Во-вторых, по понятным причинам, срок службы игрушки в руках дошкольника оказывается не превышающим нескольких недель, поэтому ресурса контактов хватит с избытком.
Продолжительность выдержки реле зависит от номиналов деталей С1, R1 и при указанных на схеме и свежей батарее составляет около минуты. А этого более чем достаточно, чтобы игрушка встретила на своем пути непреодолимое препятствие.