Повышение надежности дымового пожарного извещателя ИП212-43М

В статье рассказывается о доработке пожар­ного извещателя с использованием дополни­тельного источника питания и светодиодного ин­дикатора.

Извещатель пожарный дымовой автономный типа ИП212-43М производства «ИВС-Сигналспецавтоматика» предназначен для обнаружения за­горания, которое сопровождается появлением ды­ма. При срабатывании датчика устройство подаёт тревожный прерывистый звуковой сигнал. Такие и аналогичные извещатели могут применяться в жи­лых зданиях как автономно поодиночке, так и со­единённые в группу параллельно. Кроме контроля за наличием в воздухе дыма, как от загорания, так и от забытой сковороды на работающей кухонной плите, извещатель также реагирует на появление пара, что расширяет его область применения, на­пример, при установке на кухне, устройство проин­формирует вас и о долго кипящем чайнике.

Внешний вид извещателя со снятой крышкой корпуса показан на рис.1. В извещателях ИП212-43М применена горизонтально вентилируемая оптическая камера, защищённая от проникнове­ния насекомых мелкоячеистой металлической сеткой. Для осуществления контроля работоспо­собности извещателя, между платой и основани­ем располагается подпружиненный рычаг, кото­рый вводится в оптическую камеру путем нажа­тия кнопки на лицевой стороне корпуса, чем ими­тируется наличие дыма или пара в оптической ка­мере. Металлическая сетка также является до­полнительным электрическим экраном, образу­ющим с элементами питания извещателя замк­нутый контур, защищающий электрическую схе­му и оптическую камеру от электромагнитных по­мех. Питание извещателя осуществляется от че­тырех гальванических элементов типоразмера ААА (L03, LR03) общим напряжением 6 В.

Рис. 1

Основные параметры извещателя ИП212-43М:

Средний потребляемый ток в дежурном режиме ….. не более 40 мкА

• Потребляемый ток во время подачи звукового сигнала ….. до 100 мА
• Чувствительность дымового датчика ….. 05…0.2 дБ/м
• Максимальная площадь, контролируемая одним извещателем ….. 85 м²
• Громкость сигнала «Пожар» на дистанции в 1 м от извещателя ….. не менее 98 дБ
• Масса ….. 2 кг
• Диапазон рабочих температур ….. -10…+55°С

Алгоритм работы извещателя в дежурном ре­жиме построен по принципу: пауза — контроль — об­работка — пауза, при этом пауза составляет 4.5 с. В цикле «контроль» извещатель тестирует опти­ческую камеру, шлейф (при его наличии) и собст­венный источник питания.

Чтобы увеличить срок службы одного ком­плекта установленных в извещатель гальваниче­ских элементов, устройство можно оснастить ис­точником питания, подключаемым к сети 230 В переменного тока. В этом случае одного ком­плекта щелочных гальванических элементов мо­жет хватить на весь срок службы извещателя ды­ма. В качестве такого источника питания автор применил зарядное устройство типа DA2- 3101EU-(L) для мобильных телефонных аппаратов Siemens. Такой источник питания потребляет от сети 230 В ток около 1.5 мА в дежурном режи­ме работы подключенного к нему извещателя.

Рис. 2

Принципиальная схема источника питания и схема его подключения к извещателю показаны на рис.2. Нумерация элементов источника пита­ния соответствует заводской. Нумерация допол­нительно установленных элементов начинается с цифры «1». Вид на монтаж платы источника пита­ния показан на рис.3.

Рис. 3

Вид на монтаж элементов извещателя ИП212-43М показан на рис.4.

Рис. 4

В источнике питания сделано несколько не­значительных изменений. Установленный защит­ный резистор R1 сопротивлением 10 Ом заменён разрывным резистором сопротивлением 820 Ом. Эта замена вызвана тем, что на печатной плате источника питания, дорожки, по которым идёт сетевое напряжение 230 В переменного тока, расположены на расстояние всего лишь 1 мм между собой. Наличие резистора боль­шего сопротив­ления уменьшает вероятность про­боя между этими печатными до­рожками. Для контроля за ра­ботоспособнос­тью источника питания установ­лен узел на рези­сторе 1R16 и сверхъярком све­тодиоде 1 HL1.

Выходное на­пряжение приме­нённого источни­ка питания при малом токе подключенной нагрузки достигает 9 В, которое снижается до 7 В при токе нагрузки 0.25 А. По этой причине в устройство установлен линейный стабилизатор напряжения на транзис­торе 1VT3, резисторе 1R17, стабилитроне 1VD12 и конденсаторе 1С10. Диод Шотки 1VD10 и диод 1VD11 развязывают автономную батарею пита­ния GB1 и стабилизатор напряжения. При отсут­ствии или разряженной батарее питания сигна­лизатор питается от внешнего источника пита­ния. При отсутствии сетевого напряжения 230 В сигнализатор получает питание от автономной батареи. Элементы стабилизатора напряжения размещены в корпусе извещателя, который свя­зан с источником питания монтажным проводом длиной 4 м.

Детали

В случае неисправности диоды 1N4007 можно заменить UF4007, UF4006, КД247Г, КД258Г. Таки­ми же диодами можно заменить диоды 1N4001 и FR202. Вместо диода Шотки MBRS340T3 можно установить MBRS360T3, MBRD320-MBRD360, 1N5820-1N5822. Для установки этого диода раз­резают печатную дорожку, идущую от пружины батарейного отсека. Применение относительно мощного диода Шотки позволяет получить мень­шее падение напряжения на его переходе при срабатывании датчика в момент подачи звуково­го сигнала. Диод 1N4148 можно заменить 1N914, 1SS1763, 1SS244, КД510, КД521, КД522. Вместо стабилитрона TZMC-7V5 подойдёт BZV55C-7V5, 1N4737A, КС175А, КС175Ж.

Места для установки светодиода 1HL1 в мини­атюрном корпусе источника питания практически не было, поэтому на его месте применён SMD сверхъяркий светодиод белого цвета свечения от узла подсветки дисплея мобильного телефонно­го аппарата.

Транзистор STBV42 можно заменить MJE13001, KF13001, MJE13003. При замене об­ращайте внимание на различие в типе корпуса и цоколёвке выводов. Транзистор КТ503Е можно заменить любым из серий КТ503, КТ6111, КТ6114, КТ645, BC547, SS8050, SS9013, 2SC1815. Подой­дёт экземпляр транзистора с коэффициентом Н_2|э не менее 80. Упомянутые типы транзистором имеют отличия в цоколёвке выводов. Любым из этих транзисторов можно заменить неисправный SMD-транзистор Q2 извещателя.

Если в качестве источника питания будет применён блок питания с выходным стабилизи­рованным напряжением 6.5…7.2 В, то узел па­раметрического стабилизатора напряжения на транзисторе 1 VT3 можно не устанавливать. При выходном напряжении менее 6.8 В такого источника питания вместо кремниевого диода 1N4001 устанавливают диод Шотки, например, 1N5819. Вместо дымового пожарного извеща­теля типа ИП212-43М можно применить ИП212-43, ИП212-43МК, ИП212-43МК1, ИП212-43 АНТИШОК, ИП212-43М АНТИШОК. Стоимость одного такого извещателя около 10-20 USD. Подойдут и другие аналогичные из- вещатели задымлённости, оснащённые звуко­вым сигнализатором. Для одновременного контроля за несколькими объектами применя­ется необходимое количество извещателей, соединённых между собой проводной линией связи в соответствии с прилагаемой к изделию инструкцией.

Автор:  Андрей Бутов, с. Курба, Ярославской обл.