Elektronischer Schaltkreis. Elektronische Leistungsschalterschaltungen

Schemata elektronischer Leistungsschalter. Elektronische Schaltung umschalten

ELEKTRONISCHER SCHALTER

Der elektronische Schaltkreis basiert auf dem CD4013-Chip und verfügt über zwei stabile Zustände, EIN und AUS. Sobald es eingeschaltet ist, bleibt es eingeschaltet, bis Sie den Schalter erneut drücken. Ein kurzer Druck auf die SW1-Taste schaltet ihn in einen anderen Zustand. Das Gerät wird nützlich sein, um sperrige und unzuverlässige Schlüsselschalter zu beseitigen oder verschiedene Elektrogeräte fernzusteuern.

Elektronisches Relais - schematisches Diagramm

Die Relaiskontakte können sowohl einer hohen Wechselstromspannung als auch einem ausreichenden Gleichstrom standhalten, wodurch sich das Projekt für Anwendungen wie Lüfter, Lichter, Fernseher, Pumpen, Gleichstrommotoren und tatsächlich jedes elektronische Projekt eignet, das einen solchen elektronischen Schalter erfordert. Das Gerät arbeitet mit einer Netzwechselspannung bis 250 V und schaltet Lasten bis 5 A.


Schemaparameter und -elemente

  • Leistung: 12 Volt
  • D1: Betriebsanzeige
  • D3: Relais-EIN-Anzeige
  • CN1: Stromeingang
  • SW1: Schalter

Der Transistor Q1 kann durch eine beliebige ähnliche Struktur mit einer Strombegrenzung von mindestens 100 mA ersetzt werden, beispielsweise KT815. Sie können ein Autorelais oder ein beliebiges anderes 12-V-Relais verwenden. Wenn ein elektronischer Schalter in Form einer separaten kleinen Box zusammengebaut werden muss, ist es sinnvoll, den Stromkreis über ein kleines Schaltnetzteil, z. B. ein Ladegerät, mit Strom zu versorgen Mobiltelefon. Sie können die Spannung von 5 auf 12 V erhöhen, indem Sie die Zenerdiode auf der Platine austauschen. Bei Bedarf verbauen wir anstelle eines Relais einen leistungsstarken Feldeffekttransistor, wie er in einem solchen Schalter implementiert ist.

el-shema.ru

Elektronischer Schalter | alles-er

Der elektronische Schaltkreis wurde entwickelt, um Lasten aus der Ferne zu steuern. Wir werden uns den kompletten Aufbau des Geräts ein anderes Mal ansehen, aber in diesem Artikel besprechen wir einen einfachen elektronischen Schaltkreis, der auf dem beliebtesten 555-Timer aller basiert.

Die Schaltung besteht aus dem Timer selbst, einem Knopf ohne Befestigung eines Transistors als Verstärker und einem elektromagnetischen Relais. In meinem Fall wurde ein 220-Volt-Relais mit einer Stromstärke von 10 Ampere verwendet, diese findet man in unterbrechungsfreien Stromversorgungen.

Als Leistungstransistor kann buchstäblich jeder Transistor mittlerer und hoher Leistung verwendet werden. Die Schaltung verwendet einen umgekehrten Bipolartransistor (NPN), aber ich habe einen direkten Transistor (PNP) verwendet, daher müssen Sie die Polarität der Transistorverbindung ändern, d. h. wenn Sie einen Vorwärtstransistor verwenden möchten, dann das Plus Der Emitter des Transistors wird mit Strom versorgt, bei Verwendung von Transistoren mit umgekehrter Leitfähigkeit wird dem Emitter Minusstrom zugeführt.

Für Direkttransistoren können Sie Transistoren der Serien KT818, KT837, KT816, KT814 oder ähnliche Serien verwenden, für Umkehrtransistoren KT819, KT805, KT817, KT815 usw.

Der elektronische Schalter funktioniert in einem weiten Bereich von Versorgungsspannungen, persönlich liefert er 6 bis 16 Volt, alles funktioniert einwandfrei.

Der Stromkreis wird aktiviert, wenn die Taste kurz gedrückt wird. In diesem Moment öffnet der Transistor sofort, schaltet das Relais ein und dieses schließt, wenn es geschlossen ist, die Last an. Erst bei erneutem Drücken wird die Last ausgeschaltet. Somit übernimmt die Schaltung die Rolle eines Rastschalters, funktioniert aber im Gegensatz zu diesem ausschließlich auf elektronischer Basis.

In meinem Fall wird anstelle einer Taste ein Optokoppler verwendet, und der Stromkreis wird geschlossen, wenn über das Bedienfeld ein Befehl erteilt wird. Tatsache ist, dass das Signal zum Optokoppler von einem Funkmodul stammt, das einem chinesischen ferngesteuerten Auto entnommen wurde. Mit diesem System können Sie mehrere Lasten ohne große Schwierigkeiten aus der Ferne steuern.

Dieser elektronische Schaltkreis zeigt immer gute Betriebsparameter und funktioniert einwandfrei – probieren Sie es aus und überzeugen Sie sich selbst.

all-he.ru

Transistorschalter - Mäander - Unterhaltungselektronik

Der Hauptzweck von Transistorschaltern, deren Schaltkreise den Lesern vorgestellt werden, besteht darin, eine Gleichstromlast ein- und auszuschalten. Darüber hinaus kann es zusätzliche Funktionen ausführen, beispielsweise seinen Status anzeigen, die Last automatisch abschalten, wenn der Akku bis zum maximal zulässigen Wert entladen ist oder basierend auf einem Signal von Temperatur, Lichtsensoren usw. Eine Umschaltung kann basierend erfolgen an mehreren Schaltern. Die Stromumschaltung erfolgt über einen Transistor und die Steuerung erfolgt über einen einfachen Knopf mit Kurzschlusskontakt. Jeder Tastendruck ändert den Schaltzustand in den entgegengesetzten Zustand.

Eine Beschreibung eines ähnlichen Schalters wurde in gegeben, jedoch werden zur Steuerung zwei Tasten verwendet. Zu den Vorteilen der vorgeschlagenen Schalter gehören der kontaktlose Anschluss der Last, praktisch kein Stromverbrauch im ausgeschalteten Zustand, zugängliche Elemente und die Möglichkeit, einen kleinen Knopf zu verwenden, der wenig Platz auf der Gerätetafel einnimmt. Nachteile - eigener Stromverbrauch (mehrere Milliampere) im eingeschalteten Zustand, Spannungsabfall am Transistor (Bruchteile eines Volts), die Notwendigkeit, Maßnahmen zu ergreifen, um den zuverlässigen Kontakt im Eingangskreis vor Impulsrauschen zu schützen (er kann sich spontan ausschalten, wenn der (Kontakt wird kurzzeitig unterbrochen).

Der Schaltplan des Schalters ist in Abb. dargestellt. 1. Das Funktionsprinzip basiert auf der Tatsache, dass ein offener Siliziumtransistor an der Basis-Emitter-Verbindung des Transistors eine Spannung von 0,5...0,7 V hat und die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung 0,2...0,3 V betragen kann Im Wesentlichen handelt es sich bei diesem Gerät um einen Auslöser für Transistoren mit unterschiedlichen Strukturen, der über eine Taste gesteuert wird. Nach Anlegen der Versorgungsspannung werden beide Transistoren geschlossen und der Kondensator C1 entladen. Wenn Sie die Taste SB1 drücken, öffnet der Ladestrom des Kondensators C1 den Transistor VT1 und danach den Transistor VT2. Wenn die Taste losgelassen wird, bleiben die Transistoren eingeschaltet, die Versorgungsspannung (abzüglich des Spannungsabfalls am Transistor VT1) wird an die Last angelegt und der Kondensator C1 lädt sich weiter auf. Er lädt sich auf eine Spannung auf, die geringfügig über der Basisspannung dieses Transistors liegt, da die Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung geringer ist als die Basis-Emitter-Spannung.

Daher reicht die Basis-Emitter-Spannung am Transistor VT1 beim nächsten Drücken der Taste nicht aus, um ihn im offenen Zustand zu halten, und er schließt. Als nächstes wird der Transistor VT2 geschlossen und die Last wird abgeschaltet. Der Kondensator C1 wird über die Last und die Widerstände R3-R5 entladen und der Schalter kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Der maximale Kollektorstrom des Transistors VT1 Ik hängt vom Stromübertragungskoeffizienten h31e und dem Basisstrom Ib ab: Ik = lb h3le. Für die im Diagramm angegebenen Nennwerte und Elementtypen beträgt dieser Strom 100...150 mA. Damit der Schalter ordnungsgemäß funktioniert, muss der von der Last aufgenommene Strom unter diesem Wert liegen.

Dieser Schalter verfügt über zwei Funktionen. Bei einem Kurzschluss am Ausgang des Schalters öffnen die Transistoren nach kurzem Drücken der Taste SB1 kurzzeitig und schließen sich dann nach dem Laden des Kondensators C1. Sinkt die Ausgangsspannung auf ca. 1 V (abhängig von den Widerstandswerten der Widerstände R3 und R4), schließen auch die Transistoren, d. h. die Last wird stromlos.

Mit der zweiten Eigenschaft des Schalters kann ein Entladegerät für einzelne Ni-Cd- oder Ni-Mh-Akkus bis 1 V aufgebaut werden, bevor diese zu einem Akku zusammengefasst und weitergeladen werden. Das Gerätediagramm ist in Abb. dargestellt. 2. Der Schalter an den Transistoren VT1, VT2 verbindet einen Entladewiderstand R6 mit der Batterie, parallel dazu ist ein auf den Transistoren VT3, VT4 aufgebauter Spannungswandler geschaltet, der die LED HL1 mit Strom versorgt. Die LED zeigt den Status des Entladevorgangs an und belastet den Akku zusätzlich. Der Widerstand R8 kann die Helligkeit der LED verändern, wodurch sich der von ihr aufgenommene Strom ändert. Auf diese Weise können Sie den Entladestrom anpassen. Wenn sich die Batterie entlädt, sinkt die Spannung am Eingang des Schalters sowie an der Basis des Transistors VT2. Die Teilerwiderstände im Basiskreis dieses Transistors sind so gewählt, dass bei einer Eingangsspannung von 1 V die Spannung an der Basis so stark abnimmt, dass der Transistor VT2 schließt und danach der Transistor VT1 - die Entladung stoppt. Bei den im Diagramm angegebenen Elementwerten beträgt das Entladestrom-Einstellintervall 40...90 mA. Wenn der Widerstand R6 weggelassen wird, kann der Entladestrom im Bereich von 10 bis 50 mA verändert werden. Bei Verwendung einer superhellen LED lässt sich mit diesem Gerät eine Taschenlampe mit Batterieschutz vor Tiefentladung bauen.


In Abb. Abbildung 3 zeigt eine weitere Anwendung des Schalters – einen Timer. Ich habe es in einem tragbaren Gerät verwendet – einem Tester für Oxidkondensatoren. Die Schaltung enthält außerdem eine HL1-LED, die den Gerätestatus anzeigt. Nach dem Einschalten leuchtet die LED und der Kondensator C2 beginnt sich mit dem Sperrstrom der Diode VD1 aufzuladen. Bei einer bestimmten Spannung öffnet der Transistor VT3, wodurch der Emitterübergang des Transistors VT2 kurzgeschlossen wird, was zum Ausschalten des Geräts führt (die LED erlischt). Der Kondensator C2 entlädt sich schnell über die Diode VD1 und die Widerstände R3, R4 und der Schalter kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Die Haltezeit hängt von der Kapazität des Kondensators C2 und dem Sperrstrom der Diode ab. Bei den im Diagramm angegebenen Elementen sind es ca. 2 Minuten. Wenn wir anstelle des Kondensators C2 einen Fotowiderstand, einen Thermistor (oder andere Sensoren) und anstelle einer Diode einen Widerstand installieren, erhalten wir ein Gerät, das sich ausschaltet, wenn sich Licht, Temperatur usw. ändern.

Wenn die Last große Kondensatoren enthält, schaltet sich der Schalter möglicherweise nicht ein (dies hängt von der Kapazität ab). Das Diagramm eines Geräts, das diesen Nachteil nicht aufweist, ist in Abb. dargestellt. 4. Ein weiterer Transistor VT1 wurde hinzugefügt, der die Funktion einer Taste übernimmt, und zwei weitere Transistoren steuern diese Taste, wodurch der Einfluss der Last auf die Betätigung des Schalters eliminiert wird. In diesem Fall geht jedoch die Eigenschaft verloren, bei einem Kurzschluss im Lastkreis nicht einzuschalten. Die LED erfüllt eine ähnliche Funktion. Bei den im Diagramm angegebenen Nennwerten der Komponenten beträgt der Basisstrom des Transistors VT1 etwa 3 mA. Als Schlüssel wurden mehrere Transistoren KT209K und KT209V getestet. Sie hatten Basisstromübertragungskoeffizienten von 140 bis 170. Bei einem Laststrom von 120 mA betrug der Spannungsabfall an den Transistoren 120...200 mV. Bei einem Strom von 160 mA - 0,5...2,2 V. Durch die Verwendung eines Verbundtransistors KT973B als Schalter konnte der zulässige Laststrom deutlich erhöht werden, der Spannungsabfall darüber betrug jedoch 750...850 mV und Bei einem Strom von 300 mA wurde der Transistor leicht erwärmt. Im ausgeschalteten Zustand ist der Stromverbrauch so gering, dass er mit dem Multimeter DT830B nicht gemessen werden konnte. In diesem Fall wurden die Transistoren für keine Parameter vorselektiert.

In Abb. Abbildung 5 zeigt ein Diagramm eines dreikanaligen abhängigen Schalters. Es vereint drei Schalter, bei Bedarf kann deren Anzahl jedoch erhöht werden. Durch kurzes Drücken einer der Tasten wird der entsprechende Schalter eingeschaltet und die entsprechende Last an die Stromquelle angeschlossen. Wenn Sie eine andere Taste drücken, wird der entsprechende Schalter eingeschaltet und der vorherige ausgeschaltet. Durch Drücken der nächsten Taste wird der nächste Schalter eingeschaltet und der vorherige wieder ausgeschaltet. Wenn Sie dieselbe Taste erneut drücken, wird der letzte funktionierende Schalter ausgeschaltet und das Gerät kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück – alle Lasten werden stromlos. Der Schaltmodus wird durch den Widerstand R5 bereitgestellt. Beim Einschalten eines Schalters steigt die Spannung an diesem Widerstand, was zum Schließen des zuvor eingeschalteten Schalters führt. Der Widerstandswert dieses Widerstands hängt von der Stromaufnahme der Schalter selbst ab, in diesem Fall beträgt sein Wert etwa 3 mA. Die Elemente VD1, R3 und C2 sorgen für den Durchgang des Entladestroms der Kondensatoren SZ, C5 und C7. Über den Widerstand R3 entlädt sich der Kondensator C2 in den Pausen zwischen Tastendrücken. Entfällt dieser Schaltkreis, bleiben nur noch der Ein- und Schaltmodus übrig. Durch Ersetzen des Widerstands R5 durch eine Drahtbrücke erhalten wir drei unabhängig arbeitende Geräte.


Der Schalter sollte in einem Schalter für Fernsehantennen mit Verstärkern eingesetzt werden, doch mit dem Aufkommen des Kabelfernsehens entfiel die Notwendigkeit dafür und das Projekt wurde nicht in die Tat umgesetzt.

Schalter können Transistoren vieler verschiedener Typen verwenden, sie müssen jedoch bestimmte Anforderungen erfüllen. Erstens müssen sie alle aus Silizium bestehen. Zweitens müssen Transistoren, die den Laststrom schalten, eine Sättigungsspannung Uk-e us von maximal 0,2...0,3 V aufweisen, der maximal zulässige Kollektorstrom Ikmax muss um ein Vielfaches größer sein als der geschaltete Strom und der Stromübertragungskoeffizient h31e muss ausreichend sein so dass sich der Transistor bei einem gegebenen Basisstrom im Sättigungsmodus befindet. Von den Transistoren, die ich habe, haben sich die Transistoren der Serien KT209 und KT502 gut bewährt, und etwas schlechter - die Serien KT3107 und KT361.

Die Widerstandswiderstände können in erheblichen Grenzen variiert werden. Wenn eine höhere Effizienz erforderlich ist und keine Anzeige des Schalterzustands erforderlich ist, wird auf den Einbau einer LED verzichtet und der Widerstand im Kollektorkreis VT3 (siehe Abb. 4) kann auf 100 kOhm oder mehr erhöht werden, muss aber Es ist zu berücksichtigen, dass dadurch der Basisstrom des Transistors VT2 und der maximale Laststrom reduziert werden. Der Transistor VTZ (siehe Abb. 3) muss einen Stromübertragungskoeffizienten h31e von mehr als 100 haben. Der Widerstandswert des Widerstands R5 im Ladekreis des Kondensators C1 (siehe Abb. 1) und ähnlicher in anderen Schaltkreisen kann im Bereich von liegen 100.. 470 kOhm. Kondensator C1 (siehe Abb. 1) und ähnliche in anderen Schaltkreisen sollten einen geringen Leckstrom haben; es wird empfohlen, Oxidhalbleiter der Serie K53 zu verwenden, es können jedoch auch Oxidhalbleiter verwendet werden, und der Widerstandswert von Widerstand R5 sollte nicht mehr als betragen 100 kOhm. Wenn die Kapazität dieses Kondensators zunimmt, nimmt die Leistung ab (die Zeit, nach der das Gerät nach dem Einschalten ausgeschaltet werden kann), und wenn sie verringert wird, nimmt die Klarheit der Bedienung ab. Der Kondensator C2 (siehe Abb. 3) ist nur ein Oxidhalbleiter. Knöpfe – alle kleinen mit Selbstrückführung. Die L1-Spule des Konverters (siehe Abb. 2) wird vom Zeilenlinearitätsregler eines Schwarzweißfernsehers verwendet. Der Konverter funktioniert auch gut mit einer Drossel am W-förmigen Magnetkreis einer Kompaktleuchtstofflampe. Sie können auch die Empfehlungen in verwenden. Die Diode VD1 (siehe Abb. 5) kann eine beliebige Diode mit geringer Leistung sein, entweder Silizium oder Germanium. Die Diode VD1 (siehe Abb. 3) muss Germanium sein.

Für die Installation sind Geräte erforderlich, deren Diagramme in Abb. dargestellt sind. 2 und Abb. 5, der Rest muss nicht angepasst werden, wenn keine besonderen Anforderungen vorliegen und alle Teile funktionsfähig sind. Zum Aufbau eines Entladegeräts (siehe Abb. 2) benötigen Sie eine Stromquelle mit einstellbarer Ausgangsspannung. Zunächst wird anstelle des Widerstands R4 vorübergehend ein variabler Widerstand mit einem Widerstandswert von 4,7 kOhm (bei maximalem Widerstand) eingebaut. Schließen Sie die Stromquelle an, nachdem Sie zuvor die Spannung an ihrem Ausgang auf 1,25 V eingestellt haben. Schalten Sie das Entladegerät durch Drücken der Taste ein und stellen Sie den erforderlichen Entladestrom über den Widerstand R8 ein. Danach wird am Ausgang der Stromquelle eine Spannung von 1 V eingestellt und über einen zusätzlichen variablen Widerstand das Gerät ausgeschaltet. Danach müssen Sie die Abschaltspannung mehrmals überprüfen. Dazu müssen Sie die Spannung am Ausgang der Stromquelle auf 1,25 V erhöhen, das Gerät einschalten und dann die Spannung sanft auf 1 V reduzieren und dabei den Moment beobachten, in dem es sich ausschaltet. Messen Sie dann den eingeführten Teil des zusätzlichen variablen Widerstands und ersetzen Sie ihn durch einen konstanten mit demselben Widerstand.

Auch alle anderen Geräte können eine ähnliche Abschaltfunktion bei sinkender Eingangsspannung umsetzen. Die Einrichtung erfolgt auf die gleiche Weise. Dabei ist zu beachten, dass nahe dem Abschaltpunkt die Transistoren sanft zu schließen beginnen und auch der Strom in der Last allmählich abnimmt. Befindet sich als Last ein Funkempfänger, macht sich dies durch eine Verringerung der Lautstärke bemerkbar. Vielleicht helfen die in beschriebenen Empfehlungen, dieses Problem zu lösen.

Beim Einrichten des Schalters (siehe Abb. 5) müssen die Konstantwiderstände R3 und R5 vorübergehend durch Variablen mit einem 2- bis 3-fach höheren Widerstandswert ersetzt werden. Durch aufeinanderfolgendes Drücken der Tasten mit Widerstand R5 wird ein zuverlässiger Betrieb erreicht. Danach wird durch wiederholtes Drücken derselben Taste über den Widerstand R3 eine zuverlässige Abschaltung erreicht. Dann werden die variablen Widerstände durch konstante Widerstände ersetzt, wie oben erwähnt. Um die Störfestigkeit zu erhöhen, müssen Keramikkondensatoren mit einer Kapazität von mehreren Nanofarad parallel zu den Widerständen R7, R13 und R19 installiert werden.

LITERATUR

  1. Polyakov V. Ein elektronischer Schalter schützt die Batterie. – Radio, 2002, Nr. 8, S. 60.
  2. Netschajew I. Elektronisches Spiel. - Radio, 1992, Nr. 1, S. 19-21.

Das könnte Sie interessieren:

meandr.org

Elektronischer Schaltkreis auf dem CD4027B-Chip

Elektronischer Schaltkreis – ersetzt einen mechanischen Schalter

Ein elektronischer Schaltkreis ist ein einfacher und kostengünstiger elektronischer Schaltkreis mit einem billigen Taktknopf, der das Ein- und Ausschalten einer Last steuern kann. Die Schaltung ersetzt einen teureren und größeren mechanischen Rastschalter. Die Taste startet den Standby-Multivibrator. Der Ausgang des Multivibrators schaltet einen Zählauslöser, dessen logischer Ausgangspegel sich nach jedem Tastendruck ändert und die Stromversorgung zur Last schaltet.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dieses Schema umzusetzen. Eine Option, die zwei J-K-Flip-Flops IC1 und IC2 eines CD4027B-Chips verwendet, ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Rückmeldung von einer RC-Schaltung, die mit dem IC1-Ausgang an den Reset-Eingang angeschlossen ist, verwandelt dieses Flip-Flop in einen Standby-Multivibrator. Der J-Eingang der IC1-Mikroschaltung ist mit dem Leistungsbus verbunden und der K-Eingang ist mit Masse verbunden, daher wird an der Vorderflanke des Taktimpulses „log“ an seinem Ausgang eingestellt. 1". Der Taktknopf ist zwischen dem Takteingang des IC1-Chips und Masse angeschlossen. Auf die gleiche Weise kann der Taster zwischen dem Takteingang und der positiven VDD-Stromschiene angeschlossen werden. Wenn Sie die J- und K-Pins hochschalten, wird IC2 zu einem Zähl-Flip-Flop. IC2 wird durch die steigende Flanke des Ausgangssignals IC1 geschaltet.

Sie können die Funktionsweise der Schaltung verstehen, indem Sie sich die Zeitdiagramme an den verschiedenen Punkten ansehen (siehe Abbildung 2). Wenn Sie die Taste am Takteingang IC1 drücken, beginnen Bounce-Impulse anzukommen, deren Vorderflanke sich setzt die Leistung auf ein hohes Niveau. Der Kondensator C1 beginnt, sich über den Widerstand R1 auf den „log“-Wert aufzuladen. 1". Im gleichen Moment schaltet die steigende Flanke des am Takteingang des Zähltriggers IC2 ankommenden Impulses den Zustand seines Ausgangs um. Wenn die Spannung am Kondensator C1 den RESET-Eingangsschwellenwert von IC1 erreicht, wird der Trigger zurückgesetzt und der Ausgangspegel geht auf Low.

Danach wird C1 über R1 auf das „Log“-Niveau entladen. UM". Die Lade- und Entladeraten von C1 sind gleich. Die Dauer des Ausgangsimpulses des Multivibrators muss die Zeit des Tastendrucks und die Dauer des Prellens überschreiten. Durch Einstellen des Abstimmwiderstands R1 kann diese Dauer entsprechend der Art der verwendeten Taste geändert werden. Die komplementären Ausgänge von IC2 können zur Steuerung von Transistor-Leistungsschaltern, Relais oder Schaltstiften von Schaltreglern verwendet werden. Die Schaltung arbeitet mit 3 V bis 15 V und kann die Stromversorgung analoger und digitaler Geräte steuern.

DIY

usilitelstabo.ru

Schaltungen elektronischer Leistungsschalter | Techniken und Programme

Es schien, als könnte es nicht einfacher sein, ich schaltete den Strom ein und das Gerät mit dem MK begann zu arbeiten. In der Praxis gibt es jedoch Fälle, in denen ein herkömmlicher mechanischer Kippschalter für diese Zwecke nicht geeignet ist. Anschauliche Beispiele:

Der Mikroschalter fügt sich gut in das Design ein, ist aber für einen geringen Schaltstrom ausgelegt und das Gerät verbraucht eine Größenordnung mehr;

Es ist notwendig, das Ein-/Ausschalten per Fernzugriff über ein Logikpegelsignal durchzuführen;

Der Netzschalter ist als Touch-Taste (Quasi-Touch) ausgeführt;

Es ist erforderlich, durch wiederholtes Drücken derselben Taste ein „Trigger“-Ein-/Ausschalten durchzuführen.

Für solche Zwecke sind spezielle Schaltungslösungen erforderlich, die auf der Verwendung elektronischer Transistorschalter basieren (Abb. 6.23, a...m).

Reis. 6.23. Elektronische Stromversorgungsschaltungen (Anfang):

a) SI ist ein „geheimer“ Schalter, der dazu dient, den unbefugten Zugriff auf einen Computer zu beschränken. Ein stromsparender Kippschalter öffnet/schließt den Feldeffekttransistor VT1, der das Gerät mit dem MK mit Strom versorgt. Wenn die Eingangsspannung höher als +5,25 V ist, muss vor dem MK ein zusätzlicher Stabilisator installiert werden;

b) Ein-/Ausschalten der +4,9-V-Stromversorgung mit einem digitalen EIN-AUS-Signal über das DDI-Logikelement und den Schalttransistor VT1

c) Die stromsparende „Quasi-Touch“-Taste SB1 löst das Ein-/Ausschalten der +3-V-Stromversorgung über den DDL-Chip aus. Der Kondensator C1 reduziert den Kontakt-„Bounce“. Die HL1-LED zeigt den Stromfluss durch den VTL-Tastentransistor an. Vorteil der Schaltung: sehr geringer Eigenstromverbrauch im ausgeschalteten Zustand;

Reis. 6.23. Elektronische Stromversorgungsschaltungen (Fortsetzung):

d) Versorgungsspannung +4,8 V mit einem Low-Power-SBI-Taster (ohne Selbst-Reset). Die +5-V-Eingangsstromversorgung muss über einen Stromschutz verfügen, damit der VTI-Transistor bei einem Kurzschluss in der Last nicht ausfällt;

e) Einschalten der +4,6 V-Spannung über ein externes Signal £/in. Am Optokoppler VU1 ist eine galvanische Trennung vorgesehen. Der Widerstandswert des Widerstands RI hängt von der Amplitude £/in ab;

e) Die Tasten SBI, SB2 müssen selbstrückstellend sein, sie werden nacheinander gedrückt. Der anfängliche Strom, der durch die Kontakte der SB2-Taste fließt, entspricht dem gesamten Laststrom im +5-V-Kreis;

g) Diagramm von L. Coyle. Der VTI-Transistor öffnet automatisch, wenn der XP1-Stecker an die XS1-Buchse angeschlossen wird (aufgrund der in Reihe geschalteten Widerstände R1, R3). Gleichzeitig wird dem Hauptgerät über die Elemente C2, R4 ein Tonsignal vom Audioverstärker zugeführt. Der RI-Widerstand darf nicht installiert werden, wenn der aktive Widerstand des „Audio“-Kanals niedrig ist;

h) ähnlich Abb. 6,23, v, jedoch mit einem Schalter am Feldeffekttransistor VT1. Dadurch können Sie Ihren eigenen Stromverbrauch sowohl im Aus- als auch im Einschaltzustand reduzieren;

Reis. 6.23. Elektronische Stromversorgungskreise (Ende):

i) Schema zur Aktivierung von MK für einen genau festgelegten Zeitraum. Wenn die Kontakte des Schalters S1 geschlossen sind, beginnt sich der Kondensator C5 über den Widerstand R2 aufzuladen, der Transistor VTI öffnet und der MK schaltet ein. Sobald die Spannung am Gate des Transistors VT1 auf die Abschaltschwelle absinkt, schaltet der MK ab. Um es wieder einzuschalten, müssen Sie die Kontakte 57 öffnen, eine kurze Pause warten (abhängig von R, C5) und sie dann wieder schließen;

j) galvanisch getrenntes Ein-/Ausschalten der +4,9-V-Stromversorgung über Signale vom COM-Port des Computers. Der Widerstand R3 hält den geschlossenen Zustand des Transistors VT1 aufrecht, wenn der Optokoppler VUI „aus“ ist;

k) Fernein-/ausschalten des integrierten Spannungsstabilisators DA 1 (Maxim Integrated Products) über den COM-Port des Computers. Die +9-V-Versorgung kann auf +5,5 V reduziert werden. In diesem Fall muss jedoch der Widerstandswert des Widerstands R2 erhöht werden, damit die Spannung an Pin 1 des DA I-Chips größer wird als an Pin 4.

l) Der Spannungsstabilisator DA1 (Micrel) verfügt über einen Einschalteingang EN, der durch einen HIGH-Logikpegel gesteuert wird. Der RI-Widerstand wird benötigt, damit Pin 1 des DAI-Chips nicht „in der Luft hängt“, beispielsweise wenn sich der CMOS-Chip im Z-Zustand befindet oder der Stecker abgezogen ist.

Heutzutage werden in elektronischen Geräten häufig elektronische Schalter verwendet, bei denen eine Taste zum Ein- und Ausschalten verwendet werden kann. Ein solcher Schalter kann durch die Verwendung eines Feldeffekt-Schalttransistors und eines digitalen CMOS-Chips leistungsstark, wirtschaftlich und klein gemacht werden.

Das Diagramm eines einfachen Schalters ist in Abb. dargestellt. 1. Der Transistor VT1 übernimmt die Funktionen eines elektronischen Schlüssels und der Trigger DD1 steuert ihn. Das Gerät ist ständig an eine Stromquelle angeschlossen und verbraucht einen kleinen Strom – Einheiten oder Dutzende Mikroampere.

Befindet sich der direkte Ausgang des Triggers auf einem hohen logischen Pegel, ist der Transistor geschlossen und die Last stromlos. Wenn die Kontakte der SB1-Taste geschlossen sind, wechselt der Auslöser in den entgegengesetzten Zustand und an seinem Ausgang erscheint ein niedriger Logikpegel. Der Transistor VT1 öffnet und die Last wird mit Spannung versorgt. Das Gerät bleibt in diesem Zustand, bis die Tastenkontakte wieder geschlossen werden. Dann schließt der Transistor, die Last wird stromlos.

Der im Diagramm angegebene Transistor hat einen Kanalwiderstand von 0,11 Ohm und der maximale Drain-Strom kann 18 A erreichen. Es ist zu berücksichtigen, dass die Gate-Drain-Spannung, bei der der Transistor öffnet, 4...4,5 V beträgt. Bei Eine Versorgungsspannung von 5...7 V Der Laststrom sollte 5 A nicht überschreiten, da sonst der Spannungsabfall am Transistor 1 V überschreiten kann. Bei einer höheren Versorgungsspannung kann der Laststrom 10...12 A erreichen.

Wenn der Laststrom 4 A nicht überschreitet, kann der Transistor ohne Kühlkörper verwendet werden. Wenn der Strom höher ist, ist ein Kühlkörper erforderlich oder es sollte ein Transistor mit geringerem Kanalwiderstand verwendet werden. Es ist nicht schwer, es aus der Referenztabelle im Artikel „Leistungsstarke Schalttransistoren von International Rektifier“ in „Radio“, 2001, Nr. 5, S. 1, auszuwählen. 45.

Einem solchen Schalter können auch andere Funktionen zugewiesen werden, beispielsweise das automatische Abschalten der Last, wenn die Versorgungsspannung sinkt oder einen voreingestellten Wert überschreitet. Im ersten Fall kann dies bei der Stromversorgung des Geräts über einen Akku erforderlich sein, um dessen übermäßige Entladung zu verhindern, im zweiten Fall, um das Gerät vor Überspannung zu schützen.

Das Diagramm eines elektronischen Schalters mit Abschaltfunktion bei Spannungsabfall ist in Abb. dargestellt. 2. Es enthält zusätzlich einen Transistor VT2, eine Zenerdiode, einen Kondensator und Widerstände, von denen einer eingestellt ist (R4).

Wenn Sie die Taste SB 1 drücken, öffnet sich der Feldeffekttransistor VT1 und die Last wird mit Spannung versorgt. Aufgrund der Aufladung des Kondensators C1 wird die Spannung am Kollektor des Transistors im ersten Moment 0,7 V nicht überschreiten, d.h. wird logisch niedrig sein. Wenn die Spannung an der Last den durch den Abstimmwiderstand eingestellten Wert übersteigt, wird der Basis des Transistors eine zum Öffnen ausreichende Spannung zugeführt. In diesem Fall bleibt der „S“-Eingang des Triggers auf einem niedrigen logischen Pegel und die Taste kann die Stromversorgung der Last ein- und ausschalten.

Sobald die Spannung unter den eingestellten Wert fällt, reicht die Spannung am Trimmerwiderstandsmotor nicht mehr aus, um den Transistor VT2 zu öffnen – er schließt. In diesem Fall steigt die Spannung am Kollektor des Transistors auf einen hohen logischen Pegel, der zum „S“-Eingang des Triggers gelangt. Am Ausgang des Triggers erscheint außerdem ein hoher Pegel, der zum Schließen des Feldeffekttransistors führt. Die Last wird stromlos. Das Drücken der Taste führt in diesem Fall nur zu einem kurzzeitigen Zuschalten der Last und deren anschließender Abschaltung.

Um einen Schutz vor übermäßiger Versorgungsspannung zu gewährleisten, sollte die Maschine mit dem Transistor VT3, der Zenerdiode VD2 und den Widerständen R5, R6 ergänzt werden. In diesem Fall funktioniert das Gerät ähnlich wie oben beschrieben, aber wenn die Spannung über einen bestimmten Wert ansteigt, öffnet sich der Transistor VT3, was zum Schließen von VT2 und zum Auftreten eines hohen Pegels am „S“-Eingang führt des Auslösers und das Schließen des Feldeffekttransistors VT1.

Zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen kann das Gerät die Mikroschaltung K561TM2, die Bipolartransistoren KT342A-KT342V, KT3102A-KT3102E und die Zenerdiode KS156G verwenden. Festwiderstände – MLT, S2-33, R1-4, abgestimmte Widerstände – SPZ-3, SPZ-19, Kondensator – K10 17, Knopf – jeder kleine mit Selbstrückstellung.

Bei Verwendung von Teilen für die Oberflächenmontage (CD4013-Mikroschaltung, Bipolartransistoren KT3130A-9 - KT3130G-9, Zenerdiode BZX84C4V7, Festwiderstände P1-I2, Kondensator K10-17V) können diese auf einer Leiterplatte platziert werden (Abb. 3). aus einseitiger Glasfaserfolie mit den Maßen 20x20 mm. Das Aussehen der montierten Platine ist in Abb. dargestellt. 4.

Es werden 6 Grundschaltbilder selbstgebauter elektronischer Schalter und Zeitrelais auf Basis der Mikroschaltungen K561TM2 und CD4060 betrachtet, deren Funktionsweise und Anwendungsmöglichkeiten beschrieben. Derzeit verwenden radioelektronische Geräte hauptsächlich elektronische Schalter oder sowohl elektronische als auch mechanische Schalter.

Der elektronische Schalter wird normalerweise über eine Taste gesteuert – ein Tastendruck schaltet das Gerät ein, der nächste Tastendruck schaltet es aus. Seltener haben sie zwei Tasten – eine zum Einschalten, die zweite zum Ausschalten.

In den allermeisten Fällen ist ein elektronischer Schalter in funkelektronischen Geräten Teil einer Steuerung, die andere Funktionen des Geräts steuert.

Wenn Sie jedoch ein Gerät mit einem selbstgebauten oder nicht über einen elektronischen Schalter verfügenden elektronischen Schalter ausstatten müssen, können Sie dies mithilfe einer der hier aufgeführten Schaltungen tun, die auf einem CMOS-Logikchip und einem leistungsstarken Feldeffekt basieren Schalttransistor.

Ein-Knopf-Schalter

Das erste Diagramm eines einfachen Schalters, der mit einer Taste gesteuert wird, ist in Abbildung 1 dargestellt. Der leistungsstarke Feldeffekttransistor VT1 übernimmt die Funktionen eines elektronischen Schlüssels und wird vom D-Trigger der Mikroschaltung K561TM2 gesteuert.

Diese Schaltung verbraucht wie alle folgenden einen Mindeststrom, gemessen in Einheiten von Mikroampere, und hat daher praktisch keinen Einfluss auf den Verbrauch der Stromquelle.

Reis. 1. Diagramm eines einfachen elektronischen Schalters, der mit einer Taste gesteuert wird.

Das heißt, seine direkte Ausgabe ist eins. In diesem Fall ist die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT1 zu niedrig, um ihn zu öffnen, und der Transistor bleibt geschlossen – der Last wird kein Strom zugeführt.

In diesem Fall weist der inverse Ausgang des Triggers eine logische Nullspannung auf. Es gelangt über den Widerstand R3 mit einer leichten Verzögerung in den Eingang „D“ des Triggers.

Wenn Sie nun die Taste S1 drücken, wird ein Impuls vom Eingang „C“ des Triggers empfangen und der Trigger wird auf den Zustand gesetzt, der an seinem Eingang „D“ auftritt, also im Moment auf logisch Null.

Jetzt ist der inverse Ausgang des Triggers eins. Diese Einheit wird mit einer leichten Verzögerung über den Widerstand R3 dem Eingang „D“ des Triggers zugeführt.

Wenn Sie nun die S1-Taste das nächste Mal drücken, wird von der Taste ein Impuls an den Eingang „C“ des Triggers gesendet und der Trigger in den Zustand versetzt, der an seinem Eingang „D“ auftritt, also im Moment , zu eins. Eine Einheit am Gate von VT1 führt dazu, dass die Spannung zwischen Source und Gate von VT1 auf einen Wert abfällt, der nicht ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT1 zu öffnen. Die Last wird ausgeschaltet.

Elektronischer Doppellastschalter

Aber nicht immer ist ein Schalter erforderlich; manchmal ist ein Schalter erforderlich. Abbildung 2 zeigt den Schaltplan eines elektronischen Schalters zwischen zwei Lasten. Der Hauptunterschied zur Schaltung in Abb. 1 besteht darin, dass zwei leistungsstarke Feldeffekttransistoren vorhanden sind.

In diesem Fall ist die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT1 zu niedrig, um ihn zu öffnen, und der Transistor bleibt geschlossen und Last 1 wird nicht mit Strom versorgt. Und die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT2 reicht aus, um ihn zu öffnen, und der Transistor öffnet sich, Last 2 wird mit Strom versorgt.

Reis. 2. Schema eines einfachen selbstgebauten elektronischen Schalters für zwei Lasten.

In diesem Fall wird der Nullwert vom inversen Ausgang des Triggers über den Widerstand R3 mit einer leichten Verzögerung dem Eingang „D“ des Triggers zugeführt. Wenn Sie nun die Taste S1 drücken, wird ein Impuls vom Eingang „C“ des Triggers empfangen und der Trigger wird auf den Zustand gesetzt, der an seinem Eingang „D“ auftritt, also im Moment auf logisch Null.

Eine logische Null am Gate von VT1 führt dazu, dass die Spannung zwischen Source und Gate von VT 1 auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT1 zu öffnen. Last 1 wird mit Strom versorgt.

Aber der Transistor VT2 schließt und Last 2 wird ausgeschaltet. Somit werden bei jedem Drücken der S1-Taste die Lasten geschaltet.

Ein paar Worte zum Zweck der C2-R3-Schaltung in den Diagrammen in Abb. 1 und Abb. 2. Tatsache ist, dass es sich bei der Taste um mechanische Kontakte handelt, die mechanisch verbunden sind, und hier ist ein Kontaktflattern kaum zu vermeiden. Und je stärker der Knopf abgenutzt ist, desto ausgeprägter ist das Klappern seiner Kontakte.

Daher kann sowohl beim Drücken als auch beim Loslassen der Taste nicht ein Impuls, sondern eine ganze Reihe kurzer Impulse erzeugt werden. Und dies kann dazu führen, dass der Auslöser wiederholt umgeschaltet und dadurch in einen willkürlichen Zustand versetzt wird. Um dies zu verhindern, gibt es eine Kette C2-R3.

Es verzögert geringfügig das Eintreffen des Logikpegels vom inversen Ausgang des Triggers zu seinem Eingang „D“. Daher ändert sich die Spannung am Eingang „D“ nicht, solange der Kontaktprellen anhält, und die Prellimpulse haben keinen Einfluss auf den Zustand des Auslösers.

Mit zwei Tasten umschalten

Wie oben erwähnt, sind elektronische Schalter entweder mit einer oder zwei Tasten ausgestattet – eine zum Einschalten, die andere zum Ausschalten. Abbildung 3 zeigt den Schaltplan des Schalters.

Reis. 3. Schema eines elektronischen Lastschalters mit zwei Tasten.

Genauso übernimmt hier der leistungsstarke Feldeffekttransistor VT1 die Funktionen eines elektronischen Schlüssels und wird vom Auslöser der Mikroschaltung K561TM2 gesteuert. Nur funktioniert es nicht als D-Trigger, sondern als RS-Trigger. Dazu werden seine Eingänge „C“ und „D“ mit dem gemeinsamen Minuspol der Stromversorgung verbunden (d. h. sie sind immer logische Nullen).

Um zu verhindern, dass sich die Last beim Anschließen der Stromquelle selbst einschaltet, gibt es hier eine Schaltung C1-R2, die den Auslöser beim Anlegen der Spannung in den Einzelzustand versetzt.

Das heißt, seine direkte Ausgabe ist eins. In diesem Fall ist die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT1 zu niedrig, um ihn zu öffnen, und der Transistor bleibt geschlossen – der Last wird kein Strom zugeführt.

Um die Last einzuschalten, verwenden Sie die Taste S1. Beim Drücken schaltet der Auslöser in die Position „R“, d. h. an seinem direkten Ausgang wird eine logische Null gesetzt.

Eine logische Null am Gate von VT1 führt dazu, dass die Spannung zwischen Source und Gate von VT1 auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT1 einzuschalten.

Die Last wird mit Strom versorgt. Um die Last auszuschalten, müssen Sie die Taste S2 drücken. Beim Drücken wechselt der Auslöser in die Position „S“, d. h. an seinem direkten Ausgang wird eine logische Eins gesetzt.

Eine Einheit am Gate von VT1 führt dazu, dass die Spannung zwischen der Source und dem Gate von VT1 auf einen Wert abfällt, der nicht ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT1 zu öffnen. Die Last wird ausgeschaltet.

Zwei Knöpfe und zwei Ladungen

Ein elektronischer Schalter mit zwei Tasten funktioniert logischer als ein Ein-Knopf-Schalter. Es ist auf jeden Fall klar, dass ein Knopf eine Last einschaltet und der andere eine andere Last. Abbildung 4 zeigt ein Diagramm eines elektronischen Zwei-Tasten-Schalters zwischen zwei Lasten.

Reis. 4. Schaltplan eines elektronischen Schalters mit zwei Tasten für zwei Lasten.

Damit die Schaltung zum Zeitpunkt des Anschließens der Stromquelle an einer bekannten Position installiert werden kann, d. h. in diesem Fall ist Last 1 ausgeschaltet, Last 2 eingeschaltet, gibt es eine Schaltung C1-R2, die den Auslöser setzt in einen einzigen Zustand, wenn Strom angelegt wird. Das heißt, an seinem direkten Ausgang liegt eins, an seinem inversen Ausgang ist er Null.

In diesem Fall ist die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT1 zu niedrig, um ihn zu öffnen, und der Transistor bleibt geschlossen – Last 1 wird nicht mit Strom versorgt.

Und die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT2 reicht aus, um ihn zu öffnen, und der Transistor öffnet sich, Last 2 wird mit Strom versorgt. Um Last 1 einzuschalten, verwenden Sie Taste 51. Beim Drücken schaltet der Auslöser auf die „R“-Position, d.h. an seinem direkten Ausgang wird eine logische Null gesetzt.

Eine logische Null am Gate von VT1 führt dazu, dass die Spannung zwischen Source und Gate von VT1 auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT1 einzuschalten. Die Last wird mit Strom versorgt.

Gleichzeitig liegt am inversen Ausgang des Triggers eine logische Eins an. Die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT2 ist zu niedrig, um ihn zu öffnen, und der Transistor bleibt geschlossen – Last 2 wird nicht mit Strom versorgt.

Um Last 2 einzuschalten, verwenden Sie die Taste 52. Beim Drücken wechselt der Auslöser in die Position „S“, d. h. an seinem inversen Ausgang wird eine logische Null gesetzt. Eine logische Null am Gate von VT2 führt dazu, dass die Spannung zwischen Source und Gate von VT2 auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT2 einzuschalten.

Last 2 erhält Strom. Gleichzeitig liegt am direkten Ausgang des Triggers eine logische Eins an. Die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT1 ist zu niedrig, um ihn zu öffnen, und der Transistor bleibt geschlossen – Last 1 wird nicht mit Strom versorgt.

Elektronisches Zeitrelais

Möglicherweise benötigen Sie jedoch nicht nur Schalter und Schalter, sondern auch Zeitrelais. Abbildung 5 zeigt ein Diagramm eines elektronischen Zeitrelais, das die Last beim Drücken der Taste S1 einschaltet und nach etwa 30 Sekunden ausschaltet.

Reis. 5. Schaltung eines elektronischen Zeitrelais zum Einschalten der Last bei Tastendruck und Ausschalten nach 30 Sekunden.

Das Zeitrelais wird mit der Taste S1 gestartet. Beim Drücken schaltet der Auslöser in die Position „R“, d. h. an seinem direkten Ausgang wird eine logische Null gesetzt.

Eine logische Null am Gate von VT1 führt dazu, dass die Spannung zwischen Source und Gate von VT 1 auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT1 zu öffnen. Die Last wird mit Strom versorgt.

Gleichzeitig beginnt die logische Einheit vom inversen Ausgang, den Kondensator C1 langsam über den Widerstand R2 aufzuladen. Die Einschaltzeit läuft ab, wenn der Kondensator C1 auf eine Spannung aufgeladen ist, die von der Mikroschaltung als logische Einheit verstanden wird. Dann wird der Trigger in den „S“-Zustand versetzt.

Das heißt, seine direkte Ausgabe ist eins. In diesem Fall ist die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT1 zu niedrig, als dass er öffnen könnte, und der Transistor schließt und die Stromversorgung der Last wird abgeschaltet. Die Belastungszeit hängt von der Schaltung C1-R2 ab.

8-Uhr-Zeitrelais

Durch den Austausch der Komponenten dieser Schaltung lässt sich diese Zeit in einem weiten Bereich verändern, allerdings ist es schwierig, eine sehr lange Haltezeit zu erreichen. Abbildung 6 zeigt eine Zeitrelaisschaltung auf einem digitalen Chip, deren Einschaltdauer etwa 8 Stunden beträgt.

Reis. 6. Schematische Darstellung eines Zeitrelais auf einem digitalen Chip, der eine Last von 8 Stunden umfasst.

Das Zeitrelais wird mit der Taste S1 gestartet. Beim Drücken wechselt der Zähler des D1-Chips in den Nullzustand, d. h. an allen seinen Ausgängen, auch am höchsten Ausgang D14, wird eine logische Null gesetzt. Woher kommt es zum VT1-Tor?

Eine logische Null am Gate von VT1 führt dazu, dass die Spannung zwischen Source und Gate von VT1 auf einen Wert ansteigt, der ausreicht, um den Feldeffekttransistor VT1 zu öffnen. Die Last wird mit Strom versorgt.

Als nächstes beginnt der Zähler die Zeit herunterzuzählen und zählt dabei die von seinem eingebauten Multivibrator erzeugten Impulse. Nach einer festgelegten Zeit wird Pin 3 auf eine logische Eins gesetzt. In diesem Fall ist die Spannung zwischen Source und Gate des Transistors VT1 zu niedrig, als dass er öffnen könnte, und der Transistor schließt und die Stromversorgung der Last wird abgeschaltet.

Gleichzeitig wird eine logische Einheit über die Diode VD3 an Pin 11 von D1 angelegt und blockiert den internen Multivibrator der Mikroschaltung. Die Impulserzeugung stoppt. Alle Schaltkreise verwenden IRFR5505-Transistoren, um die Last mit Strom zu versorgen. Dies ist ein wichtiger Feldeffekttransistor mit einem zulässigen Kollektorstrom von 18 A und einem Leerlaufwiderstand von 0,1 Ot.

Der Transistor öffnet, wenn die Gate-Spannung nicht weniger als 4,25 V beträgt. Daher wird die minimale Versorgungsspannung in den Stromkreisen sozusagen mit 5V angegeben, sodass sie auf jeden Fall ausreicht. Bei einer Versorgungsspannung des Schaltkreises von bis zu 7 V und einem hohen Laststrom öffnet der Transistor jedoch immer noch nicht vollständig.

Und der Widerstand seines Kanals ist deutlich größer als 0,1 Ohm, daher sollte der Laststrom bei einer Stromversorgung unter 7 V 5 A nicht überschreiten. Bei Betrieb mit einer höheren Spannung kann der Strom bis zu 18 A betragen. Sie müssen auch berücksichtigen, dass der Transistor bei einem Laststrom von mehr als 4 A einen Kühler benötigt, um die Wärme abzuleiten. Eine der Eigenschaften solcher Transistoren ist eine relativ große Gate-Kapazität.

Und genau davor haben CMOS-Chips Angst – relativ große Ausgangskapazität. Denn obwohl der statische Widerstand des Gates gegen Unendlich tendiert, kommt es bei einer Spannungsänderung am Gate zu einem erheblichen Stromstoß, der seine Kapazität lädt/entlädt.

In sehr seltenen Fällen führt dies zu Schäden am Chip, häufiger kommt es zu Fehlfunktionen des Chips, insbesondere von Flip-Flops und Zählern. Um zu verhindern, dass diese Fehler zwischen den Ausgängen der Mikroschaltungen und den Gates der Transistoren auftreten, sind in diesen Schaltungen strombegrenzende Widerstände enthalten, zum Beispiel R4 in der Schaltung in Abb. 1. Plus zwei Dioden, die das Laden/Entladen der Gate-Kapazität beschleunigen.

Litovkin S. N. RK-08-17.

Literatur: I. Netschajew. - Elektronischer Schalter. R-02-2004.

Elektronische Hochleistungs-MOSFET-Schalter sind ein fester Bestandteil der Unterhaltungs- und Spezialelektronik und können zur Steuerung großer Gleichstromlasten nützlich sein, ohne dass Hochstromschalter verwendet werden müssen, die mit der Zeit durchbrennen und Kontakte verschleißen. Bekanntermaßen sind MOSFET-Feldeffekttransistoren in der Lage, mit sehr hohen Spannungen und Strömen zu arbeiten. Dies ist für den Anschluss von Lasten in verschiedenen Stromkreisen sehr gefragt.

Elektronischer Schaltkreis

Diese Schaltung ermöglicht das einfache Schalten von Niederspannungsimpulsen (5 V), um große Gleichstromlasten anzutreiben. Die in der Schaltung angegebene Leistung des MOSFET-Transistors ist für Spannungen und Ströme bis 100 V, 75 A (für NTP6411) geeignet. Dieser elektronische Schalter kann anstelle von Relais in den Modulen Ihres Fahrzeugs verwendet werden.

Zur Aktivierung des Transistors kann ein normaler Schalter oder Impulseingang verwendet werden. Sie können die Eingabemethode auswählen, indem Sie auf der entsprechenden Seite einen Jumper installieren. Der Impulseingang wird wahrscheinlich am nützlichsten sein. Die Schaltung wurde für die Verwendung mit 24 V entwickelt, kann aber auch für den Betrieb mit anderen Spannungen angepasst werden (die Tests verliefen bei 12 V einwandfrei). Der Schalter muss auch mit anderen N-Kanal-MOSFETs funktionieren. Um Spannungsspitzen durch induktive Lasten zu verhindern, ist eine Schutzdiode D1 enthalten. LEDs bieten eine visuelle Anzeige des Transistorstatus. Schraubklemmen ermöglichen den Anschluss des Geräts an verschiedene Module.

Nach dem Zusammenbau wurde der Schalter zusammen mit dem Magnetventil (24 V / 0,5 A) 24 Stunden lang getestet und der Transistor fühlte sich auch ohne Kühler kühl an. Generell ist diese Schaltung für die unterschiedlichsten Anwendungen zu empfehlen – sowohl in der LED-Beleuchtung als auch in der Autoelektronik, um herkömmliche elektromagnetische Relais zu ersetzen.

Der elektronische Schaltkreis basiert auf einer Mikroschaltung CD4013 und hat zwei stabile Zustände, EIN und AUS. Sobald es eingeschaltet ist, bleibt es eingeschaltet, bis Sie den Schalter erneut drücken. Ein kurzer Druck auf die SW1-Taste schaltet ihn in einen anderen Zustand. Das Gerät wird nützlich sein, um sperrige und unzuverlässige Schlüsselschalter zu beseitigen oder verschiedene Elektrogeräte fernzusteuern.

Elektronisches Relais - schematisches Diagramm

Die Relaiskontakte können sowohl einer hohen Wechselstromspannung als auch einem ausreichenden Gleichstrom standhalten, wodurch sich das Projekt für Anwendungen wie Lüfter, Lichter, Fernseher, Pumpen, Gleichstrommotoren und tatsächlich jedes elektronische Projekt eignet, das einen solchen elektronischen Schalter erfordert. Das Gerät arbeitet mit einer Netzwechselspannung bis 250 V und schaltet Lasten bis 5 A.


Schemaparameter und -elemente

  • Leistung: 12 Volt
  • D1: Betriebsanzeige
  • D3: Relais-EIN-Anzeige
  • CN1: Stromeingang
  • SW1: Schalter

Der Transistor Q1 kann beispielsweise durch eine beliebige ähnliche Struktur mit einer Strombegrenzung von mindestens 100 mA ersetzt werden KT815. Sie können ein Autorelais oder ein beliebiges anderes 12-V-Relais verwenden. Wenn ein elektronischer Schalter in Form einer separaten kleinen Box zusammengebaut werden muss, ist es sinnvoll, den Stromkreis über ein kleines Schaltnetzteil, z. B. ein Ladegerät, mit Strom zu versorgen Mobiltelefon. Sie können die Spannung von 5 auf 12 V erhöhen, indem Sie die Zenerdiode auf der Platine austauschen. Bei Bedarf verbauen wir anstelle eines Relais einen leistungsstarken Feldeffekttransistor, wie er in implementiert ist