Ce prezinta proiectul?
Kit-ul electronic DIY vintage prezentat prelungeste durata de functionare a bateriilor de ceas din nichel cadmiu (NiCd), a caror tensiune nu a scazut sub 70% din valoarea tensiunii nominale de 1.5V, prin regenerarea lor periodica, odata la cateva luni.
In realizarea montajului se foloseste un circuit integrat de conceptie originala – BU 1011 cunoscut sub numele de generator de alarma. Acesta a fost proiectat si pus in fabricatie la IPRS Baneasa, cu scopul de a o oferi o solutie unitara constructiei sistemelor electronice de supraveghere si avertizare, automatizari care necesita sisteme de averizare opto-acustice, securizari, protectii antifurt.
Cum functioneaza montajul?
Desi BU1011 nu are echivalent compatibil terminal cu terminal, pe piata de componente exista si alte circuite integrate asemanatoare ca schema bloc si domeniu de aplicatie. Un astfel de circuit este LM 1801 – National Semiconductor – produs pentru aplicatii care utilizeaza detectoare de fum. Un alt circuit din familia generatoarelor de alarma, proiectat special pentru detectoarele de fluide este LM 1830.
In figura 1 se prezinta schema bloc a circuitului, care pune in evidenta urmatoarele blocuri:
1. Blocul de alarma in componenta caruia intra:
- o referinta de tensiune cu diona Zenner polarizata intern;
- comparatorul de tensiune CP1;
- comparatorul de tensiune CP2, cu una din intrari conectata la referinta de tensiune;
- logica de mixare a iesirilor comparatoarelor cu o functiue de tip SI-SAU;
2. Amplificatorul operational AO;
3. Amplificatotorul inversor INV.
In majoritatea aplicatiilor cu ajutorul comparatorului CP1 se realizeaza un oscilator care poate transmite la iesirea blocului de alarma semnale intermediare. Frecventa de oscilatie se poate fixa din exteriorul circuitului, cu grupul de componente R2, R1, C1.
Comparatorul CP2 permite trecerea oscilatiilor catre iesire (generarea alarmei) numai in cazul in care tensiunea de pe terminalul 15 este mai mica decat referinta de tensiune.
Alarma poate fi declansata si independent de starea comparatoarelor CP1, CP2, prin aplicarea unei tensiuni mai mai ca 1V pe terminalul 12 al circuitului integrat.
Pentru a intelege mai bine functionarea circuitului integrat BU 1011, am atasat mai jos datele de catalog:
Montajul prezentat in figura 2 realizeaza regenerarea bateriei la un curent constant (100uA) si intrerupe alimentarea bateriei cand tensiunea la bornele ei depaseste 1.5V. In acest fel regenerarea bateriei se face nesupravegheata, fara riscul deteriorarii ei.
Pe timpul incarcarii, dioda electroluminescenta LED lumineaza continuu, iar la sfarsitul incarcarii ea se stinge. In lipsa bateriei sau cand bornele acesteia nu sunt bine contactate dioda LED lumineaza intermitent. Schema bloc a montajului se da in figura 3.
Alimentarea bateriei se face de la iesirea blocului de alarma (terminalul 7) prin intermediul rezistorului variabil RV2 cu ajutorul caruia se poate regla valoarea curentului de incarcare.
Amplificatorul operational AO este in configuratie de comparator cu histeresis. Tensiunea la bornele bateriei este comparata cu o tensiune de referinta, fixata pe divizorul rezistiv R1 + RV1 si R2. Cand potentialul bateriei depaseste valoarea de referinta, iesirea amplificatorului operational basculeaza, aplicand o tensiune de aproape 0V pe iesirea portii logice SAU. Poarta logica se blocheaza si intrerupe alimentarea bateriei. Dioda D5 impiedica descarcarea bateriei prin RV2 + R5, R4 si LED dupa intreruperea incarcarii.
Atunci cand bateria nu este conectata in circuit, montajul functioneaza ca un generator de relaxare: condensatorul C6 se incarca prin grupul RV2 +R5, D5 si se descarca prin intrarea amplificatorului operational (care absoarbe un curent de 2..3uA).
In schema electronica (figura 2) rezistorul variabil RV1 are rolul de a fixa tensiunea maxima aplicata beteriei in intervalul 1.5 – 1.55V. Valoarea curentului de incarcare se regleaza cu ajutorul rezistorului variabil RV2 in intervalul 100..120uA. Alimentarea montajului se poate face atat in curent continuu de la o sersa de tensiune 10-15V cat si in curent alternativ de la transformator de sonerie 8-10V, 50Hz.
Caracteristicile tehnice ale montajului:
- Tensiunea de alimentare: 8-10Vca / 10-15Vcc
- Tensiunea de iesire: minim 1.5V
- Curentul de regenerare: min. 0.1 mA
- Curentul absorbit de sursa: max. 18 mA
Lista de componente necesare (cu echivalentele recente):
- IC1 – circuit integrat BU1011 (pentru ca nu are echivalent compatibil pin la pin, montajul poate fi adaptat folosind LM 1801 sau LM 1830)
- D1 – D5 – diode redresoare – 1N4007
- D6 – LED rosu
- C1 – C4 – condensator 3.3nF
- C5 – condensator 220uF/25V
- C6 – condensator 4.7uF/40V
- R1 – rezistor 33k (min 0.25W)
- R2 – rezistor 10k (min 0.25W)
- R3 – rezistor 470k (min 0.25W)
- R4 – rezistor 1k – 1.2k (min 0.25W)
- R5 – rezistor – 15k (min 0.25W)
- R6 – rezistor – 47k (min 0.25W)
- RV1 – semireglabil 25k
- RV2 – semireglabil 100k
- Cablaj imprimat sau placa de test tip breadboard
- Cositor sau fire de legatura
Descarca prospectul original I.P.R.S. Baneasa 8606
Pentru ca circuitul integrat B1011 nu mai este fabricat si nu are echivalent pin la pin pe piata, cel mai probabil il gasiti la colectionari sau la pasionatii de eletronica vintage. In cazul in care reusiti sa-l procurati, am atasat si schema lui interna pentru a intelege mult mai bine functionalitatea acestuia.
Mai jos am atasat imagini cu produsul asamblat. Desigur, astazi montajul poate avea o dimensiune mai mica.
Probabil multi dintre voi va intrebati cum era impachetat sau distribuit acest kit electronic DIY. Mai jos am atasat cateva poze cu produsul impachetat(nou) si continutul plicului. Multumim dlui Marius Balauta pentru furnizarea pozelor.
Surse:
De asemenea, multumim dlui Romulus Mihai pentru furnizarea pozelor cu datele de catalog pentru circuitul integrat BU1011 din cartea „Radu Rapeanu / Leonard Sarbu – 30 de aplicatii practice ale circuitului integrat BU1011, Editura Tehnica 1985”.
Mdah, l-am facut dar nu-mi aduc aminte cum l-am si prajit dupa cateva utilizari.
Cam trist ca nu se mai produce BU 1011. Am vazut ca sunt sute de aplicatii relativ usor de conceput, care de altfel sunt si utile.
βM 1011, generator de alarma, face parte din gama ariilor tranzistorizate neconectate.
Un proiect experimental, care ar fi fost in continuare de mare success datorita gamei largi de aplicatii in care ar putea fi folosit.
Diferit de fratii sai, el este un CI extrem de versatil, se pot „inventa” sute de aplicatii in jurul sau, fiind folosit foarte des in acei ani si in aplicatiid e tip idnustrial, datorita versatilitatii si stabilitatii sale.
Din pacate proiectul βU ….a fost abandonat, ca si celelalte proiecte…ca sid ealtfel Industria Electronicii in Romania.
Am si eu unul care ma scuteste de cumpararea bateriilor pentru testarea diferitelor ceasuri .