Схема:


Случай, когда после длительного ожидания включенный электрический чайник так и не закипел, привел к мысли, что неплохо бы обеспечить визуальный контроль исправности его нагревательного элемента. Дело в том, что встроенный индикатор включения (например, неоновая лампа с гасящим резистором) присоединен параллельно нагревательному элементу и показывает лишь наличие напряжения 220 В на его выводах. Даже если элемент неисправен, сигнальная лампа все равно будет светить, показывая, что чайник включен. В результате было разработано простое устройство, решающее поставленную задачу. Его схема изображена на рисунке выше. Элементы чайника (сетевая вилка ХР1, выключатель SA1 и нагревательный элемент ЕК1) обведены штрихпунктирной линией.

Когда нагреватель исправен, вилка вставлена в розетку, но выключатель разомкнут, ток течет по цепи:
контакт L вилки ХР1,
диод VD1,
резистор R1,
"зеленый" кристалл светодиода HL1,
резисторы R2—R4, нагреватель ЕК1,
контакт N вилки ХР1.
Зеленое свечение светодиода свидетельствует об исправности нагревателя. Потребляемая от сети мощность в этом режиме не превышает 3 Вт.

После замыкания выключателя SA1 ток через "зеленый" кристалл светодиода прекращается, так как цепь его протекания теперь зашунтирована выключателем. Ток течет: от контакта N вилки ХР1 через диод VD2, резистор R5, "красный" кристалл светодиода HL1, резисторы R2—R4 и замкнутый выключатель SA1 к контакту L сетевой вилки. Зеленый цвет свечения светодиода сменяется красным. Через резистор R6 и диод VD3 заряжается конденсатор С1, напряжение с него поступает в цепь питания музыкального синтезатора DA1.

В типовом варианте включения синтезаторов серии УМС (вывод 13 соединен с плюсом питания, это самый экономичный режим) мелодия начинает звучать сразу после подачи напряжения питания. Но это лишь первая из имеющихся в памяти микросхемы мелодий, и повторяется она до выключения питания. Соединив вывод 4 с общим проводом, можно включить вторую по списку мелодию, но синтезатор тоже станет повторять ее до выключения питания.

Если вывод 13 с плюсом питания не соединен, для начала воспроизведения необходимо подать на него импульс высокого уровня длительностью 0,1...0,5 с. При слишком коротком пусковом импульсе прозвучит лишь маленький фрагмент мелодии (пять-шесть нот), а при его достаточной длительности она будет проиграна полностью. Поскольку вывод 12 соединен с общим проводом, по окончании мелодии синтезатор выключится. Подробнее о работе музыкальных синтезаторов можно прочитать в статье В. Дриневского и Т. Сироткиной "Музыкальные синтезаторы серии УМС" ("Радио", 1998, № 10, с. 85, 86).

Описанное выше свойство синтезатора использовано для того, чтобы музыкально подтвердить подключение чайника к сети 220 В и избежать прослушивания одной и той же мелодии до закипания в нем воды и автоматического отключения. Пусковой импульс формирует цепь R7R8C2. Подбирая резистор R6, устанавливают напряжение питания микросхемы DA1 равным 1,5 В. Диод VD3 препятствует разрядке конденсатора С1 через цепь питания светодиода HL1.

Сигнализатор смонтирован на нижней крышке корпуса чайника навесным способом. Резисторы R2—R4 теплоизолированы асбестовой тканью. Микросхема синтезатора приклеена к крышке выводами вверх. К ним, как к монтажным стойкам, припаяны остальные резисторы, диод VD3, конденсаторы и кварцевый резонатор. Пьезоизлучатель НА1 также приклеен к крышке, под ним в ней просверлены несколько отверстий диаметром 1,2 мм для прохода звука.

Светодиод HL1 установлен на место имевшегося в чайнике ранее индикатора включения. Если таковой конструкцией не предусмотрен, светодиод удобнее всего разместить в ручке чайника так, чтобы его свечение было хорошо видно. Он может быть не только указанного на схеме типа, но и другим двухцветным с общими катодами кристаллов, например КИПД41А1-М. В крайнем случае можно применить два обычных светодиода разного цвета свечения, подключив их согласно схеме. Заменив светодиоды, придется уточнить номиналы резисторов R1 и R5, добиваясь достаточной яркости свечения светодиодов при минимальном энергопотреблении.

Вместо трех двухваттных резисторов R2—R4 допустимо установить один сопротивлением 7,5 кОм и мощностью не менее 5 Вт, например, проволочный ПЭВ-5. Конденсаторы С1 и С2 лучше взять импортные с допустимой рабочей температурой 105 °С. Пьезоизлучатель ЗП-3 с успехом заменят аналогичные приборы, которые можно найти, например, в "озвученных" детских игрушках. Заменой диодов КД105Б в рассматриваемом сигнализаторе могут послужить любые другие выпрямительные с допустимым обратным напряжением не менее 350 В.

В качестве музыкального синтезатора DA1 подойдут микросхемы серий УМС8, УМС9, УМС10. Следует только учитывать, что в синтезаторах УМС8-06 и УМС10-56 записана одна длинная последовательность музыкальных фрагментов без пауз. Автор использовал синтезатор УМС8-01, в котором на втором месте записана мелодия песни "Бьется в тесной печурке огонь...".



Редактор — А. Долгий