Ультразвуковий генератор туману

4

Вітаю, радіоаматори-самоделкіни!

За вікном осінь, холоднішає, а значить скоро в будинках буде включено опалення. Це тягне за собою не тільки нагрівання повітря, але і його осушення — багатьом знайома ситуація, коли взимку в сильні холоди «розпечені» батареї опалення призводять до падіння вологості повітря до критично низьких 15-20%. Недостатня вологість повітря, в свою чергу, сприяє розвитку простудних захворювань, та й просто робить перебування в приміщенні некомфортним. Хтось для підвищення вологості користується простими народними засобами, в дусі мокрого рушника, повішеного висихати на батарею, але можна підійти до проблеми більш творчо і зробити ультразвуковий генератор туману, який буквально буде розбивати воду в пил, моментально випаровуючи її в повітря. Для побудови генератора туману потрібно основний елемент-спеціальна п’єзопластина з резонансною частотою в діапазоні 100-150 кгц, саме вона представлена на верхній фотографії. П’єзопластини для таких генераторів можуть бути розраховані на різні частоти, аж до мегегерц — в даному ж випадку підійдуть строго із зазначеного діапазону.

Принцип роботи уз генератора туману простий-п’єзопластина коливається з високою частотою, змушуючи воду розбиватися на дрібні-дрібні крапельки, що утворюють туман. Таким чином, крім самої п’єзопластини знадобиться електрична схема, що створює коливання на її резонансній частоті.

Вище представлена загальна концепція схеми. Складається вона з двох частин — генератора прямокутних імпульсів і силової частини, безпосередньо коммутирующей п’єзопластину. Для складання автор представив конкретну схему із зазначеними номіналами:

В якості генератора імпульсів виступає популярна мікросхема ne555, включена за стандартною схемою. В її обв’язці є змінний резистор rp1, службовець для підстроювання генерується частоти, ця частота повинна збігатися з частотою резонансу п’єзопластини. Налаштування можна зробити після складання всієї конструкції, знайшовши те положення резистора, при якому інтенсивність утворення туману буде максимальна. У ланцюзі живлення мікросхеми ne555 стоїть стабілізатор 78l05, забезпечуючи рівно 5в на виході, незалежно від вхідної напруги. З 3-го виведення мікросхеми знімається високочастотний сигнал і подається на затвор силового польового транзистора. Зверніть увагу, що в даному випадку застосований потужний транзистор з логічним рівнем затвора irlz44, напруги 5в на його затворі досить для повного відкриття каналу. В процесі роботи він буде нагріватися, тому його потрібно розмістити на невеликому радіаторі. Для того, щоб продуктивність установки була достатньою, напруга живлення силової частини повинна становити 20-26 вольт, ця напруга подається на контакт «v_drive» схеми. У ланцюзі стоку транзистора можна побачити індуктивність номіналом 330 мкгн, сюди підійде готовий дросель, розрахований на струм 1-2а. Також силова частина містить пару конденсаторів на 100 нф (найкраще взяти плівкові) і саму п’єзопластину. На зображенні нижче наведені осцилограми сигналів з працюючої схеми, взяті в точках тр2 і тр3.

Таким чином, для схеми потрібно досить висока напруга живлення — 20-26в, від якого буде працювати і силова частина, і мікросхема ne555 (завдяки стабілізатору). З огляду на, що блоки живлення на таку напругу зустрічаються нечасто, має сенс зібрати dc-dc перетворювач, на вхід якого вже можна подавати більш «доступні» 5-12в. Таким чином, генератор туману зможе працювати навіть від будь-якого usb виходу зі струмом не менше 2а. Перетворювач зібраний на мікросхемі mc34063a по стандартному її включенню.

Номінали на схемі розраховані на вихідну напругу 20в, при цьому на схемі є кнопка s1 — при її натиснутому положенні вихідна напруга підвищується до 26в, в результаті можна короткочасно підвищити інтенсивність утворення туману. Дросель l1 повинен бути розрахований на струм не менше 1а, конденсатор с3 на напругу не менше 50в. В іншому схема не має особливостей, досить просто правильно зібрати.

Важлива умова — схему не можна запускати, коли п’єзопластина знаходиться на повітрі, а не у воді — це може привести до її миттєвого виходу з ладу. Готову конструкцію можна розташувати у відповідному корпусі і використовувати для щоденного зволоження повітря в квартирі. При цьому є ще один нюанс-використовувана вода, в ідеальному випадку, повинна бути дистильованою, в крайньому випадку можна брати фільтровану кип’ячену воду. Звичайна вода з під крана містить багато мінеральних речовин, які разом з крапельками будуть випаровуватися в повітря, покриваючи з часом меблі і стіни білим нальотом. Вдалої збірки!джерело (source)