Prosty układ alarmu rozwiernego - objaśnienie i modyfikacja

Witam,
Korzystając z tematu "Co na początek" postanowiłem wykonać układ alarmu rozwiernego. Chciałbym go zastosować w motocyklu dlatego zasilanie 12V będzie w sam raz.
A teraz kilka pytań:
1. Chciałbym się dowiedzieć krok po kroku jak działa taki układ. (podstawy elektroniki znam ze szkoły (2 technikum))
2. Czy da się jakoś zastąpić przekaźnik ? (myślałem o tranzystorze np. Mosfet)
3. Jaki będzie pobór prądu takiego układu gdy będzie włączony ale przewód nie będzie przecięty ?
4. Gdzie zamontować brzęczyk ?
5. Czy ten układ ostatecznie ma szansę działać ? (z poprzedniego tematu nie wiele na ten temat wynika)



Przepraszam za taką ilość banalnych pytań ale od czegoś trzeba zacząć a na szkole się zawiodłem (technikum elektroniczne skupia się bardziej na montażu kamer niż elektronice)

Niestety, nie będzie działać. Popatrz na to i sam spróbuj opisać. Poczytamy i ewentualnie poprawimy.

Kamkasz wrote:

Witam,
Korzystając z tematu "Co na początek" postanowiłem wykonać układ alarmu rozwiernego. Chciałbym go zastosować w motocyklu dlatego zasilanie 12V będzie w sam raz.
A teraz kilka pytań:

4. Gdzie zamontować brzęczyk ?
5. Czy ten układ ostatecznie ma szansę działać ? (z poprzedniego tematu nie wiele na ten temat wynika)

W takiej konfiguracji połączeń elementów jakie są przedstawione na schemacie w poście # 1 układ będzie działać.
Aby układ działał skutecznie należy zastosować przekaźnik z napięciem załączania od 5V do 9V.
Brzęczyk - buzer dołączyć równolegle do przekaźnika.
Usunąć niepotrzebne elementy - dwa rezystory 4,7k i diodę dołączoną do kolektorów tranzystorów, rezystor 4,7k w bazie tranzystora T1 pozostaje.
Tranzystor T3 - BD135

slawussj wrote:

Niestety, nie będzie działać.

Niestety, ale układ będzie działać

A w stanie czuwania bedzie pobierac 12V / 4,7kR = 2,6mA czyli w ciagu godziny pobierze 0,0026Ah, czyli zeby rozladowac akumulator 7Ah uklad musi dzialac przez 7Ah / 0,0026 Ah = ok. 2500h czyli jakies 100 dob. Niech ktos sprawdzi sens mojej wypowiedzi, bo jeszcze kawy nie pilem
To wszystko przy zalozeniu, ze syrena ma dac glos, gdy przelacznik od alarmu sie rozewrze.

Więc tak, na początek poprawiłem schemat z #1 postu zgodnie ze wskazówkami Krzysztofa i otrzymałem takie coś


Sądzę, ma on działać na takiej zasadzie:
- Gdy alarm jest włączony a przełącznik zwarty, to prąd płynie przez rezystor, następnie część próbuje przełączyć tranzystor T1, ale napięcie jest zbyt niskie (wg googla potrzeba 5V) ale jest zbyt niskie, bo większość "uciekła przez przełącznik i przekaźnik do - akmuluatora.
- Gdy alarm jest włączony a przełącznik rozwarty to prąd płynie przez rezystor, następnie zostaje mu tylko przełączyć T1, w efekcie T2 i T3. Wtedy płynie dostatecznie duży prąd przez przekaźnik który załącza głośnik i układ wyje.
- Kondensator zapewne ma jakoś regulować czas wycia ?
- Dioda nie mam pojęcia.
- Nadal nie wiem czy nie można zastąpić przekaźnika Mosfetem ?

A teraz schemat slawusjj:
- Przełącznik zwarty- podobnie jak w pierwszym przypadku
- Przełącznik rozwarty- załącza się T1,T2,T3 i układ się upraszcza do obiegu Syrena, T3.

"Kamkasz"Więc tak, na początek poprawiłem schemat z #1 postu zgodnie ze wskazówkami Krzysztofa i otrzymałem takie coś

Takie coś ma wyglądać tak:



Układ alarmu reaguje na rozwarcie w obwodzie tranzystora T1 - baza, a minus zasilania.
Łącząc szeregowo kilka zestyków rozwiernych można jednocześnie chronić za pomocą tego układu kilka obiektów.
Można także wokół chronionego obiektu np. namiotu rozwinąć drut Cu 0,1mm, którego końcówki są dołączone bezpośrednio do bazy tranzystora T1 i minusa zasilania (masy). Przerwanie drutu uruchomi alarm.

Układ alarmu składa się z trzech tranzystorów n-p-n pracujących w układzie Darlingtona.
Ten wzmacniacz Darlingtona pracuje w układzie wspólnego kolektora jako wtórnik napięcia o dużym wzmocnieniu prądowym. Zatem układ wykonawczy alarmu - przekaźnik i buzer są włączone w obwód emitera tranzystora T3.
Między bazę tranzystora T1, a masę jest zamontowany zestyk rozwierny. Baza tranzystora ma potencjał masy dopóki zestyk jest zamknięty - tranzystor nie przewodzi.
Po rozwarciu zestyku baza tranzystora T1 otrzymuje potencjał dodatni - tranzystor przewodzi, a prąd emitera tranzystora T1 gwałtownie ładuje napięciem około +11V kondensator 100uF, który jest podłączony do bazy tranzystora T2.
Wtedy na emiterze tranzystora T3 pojawia się napięcie około +9,8V (jest to napięcie +11V pomniejszone o napięcie 1,2V - napięcia progowe dwóch tranzystorów T2 i T3), które powoduje uruchomienie przekaźnika i buzera.
Po zamknięciu zestyków przekaźnik i buzer będą jeszcze działały przez jakiś czas, bo proces rozładowania kondensatora 100uF do napięcia, przy którym zostanie wyłączony przekaźnik i buzer będzie trwał dosyć długo ze względu na dużą rezystancję wejściową wtórnika (tranzystory T1 i T2).

Dziękuję bardzo Takiej odpowiedzi oczekiwałem, w takim razie mogę zamawiać elementy i w następny weekend się okaże co z tego wyszło.Przy okazji, czy brzęczyk musi mieć jakieś konkretne parametry ?

Do tego alarmu trzeba zastosować buzer piezoelektryczny z generatorem z dźwiękiem pulsującym lub jednostajnym - ciągłym. Buzery są dostosowane do różnych napięć zasilania i mają różne parametry. Najlepiej pomoże w wyborze takiego buzera wujek "Google".

Można zastosować np:
- Buzzer piezoelektryczny; FY248L; 85 dB (d=0,3m); 1,5÷24V; 15mA; 22,7mm; 5kHz; na panel; z generatorem; przewody; 12mm; RoHS.

- Buzzer piezoelektryczny; KPI-G1410; 85 dB (d=0,1m); 1,5÷16V; 8mA; 14mm; 4,9kHz; przewlekany (THT); ciągły; z generatorem; piny; 7,8mm; 0F; KEPO; RoHS

- Buzzer piezoelektryczny; 3D3240L; 100 dB (d=0,3m); 1÷24V; 35mA; 28mm; 3,9kHz; na panel; pulsujący; ciągły; z generatorem; przewody; 20mm; 0F; RoHS

Po raz kolejny dzięki i świeża dawka pytań
1. Podczas przeglądania katalogu buzerów natrafiłem na buzery ze sprzężeniem i bez. Wiem co to sprzężenie ale nie za bardzo wiem jak to działa w buzerze ? (z tego co zauważyłem to tylko brzęczyki wykonane w technologi SMD miały sprzężenie)
2. Nadal ciekawi mnie czy można by zastąpić czymś przekaźnik np.

Kamkasz wrote:

Po raz kolejny dzięki i świeża dawka pytań
1. Podczas przeglądania katalogu buzerów natrafiłem na buzery ze sprzężeniem i bez. Wiem co to sprzężenie ale nie za bardzo wiem jak to działa w buzerze ? (z tego co zauważyłem to tylko brzęczyki wykonane w technologi SMD miały sprzężenie)
2. Nadal ciekawi mnie czy można by zastąpić czymś przekaźnik np.

Odp.1 - Buzzery - przetworniki piezoelektryczne (pastylki) - bez sprzężenia i ze sprzężeniem.



Nas interesują buzzery w obudowie z zamontowanym generatorem.





Odp.2 Poprawiony schemat alarmu z Mosfetem.

No to już wiem wszystko Dzięki, temat do zamknięcia.

Warto tylko jeszcze sie zastanowić, czy koniecznie musi być czujnik "rozwierny"?
Moim zdaniem dużo prościej (układowo) będzie zrobić alarm reagujący na zwarcie styków (w stanie czuwania przerwa). Na przykład tylko naciągnięcie, nie koniecznie zerwanie drutu powoduje chwilowe zwarcie styku, a ten z kolei uruchamia np. przekażnik z podtrzymaniem. Inna odmiana tego, to pociągniącie drutu wyciąga przekładke izolacyjną z pomiedzy styków. Nie koniecznie musi to być drut, może być prawie "nie zniszczalna" żyłka rybacka. Takich układów nie można "wyłączyć" bez wiedzy jak to zrobić.
W ten sposob można zabezpieczyć wszelkie ruchome dżwignie, klapki, drzwiczki itp. wystarczy tylko odpowiednio zamontować styki, mikroprzełączniki, kontaktron i magnes, pomysłow może być dużo. Zaletą tego będzie stała "przerwa powietrzna" w czasie czuwania, i bardzo proste układy wykonawcze, bo np. buzzer może być załączany bezpośtednio stykiem.

Niezbyt mi pasuje taka wersja, mam już zastosowanie do alarmu rozwieranego elektrycznie (stacyjka)

A teraz problem, który napotkałem przy robieniu zamówienia.
- Nie ma tranzystora BC238. Znalazłem temat na elektrodzie gdzie są jego zamienniki, jednak żadnego z nich również nie było. Były co najwyżej wersje B i C ale różniły się parametrami. (zamawiam ze sklepu piekarz) Zamówiłem tranzysor BC848C nada się ?
- Nie ma w sklepie diody BYP2, nie znalazłem też nic o niej na googlach. Dlatego zamówiłem diodę 1N5061, nada się ?

Tranzystor BC848C jest w obudowie SOT-23, czyli jest przystosowany do montażu SMD. Jak poradzisz sobie z montażem takich tranzystorów to możesz je zastosować.

W układzie alarmu mogą pracować tranzystory n-p-n BC548A, BC548B, BC548C, BC547A, BC547B, BC548C, BC549B, BC337/25, 2N2222, BC546B, 2SC945, 2N3904.

Alarm będzie pracował poprawnie, gdy zastosujesz nawet trzy tranzystory BD135 lub BD139.

Można zastosować diodę np. 1N4002, 1N4004, 1N4007, ale dioda 1N5061 też nada się.

Dzięki, wszystko już zamówiłem
A co do SMD to właśnie na takich elementach mi zależało, bo trochę mniej wiercenia.

Edit:
Apropos SMD, dlaczego niektóre diody w takich obudowach mają po 3 wyjścia ?
I czym się różnią wersje tranzystorów A,B,C ?

Kamkasz wrote:

Apropos SMD, dlaczego niektóre diody w takich obudowach mają po 3 wyjścia ?

W obudowie SOT-23 z trzema końcówkami umieszcza się po za tranzystorami także diody pojedyncze lub podwójne.

"Diody pojedyncze wykorzystują dwa z trzech wyprowadzeń (jedno pozostaje niepodłączone). Natomiast diody podwójne mogą być połączone w układzie wspólnej katody, wspólnej anody lub szeregowym Jako przykład weźmy impulsowe diody Schottky’ego w SOT–23 występujące pod oznaczeniami BAR43 (pojedyncza), BAR43A (duodioda ze wspólną anodą), BAR43C (duodioda ze wspólną katodą), BAR43S (duodioda w połączeniu szeregowym). Mimo identycznego oznaczenia typu, różnica przyrostka diametralnie zmienia charakter podzespołu."

Kamkasz wrote:

I czym się różnią wersje tranzystorów A,B,C ?

Oznaczenia tranzystorów bipolarnych małej mocy literkami A, B, C (np. BC547A, BC547B, BC547C) lub liczbami 16 (np. BD139/16, BC337/16), 25, 40 (np. BC337/25, BC337/40) określają współczynniki wzmocnienia prądowego danych tranzystorów

"Współczynnik wzmocnienia prądowego oznaczony jako h21E oznacza stosunek prądu kolektora do prądu bazy, gdy oba te prądy są prądami stałymi.
Parametr oznaczony jako h21e oznacza stosunek prądów zmiennych płynących w obwodzie kolektora i bazy — określa on działanie wzmacniające tranzystora dla słabych prądów zmiennych małej częstotliwości. Parametr ten bywa potocznie nazywany „beta", ponieważ był niegdyś oznaczony grecką literą β. Warto wiedzieć, że współczynnik wzmocnienia dla prądów stałych h21E nie jest równy współczynnikowi wzmocnienia dla prądów zmiennych. Na ogół jednak mają one wartości zbliżone."

Współczynniki wzmocnienia prądowego tranzystorów można zmierzyć tzw. betametrem metodą dynamiczną (h21e) lub statyczną (h21E), a ich wartości dla poszczególnych tranzystorów są podawane w notach katalogowych.
Najłatwiej w warunkach amatorskich zmierzyć stałoprądowy współczynnik wzmocnienia (h21E) przez pomiar prądu kolektora przy pewnej znanej wartości prądu bazy.
Orientacyjne wartości współczynników wzmocnienia tranzystorów krzemowych BC... wynoszą:
w grupie A od 50 do 200,
w grupie B od 200 do 400
w grupie C od 400 do 600 itp.

Nie niestety już nie mogę dać pomógł Paczka dotarła więc jutro postaram się złożyć układ
---
Niestety ale układ nie działa. Polutowałem wszystko i brzęczyk non stop drze morde. Wszystkie luty sprawdziłem i nigdzie nie ma zwarcia. Wyprowadzenia tranzystorów są zgodnie z danymi producenta (załącznik). Do zasilania użyłem akumulatora z motocykla, wg miernika ma 12,6V.

Nie pisz posta pod postem!
_P_

Kamkasz wrote:

Niestety ale układ nie działa. Polutowałem wszystko i brzęczyk non stop drze morde. Wszystkie luty sprawdziłem i nigdzie nie ma zwarcia. Wyprowadzenia tranzystorów są zgodnie z danymi producenta (załącznik). Do zasilania użyłem akumulatora z motocykla, wg miernika ma 12,6V.

Zgadza się, układ z postu # 10 nie działa prawidłowo, sprawdziłem praktycznie.
Zobacz układ alarmu, który zamieściłem poniżej. Ten układ obciążyłem prądem do 2A (żarówka 12V/21W).
Działał poprawnie.
Układ powinien działać z Twoim Mosfetem (pamiętaj musi być Mosfet typ N).
Sprawdź u siebie i koniecznie napisz jakie uzyskałeś wyniki.
Dodatkowo zamieściłem drugi schemat tego alarmu z przekaźnikiem, który załącza syrenę. Można zastosować przekaźnik samochodowy.
Zmiana wartości kondensatora elektrolitycznego w bazie tranzystora T2 zmienia czas wyłączenia syreny lub przekaźnika.

Muszę zaznaczyć, że wybrałeś nie najlepszy układ alarmu, ponieważ w tym alarmie przełączanie układów wykonawczych odbywa się liniowo - powoli, a nie skokowo, co może powodować np. w końcowej fazie wyłączenia przekaźnika "klekotanie" styków przekaźnika, a w syrenie (układ z Mosfetem) zniekształcenia sygnału dźwiękowego lub wyraźnego zmniejszania sygnału dźwiękowego.

Na trzech lub czterech tranzystorach można zbudować prosty alarm z przerzutnikiem Schmitta, który byłby pozbawiony tych wad.

No, ale na razie próbujemy doprowadzić do stanu używalności ten alarm, który wybrałeś.





EDIT:

Układ alarmu z Mosfetem i tranzystorem BC517 (n-p-n Darlington) przy zasilaniu napięciem +12V w stanie czuwania pobiera prąd 2,5mA
Podczas pracy alarmu napięcie między drenem tranzystora IRF540 (IRFZ44N), a plusem zasilania jest płynne - stała wartość napięcia utrzymuje się przez określony czas, a następnie powoli opada.
Stałe napięcie początkowe jest zależna od obciążenia i wynosi:
11,4V przy obciążeniu do 0,32A
10,5V przy obciążeniu do 1,75A.
Rezystor 1k w obwodzie emitera tranzystora BC517 można zamienić na rezystor 4,7k, ale wtedy czas wyłączenia Mosfeta wydłuża się bez konieczności zmiany pojemności kondensatora elektrolitycznego w bazie tranzystora BC517.
Kondensator 4,7uF/63V, rezystor 1k (obciążenie 1,75A) - początkowe napięcie +10,5V utrzymuje się przez 15sek., następnie opada przez 10sek. do 0V.
Kondensator 4,7uF/63V, rezystor 4,7k (obciążenie 1,75A) - początkowe napięcie +10,5V utrzymuje się przez 60sek., następnie opada przez 40sek. do 0V.

Ten przetwornik pobiera mało prądu i to zadziała. Proste i zajmie Ci tylko chwilę sprawdzenie.

Krzysztof, w wolnej chwili sprawdzę ten pierwszy układ który wysłałeś bo mam prawie wszyskie elementy.
Slawussj nie mam takich tranzystorów ale dołożę je do najbliższego zamówienia, no i nie podałeś wartości rezystora.

Napisz, jakie masz. Tu można dopasować prawie każdy tranzystor, a nawet przerobić na wersję PNP.
Opornik może być od 1k do 10M. Zależy od niego czas, jak długo będzie wyć po ponownym zwarciu czujnika rozwiernego.

Najlepiej by było koło 30sekund jeśli to możliwe Zasoby mam na razie niewielkie jeśli chodzi o elementy bo dopiero zaczynam kompletować sprzęt Z rezystorów mam tylko 4,7k i 100k. Z tranzystorów BC109B, BC849C i BC548.

Tylko nie za bardzo rozumiem, którędy płynie prąd gdy obwód jest zamknięty, czy gdy ma do wyboru rezystor 4,7k i bazę tranzystora, nie wybierze tego 2 ?

Prąd płynący przez R1=4,7kΩ będzie zawsze równy sumie prądów I1+I2. Napięcie względem - w punkcie B jest zmieniane przez styk czujnika. Jeśli jest zwarty, to jego rezystancja jest bliska "0Ω" i prąd płynący przez R1 jest praktycznie równy I1 (policz i napisz jaką powinien mieć wartość) . W tym przypadku napięcie w punkcie B będzie bliskie 0V. Jeśli styk jest rozwarty, to jego rezystancja jest b. b. duża i ... ( opisz dalej ) Napięcie w punkcie E w stosunku do punktu B może się zmieniać od -0,7V do +7V. (Dlatego powinna być dioda) - opisz, co z tego wynika. Jeśli masz któryś z "buzerów" ze zdjęcia z #10, to nawet tak uproszczony układ powinien zadziałać. One raczej nie pobierają więcej niż 0,1A. Zmierz i napisz ile prądu pobiera twój sygnalizator przy 12V zasilania.

Jeżeli jesteśmy przy prostych układach alarmów budowanych na tranzystorach to proponuję zapoznać się z alarmem, który zamieściłem poniżej.
Jest to stabilny układ alarmu z przerzutnikiem Schmitta pozbawiony tych wad, o których pisałem w poście # 19.

krzysztof723 wrote:

Muszę zaznaczyć, że wybrałeś nie najlepszy układ alarmu, ponieważ w tym alarmie przełączanie układów wykonawczych odbywa się liniowo - powoli, a nie skokowo, co może powodować np. w końcowej fazie wyłączenia przekaźnika "klekotanie" styków przekaźnika, a w syrenie (układ z Mosfetem) zniekształcenia sygnału dźwiękowego lub wyraźnego zmniejszania sygnału dźwiękowego.

To nie znaczy, że przedstawione tutaj proste alarmy nie będą prawidłowo działać, jednak ich praca z układami wykonawczymi będzie liniowa (brak skokowego włączanie lub wyłączania), co może powodować np. powolny zanik sygnału syreny, a każdy alarm powinien przełączać układ wykonawczy pewnie, skokowo (tak pracuje przedstawiony alarm) w określonym powtarzalnym czasie z tak samo mocnym sygnałem syreny przy włączaniu, jak i przy wyłączaniu.

Alarm przy zasilaniu napięciem +12V w stanie czuwania pobiera prąd 4,5mA.
Podczas pracy alarmu napięcie między kolektorem tranzystora BDW94C, a masą jest stałe (wartość napięcia zależna od obciążenia) , nie zmniejsza się w trakcie cyklu załącz - wyłącz i wynosi:
10,8V przy obciążeniu do 0,3A
10,5V przy obciążeniu do 0,65A
9,5V przy obciążeniu do 1,75A
Alarm został sprawdzony w temperaturze otoczenia 13st.C, gdzie powtarzalność czasów wyłączania układu wykonawczego bez względu na obciążenie była zachowana z niewielkimi odchyłkami.
Przez zmianę wartości kondensatora elektrolitycznego 10uF...100uF/25V (zalecany tantalowy) można ustawiać czas wyłączania alarmu:
22uF - około 15 sek.
47uF - około 40 sek.
100uF - około 70 sek.
W miejsce syreny - buzzera można wstawić przekaźnik (np. RM82P, RM94P - RL=250 Ohm), a wtedy tranzystor BDW94C (BD680, BDW84C) zamienić na BC516.

Przedstawiony układ alarmu jest tylko propozycją, bo można z powodzeniem zastosować inne konstrukcje podobnych prostych alarmów z przerzutnikiem Schmitta, wystarczy tylko poszukać w sieci.

Zbudowałem ten ostatni układ z przerzutnikiem schmitta- wszystko jest okay. Pozostałe układy już rozumiem, teraz czas myśleć nad kolejnym projektem czyli lista led sprzężona z głośnikami