В этой статье новой физики будет немного. Зато мы познакомимся с целым классом современных радиодеталей и соберем вещь, практически полезную каждому человеку.
Еще в середине ХХ-века, осваивая сверхвысокие частоты в несколько гигагерц, радиотехники стали создавать радиодетали без проволочных выводов, создающих слишком большие для таких частот паразитные емкости и индуктивности. Ну, а сейчас такие детали даже в низкочастотных устройствах уже стали стандартом. Они называются SMD-элементы. Детали представляют собой плоский прямоугольничек с металлизированными узкими торцами, которыми он и припаивается к дорожкам печатной платы со стороны фольги. Достоинства очевидны - способность работать на очень высоких частотах, малые габариты и вес. Нет нужды сверлить множество мелких отверстий в плате, ломая порой тонкие сверла. Есть и недостатки: неудобство замены деталей в случае ремонта или необходимости их подбора при настройке. Отсутствие маркировки на конденсаторах и других элементах. Ограниченная мощность. А также более бедный выбор по сравнении с классическими элементами. Впрочем, ничто не мешает нам комбинировать на одной плате SMD-элементы и обычные радиодетали.
Существует множество их типоразмеров. Наиболее популярный обозначается типом 1206. Он не слишком микроскопический для ручного монтажа - 2х3 мм, его резисторы имеют мощность рассеивания 0,25 Вт - в большинстве случаев это в самый раз. Поставляются вставленными в ячейки картонной ленты, заклеенной тонкой бумагой или пленкой.
Для нашей новой поделки закупите, например, на Али, не меньше 20 шт. резисторов сопротивлением 200 - 220 Ом. Принцип маркировки резисторов тремя цифрами известен вам по современным конденсаторам - первые две цифры - мантисса, а третья - порядок величины. Проще говоря, количество нулей, которые дописать к первым двум, чтобы получить сопротивление в омах. То есть, на нужных нам резисторах должно быть написано 201 или 221.
Автор уже много раз призывал познавать естественные науки. Ведь новости идут валом. Принят закон о цифровом рубле. Это - не деньги, а электронная версия горбачевских талонов, которые можно отоварить только тем, что разрешит некий неведомый дядя. Запрещено делать УЗИ без направления врача. Могут перестать быть бесплатными многие медицинские услуги. Вполне возможно, что вам придется самим создавать рентгеновские трубки или химичить антибиотики в стиле аниме "Доктор Стоун". Просто для того, чтобы спасти свою жизнь. Создается единая биометрическая система. И запреты, запреты, запреты, штрафы, сроки.
Я не намерен копаться в конспирологических теориях. Да мне и наплевать, что это - решения заседания "мирового правительства", состоявшегося такого-то числа на такой-то вилле или яхте в таком-то персональном составе? Или случайное совпадение схожих устремлений верхушек разных стран? Просто я вижу, что некие никем не избираемые личности нас ШАГ ЗА ШАГОМ, ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО и МЕТОДИЧНО лишают наших прав и свобод настолько нагло и в такой степени, что отнимают самое ПРАВО НА ЖИЗНЬ. Нас лишают свободы передвижения, обычных рыночных свобод выбирать, что купить, у кого, когда или не покупать вовсе, а копить. Нас лишают права на митинги и демонстрации, на доступ к медицинской помощи, на неприкосновенность личной жизни и сведений о здоровье. Под любыми, самыми смехотворными предлогами: то никак не определенного "международного терроризма", то некоего насморка, то изменений климата (а эта система в принципе может быть статичной?), то сотворенного теми же верхушками голода. (Говорят, что ими даже всерьез рассматривается запуск утки о вторжении инопланетян) И наша верхушка, якобы противостоящая Западу, якобы возглавляющая антиколониальную борьбу, несётся исполнять их желания. Моментально отбрасывает успешно работавшие десятилетиями еще с советских времен медицинские нормативные документы в пользу никем не проверенных указивок ВОЗ и прочих странных структур. И почему-то, несмотря на все санкции, аппаратура для внедрения биометрии и электронных "денег" находится.
Лощеные аристократы, окончившие несколько престижнейших западных университетов, и гопники, воспитанные в подворотнях и школьных туалетах - интеллектуальные и моральные уроды, которым не дано находить или хотя бы стремиться находить гармоничные решения, выгодные для большинства народа, способны только заводить в тупик государства, группы государств и всю планету целиком. Они не способны быть ЛИДЕРАМИ, но надеются стать надсмотрщиками в электронном концлагере.
Они решили победить силу права правом сильного? Но в эту игру можно играть и вдвоем. Накапливайте ЯСНЫЕ, ВЗАИМОСВЯЗАННЫЕ знания, практический опыт, инструменты и приборы. И мы обретем такую силу, какая им и не снилась. Для начала - научимся удовлетворять сами свои потребности практически из ничего, иной раз буквально из воздуха (это я покажу позднее). А сейчас - одна важная самоделка.
В Японии их называют кайро (カイロ). Это - химические грелки. Вещь порой просто спасительная, когда вы например вспотели и, не имея возможности переодеться, вынуждены сидеть с холодной мокрой одеждой на спине. Или если у вас где-то стынут ноги или почки.
Подобные штуки отечественного производства продаются и у нас в магазинах товаров для туристов. Удобно, но и недостатков куча. Прежде всего, они - одноразовые. Так что о регулярном применении и речи быть не может. К тому же спортивные магазины, как правило, продают их только в холодный сезон. (Вот еще довод к тому, чтобы никакой чужой дядя не устанавливал вам ваши потребности). Неравномерная выработка тепла, а о заявленных на их упаковке 10 часах сколько-нибудь заметного нагрева и мечтать нечего. Некий химический запах тоже ощущается.
Давайте лучше сделаем себе электрическую грелку! Вот только самое сердце ее - подходящий нам нагревательный элемент мы в готовом виде не найдем. Так что придется делать его самим. А требования к надежности и безопасности - высочайшие. Ведь мы будем на нем лежать, ворочаться во сне, сидеть, всячески перегибать. И при этом должны быть исключены обрывы и короткие замыкания. Не должно быть и точечных источников высоких температур, способных сделать ожог. После долгих раздумий и многолетней практики использования автор выработал предлагаемую конструкцию. Постарайтесь воспроизвести ее в точности.
Основой нагревательной пластины является кусочек одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной никак не меньше 2 мм и размерами 20х60 мм со всеми скругленными углами и гранями. В его углах сверлятся 4 отверстия диаметром около 3 мм. Чтобы края отверстий не перебили проходящие через них провода, снимите с них фаску несколькими оборотами (можно в руках без дрели) более толстого сверла. Фольга на пластинах сохраняется, но в ней делается 2 косых промежутка около 1 мм шириной. Лучше всего это делать травлением, чтобы не ослабить пластину механически, но можно и продрать их резаком или надфилем. Над ними и паяются 4 SMD-резистора.
Легко сообразить, что при такой схеме общее сопротивление пластины будет равно сопротивлению одного резистора. При максимальном напряжении питания в 12 В общая мощность пластины составит не более 0,7 Вт, а на 1 резистор придется не больше 0,2. К тому же, широкая поверхность медной фольги, непосредственно спаянной с резистором, сразу же распространит тепло на большую площадь. Так что не стоит опасаться возможностей ожога и неравномерного распределения тепла.
И все-таки, когда мы всей своей массой будем ворочаться над такой пластиной, она вряд ли удержится от деформаций, которые могут просто порвать пайки резисторов или даже сами эти детали. Поэтому в центре просверлено еще одно отверстие, чтобы пластина, в случае чего, упруго деформировалась строго посредине, а не по резисторам.
Провода к пластинам пропускаются через отверстия по углам так, чтобы изгиб провода на выходе из отверстия происходил по толстой незачищенной части провода. Такой параллельной цепочкой соедините 3-4 таких нагревательных пластины. Провод лучше всего советский марки МГТФ-0,2. Он состоит из множества тонких очень гибких жил, а его фторопластовая изоляция обладает высокой термостойкостью.
Всю цепочку зашейте в чехол из плотной ткани, например, махрового полотенца, тщательно пришивая каждую пластину за углы на положенное ей место на некотором расстоянии друг от друга. Чехол осуществит электрическую изоляцию, способствует еще более равномерному распределению тепла и дополнительно смягчит механические нагрузки на пластины.
Теперь осталось создать удобный и надежный регулятор нагрева. Схема ничего необычного собой не представляет - переменный резистор по схеме потенциометра и эмиттерный повторитель. Однако в нее включены некоторые цепи защиты.
Диоды VD1, VD2 должны быть обычными кремниевыми. Не германиевыми и не с барьером Шоттки. При протекании некоего тока на них создается падение напряжения около 1,2 В, достаточно стабильное ввиду нелинейности их характеристики. Этого более, чем достаточно для открытия VT1. Однако по мере роста тока нагрузки увеличивается падение напряжения на низкоомном, всего 1 Ом, резисторе R3. Это падение вычитается из тех самых 1,2 В. И уже при токе около 0,5 А напряжение становится не вполне достаточным для открытия транзистора. Дальнейшее нарастание тока сильно сдерживается. Благодаря этому транзистор не выгорит мгновенно, например, при случайном кратковременном замыкании. Транзистор следует установить на хороший ребристый радиатор достаточной площади. Корпус регулятора во всех стенах должен иметь достаточно вентиляционных отверстий.
Все же автор столкнулся со случаями выхода из строя указанного транзистора при работе на грелку из 5 пластин, хотя паспортная мощность рассеивания и не была превышена. В таких случаях желательно применение более мощного транзистора типа BD237. Кстати, если вы используете диоды, выдерживающие ток более 0,3 - 0,5 А (а они не столь уж дороги и громоздки), то они не выгорят даже при пробое коллекторного перехода транзистора. Сгодятся, например, 1N4001 или советские КД209.
Переменный резистор может быть сопротивлением 1,5 - 2 кОм. Цепочка из резистора и светодиода позволяет оценивать степень нагрева по яркости его свечения и определять исправность регулятора.
Вот только печатную плату впервые за время существования канала я предложу читателям разработать самостоятельно. Ведь ее конфигурация зависит от найденных вами радиатора и других деталей. Да она и не сложная. Не перепутайте только цоколевку диодов и транзистора.
Но не следует думать, что этим устройством можно пользоваться только там, где есть розетка, в которую можно воткнуть 12-вольтовый блок питания. Батарея из трех Li-ion аккумуляторов даст 12 вольт и уже реальную продолжительность работы не менее 10-12 часов! Лучше всего использовать вот такие аккумуляторы со встроенными схемами защиты от перезаряда, глубокого разряда и короткого замыкания. Как разрешить проблему с зарядкой аккумуляторов можно прочитать здесь.
ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ: для аккумуляторов этого типоразмера выпускаются батарейные отсеки на 3 элемента. Но они рассчитаны на аккумуляторы без защиты. Плата защиты увеличивает их длину. Так что если аккумуляторы не встают на место - не пытайтесь их вдавить туда силой. Вы просто раздавите плату и выведете прибор из строя. Лучше распилить батарейный отсек и прикрепит половинки на какой-нибудь дощечке в нескольких миллиметрах друг от друга.
В итоге, автор при достаточно плотном монтаже получил вот такое устройство, заслужившее высокую оценку одного японского инженера - выпускника Тодая.
Конечно, в первую минуту после включения нагрев этого устройства не впечатляет. Но положите грелку под одежду или в кровать под ноги под простыней и эффект будет отличным.
Будьте здоровы. Ведь они уже нацелились на вторую серию псевдомедицинского террора. Они уже начали пропагандистскую кампанию, призванную сделать из обычной осенней сезонной волны простуды стрр-р-рашную чуму. Всё, чтобы запуганное население в очередной раз согласилось обменять свою свободу на мнимую безопасность, в итоге потеряв и то, и другое. А по-настоящему независимым может быть только здоровый человек.