Юный техник, 2000 № 07

Радиолюбители горазды на разного рода выдумки. Именно они становятся душой и сердцем технического оборудования домашних и школьных дискотек, новогодних вечеров. А какой только электро- и радиоаппаратуры здесь не встретишь: магнитофоны, гирлянды огней, устройства для ритмических световых эффектов, микрофоны, цветомузыкальные экраны. Зачастую все это собирается «с бору по сосенке», а потому управлять таким комплексом приходится, оперируя несколькими выключателями, расположенными в разных местах. Включить сразу все эффекты не получается. Но так ли уж сложно пустить в работу сразу несколько электроприборов, пусть даже рассчитанных на питание каждого из них от своего источника, имеющего отличное от других напряжение и полярность? Устройство, схематически изображенное на рисунке 1, можно воспроизвести на школьных занятиях[1].

Для упрощения принята что имеется три электрических потребителя R1…R3 со своими источниками G1…G3. Управляющее ими устройство содержит диоды VD1…VD8 и общий одноцелевой выключатель SA1. К средним точкам диодных пар VD1, VD2…VD5 и VD6 одним выводом присоединены потребители, а к VD7 и VD8 — все источники без различия полярности включения, величин напряжения и токовых нагрузок. Пока выключатель SA1 разомкнут, все цепи с источниками, имея одну общую точку (верхняя «перекладина» на рисунке), оказываются разобщенными посредством указанных диодов, и токи через нагрузки не текут. При этом диод VD7 заперт обратным напряжением холостого хода источника G3, a VD8 — наибольшим из напряжений источников G1, G2. Что происходит со схемой, когда выключатель SA1 замыкается, иллюстрирует рисунок 2.

В каждой упомянутой паре диодов анод одного оказывается соединенным с катодом другого.

При таком соединении пары диодов утрачивают свойство односторонней проводимости. В этом случае цепи нагрузок вместе со своими источниками оказываются независимо замкнутыми перемычкой между узлами А, Б, и в них циркулируют токи, величины которых определяются уровнем напряжения своего источника и сопротивления нагрузки. Величина и направление тока в перемычке зависят от параметров цепей с источниками и могут быть определены по 1-му закону Кирхгофа[2] (рис. 3).

В рассматриваемой системе в качестве источников можно применять не только батареи гальванических либо аккумуляторных элементов, но и выходы выпрямителей трансформаторных блоков питания.

Внимательный читатель, конечно, заметил: коль скоро устройству управления безразличны величины и полярность напряжений источников, то с тем же успехом в систему могут «вклиниваться» источники переменного тока в виде вторичных обмоток трансформаторов или электромашинных генераторов. Последние могут входить, например, в группу ветроэлектрических агрегатов, работающих на нагрузки раздельные, но коммутируемые одновременно.

Что касается выбора диодов для нашего устройства, стоит руководствоваться следующим: рабочее напряжение диодов должно превышать наибольшее из напряжений источников; токи для пар VD1 и VD2…VD5 и VD6 могут соответствовать токам своих нагрузок или наибольшей из них.

Токи диодов VD7 и VD8, а также выключателя SA1 лучше взять равными сумме токов всех нагрузок. В заключение заметим, что пользование выключателем SA1 с ручным управлением бывает не всегда удобно: устанавливая его на пульте управления, придется тянуть к нему кабель с жилами, рассчитанными на относительно большой ток и, возможно, на нежелательно повышенное напряжение. В таком случае вместо ручного выключателя лучше установить вместе с диодами электромагнитное реле; его контакт будет действовать в «силовой» цепи, а надежно изолированную обмотку можно связать легким и безопасным в обращении кабелем с кнопкой или тумблером на пульте.

Ю.ГЕОРГИЕВ

ЧИТАТЕЛЬСКИЙ КЛУБ

Читальный зал

«Практически все издания сегодня пишут, что не рецензируют произведения читателей, а получая их, должно быть, бросают в корзину… Мне все равно, куда перетечет содержимое этого конверта: в мусоропровод или на страницы солидного журнала. Только вот что обидно — нет обратной связи… А мне бы хотелось знать — понял меня хоть один человек на свете или нет?.. Тогда, по крайней мере, будет ясно, что силы и время потрачены не зря».

Хворостин Денис, г. Миасс,

Челябинская область