Dispositif d'alimentation en eau automatique pour se laver les mains. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Pour économiser les ressources de la planète et votre propre budget, vous pouvez fabriquer un appareil simple qui réduira la consommation d'eau, d'électricité, de carburant lors d'une opération aussi banale que se laver les mains, rincer la vaisselle à l'eau courante. Il peut être monté à l'intérieur et à l'extérieur sur un terrain personnel, dans une cour domestique, dans un lieu public. L'appareil, si nécessaire, fournit automatiquement de l'eau pendant quelques secondes. Par exemple, s'il faut deux minutes pour se laver les mains, le robinet coule généralement tout le temps. Avec un dispositif d'alimentation en eau automatique, il peut être réduit à 15 ... 30 s.

Le schéma du dispositif proposé est illustré à la fig. 1. Comme base, une unité de contrôle industrielle prête à l'emploi à partir d'un sèche-mains thermique - une "serviette électrique" a été utilisée, beaucoup ont rencontré des appareils similaires dans des lieux publics. Le schéma a été compilé sur une carte de circuit imprimé, la numérotation des éléments est conditionnelle, car il n'y avait pas de désignations de position sur la carte. Lors de la transformation de l'appareil de "sécheur" en "arroseur", des modifications et améliorations mineures y ont été apportées. Étant donné que l'unité de contrôle ne contient aucune pièce unique, il n'est pas difficile de créer vous-même une conception similaire sans utiliser un module prêt à l'emploi.

Riz. 1. Schéma de l'appareil (cliquez pour agrandir)

La tension secteur alternative 230 V est fournie à la charge connectée à la sortie de l'appareil via une liaison fusible FU1, des contacts fermés de l'interrupteur SB1 et un triac ouvert VS1. La charge de ce dernier est constituée de deux électrovannes d'admission K1, K2, d'une lampe à incandescence EL1 et d'une résistance R7. En l'absence de tension aux bornes des enroulements, les électrovannes coupent l'alimentation en eau froide et chaude. La lampe à incandescence est conçue pour éclairer l'évier. La varistance RU1 réduit le risque d'endommagement des enroulements de l'électrovanne par une haute tension due aux surtensions d'auto-induction lorsque l'alimentation est coupée.

Sur la photodiode VD1 et la diode IR émettrice VD2, un capteur de proximité est assemblé, travaillant sur la réflexion. Sur l'élément logique DD1.2 et les éléments R12, R15, C4, VD3, un générateur d'impulsions courtes est réalisé, suivant à une fréquence d'environ 145 Hz avec un rapport cyclique d'environ 10. Lorsque la sortie de DD1.2 ( la broche 4) est log. 0, le transistor VT3 est ouvert, le courant traverse la diode rayonnante VD2. Lorsqu'une impulsion lumineuse de VD1, réfléchie, par exemple, par les mains, frappe la photodiode VD2, les transistors VT1, VT2 s'ouvrent pendant une courte période, et s'il y a en même temps une connexion sur les broches 1 et 2 du DD1.1. 1 élément. 3, alors sa sortie (broche 1.2) aura une tension basse. C'est-à-dire que le fonctionnement du relais photo est synchronisé avec le fonctionnement du générateur sur DDXNUMX, ce qui améliore l'immunité au bruit du capteur photo.

Au journal. 0 à la sortie DD1.1 à travers la résistance de limitation de courant R11 et la diode VD4 Le condensateur C5 est chargé. Le niveau de log apparaît à la sortie de l'élément DD1.3. 1. Ensuite, le condensateur C18 est chargé via R9 et VD9, un journal apparaît à la sortie de DD1.4. 0, et le transistor VT4 s'ouvre. Avec lui, le phototriac de l'optocoupleur U1 s'ouvre, puis le puissant triac haute tension VS1. En conséquence, les enroulements des électrovannes K1, K2 sont alimentés par une tension secteur de 230 V, ce qui débloque l'alimentation en eau. Le temps pendant lequel il s'écoulera après la disparition des impulsions IR réfléchies à l'entrée du photocapteur dépend des paramètres du circuit de temporisation R20C9 (aux valeurs nominales indiquées sur le schéma - environ 7 s).

Lorsque l'appareil est connecté au réseau, la LED HL1 brille d'une couleur verte faible et au moment où la tension d'alimentation est fournie à la charge, elle est jaune vif. Le circuit C3R4 pour les triacs modernes n'est pas nécessaire, et si vous ne prévoyez pas d'installer une lampe à incandescence EL1, elle doit être complètement éteinte. L'inductance L1 réduit légèrement les interférences possibles dues au fonctionnement du commutateur de courant triac et, comme le circuit C3R4, réduit également la probabilité d'ouverture du triac VS1 en raison du bruit impulsionnel dans l'alimentation. S'il y a un tel problème, un filtre LC conventionnel peut être monté à l'entrée d'alimentation de l'appareil.

Par rapport à la version originale, les modifications suivantes ont été apportées à l'appareil :

- varistance RU1 introduite en plus, résistances R8, R19, LED HL1, inductance L1;
- au lieu de R4 avec une résistance nominale de 56 ohms et une puissance de dissipation de 0,125 W, une résistance de valeur nominale de 180 ohms et une puissance de dissipation de 1 W est installée ;
- la résistance R9 (56 Ohm, 0,125 W) est remplacée par une résistance de valeur nominale 68 Ohm (0,5 W) ;
- les résistances R6, R10 et R20 (avec une résistance nominale de 620 Ohm, 10 et 470 kOhm, respectivement) ont été remplacées par des résistances avec la même puissance de dissipation et des valeurs nominales de 470 Ohm, 3,3 kOhm et 2,2 MOhm ;
- au lieu des condensateurs C7 (220 uF) et C9 (1 uF), des condensateurs d'une capacité de 1000 et 4,7 uF, respectivement, sont installés.

La plupart des pièces sont montées sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre à feuille unilatérale (Fig. 2). La vue du circuit imprimé du côté de l'installation des pièces est illustrée à la fig. 3. En tant qu'électrovannes d'eau K1, K2, des vannes simples pour machines à laver automatiques ou des vannes à fermeture libre similaires conçues pour le contrôle AC 230V peuvent être utilisées. Il est souhaitable de prévoir une redondance - dans ce cas, chaque branche de l'alimentation en eau doit être bloquée par deux vannes, à travers lesquelles l'eau passe en série. N'utilisez pas de tuyaux ondulés pour connecter les vannes au système d'alimentation en eau - ils se fissureraient. Ceux en caoutchouc épais feront l'affaire. Le mitigeur, la commande manuelle et les vannes d'arrêt doivent être raccordés au circuit de terre.

Riz. 2. PCB

Riz. 3. Circuit imprimé

Il est inacceptable d'utiliser le fil "zéro" comme dernier.

Les résistances R4, R9, R17 sont importées ininflammables, les R1-7 domestiques ou les résistances filaires dans un boîtier en céramique conviennent également. Les résistances restantes sont MLT, OMLT, RPM, S1-4, S2-14, S2-23 ou analogues avec la puissance de dissipation correspondante. Vari-torus RU1 - disque domestique CH2-1A pour tension de classification 560 V, il peut être remplacé par des FNR-10K561, FNR-14K561, INR14D561, ENC561 importés ou d'autres similaires. Condensateurs C2, C3, C6 - avec une tension nominale de courant alternatif de 275 V ou de courant continu d'au moins 630 V. Condensateurs à oxyde - K50-68, K53-14, K53-19 ou analogues.

Au lieu des diodes 1 N4148, n'importe laquelle des séries 1SS176S, 1SS244, 1N914, KD510A et KD521, KD522 convient. Les diodes de redressement 1 N4007 sont remplaçables par n'importe laquelle des séries 1N4001 - 1N4006, UF4001 -UF4007, KD209, KD243, KD247, diode Zener 1 N5349 - P6KE12A, 1PMT5927BT3.

Remplacement de la puce HEF4093BP - CD4093A, CD4093B, K561TL1, KR1561TL1. Au lieu des transistors KTC9012, vous pouvez utiliser n'importe laquelle des séries SS9012, 2SA1150, 2SB1116, KT6115 (à la place de VT3, il est souhaitable d'installer une instance avec le coefficient de transfert de courant de base le plus élevé possible). L'optocoupleur basse consommation MOC3021 peut être remplacé par n'importe laquelle des séries S21ME3, S21ME3F, S21ME4, S21ME4F (même brochage). Triac BTB12-600C (installé sur un dissipateur thermique en duralumin nervuré avec une surface de refroidissement d'environ 8 cm²) peut être remplacé par 2N6344, MAC8M, MAC8N, MAC15N, MAC218A6FP, MAC320, BTA10-600C, BTA08-600SW, BTB06-600BW. Comme il n'y a pas de refroidissement par air forcé dans cette conception, la puissance de charge maximale du triac ne doit pas dépasser 300 watts.

La LED bicolore jaune/verte L-59GYW peut être remplacée par n'importe quelle LED à cathode commune similaire ou par deux LED continues conventionnelles sans résistances intégrées. Installées dans une conception convertible, la diode émettrice IR VD2 et la photodiode VD1 sont de marques inconnues. Lors de la fabrication d'un appareil à partir de zéro, toute diode émettrice importée d'une télécommande défectueuse ou inutile peut être utilisée comme première, et toute photodiode IR avec une lentille d'un diamètre de 5 mm en noir ou rouge foncé peut être utilisée comme seconde un.

Pour augmenter la sensibilité, au lieu d'une photodiode, un phototransistor IR en silicium avec une lentille sombre, comme L610MP4BT/BD, peut être installé. Des phototransistors similaires peuvent être trouvés dans les anciens magnétoscopes, les caméscopes VHS pleine grandeur et les anciens lecteurs de disquettes. Si le photocapteur est placé à distance de la carte de circuit imprimé, le phototransistor est connecté avec un fil blindé isolé.

Porte-fusible FU1 - DVP-4, DVP-7. Interrupteur d'alimentation - tout avec deux groupes de contacts, conçu pour commuter un courant d'au moins 4 A à une tension secteur de 250 V, par exemple, PKN-41-1-2, KDC-A04, ESB99902S. L'inducteur L1 est un cavalier en forme de U, sur lequel sont placés deux tubes de ferrite de 15 ... 25 mm de long ou un noyau magnétique en ferrite en forme de W de dimensions 6x8x2 mm.

Indubitablement fabriqué à partir de pièces réparables, l'appareil commence à fonctionner immédiatement après avoir été branché au réseau. Avec une photodiode standard et des résistances R1, R2 avec les valeurs indiquées sur le schéma, l'appareil répond aux impulsions d'une diode IR émettrice réfléchie par la paume à une distance d'environ 35 cm.Avec un phototransistor, la sensibilité sera plus élevée. En remplaçant R20 par une résistance de plus ou moins grande résistance, le temps d'exposition peut être augmenté ou diminué en conséquence.

Tous les éléments structurels sont reliés galvaniquement au réseau 230 V AC, ils doivent donc être protégés de manière fiable contre les infiltrations d'eau. Pour préconfigurer l'appareil, au lieu de le connecter au réseau, vous pouvez utiliser une alimentation de laboratoire avec une tension de sortie de 18 V DC (par exemple, l'une de celles décrites dans [1, 2]), en connectant sa sortie via une résistance de 150 Ohm (1 W), en respectant la polarité aux conclusions de la diode zener VD10. Le fonctionnement de l'appareil dans ce cas peut être contrôlé en changeant la couleur de la lueur de la LED HL1. À partir de cette conception, vous pouvez réaliser une symbiose réussie avec l'appareil [3], en les faisant fonctionner ensemble.

littérature

1. Butov A. Alimentation de laboratoire avec protection par fusible à réarmement automatique. - Radio, 2005, n°10, p. 54-57.
2. Butov A. Alimentation de laboratoire à découpage sur le LM2575T-Adj. - Radio, 2010, n°3, p. 23, 24.
3. Butov A. Alarme d'humidité élevée. - Radio, 2015, n°1, p. 49-51.

Auteur : A. Pakhomov

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