Понастоящем в електронното оборудване често се използват електронни превключватели, в които един бутон може да се използва за включване и изключване. Можете да направите такъв превключвател мощен, икономичен и малък, като използвате превключващ транзистор с полеви ефекти и цифров CMOS чип.

Диаграмата на прост превключвател е показана на фиг. 1. Транзисторът VT1 изпълнява функциите на електронен ключ, а тригерът DD1 го управлява. Устройството е постоянно свързано към източник на захранване и консумира малък ток - единици или десетки микроампера.

Ако директният изход на тригера е на високо логическо ниво, тогава транзисторът е затворен и товарът е изключен. Когато контактите на бутона SB1 са затворени, тригерът ще премине в противоположно състояние и на изхода му ще се появи ниско логическо ниво. Транзисторът VT1 ще се отвори и напрежението ще се подаде към товара. Устройството ще остане в това състояние, докато контактите на бутоните не се затворят отново. Тогава транзисторът ще се затвори, товарът ще бъде изключен.

Транзисторът, посочен на диаграмата, има съпротивление на канала от 0,11 Ohm, а максималният ток на изтичане може да достигне 18 A. Трябва да се има предвид, че напрежението на изтичане на порта, при което се отваря транзисторът, е 4...4,5 V. захранващо напрежение от 5. .. 7 V Токът на натоварване не трябва да надвишава 5 A, в противен случай спадът на напрежението през транзистора може да надвиши 1 V. Ако захранващото напрежение е по-високо, токът на натоварване може да достигне 10 ... 12 A.

Когато токът на натоварване не надвишава 4 A, транзисторът може да се използва без радиатор. Ако токът е по-висок, е необходим радиатор или трябва да се използва транзистор с по-ниско съпротивление на канала. Не е трудно да го изберете от референтната таблица, дадена в статията „Мощни превключващи транзистори от International Rektifier” в „Радио”, 2001, № 5, стр. 45.

На такъв превключвател могат да бъдат присвоени и други функции, например автоматично изключване на товара, когато захранващото напрежение падне или надвиши предварително зададена стойност. В първия случай това може да е необходимо при захранване на оборудването от акумулаторна батерия, за да се предотврати прекомерното му разреждане, във втория, за да се предпази оборудването от пренапрежение.

Диаграмата на електронен превключвател с функция за изключване при спад на напрежението е показана на фиг. 2. Допълнително съдържа транзистор VT2, ценеров диод, кондензатор и резистори, единият от които е регулиран (R4).

Когато натиснете бутона SB 1, полевият транзистор VT1 се отваря и напрежението се подава към товара. Поради зареждането на кондензатор С1, напрежението на колектора на транзистора в началния момент няма да надвишава 0,7 V, т.е. ще бъде логично ниско. Ако напрежението при товара стане по-голямо от стойността, зададена от резистора за настройка, към основата на транзистора ще бъде подадено напрежение, достатъчно за отварянето му. В този случай входът “S” на тригера ще остане на ниско логическо ниво и бутонът може да включва и изключва захранването на товара.

Веднага щом напрежението падне под зададената стойност, напрежението на двигателя на тримерния резистор ще стане недостатъчно за отваряне на транзистора VT2 - той ще се затвори. В този случай напрежението на колектора на транзистора ще се увеличи до високо логическо ниво, което ще отиде на входа "S" на тригера. На изхода на тригера също ще се появи високо ниво, което ще доведе до затваряне на полевия транзистор. Товарът ще бъде изключен. Натискането на бутона в този случай ще доведе само до краткотрайно свързване на товара и последващото му изключване.

За да се въведе защита срещу прекомерно захранващо напрежение, машината трябва да бъде допълнена с транзистор VT3, ценеров диод VD2 и резистори R5, R6. В този случай устройството работи подобно на описаното по-горе, но когато напрежението се повиши над определена стойност, транзисторът VT3 ще се отвори, което ще доведе до затваряне на VT2, появата на високо ниво на входа "S" на тригера и затварянето на полевия транзистор VT1.

В допълнение към посочените на диаграмата, устройството може да използва микросхема K561TM2, биполярни транзистори KT342A-KT342V, KT3102A-KT3102E и ценеров диод KS156G. Постоянни резистори - MLT, S2-33, R1-4, настроени резистори - SPZ-3, SPZ-19, кондензатор - K10 17, бутон - всеки малък със самовъзстановяване.

При използване на части за повърхностен монтаж (микросхема CD4013, биполярни транзистори KT3130A-9 - KT3130G-9, ценеров диод BZX84C4V7, постоянни резистори P1-I2, кондензатор K10-17v), те могат да бъдат поставени върху печатна платка (фиг. 3) от едностранно фолио стъклотекстил с размери 20х20 мм. Външният вид на монтираната платка е показан на фиг. 4.

Разгледани са 6 основни схеми на домашни електронни превключватели и релета за време, направени на базата на микросхеми K561TM2 и CD4060, описани са техните възможности за работа и приложение. В момента радиоелектронното оборудване използва главно електронни превключватели или както електронни, така и механични.

Електронният превключвател обикновено се управлява с един бутон - едно натискане и устройството е включено, следващото натискане го изключва. По-рядко имат два бутона - един за включване, втори за изключване.

В по-голямата част от случаите електронният превключвател в радиоелектронното оборудване е част от контролер за управление, който управлява други функции на устройството.

Но ако трябва да оборудвате някакво устройство с електронен превключвател, домашно направен или който няма електронен превключвател, това може да стане с помощта на една от схемите, дадени тук, базирана на CMOS логически чип и мощен полеви ефект превключващ транзистор.

Превключвател с един бутон

Първата диаграма на прост превключвател, управляван от един бутон, е показана на фигура 1. Мощният полеви транзистор VT1 изпълнява функциите на електронен ключ и се управлява от D-тригера на микросхемата K561TM2.

Тази схема, както и всички следващи, консумира минимален ток, измерен в единици микроампера, и следователно практически няма ефект върху консумацията на източника на енергия.

Ориз. 1. Схема на прост електронен превключвател, управляван от един бутон.

Тоест неговият директен изход е единица. В този случай напрежението между източника и портата на транзистора VT1 ще бъде твърде ниско, за да го отвори, а транзисторът остава затворен - към товара не се подава захранване.

В този случай обратният изход на тригера ще има логическо нулево напрежение. Той се подава през резистор R3, с леко закъснение, към входа "D" на тригера.

Сега, когато натиснете бутона S1, се получава импулс от входа на тригера „C“ и тригерът се настройва на състоянието, което се случва на неговия вход „D“, тоест в момента на логическа нула.

Сега обратният изход на тригера е единица. Това устройство, с леко закъснение, се подава към входа "D" на тригера чрез резистор R3.

Сега, следващия път, когато натиснете бутона S1, се получава импулс от входа на тригера „C“ и тригерът се настройва на състоянието, което се случва на неговия вход „D“, тоест в момента на едно. Блок на портата на VT1 кара напрежението между източника и портата на VT1 да спадне до стойност, недостатъчна за отваряне на полевия транзистор VT1. Товарът е изключен.

Електронен превключвател за двойно натоварване

Но превключвател не винаги е необходим; понякога е необходим превключвател. Фигура 2 показва електрическата схема на електронен превключвател между два товара. Основната разлика от схемата на фиг. 1 е, че има два мощни полеви транзистора.

В този случай напрежението между източника и портата на транзистора VT1 ще бъде твърде ниско, за да го отвори, а транзисторът остава затворен и не се подава захранване към товар 1. И напрежението между източника и портата на транзистора VT2 ще бъде достатъчно, за да го отвори, и транзисторът ще се отвори, захранването ще бъде подадено към товар 2.

Ориз. 2. Схема на прост домашен електронен превключвател на два товара.

В този случай нула от обратния изход на тригера чрез резистор R3, с леко закъснение, се подава към входа "D" на тригера. Сега, когато натиснете бутона S1, се получава импулс от входа на тригера „C“ и тригерът се настройва на състоянието, което се случва на неговия вход „D“, тоест в момента на логическа нула.

Логическата нула на портата на VT1 води до факта, че напрежението между източника и портата на VT 1 се увеличава до стойност, достатъчна за отваряне на полевия транзистор VT1. Товар 1 получава захранване.

Но транзисторът VT2 се затваря и натоварване 2 се изключва. По този начин при всяко натискане на бутона S1 товарите се превключват.

Няколко думи за предназначението на веригата C2-R3 в диаграмите на фиг.1 и фиг.2. Факт е, че бутонът е механични контакти, които са свързани механично и тук е почти невъзможно да се избегне отскачането на контакта. И колкото повече е износен бутонът, толкова по-изразено е тракането на контактите му.

Следователно, както при натискане на бутона, така и при отпускане, може да се генерира не един импулс, а цяла поредица от кратки импулси. И това може да доведе до многократно превключване на спусъка и в резултат на това да го настроите в произволно състояние. За да не се случи това, има верига C2-R3.

Той леко забавя пристигането на логическото ниво от обратния изход на тригера към неговия вход "D". Следователно, докато трае отскачането на контакта, напрежението на входа "D" не се променя и импулсите на отскачане не влияят на състоянието на тригера.

Превключвател с два бутона

Както беше отбелязано по-горе, електронните ключове се доставят с един или два бутона - единият за включване, другият за изключване. Фигура 3 показва електрическата схема на превключвателя.

Ориз. 3. Схема на електронен превключвател на товара с два бутона.

Тук по абсолютно същия начин мощният полеви транзистор VT1 изпълнява функциите на електронен ключ и се управлява от тригера на микросхемата K561TM2. Само че работи не като D-тригер, а като RS-тригер. За да направите това, неговите входове "C" и "D" са свързани към общия минус на захранването (т.е. винаги са логически нули).

За да се предотврати самовключване на товара, когато източникът на захранване е свързан, има верига C1-R2, която настройва тригера в единично състояние, когато се подаде захранване.

Тоест неговият директен изход е единица. В този случай напрежението между източника и портата на транзистора VT1 ще бъде твърде ниско, за да го отвори, а транзисторът остава затворен - към товара не се подава захранване.

За да включите товара, използвайте бутона S1. При натискане спусъкът се превключва в положение "R", т.е. на директния му изход се задава логическа нула.

Логическата нула на вратата на VT1 кара напрежението между източника и вратата на VT1 да се увеличи до стойност, достатъчна за включване на полевия транзистор VT1.

Товарът се захранва с мощност. За да изключите товара, трябва да натиснете бутон S2. При натискане спусъкът се превключва в положение "S", т.е. на директния му изход се задава логическа единица.

Един блок на вратата на VT1 кара напрежението между източника и вратата на VT1 да падне до стойност, недостатъчна за включване на полевия транзистор VT1. Товарът е изключен.

Два бутона и два товара

Електронен превключвател с два бутона работи по-логично от един бутон; във всеки случай е ясно, че единият бутон включва един товар, а другият включва друг товар. Фигура 4 показва диаграма на електронен превключвател с два бутона между два товара.

Ориз. 4. Схема на електронен ключ с два бутона за два товара.

За да може веригата да бъде инсталирана в едно известно положение в момента на свързване на източника на захранване, т.е. в този случай товар 1 е изключен, товар 2 е включен, има верига C1-R2, която задава тригера до едно състояние, когато се приложи захранване. Тоест на директния му изход има единица, на обратния изход е нула.

В този случай напрежението между източника и портата на транзистора VT1 ще бъде твърде ниско, за да го отвори, и транзисторът остава затворен - не се подава захранване към товар 1.

И напрежението между източника и портата на транзистора VT2 ще бъде достатъчно, за да го отвори и транзисторът ще се отвори, ще се подаде захранване към товар 2. За да включите товар 1, използвайте бутон 51. При натискане спусъкът превключва на Позиция “R”, т.е. на директния му изход е зададена логическа нула.

Логическата нула на вратата на VT1 кара напрежението между източника и вратата на VT1 да се увеличи до стойност, достатъчна за включване на полевия транзистор VT1. Товарът се захранва с мощност.

В същото време на обратния изход на тригера има логическа. Напрежението между източника и портата на транзистора VT2 ще бъде твърде ниско, за да го отвори, и транзисторът остава затворен - не се подава захранване към товар 2.

За да включите товар 2, използвайте бутон 52. При натискане спусъкът се превключва в положение "S", т.е. логическата нула се задава на неговия обратен изход. Логическата нула на вратата на VT2 кара напрежението между източника и вратата на VT2 да се увеличи до стойност, достатъчна за включване на полевия транзистор VT2.

Товар 2 получава захранване. В същото време на директния изход на спусъка има логически. Напрежението между източника и портата на транзистора VT1 ще бъде твърде ниско, за да го отвори и транзисторът остава затворен - не се подава захранване към товар 1.

Електронно реле за време

Но може да се нуждаете не само от превключватели и превключватели, но и от релета за време. Фигура 5 показва схема на електронно реле за време, което включва товара при натискане на бутон S1 и го изключва след около 30 секунди.

Ориз. 5. Схема на електронно реле за време за включване на товара при натискане на бутона и изключване след 30 секунди.

Релето за време се стартира от бутон S1. При натискане спусъкът се превключва в положение "R", т.е. на директния му изход се задава логическа нула.

Логическата нула на портата на VT1 води до факта, че напрежението между източника и портата на VT 1 се увеличава до стойност, достатъчна за отваряне на полевия транзистор VT1. Товарът се захранва с мощност.

В същото време логическата единица от обратния изход започва бавно да зарежда кондензатор C1 през резистор R2. Времето за натоварване изтича, когато кондензаторът C1 се зареди до напрежение, което ще бъде разбрано от микросхемата като логическа единица. След това тригерът ще бъде настроен на състояние "S".

Тоест неговият директен изход е единица. В този случай напрежението между източника и портата на транзистора VT1 ще бъде твърде ниско, за да се отвори, транзисторът ще се затвори и захранването на товара ще се изключи. Натоварването по време зависи от веригата C1-R2.

Реле за време 8 часа

Чрез промяна на компонентите на тази верига това време може да се промени в широк диапазон, но е трудно да се постигне много дълго време на задържане. Фигура 6 показва схема на реле за време на цифрова микросхема, чието натоварване е около 8 часа.

Ориз. 6. Принципна схема на реле за време на цифров чип, което включва товар за 8 часа.

Релето за време се стартира от бутон S1. Когато се натисне, броячът на чипа D1 преминава в нулево състояние, т.е. на всичките му изходи, включително най-високия изход D14, се задава логическа нула. Откъде идва до вратата VT1?

Логическата нула на вратата на VT1 кара напрежението между източника и вратата на VT1 да се увеличи до стойност, достатъчна за отваряне на полевия транзистор VT1. Товарът се захранва с мощност.

След това броячът започва да отброява времето, като отчита импулсите, генерирани от вградения му мултивибратор. След определено време на пин 3 се задава логическа единица. В този случай напрежението между източника и портата на транзистора VT1 ще бъде твърде ниско, за да се отвори, транзисторът ще се затвори и захранването на товара ще се изключи.

В същото време логическа единица чрез диод VD3 се подава към щифт 11 на D1 и блокира вътрешния мултивибратор на микросхемата. Генерирането на импулси спира. Всички вериги използват транзистори IRFR5505 за захранване на товара. Това е ключов полеви транзистор с допустим колекторен ток 18А и отворено съпротивление 0,1 Ot.

Транзисторът се отваря, когато напрежението на затвора не е по-ниско от 4,25 V. Следователно минималното захранващо напрежение във веригите е посочено като 5V, така да се каже, така че определено е достатъчно. Но при захранващо напрежение на веригата до 7V и голям ток на натоварване транзисторът все още не се отваря напълно.

И съпротивлението на неговия канал е значително по-голямо от 0,1 Ohm, следователно, при захранване под 7V, токът на натоварване не трябва да надвишава 5A. При захранване с по-високо напрежение токът може да достигне до 18А. Трябва също така да вземете предвид, че при ток на натоварване над 4A, транзисторът ще се нуждае от радиатор за отстраняване на топлината. Едно от свойствата на такива транзистори е сравнително голям капацитет на портата.

И точно от това се страхуват CMOS чиповете - сравнително голям изходен капацитет. Защото, въпреки че статичното съпротивление на гейта клони към безкрайност, когато напрежението на гейта се промени, възниква значителен токов скок, за да зареди/разреди неговия капацитет.

В много редки случаи това поврежда чипа по-често, води до неизправности на чипа, особено на джапанките и броячите. За да се предотврати възникването на тези повреди между изходите на микросхемите и портите на транзисторите, в тези вериги са включени резистори за ограничаване на тока, например R4 във веригата на фиг. 1. Плюс два диода, които ускоряват зареждането/разреждането на капацитета на гейта.

Литовкин С. Н. РК-08-17.

Литература: И. Нечаев. - Електронен превключвател. Р-02-2004.

Електронната верига на превключвателя е проектирана да контролира товарите дистанционно от разстояние. Друг път ще разгледаме пълната структура на устройството, но в тази статия ще обсъдим проста електронна схема на превключвател, базирана на любимия на всички таймер 555.

Веригата се състои от самия таймер, бутон без фиксиране на транзистор като усилвател и електромагнитно реле. В моя случай беше използвано реле от 220 волта с ток от 10 ампера, те могат да бъдат намерени в непрекъсваеми източници на енергия.

Буквално всякакви транзистори със средна и голяма мощност могат да се използват като мощен транзистор. Веригата използва обратен биполярен транзистор (NPN), но аз използвах директен транзистор (PNP), така че ще трябва да промените полярността на връзката на транзистора, тоест, ако ще използвате прав транзистор, тогава плюсът захранването се подава към емитера на транзистора, когато се използват обратни транзистори проводимост, минус мощност се подава към емитера.

За директни транзистори можете да използвате транзистори от сериите KT818, KT837, KT816, KT814 или подобни, за обратни транзистори - KT819, KT805, KT817, KT815 и т.н.

Електронният превключвател работи в широк диапазон от захранващи напрежения, лично захранва от 6 до 16 волта, всичко работи ясно.

Веригата се активира чрез кратко натискане на бутона, в този момент транзисторът незабавно се отваря, включвайки релето, а последното, когато е затворено, свързва товара. Товарът се изключва само при повторно натискане. По този начин веригата играе ролята на заключващ ключ, но за разлика от последния, тя работи изключително на електронна основа.

В моя случай се използва оптрон вместо бутон и веригата се затваря при команда от контролния панел. Факт е, че сигналът към оптрона идва от радиомодул, който е взет от китайска радиоуправляема кола. Тази система ви позволява да контролирате множество товари от разстояние без много затруднения.

Тази електронна схема на превключвател винаги показва добри работни параметри и работи безупречно - опитайте и се убедете сами.

Изглежда, че не може да бъде по-лесно, включих захранването и устройството, съдържащо MK, започна да работи. На практика обаче има случаи, когато конвенционален механичен превключвател не е подходящ за тези цели. Илюстративни примери:

• микропревключвателят се вписва добре в дизайна, но е проектиран за нисък ток на превключване и устройството консумира порядък повече;
• необходимо е дистанционно включване / изключване на захранването с помощта на сигнал с логическо ниво;
• Превключвателят за захранване е направен под формата на сензорен (квазисензорен) бутон;
• Необходимо е да се извърши „задействащо“ включване/изключване чрез многократно натискане на същия бутон.

За такива цели са необходими специални схемни решения, базирани на използването на електронни транзисторни ключове (фиг. 6.23, a...m).

Ориз. 6.23. Електронни захранващи вериги (начало):

а) SI е „таен“ ключ, използван за ограничаване на неоторизиран достъп до компютър. Превключвател с ниска мощност отваря/затваря полевия транзистор VT1, който захранва устройството, съдържащо MK. Когато входното напрежение е по-високо от +5,25 V, е необходимо да се инсталира допълнителен стабилизатор пред MK;

б) включване/изключване на захранването +4,9 V с цифров ON-OFF сигнал през логическия елемент DDI и превключващ транзистор VT1

c) бутон SB1 с ниска мощност за включване/изключване на захранването +3 V чрез DDL чипа. Кондензаторът C1 намалява „подскачането“ на контакта. Светодиодът HL1 показва протичането на ток през ключовия транзистор VTL.

Ориз. 6.23. Електронни захранващи вериги (продължение):

г) захранващо напрежение +4,8 V с SBI бутон с ниска мощност (без самонулиране). Входното захранване +5 V трябва да има токова защита, така че VTI транзисторът да не се повреди, ако има късо съединение в товара;

д) включване на напрежението +4,6 V чрез външен сигнал £/in. На оптрона VU1 е осигурена галванична изолация. Съпротивлението на резистора RI зависи от амплитудата £/in;

д) бутоните SBI, SB2 трябва да се връщат самостоятелно, натискат се последователно. Първоначалният ток, преминаващ през контактите на бутона SB2, е равен на общия ток на натоварване във веригата +5 V;

ж) Диаграма на Л. Койл. VTI транзисторът се отваря автоматично, когато щепселът XP1 е свързан към гнездото XS1 (поради резистори R1, R3, свързани последователно). В същото време звуков сигнал от аудио усилвателя се подава към основното устройство чрез елементи C2, R4. RI резисторът може да не се монтира, ако активното съпротивление на канала “Audio” е ниско;

з) подобно на фиг. 6.23, v, но с превключвател на полевия транзистор VT1. Това ви позволява да намалите собственото си потребление на ток както в изключено, така и във включено състояние;

Ориз. 6.23. Вериги за електронно захранване (край):

и) схема за активиране на МК за строго фиксиран период от време. Когато контактите на превключвателя S1 са затворени, кондензаторът C5 започва да се зарежда през резистора R2, транзисторът VTI се отваря и MK се включва. Веднага след като напрежението на вратата на транзистора VT1 намалее до прага на изключване, MK се изключва. За да го включите отново, трябва да отворите контактите 57, да изчакате кратка пауза (в зависимост от R, C5) и след това да ги затворите отново;

к) галванично изолирано включване/изключване на захранването +4,9 V чрез сигнали от COM порта на компютъра. Резистор R3 поддържа затвореното състояние на транзистора VT1, когато VUI на оптрона е „изключен“;

к) дистанционно включване/изключване на вградения стабилизатор на напрежение DA 1 (Maxim Integrated Products) през COM порта на компютъра. Захранването от +9 V може да бъде намалено до +5,5 V, но в този случай е необходимо да се увеличи съпротивлението на резистора R2, така че напрежението на пин 1 на чипа DA I да стане по-голямо от това на пин 4;

l) стабилизатор на напрежение DA1 (Micrel) има вход за включване EN, който се управлява от ВИСОКО логическо ниво. RI резисторът е необходим, така че щифт 1 на DAI чипа да не „виси във въздуха“, например в Z-състояние на CMOS чипа или когато конекторът е изключен.

Схеми на електронни превключватели. Електронна схема на превключвателя

ЕЛЕКТРОНЕН ПРЕВКЛЮЧВАТЕЛ

Схемата на електронния превключвател е базирана на чип CD4013 и има две стабилни състояния, ВКЛЮЧЕНО и ИЗКЛЮЧЕНО. След като е включен, той остава включен, докато не натиснете отново превключвателя. Кратко натискане на бутона SW1 го превключва в друго състояние. Устройството ще бъде полезно за премахване на обемисти и ненадеждни ключове или за дистанционно управление на различни електрически уреди.

Електронно реле - принципна схема

Контактите на релето могат да издържат на високо AC мрежово напрежение, както и на достатъчен DC ток, което прави проекта подходящ за приложения като вентилатори, светлини, телевизори, помпи, DC двигатели и наистина всеки електронен проект, който изисква електронен превключвател като този. Устройството работи от променливотоково мрежово напрежение до 250 V и превключва товари до 5 A.

Параметри и елементи на схемата

• Мощност: 12 волта
• D1: индикатор за мощност
• D3: индикатор за включено реле
• CN1: входна мощност
• SW1: превключвател

Транзисторът Q1 може да бъде заменен с всяка подобна структура с ограничение на тока най-малко 100 mA, например KT815. Можете да вземете автомобилно реле или всяко друго 12 V. Ако електронен превключвател трябва да бъде сглобен под формата на отделна кутия с малък размер, има смисъл да захранвате веригата от малко импулсно захранване, като например зареждане на мобилен телефон. Можете да увеличите напрежението от 5 до 12 V, като смените ценеровия диод на платката. Ако е необходимо, вместо реле инсталираме мощен полеви транзистор, както е реализиран в такъв ключ.

el-shema.ru

Електронен превключвател | всичко-той

Електронната верига на превключвателя е проектирана да контролира товарите дистанционно от разстояние. Друг път ще разгледаме пълната структура на устройството, но в тази статия ще обсъдим проста електронна схема на превключвател, базирана на любимия на всички таймер 555.

Веригата се състои от самия таймер, бутон без фиксиране на транзистор като усилвател и електромагнитно реле. В моя случай беше използвано реле от 220 волта с ток от 10 ампера, те могат да бъдат намерени в непрекъсваеми източници на енергия.

Буквално всякакви транзистори със средна и голяма мощност могат да се използват като мощен транзистор. Веригата използва обратен биполярен транзистор (NPN), но аз използвах директен транзистор (PNP), така че ще трябва да промените полярността на връзката на транзистора, тоест, ако ще използвате прав транзистор, тогава плюсът захранването се подава към емитера на транзистора, когато се използват обратни транзистори проводимост, минус мощност се подава към емитера.

За директни транзистори можете да използвате транзистори от сериите KT818, KT837, KT816, KT814 или подобни, за обратни транзистори - KT819, KT805, KT817, KT815 и т.н.

Електронният превключвател работи в широк диапазон от захранващи напрежения, лично захранва от 6 до 16 волта, всичко работи ясно.

Веригата се активира чрез кратко натискане на бутона, в този момент транзисторът незабавно се отваря, включвайки релето, а последното, когато е затворено, свързва товара. Товарът се изключва само при повторно натискане. По този начин веригата играе ролята на заключващ ключ, но за разлика от последния, тя работи изключително на електронна основа.

В моя случай се използва оптрон вместо бутон и веригата се затваря при команда от контролния панел. Факт е, че сигналът към оптрона идва от радиомодул, който е взет от китайска радиоуправляема кола. Тази система ви позволява да контролирате множество товари от разстояние без много затруднения.

Тази електронна схема на превключвател винаги показва добри работни параметри и работи безупречно - опитайте и се убедете сами.

all-he.ru

Транзисторни ключове - Meander - занимателна електроника

Основната цел на транзисторните ключове, чиито вериги са представени на вниманието на читателите, е да включват и изключват постояннотоков товар. В допълнение, той може да изпълнява допълнителни функции, например да показва състоянието си, автоматично да изключва товара, когато батерията е разредена до максимално допустимата стойност или въз основа на сигнал от сензори за температура, светлина и т.н. Превключването може да се извърши на базата на няколко превключвателя. Превключването на тока се извършва от транзистор, а управлението се осъществява от един прост бутон с контакт за късо съединение. Всяко натискане на бутона променя състоянието на превключвателя в обратното.

Дадено е описание на подобен превключвател, но за управление се използват два бутона. Предимствата на предлаганите превключватели включват безконтактно свързване на товара, практически липса на консумация на ток при изключване, достъпни елементи и възможност за използване на бутон с малък размер, който заема малко място на панела на устройството. Недостатъци - собствена консумация на ток (няколко милиампера) във включено състояние, спад на напрежението в транзистора (части от волта), необходимостта от предприемане на мерки за защита на надеждния контакт във входната верига от импулсен шум (може да се изключи спонтанно, ако контактът е прекъснат за кратко).

Схемата на превключвателя е показана на фиг. 1. Принципът на неговата работа се основава на факта, че отвореният силициев транзистор има напрежение на транзисторната база-емитер преход от 0,5...0,7 V, а напрежението на насищане колектор-емитер може да бъде 0,2...0,3 V , По същество това устройство е тригер на транзистори с различни структури, управлявани от един бутон. След подаване на захранващото напрежение и двата транзистора се затварят и кондензаторът C1 се разрежда. Когато натиснете бутона SB1, токът на зареждане на кондензатора C1 отваря транзистора VT1, а след него се отваря транзисторът VT2. Когато бутонът бъде освободен, транзисторите остават включени, захранващото напрежение (минус спада на напрежението през транзистора VT1) се подава към товара и кондензаторът C1 продължава да се зарежда. Той ще се зарежда до напрежение, малко по-голямо от базовото напрежение на този транзистор, тъй като напрежението на насищане колектор-емитер е по-малко от напрежението база-емитер.

Следователно, следващия път, когато натиснете бутона, напрежението база-емитер на транзистора VT1 ще бъде недостатъчно, за да го поддържа в отворено състояние и той ще се затвори. След това транзисторът VT2 ще се затвори и товарът ще бъде изключен. Кондензаторът C1 ще се разреди през товара и резисторите R3-R5 и превключвателят ще се върне в първоначалното си състояние. Максималният колекторен ток на транзистора VT1 Ik зависи от коефициента на пренос на ток h31e и базовия ток Ib: Ik = lb h3le. За стойностите и типовете елементи, посочени на диаграмата, този ток е 100...150 mA. За да работи превключвателят правилно, токът, консумиран от товара, трябва да бъде по-малък от тази стойност.

Този превключвател има две функции. Ако има късо съединение на изхода на ключа, след кратко натискане на бутона SB1 транзисторите ще се отворят за кратко и след това след зареждане на кондензатора C1 ще се затворят. Когато изходното напрежение намалее до приблизително 1 V (в зависимост от съпротивленията на резисторите R3 и R4), транзисторите също ще се затворят, т.е. товарът ще бъде изключен.

Второто свойство на превключвателя може да се използва за изграждане на разрядно устройство за отделни Ni-Cd или Ni-Mh батерии до 1 V, преди да ги комбинирате в батерия и по-нататъшно общо зареждане. Схемата на устройството е показана на фиг. 2. Превключвател на транзистори VT1, VT2 свързва разряден резистор R6 към батерията, паралелно с който е свързан преобразувател на напрежение, сглобен на транзистори VT3, VT4, захранващ светодиода HL1. Светодиодът показва състоянието на процеса на разреждане и е допълнително натоварване на батерията. Резисторът R8 може да промени яркостта на светодиода, в резултат на което консумираният от него ток се променя. По този начин можете да регулирате тока на разреждане. Тъй като батерията се разрежда, напрежението на входа на ключа намалява, както и в основата на транзистора VT2. Разделителните резистори в основната верига на този транзистор са избрани така, че при входно напрежение от 1 V, напрежението в основата ще намалее толкова много, че транзисторът VT2 ще се затвори, а след него транзисторът VT1 - разрядът ще спре. При стойностите на елементите, посочени в диаграмата, интервалът за регулиране на разрядния ток е 40...90 mA. Ако резисторът R6 е изключен, разрядният ток може да се променя в диапазона от 10 до 50 mA. Когато използвате суперярък светодиод, това устройство може да се използва за изграждане на фенер със защита на батерията от дълбоко разреждане.

На фиг. Фигура 3 показва друго приложение на превключвателя - таймер. Използвах го в преносимо устройство - тестер на оксидни кондензатори. Във веригата допълнително се въвежда светодиод HL1, който показва състоянието на устройството. След включване светодиодът светва и кондензаторът C2 започва да се зарежда с обратния ток на диод VD1. При определено напрежение транзисторът VT3 ще се отвори върху него, което ще доведе до късо съединение на емитерния преход на транзистора VT2, което ще доведе до изключване на устройството (светодиодът ще изгасне). Кондензатор C2 бързо ще се разреди през диод VD1, резистори R3, R4 и ключът ще се върне в първоначалното си състояние. Времето на задържане зависи от капацитета на кондензатора C2 и обратния ток на диода. С посочените в схемата елементи е около 2 минути. Ако вместо кондензатор C2 инсталираме фоторезистор, термистор (или други сензори), а вместо диод - резистор, получаваме устройство, което ще се изключи при промяна на светлината, температурата и т.н.

Ако товарът съдържа големи кондензатори, превключвателят може да не се включи (това зависи от техния капацитет). Диаграмата на устройство, което няма този недостатък, е показана на фиг. 4. Добавен е още един транзистор VT1, който изпълнява функцията на ключ, а други два транзистора управляват този ключ, което елиминира влиянието на товара върху работата на ключа. Но в този случай свойството да не се включва, ако има късо съединение в веригата на натоварване, ще бъде загубено. Светодиодът изпълнява подобна функция. С номиналните стойности на компонентите, посочени в диаграмата, базовият ток на транзистора VT1 е около 3 mA. Като ключ бяха тествани няколко транзистора KT209K и KT209V. Те имаха базови коефициенти на пренос на ток от 140 до 170. При ток на натоварване от 120 mA спадът на напрежението върху транзисторите беше 120...200 mV. При ток от 160 mA - 0,5 ... 2,2 V. Използването на композитен транзистор KT973B като превключвател направи възможно значително увеличаване на допустимия ток на натоварване, но спадът на напрежението върху него беше 750 ... 850 mV, и при ток от 300 mA транзисторът беше леко нагрят. Когато е изключен, консумацията на ток е толкова малка, че не може да бъде измерена с помощта на мултицет DT830B. В този случай транзисторите не са били предварително избрани за никакви параметри.

На фиг. Фигура 5 показва диаграма на триканален зависим превключвател. Комбинира три превключвателя, но при необходимост броят им може да бъде увеличен. Кратко натискане на някой от бутоните ще включи съответния ключ и ще свърже съответния товар към източника на захранване. Ако натиснете който и да е друг бутон, съответният ключ ще се включи, а предишният ще се изключи. Натискането на следващия бутон ще включи следващия ключ, а предишният ще се изключи отново. Когато натиснете отново същия бутон, последният работещ превключвател ще се изключи и устройството ще се върне в първоначалното си състояние - всички товари ще бъдат изключени. Режимът на превключване се осигурява от резистор R5. Когато превключвателят е включен, напрежението на този резистор се увеличава, което води до затваряне на предишния включен ключ. Съпротивлението на този резистор зависи от тока, консумиран от самите ключове, в този случай стойността му е около 3 mA. Елементите VD1, R3 и C2 осигуряват преминаването на разрядния ток на кондензаторите SZ, C5 и C7. Чрез резистор R3 кондензаторът C2 се разрежда в паузи между натисканията на бутоните. Ако тази верига бъде премахната, остават само режимите на включване и превключване. Чрез замяна на резистор R5 с джъмпер, получаваме три независимо работещи устройства.

Превключвателят трябваше да се използва в превключвател за телевизионни антени с усилватели, но с появата на кабелната телевизия необходимостта от него изчезна и проектът не беше реализиран.

Превключвателите могат да използват транзистори от много различни типове, но те трябва да отговарят на определени изисквания. Първо, всички те трябва да са силиконови. Второ, транзисторите, които превключват тока на натоварване, трябва да имат напрежение на насищане Uk-e us не повече от 0,2...0,3 V, максималният допустим колекторен ток Ikmax трябва да бъде няколко пъти по-голям от превключвания ток, а коефициентът на пренос на ток h31e достатъчен така че при даден базов ток транзисторът да е в режим на насищане. От транзисторите, които имам, транзисторите от сериите KT209 и KT502 се доказаха добре и малко по-лоши - сериите KT3107 и KT361.

Съпротивлението на резистора може да варира в значителни граници. Ако се изисква по-голяма ефективност и няма нужда да се показва състоянието на превключвателя, светодиодът не се инсталира и резисторът в колекторната верига VTZ (вижте фиг. 4) може да бъде увеличен до 100 kOhm или повече, но трябва да трябва да се има предвид, че това ще намали базовия ток на транзистора VT2 и максималния ток на натоварване. Транзисторът VTZ (виж фиг. 3) трябва да има коефициент на пренос на ток h31e повече от 100. Съпротивлението на резистора R5 във веригата за зареждане на кондензатор С1 (виж фиг. 1) и подобни в други вериги може да бъде в диапазона от 100.. 470 kOhm. Кондензаторът C1 (виж фиг. 1) и подобните в други вериги трябва да имат нисък ток на утечка, препоръчително е да се използват оксидни полупроводници от серия K53, но могат да се използват и оксидни, а съпротивлението на резистора R5 не трябва да бъде повече от; 100 kOhm. Ако капацитетът на този кондензатор се увеличи, производителността ще намалее (времето, след което устройството може да се изключи след включване), а ако се намали, яснотата на работа ще намалее. Кондензаторът C2 (виж фиг. 3) е само оксиден полупроводник. Бутони - всякакви малки по размер със самовръщане. Бобината L1 на преобразувателя (виж фиг. 2) се използва от линейния регулатор на черно-бял телевизор; преобразувателят също работи добре с дросел на W-образната магнитна верига от CFL. Можете също да използвате препоръките, дадени в. Диодът VD1 (виж фиг. 5) може да бъде всеки диод с ниска мощност, силициев или германиев. Диодът VD1 (виж фиг. 3) трябва да бъде германиев.

Монтажът изисква устройства, чиито диаграми са показани на фиг. 2 и фиг. 5, останалите не се нуждаят от настройка, ако няма специални изисквания и всички части са в изправност. За да настроите разрядно устройство (вижте фиг. 2), ще ви е необходим източник на захранване с регулируемо изходно напрежение. На първо място, вместо резистор R4, временно се инсталира променлив резистор със съпротивление 4,7 kOhm (при максимално съпротивление). Свържете източника на захранване, като предварително сте задали напрежението на изхода му на 1,25 V. Включете разрядното устройство, като натиснете бутона и задайте необходимия разряден ток с помощта на резистор R8. След това на изхода на източника на захранване се задава напрежение от 1 V и с помощта на допълнителен променлив резистор устройството се изключва. След това трябва да проверите напрежението на изключване няколко пъти. За да направите това, трябва да увеличите напрежението на изхода на източника на захранване до 1,25 V, да включите устройството, след което трябва плавно да намалите напрежението до 1 V, като наблюдавате момента, в който се изключи. След това измерете въведената част от допълнителния променлив резистор и го заменете с постоянен със същото съпротивление.

Всички други устройства също могат да реализират подобна функция за изключване, когато входното напрежение падне. Настройката се извършва по същия начин. В този случай трябва да се има предвид фактът, че близо до точката на изключване транзисторите започват да се затварят плавно и токът в товара също постепенно ще намалява. Ако има радиоприемник като товар, това ще се прояви като намаляване на силата на звука. Може би препоръките, описани в ще помогнат за решаването на този проблем.

Настройката на превключвателя (виж фиг. 5) се свежда до временна замяна на постоянни резистори R3 и R5 с променливи с 2...3 пъти по-голямо съпротивление. Чрез последователно натискане на бутоните, с помощта на резистор R5, се постига надеждна работа. След това чрез многократно натискане на същия бутон с помощта на резистор R3 се постига надеждно изключване. След това променливите резистори се заменят с постоянни, както е споменато по-горе. За да се увеличи устойчивостта на шум, керамичните кондензатори с капацитет от няколко нанофарада трябва да бъдат инсталирани успоредно с резистори R7, R13 и R19.

ЛИТЕРАТУРА

1. Поляков В. Електронен ключ предпазва батерията. – Радио, 2002, бр.8, с. 60.
2. Нечаев И. Електронен мач. - Радио, 1992, N° 1, с. 19-21.

Може да се интересувате от това:

meandr.org

Електронна превключваща схема на чип CD4027B

Схема на електронен превключвател - замества механичен превключвател

Електронната схема на превключвател е проста и евтина електронна схема с евтин тактичен бутон, който може да контролира включването и изключването на товара. Веригата замества по-скъп и по-голям механичен ключ за заключване. Бутонът стартира мултивибратора в режим на готовност. Изходът на мултивибратора превключва тригер за броене, чието логическо изходно ниво, променяйки се след всяко натискане на бутон, превключва захранването на товара.

Има няколко различни варианта за прилагане на тази схема. Опция, която използва два J-K тригера IC1 и IC2 на един чип CD4027B, е показана на фигура 1. Обратната връзка, идваща от RC верига, свързана към изхода IC1 към входа за нулиране, превръща този тригер в режим на готовност мултивибратор. Входът J на ​​микросхемата IC1 е свързан към захранващата шина, а входът K е свързан към земята, следователно, на предния ръб на тактовия импулс, на изхода му е зададен "log". 1". Бутонът за часовник е свързан между входа за часовник на чипа IC1 и земята. По същия начин бутонът може да бъде свързан между входа на часовника и положителната VDD захранваща шина. Свързването на щифтовете J и K високо превръща IC2 в тригер за броене. IC2 се превключва от нарастващия фронт на изходния сигнал IC1.

Можете да разберете работата на веригата, като разгледате времедиаграмите в различните й точки, показани на Фигура 2. Когато натиснете бутона на часовниковия вход IC1, започват да пристигат импулси на отскачане, водещият фронт на първия от които задава изхода до високо ниво. Кондензаторът C1 започва да се зарежда през резистора R1 до нивото "log". 1". В същия момент нарастващият фронт на импулса, пристигащ на тактовия вход на тригера за броене IC2, превключва състоянието на неговия изход. Когато напрежението на кондензатор C1 достигне входния праг RESET на IC1, тригерът се нулира и изходното ниво пада ниско.

След това C1 се разрежда през R1 до ниво "log". ОТНОСНО". Скоростите на зареждане и разреждане на C1 са еднакви. Продължителността на изходния импулс на мултивибратора трябва да надвишава времето за натискане на бутона и продължителността на отскачането. Чрез регулиране на резистора за настройка R1, тази продължителност може да се промени в съответствие с типа на използвания бутон. Допълнителните изходи на IC2 могат да се използват за управление на транзисторни превключватели, релета или превключващи щифтове на превключващ регулатор. Веригата работи от 3V до 15V и може да контролира захранването на аналогови и цифрови устройства.

Направи го сам

usilitelstabo.ru

Схеми на електронни превключватели | Техники и програми

Изглежда, че не може да бъде по-лесно, включих захранването и устройството, съдържащо MK, започна да работи. На практика обаче има случаи, когато конвенционален механичен превключвател не е подходящ за тези цели. Илюстративни примери:

Микропревключвателят се вписва добре в дизайна, но е проектиран за нисък ток на превключване и устройството консумира порядък повече;

Необходимо е да се извърши дистанционно включване/изключване чрез сигнал на логическо ниво;

Превключвателят за захранване е направен под формата на сензорен (квазисензорен) бутон;

Необходимо е да се извърши „задействащо“ включване/изключване чрез многократно натискане на същия бутон.

За такива цели са необходими специални схемни решения, базирани на използването на електронни транзисторни ключове (фиг. 6.23, a...m).

Ориз. 6.23. Електронни захранващи вериги (начало):

а) SI е „таен“ ключ, използван за ограничаване на неоторизиран достъп до компютър. Превключвател с ниска мощност отваря/затваря полевия транзистор VT1, който захранва устройството, съдържащо MK. Когато входното напрежение е по-високо от +5,25 V, е необходимо да се инсталира допълнителен стабилизатор пред MK;

б) включване/изключване на захранването +4,9 V с цифров ON-OFF сигнал през логическия елемент DDI и превключващ транзистор VT1

c) бутон SB1 с ниска мощност за включване/изключване на захранването +3 V чрез DDL чипа. Кондензаторът C1 намалява „подскачането“ на контакта. Светодиодът HL1 показва протичането на ток през ключовия транзистор VTL Предимство на веригата много ниска собствена консумация на ток в изключено състояние;

Ориз. 6.23. Електронни захранващи вериги (продължение):

г) захранващо напрежение +4,8 V с SBI бутон с ниска мощност (без самонулиране). Входното захранване +5 V трябва да има токова защита, така че VTI транзисторът да не се повреди, ако има късо съединение в товара;

д) включване на напрежението +4,6 V чрез външен сигнал £/in. На оптрона VU1 е осигурена галванична изолация. Съпротивлението на резистора RI зависи от амплитудата £/in;

д) бутоните SBI, SB2 трябва да се връщат самостоятелно, натискат се последователно. Първоначалният ток, преминаващ през контактите на бутона SB2, е равен на общия ток на натоварване във веригата +5 V;

ж) Диаграма на Л. Койл. VTI транзисторът се отваря автоматично, когато щепселът XP1 е свързан към гнездото XS1 (поради резистори R1, R3, свързани последователно). В същото време звуков сигнал от аудио усилвателя се подава към основното устройство чрез елементи C2, R4. RI резисторът може да не се монтира, ако активното съпротивление на канала “Audio” е ниско;

з) подобно на фиг. 6.23, v, но с превключвател на полевия транзистор VT1. Това ви позволява да намалите собственото си потребление на ток както в изключено, така и във включено състояние;

Ориз. 6.23. Вериги за електронно захранване (край):

и) схема за активиране на МК за строго фиксиран период от време. Когато контактите на превключвателя S1 са затворени, кондензаторът C5 започва да се зарежда през резистора R2, транзисторът VTI се отваря и MK се включва. Веднага след като напрежението на вратата на транзистора VT1 намалее до прага на изключване, MK се изключва. За да го включите отново, трябва да отворите контактите 57, да изчакате кратка пауза (в зависимост от R, C5) и след това да ги затворите отново;

к) галванично изолирано включване/изключване на захранването +4,9 V чрез сигнали от COM порта на компютъра. Резистор R3 поддържа затвореното състояние на транзистора VT1, когато VUI на оптрона е „изключен“;

к) дистанционно включване/изключване на вградения стабилизатор на напрежение DA 1 (Maxim Integrated Products) през COM порта на компютъра. Захранването от +9 V може да бъде намалено до +5,5 V, но в този случай е необходимо да се увеличи съпротивлението на резистора R2, така че напрежението на пин 1 на чипа DA I да стане по-голямо от това на пин 4;

l) стабилизатор на напрежение DA1 (Micrel) има вход за включване EN, който се управлява от ВИСОКО логическо ниво. RI резисторът е необходим, така че щифт 1 на DAI чипа да не „виси във въздуха“, например в Z-състояние на CMOS чипа или когато конекторът е изключен.