손을 씻는 자동 급수 장치. 계획, 설명

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손을 씻기 위한 자동 급수 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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지구의 자원과 예산을 절약하기 위해 손을 씻거나 흐르는 물에 설거지를 하는 등 일상적인 작업 중에 물, 전기, 연료 소비를 줄이는 간단한 장치를 만들 수 있습니다. 주거 지역과 외부 개인 음모, 유틸리티 마당 또는 공공 장소에 설치할 수 있습니다. 이 장치는 필요할 때 몇 초 동안 자동으로 물을 공급합니다. 예를 들어 손을 씻는 데 15분이 걸린다면 일반적으로 그 시간 내내 수도꼭지에서 물이 흘러나옵니다. 자동 급수 장치를 사용하면 30~XNUMX초로 줄일 수 있습니다.

제안된 장치의 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX. 기본적으로 열식 손 건조기용 기성 산업용 제어 장치인 "전기 수건"이 사용되었으며, 많은 사람들이 공공 장소에서 유사한 장치를 접했습니다. 다이어그램은 인쇄 회로 기판을 기반으로 하며, 기판에 위치 지정이 없기 때문에 요소 번호 지정은 조건부입니다. 장치를 "건조기"에서 "급수기"로 변환할 때 사소한 변경과 개선이 이루어졌습니다. 제어 장치에는 고유한 부품이 포함되어 있지 않으므로 기성 공장에서 생산된 모듈을 사용하지 않고도 유사한 설계를 독립적으로 쉽게 만들 수 있습니다.

쌀. 1. 장치 다이어그램(확대하려면 클릭)

AC 주전원 전압 230V는 퓨즈 링크 FU1, 스위치 SB1의 폐쇄 접점 및 개방형 트라이악 VS1을 통해 장치의 출력에 연결된 부하에 공급됩니다. 후자는 두 개의 전자기 흡입 밸브 K1, K2, 백열등 EL1 및 저항 R7로로드됩니다. 권선 단자에 전압이 없으면 솔레노이드 밸브가 냉수 및 온수 공급을 차단합니다. 백열등은 싱크대를 비추도록 설계되었습니다. 배리스터 RU1은 전원 차단 시 자기 유도 전압의 서지로 인한 고전압으로 인해 솔레노이드 밸브 권선이 손상될 가능성을 줄입니다.

반사에 따라 작동하는 근접 센서는 포토다이오드 VD1과 방출 IR 다이오드 VD2에 조립됩니다. 논리 요소 DD1.2 및 요소 R12, R15, C4, VD3에서는 약 145의 듀티 사이클로 약 10Hz의 주파수를 따르는 짧은 펄스 생성기가 만들어집니다. DD1.2의 출력 (핀 4) 논리적이다. 0이면 트랜지스터 VT3이 열려 있고 전류가 방출 다이오드 VD2를 통해 흐릅니다. 예를 들어 손에서 반사된 VD1의 광 펄스가 포토다이오드 VD2에 닿으면 트랜지스터 VT1, VT2가 잠시 열리고 동시에 요소 DD1의 핀 2과 1.1에 로그가 있습니다. 1이면 출력(핀 3)이 낮은 레벨의 전압을 갖게 됩니다. 즉, 포토 릴레이의 작동은 DD1.2의 발전기 작동과 동기화되어 포토 센서의 노이즈 내성이 향상됩니다.

로그에. 출력 DD0에서 1.1이면 커패시터 C11는 전류 제한 저항 R4과 다이오드 VD5를 통해 충전됩니다. 로그 수준은 요소 DD1.3의 출력에 나타납니다. 1. 다음으로 커패시터 C18는 R9 및 VD9를 통해 충전되고 출력 DD1.4에 로그가 나타납니다. 0, 트랜지스터 VT4가 열립니다. 이와 함께 광커플러 U1의 포토트리악이 열리고 강력한 고전압 트라이악 VS1이 열립니다. 결과적으로 전자기 밸브 K1, K2의 권선에는 230V의 주전원 전압이 공급되어 물 공급이 차단됩니다. 포토 센서 입력에서 반사된 IR 펄스가 사라진 후 흐르는 시간은 타이밍 회로 R20C9의 매개변수에 따라 달라집니다(다이어그램에 표시된 값 - 약 7초).

장치가 네트워크에 연결되면 HL1 LED가 약한 녹색으로 켜지고, 부하에 전원이 공급되면 밝은 노란색으로 켜집니다. 최신 트라이액에는 C3R4 회로가 필요하지 않으며 EL1 백열등을 설치할 계획이 없다면 완전히 꺼야 합니다. 초크 L1은 트라이악 전류 스위치의 작동으로 인해 발생할 수 있는 간섭을 약간 줄이고 회로 C3R4와 마찬가지로 전원 공급 장치 네트워크의 펄스 잡음으로 인해 트라이악 VS1이 개방될 가능성을 줄입니다. 이러한 문제가 있는 경우 장치의 전원 입력에 일반 LC 필터를 장착할 수 있습니다.

원래 버전과 비교하여 장치에 다음과 같은 변경 사항이 적용되었습니다.

- 추가로 배리스터 RU1, 저항기 R8, R19, LED HL1, 인덕터 L1이 도입되었습니다.
- 공칭 저항이 4Ω이고 손실 전력이 56W인 R0,125 대신 공칭 값이 180Ω이고 손실 전력이 1W인 저항이 설치됩니다.
- 저항 R9(56 Ohm, 0,125 W)가 공칭 값 68 Ohm(0,5 W)의 저항으로 교체되었습니다.
- 저항 R6, R10 및 R20(각각 공칭 저항 620Ω, 10 및 470kΩ)은 동일한 소산 전력 및 공칭 값 470Ω, 3,3kΩ 및 2,2MOhm을 갖는 저항기로 대체되었습니다.
- 커패시터 C7(220μF) 및 C9(1μF) 대신 각각 1000 및 4,7μF 용량의 커패시터가 설치됩니다.

대부분의 부품은 단면 호일 유리 섬유로 만들어진 인쇄 회로 기판에 장착됩니다(그림 2). 부품의 설치 측면에서 회로 기판을 본 그림은 그림 3에 나와 있습니다. 1. 워터 솔레노이드 밸브 K2, K230로는 자동 세탁기용 단일 밸브 또는 XNUMXVAC 전압을 제어하도록 설계된 자유 폐쇄 상태의 유사한 밸브를 사용할 수 있습니다. 중복성을 제공하는 것이 좋습니다. 이 경우 각 급수 분기는 물이 순차적으로 통과하는 두 개의 밸브로 닫혀야 합니다. 밸브를 급수 시스템에 연결하려면 주름진 호스를 사용하지 마십시오. 균열이 생길 수 있습니다. 두꺼운 고무도 괜찮습니다. 믹서, 수동 조정 및 차단 밸브는 접지 회로에 연결되어야 합니다.

손을 씻는 자동 물 디스펜서
쌀. 2. PCB

손을 씻는 자동 물 디스펜서
쌀. 3. 회로 기판

"제로" 와이어를 마지막 와이어로 사용하는 것은 허용되지 않습니다.

저항 R4, R9, R17은 불연성 수입품이며, 국내 R1-7 또는 세라믹 케이스에 권선된 저항기도 적합합니다. 나머지 저항은 MLT, OMLT, RPM, S1-4, S2-14, S2-23 또는 적절한 소산 전력을 갖춘 아날로그입니다. 배리스터 RU1은 분류 전압이 2V인 가정용 디스크 CH1-560A이며 수입 FNR-10K561, FNR-14K561, INR14D561, ENC561 또는 기타 유사한 제품으로 교체할 수 있습니다. 커패시터 C2, C3, C6 - 정격 AC 전압 275V 또는 DC 최소 630V. 산화물 커패시터 - K50-68, K53-14, K53-19 또는 유사품.

다이오드 1 N4148 대신 1SS176S, 1SS244, 1N914, KD510A 및 KD521, KD522 시리즈 중 하나가 적합합니다. 정류기 다이오드 1 N4007은 1N4001 - 1N4006, UF4001 -UF4007, KD209, KD243, KD247 시리즈, 제너 다이오드 1 N5349 - P6KE12A, 1PMT5927BT3 중 하나로 교체 가능합니다.

HEF4093BP 칩 교체 - CD4093A, CD4093B, K561TL1, KR1561TL1. KTC9012 트랜지스터 대신 SS9012, 2SA1150, 2SB1116, KT6115 시리즈 중 하나를 사용할 수 있습니다(VT3 대신 가능한 가장 높은 기본 전류 전달 계수를 가진 인스턴스를 설치하는 것이 좋습니다). 저전력 광커플러 MOC3021은 S21ME3, S21ME3F, S21ME4, S21ME4F 시리즈 중 하나로 대체할 수 있습니다(핀아웃은 동일함). Triac BTB12-600C(냉각 표면적이 약 8cm인 골이 있는 두랄루민 방열판에 설치됨)²)는 2N6344, MAC8M, MAC8N, MAC15N, MAC218A6FP, MAC320, BTA10-600C, BTA08-600SW, BTB06-600BW로 대체될 수 있습니다. 이 설계에는 강제 공기 냉각이 없으므로 트라이악의 최대 부하 전력은 300W를 초과해서는 안 됩니다.

59색 노란색/녹색 LED L-2GYW는 공통 음극이 있는 유사한 LED 또는 내장 저항기가 없는 1개의 기존 연속 발광 LED로 교체할 수 있습니다. 재설계된 구조에 설치된 IR 방출 다이오드 VD5와 포토다이오드 VDXNUMX은 브랜드를 알 수 없는 제품입니다. 장치를 처음부터 만들 때 결함이 있거나 불필요한 리모콘에서 가져온 방출 다이오드를 첫 번째로 사용할 수 있으며 직경 XNUMXmm의 검정색 또는 진한 빨간색 렌즈가 있는 IR 포토다이오드를 두 번째로 사용할 수 있습니다. 하나.

감도를 높이려면 포토다이오드 대신 L610MP4BT/BD와 같은 어두운 렌즈가 있는 실리콘 IR 포토트랜지스터를 설치할 수 있습니다. 유사한 포토트랜지스터는 구형 VCR, 풀사이즈 VHS 캠코더 및 구형 플로피 디스크 리더기에서 찾을 수 있습니다. 포토 센서가 회로 기판에서 멀리 떨어져 있으면 포토 트랜지스터는 절연 차폐선으로 연결됩니다.

퓨즈 홀더 FU1 - 섬유판-4, 섬유판-7. 전원 스위치 - PKN-4-250-41, KDC-A1, ESB2S와 같이 04V의 주 전압에서 최소 99902A의 전류를 스위칭하도록 설계된 두 개의 접점 그룹이 있는 스위치입니다. 초크 L1은 길이가 15~25mm인 두 개의 페라이트 튜브 또는 크기가 6x8x2mm인 W자형 페라이트 자기 코어가 배치되는 U자형 와이어 점퍼입니다.

서비스 가능한 부품으로 완벽하게 제작된 이 장치는 네트워크에 연결한 후 즉시 작동을 시작합니다. 다이어그램에 표시된 값의 표준 포토 다이오드와 저항 R1, R2를 사용하면 장치는 약 35cm 거리에서 손바닥에서 반사되는 방출 IR 다이오드의 펄스에 응답합니다. 포토 트랜지스터를 사용하면 감도가 더 높아집니다. . R20을 저항이 더 높거나 낮은 저항으로 교체하면 그에 따라 유지 시간을 늘리거나 줄일 수 있습니다.

모든 구조 요소는 230V AC 네트워크에 전기적으로 연결되어 있으므로 물 유입으로부터 안정적으로 보호되어야 합니다. 장치를 사전 설정하려면 장치를 네트워크에 연결하는 대신 출력 전압이 18V DC인 실험실 전원 공급 장치(예: [1, 2]에 설명된 것 중 하나)를 사용하여 150을 통해 출력을 연결할 수 있습니다. 옴(1W) 저항, 제너 다이오드 VD10 단자의 극성을 관찰합니다. 이 경우 HL1 LED의 색상을 변경하여 장치의 동작을 제어할 수 있습니다. 이 설계를 통해 장치[3]와 성공적으로 공생하여 함께 작동하는 것이 가능합니다.

문학

Butov A. 자가 재설정 퓨즈 보호 기능이 있는 실험실 전원 공급 장치. - 라디오, 2005, No. 10, p. 54-57.
Butov A. LM2575T-Adj를 기반으로 한 실험실 전원 공급 장치 전환. - 라디오, 2010, No. 3, p. 23, 24.
Butov A. 높은 습도에 대한 경보 장치. - 라디오, 2015, No. 1, p. 49-51.

저자: A. Pakhomov

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