Акустический выключатель
И. НЕЧАЕВ, г. Курск
Зто устройство включает и выключает различные нагрузки, питающиеся от сети (осветительные устройства, электрорадиоаппаратуру). Достаточно слегка ударить или щелкнуть по его корпусу. В качестве коммутаторов сетевого напряжения применены мощные высоковольтные полевые транзисторы, что дает ряд преимуществ. Во-первых, исключает импульсные помехи, создаваемые коммутаторами на тиристорах. Во-вторых, позволяет управлять очень маломощной нагрузкой, так как полевые транзисторы, в отличие от тиристоров, не имеют так называемого "тока удержания" и остаются открытыми при сколь угодно малом токе. И, в-третьих, мощность, расходуемая на управление полевыми транзисторами, очень мала.

Схема выключателя показана на рис. 1. Датчиком вибрации служит обычный пьезоэлектрический излучатель ЗП-22, обозначенный на схеме как микрофон ВМ1. На транзисторе VT1 собран усилитель. Режим этого транзистора подобран таким образом, что в состоянии покоя напряжение на его коллекторе не превышает 1 ...1,5 В, что для подключенного к нему входа цифровой микросхемы соответствует низкому логическому уровню.
При щелчке по датчику на выходе усилителя образуются положительные импульсы, поступающие на вход С триггера DD1.1. Каждый импульс {или группа импульсов, прошедших за время, меньшее времени перезарядки конденсатора СЗ через резистор R3) изменяет
состояние триггера на противоположное. При высоком уровне на выходе триггера открыты коммутирующие нагрузку транзисторы VT2 и VT3. Так как они включены встречно-последовательно, один полупериод тока нагрузки протекает через канал первого транзистора и защитный диод второго, а полупериод противоположной полярности — наоборот. При низком уровне на выходе триггера напряжение затвор—исток полевых транзисторов близко к нулю, и они закрыты, ток через нагрузку не течет.

Усилитель и микросхема питаются от параметрического стабилизатора напряжения на диоде VD4, резисторах R5—R8 {они соединены последовательно, чтобы обеспечить необходимую рас-
сеиваемую мощность) и стабилитроне VD3. Конденсатор С2 — сглаживающий. Цепь VD1VD2R4 защищает выход микросхемы от наводок со стороны сети.
Выключатель собран на односторонней печатной плате из фольгированно-го стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2. Для уменьшения размера платы детали применены малогабаритные и для поверхностного монтажа. Резисторы — Р1-12, конденсаторы С1, СЗ — К10-17 или аналогичные импортные, конденсатор С2 — оксидный танталовый.

Элементы для поверхностного монтажа вполне возможно заменить обычными, но размеры устройства придется заметно увеличить. Например, можно использовать конденсатор С2 серии К50 или аналогичный импортный. При замене микросхемы 74HC74D на К561ТМ2 входы R и S последней необходимо соединить с общим проводом. Биполярный транзистор годится любой из серий КТ3102, КТ315. Максимальное напряжение исток—сток закрытых полевых транзисторов IRFBC40LC — 600 В, сопротивление открытого канала — 0,5...0,6 Ом. При необходимости их можно заменить транзисторами IRF840. В качестве датчика, кроме ЗП-22, подойдут и другие пье-зоиэлучатели, например, ЗП-1 илиЗП-3.
Плату выключателя помещают, как показано на рис. 3, в пластмассовый корпус, к стенке которого приклеен пьзоизлучатель — той стороной, на которой установлен его пьезоэлемент, это повышает чувствительность. Собранный прибор укрепляют на стене или на столе, все внешние соединения делают надежно изолированными проводами. Мощность коммутируемой нагрузки не должна превышать 250...300 Вт. при большей полевые транзисторы необходимо снабдить теплоотводами.