Этот замок на тиристорах сможет собрать практически каждый, кто знаком с радиотехникой и знает закон Ома. Но, несмотря на свою простоту, он весьма надежен, и подобрать код на нем практически невозможно.
Как открыть дверь?
Чтобы открыть дверь, снабженную этим замком, необходимо набрать заранее запрограммированный трехзначный цифровой код на пульте из десяти кнопок. Причем кнопки нужно нажимать в определенной последовательности. При неправильной последовательности замок не откроется.
После открытия двери происходит сброс набранного кода, и замок возвращается в исходное состояние. Изнутри помещения замок можно открыть отдельной кнопкой, размещенной возле двери.
Важно! При нажатии не на ту кнопку схема блокируется. Чтобы ее разблокировать для повторного набора, необходимо нажать на кнопку вызова. При этом прозвучит громкий звуковой сигнал.
Схема и конструкция
Сердцем устройства являются три тиристора (Т1-Т3), включенные последовательно и образующие статический переключатель. Четвертый тиристор (Т4) служит для блокировки замка при неправильном наборе номера. Пульт представляет собой 10 кнопок (S1-S10) без фиксации, работающих на замыкание.
Концевой выключатель В1 служит для сброса устройства при открытии двери. Кнопка S11 сбрасывает замок и одновременно включает квартирный звонок Зв. Она работает на переключение и тоже не имеет фиксации. S12 открывает дверь простым на нее нажатием. Кнопка расположена изнутри помещения и позволяет из него выйти или открыть дверь посетителю. Якорь электромагнита Эм механически связан с ригелем замка.
Как работает
Как было замечено выше, тиристоры Т1-Т3 образуют статический переключатель с зависимым срабатыванием ключей. Чтобы открылся тиристор Т2, необходимо чтобы Т1 был уже открыт. Для срабатывания Т3 необходимо предварительно открыть Т1 и Т2. Работает схема следующим образом.
При нажатии на кнопку S5 на управляющий электрод Т1 подается положительное относительно катода напряжение и он отпирается. Если теперь отпустить кнопку, то тиристор останется открытым за счет тока, протекающего через резистор R1. При нажатии на кнопку S1 ничего не произойдет, поскольку катод Т3 «висит» в воздухе за счет большого сопротивления закрытого тиристора Т2. Если нажать на кнопку S4, откроется Т2 и разрешит открытие Т3. При отпускании кнопки Т2 тоже остается открытым за счет резистора R2.
Теперь нажатие на S1 вызовет открытие последнего тиристора в ключе, электромагнит Эм сработает и втянет ригель замка. Одновременно загорится сигнальная лампа Л1, а тиристор останется открытым и после отпускания кнопки за счет тока через электромагнит. Таким образом, чтобы открыть дверь, необходимо последовательно кратковременно нажать на кнопки S5, S4, S1, а кодом открытия будет число 430.
Число 430 выбрано условно. Подключая управляющие электроды Т1-Т3 к другим кнопкам, можно закодировать замок на любую другую последовательность. Остальные кнопки соединяются между собой и подключаются к управляющему электроду Т4.
При открытии двери концевой выключатель В1 разорвет питание схемы, тиристоры закроются и замок придет в исходное состояние. Для того, чтобы выйти из помещения или открыть дверь посетителю, необходимо нажать на S12, которая подаст на электромагнит напряжение в обход тиристоров Т1-Т3. Эту кнопку необходимо удерживать до тех пор, пока дверь не будет открыта.
Теперь по узлу защиты от подбора кода. Нажатие на кнопки S2, S3, S6-S10 вызовет отпирание тиристора Т4. Он зашунтирует питание пульта, (пульт питается через диод Д1) и таким образом заблокирует замок. При отпускании неверно нажатой кнопки Т4 останется открытым за счет тока, протекающего через резистор R6. Разблокировать устройство можно кратковременным нажатием на кнопку вызова S11. Она снимет питание со схемы и одновременно включит квартирный звонок. При этом тиристор Т4 (и Т1-Т2, если они были открыты) закроется, и набор кода можно повторить.
И в завершение о номиналах резисторов R1, R2 и R6. Он должен быть таким, чтобы ток через соответствующий открытый тиристор был не ниже тока удержания. То есть должно соблюдаться условие Iпр > Iуд, где:
- Iпр – прямой анодный ток;
- Iуд – ток удержания.
Для расчета сопротивления резисторов удержания воспользуемся формулой:
Uи/ Iуд > R
где:
- Uи – напряжение источника питания в вольтах;
- Iуд – ток удержания тиристора в амперах (указан в технической документации на прибор);
- R – номинал резистора в омах.
Подставив в формулу величину питающего напряжения и ток удержания, который зависит от типа применяемых тиристоров, несложно рассчитать номиналы резисторов R1, R2 и R6. Тиристоры Т1-Т3 выбираются исходя из напряжения питания схемы и тока, потребляемого электромагнитом. Тиристор Т4 – любой, выдерживающий напряжение источника питания. Его задача – зашунтировать цепи питания клавиатуры.
В этой конструкции для запирания двери удобно использовать электромагнитный замок. Но если дверь наружная, то лучше использовать обычный механический, самозащелкивающийся с ригелем, втягивающимся электромагнитом. Ведь дверь с электромагнитным замком при пропадании питающего напряжения просто откроется.
Устанавливая электромеханический замок, необходимо предусмотреть аварийную ситуацию – пропадание напряжения питания. Тут либо придется использовать резервное питание от аккумулятора, либо, что проще и надежнее, использовать электромеханический замок с возможностью механического открытия ключом.
Вот и все об этой конструкции. Возможно, этот замок кому-нибудь пригодится, но в любом случае познакомится с таким интересным решением лишним не будет.
