Elektronisch schakelcircuit. Elektronische stroomschakelaarcircuits

Regelingen van elektronische stroomschakelaars. Schakel elektronisch circuit

ELEKTRONISCHE SCHAKELAAR

Het elektronische schakelcircuit is gebaseerd op de CD4013-chip en heeft twee stabiele toestanden, AAN en UIT. Als het eenmaal is ingeschakeld, blijft het ingeschakeld totdat u opnieuw op de schakelaar drukt. Een korte druk op de SW1-knop schakelt naar een andere status. Het apparaat zal nuttig zijn voor het elimineren van omvangrijke en onbetrouwbare sleutelschakelaars of voor het op afstand bedienen van verschillende elektrische apparaten.

Elektronisch relais - schematisch diagram

De relaiscontacten zijn bestand tegen hoge AC-netspanning en voldoende gelijkstroom, waardoor het project geschikt is voor toepassingen zoals ventilatoren, verlichting, tv's, pompen, gelijkstroommotoren en eigenlijk elk elektronisch project dat een dergelijke elektronische schakelaar vereist. Het apparaat werkt op een AC-netspanning tot 250 V en schakelt belastingen tot 5 A.

Schemaparameters en elementen

• Vermogen: 12 volt
• D1: stroomindicator
• D3: relais AAN-indicator
• CN1: ingangsvermogen
• SW1: schakelaar

Transistor Q1 kan worden vervangen door een soortgelijke structuur met een stroomlimiet van minimaal 100 mA, bijvoorbeeld KT815. U kunt een autorelais nemen, of een andere 12 V. Als een elektronische schakelaar moet worden gemonteerd in de vorm van een afzonderlijke kleine doos, is het zinvol om het circuit van stroom te voorzien via een kleine schakelende voeding, zoals het opladen van een mobiele telefoon. U kunt de spanning verhogen van 5 naar 12 V door de zenerdiode op het bord te vervangen. Indien nodig installeren we in plaats van een relais een krachtige veldeffecttransistor, zoals die in zo'n schakelaar is geïmplementeerd.

el-shema.ru

Elektronische schakelaar | alles-hij

Het elektronische schakelcircuit is ontworpen om belastingen op afstand te bedienen. We zullen een andere keer naar de volledige structuur van het apparaat kijken, maar in dit artikel bespreken we een eenvoudig elektronisch schakelcircuit gebaseerd op ieders favoriete 555-timer.

Het circuit bestaat uit de timer zelf, een knop zonder een transistor als versterker te bevestigen en een elektromagnetisch relais. In mijn geval is er gebruik gemaakt van een 220 Volt relais met een stroomsterkte van 10 Ampère, deze vind je in ononderbroken voedingen.

Letterlijk elke midden- en hoogvermogentransistor kan als vermogenstransistor worden gebruikt. Het circuit maakt gebruik van een omgekeerde bipolaire transistor (NPN), maar ik heb een directe transistor (PNP) gebruikt, dus je zult de polariteit van de transistorverbinding moeten veranderen, dat wil zeggen, als je een voorwaartse transistor gaat gebruiken, dan is de plus Er wordt stroom geleverd aan de emitter van de transistor, bij gebruik van de geleidbaarheid van omgekeerde transistors wordt er minus stroom aan de emitter geleverd.

Voor directe transistors kunt u transistors van de KT818, KT837, KT816, KT814 of vergelijkbare series gebruiken, voor omgekeerde transistors - KT819, KT805, KT817, KT815 enzovoort.

De elektronische schakelaar werkt in een breed scala aan voedingsspanningen, persoonlijk geleverd van 6 tot 16 volt, alles werkt duidelijk.

Het circuit wordt geactiveerd wanneer de knop kort wordt ingedrukt, op dit moment wordt de transistor onmiddellijk geopend, waardoor het relais wordt ingeschakeld, en dit laatste, wanneer het gesloten is, verbindt de belasting. De belasting wordt alleen uitgeschakeld als er opnieuw op wordt gedrukt. Het circuit speelt dus de rol van een vergrendelingsschakelaar, maar in tegenstelling tot de laatste werkt het uitsluitend op elektronische basis.

In mijn geval wordt een optocoupler gebruikt in plaats van een knop, en het circuit sluit wanneer dit wordt aangestuurd vanaf het bedieningspaneel. Feit is dat het signaal naar de optocoupler afkomstig is van een radiomodule, die afkomstig is van een Chinese radiografisch bestuurbare auto. Met dit systeem kunt u zonder veel moeite meerdere lasten op afstand besturen.

Dit elektronische schakelcircuit vertoont altijd goede bedrijfsparameters en werkt feilloos - probeer het en ontdek het zelf.

all-he.ru

Transistorschakelaars - Meander - vermakelijke elektronica

Het belangrijkste doel van transistorschakelaars, waarvan de circuits onder de aandacht van de lezers worden gebracht, is het in- en uitschakelen van een gelijkstroombelasting. Daarnaast kan hij extra functies uitvoeren, bijvoorbeeld de status ervan aangeven, de belasting automatisch uitschakelen wanneer de accu tot de maximaal toegestane waarde is ontladen of op basis van een signaal van temperatuur-, lichtsensoren etc. Er kan worden geschakeld op basis van op meerdere schakelaars. De stroomschakeling wordt uitgevoerd door een transistor en de bediening wordt uitgevoerd door een eenvoudige knop met een kortsluitcontact. Elke druk op de knop verandert de schakelaarstatus in het tegenovergestelde.

Er is een beschrijving van een soortgelijke schakelaar gegeven, maar voor de bediening worden twee knoppen gebruikt. De voordelen van de voorgestelde schakelaars zijn onder meer het contactloos aansluiten van de belasting, vrijwel geen stroomverbruik wanneer uitgeschakeld, toegankelijke elementen en de mogelijkheid om een ​​kleine knop te gebruiken die weinig ruimte in beslag neemt op het apparaatpaneel. Nadelen - eigen stroomverbruik (meerdere milliampère) in de aan-toestand, spanningsval over de transistor (fracties van een volt), de noodzaak om maatregelen te nemen om betrouwbaar contact in het ingangscircuit te beschermen tegen impulsruis (deze kan spontaan worden uitgeschakeld als de contact is kortstondig verbroken).

Het schakelschema van de schakelaar wordt getoond in Fig. 1. Het werkingsprincipe is gebaseerd op het feit dat een open siliciumtransistor een spanning heeft op de basis-emitterovergang van de transistor van 0,5...0,7 V, en de collector-emitterverzadigingsspanning 0,2...0,3 V kan zijn. In wezen is dit apparaat een trigger op transistors met verschillende structuren, bestuurd door één knop. Na het leveren van de voedingsspanning worden beide transistoren gesloten en wordt condensator C1 ontladen. Wanneer u op de SB1-knop drukt, opent de laadstroom van de condensator C1 de transistor VT1, en daarna opent de transistor VT2. Wanneer de knop wordt losgelaten, blijven de transistoren ingeschakeld, wordt de voedingsspanning (minus de spanningsval over de transistor VT1) aan de belasting geleverd en blijft condensator C1 opladen. Hij zal opladen tot een spanning die iets groter is dan de basisspanning van deze transistor, aangezien de verzadigingsspanning van de collector-emitter lager is dan de basis-emitterspanning.

Daarom zal de basis-emitterspanning op transistor VT1, de volgende keer dat u op de knop drukt, onvoldoende zijn om deze in de open toestand te houden en zal hij sluiten. Vervolgens zal transistor VT2 sluiten en zal de belasting spanningsloos worden gemaakt. Condensator C1 zal ontladen via de belasting en weerstanden R3-R5, en de schakelaar zal terugkeren naar de oorspronkelijke staat. De maximale collectorstroom van de transistor VT1 Ik hangt af van de stroomoverdrachtscoëfficiënt h31e en de basisstroom Ib: Ik = lb h3le. Voor de in het diagram aangegeven waarden en typen elementen bedraagt ​​deze stroom 100...150 mA. Om de schakelaar goed te laten werken, moet de door de belasting verbruikte stroom kleiner zijn dan deze waarde.

Deze schakelaar heeft twee kenmerken. Als er kortsluiting is aan de uitgang van de schakelaar, gaan de transistors na een korte druk op de SB1-knop een korte tijd open en sluiten ze vervolgens, na het opladen van de condensator C1. Wanneer de uitgangsspanning daalt tot ongeveer 1 V (afhankelijk van de weerstanden van weerstanden R3 en R4), zullen ook de transistoren sluiten, d.w.z. de belasting wordt spanningsloos gemaakt.

De tweede eigenschap van de schakelaar kan worden gebruikt om een ​​ontladingsapparaat te bouwen voor individuele Ni-Cd- of Ni-Mh-batterijen tot 1 V voordat ze worden gecombineerd tot een batterij en verder worden opgeladen. Het apparaatdiagram wordt getoond in Fig. 2. De schakelaar op de transistoren VT1, VT2 verbindt een ontladingsweerstand R6 met de batterij, parallel waarmee een spanningsomvormer is gemonteerd op de transistoren VT3, VT4, die de LED HL1 van stroom voorziet. De LED geeft de status van het ontlaadproces aan en is een extra belasting voor de accu. Weerstand R8 kan de helderheid van de LED veranderen, waardoor de stroom die hij verbruikt verandert. Op deze manier kunt u de ontlaadstroom aanpassen. Naarmate de batterij ontlaadt, neemt de spanning aan de ingang van de schakelaar af, evenals aan de basis van de transistor VT2. De deelweerstanden in het basiscircuit van deze transistor zijn zo geselecteerd dat bij een ingangsspanning van 1 V de spanning aan de basis zo sterk zal afnemen dat de transistor VT2 zal sluiten, en daarna de transistor VT1 - de ontlading zal stoppen. Met de elementwaarden aangegeven in het diagram bedraagt ​​het aanpassingsinterval voor de ontlaadstroom 40...90 mA. Als weerstand R6 wordt uitgesloten, kan de ontlaadstroom worden gewijzigd in het bereik van 10 tot 50 mA. Bij gebruik van een superheldere LED kan dit apparaat worden gebruikt om een ​​zaklamp te bouwen met batterijbescherming tegen diepe ontlading.

In afb. Figuur 3 toont een andere toepassing van de schakelaar: een timer. Ik gebruikte het in een draagbaar apparaat - een tester van oxidecondensatoren. Het circuit bevat ook een HL1-LED, die de apparaatstatus aangeeft. Na het inschakelen licht de LED op en begint condensator C2 op te laden met de tegenstroom van diode VD1. Bij een bepaalde spanning zal transistor VT3 erop openen, waardoor de emitterovergang van transistor VT2 wordt kortgesloten, wat ertoe zal leiden dat het apparaat wordt uitgeschakeld (de LED gaat uit). Condensator C2 zal snel ontladen via diode VD1, weerstanden R3, R4 en de schakelaar zal terugkeren naar de oorspronkelijke staat. De houdtijd is afhankelijk van de capaciteit van condensator C2 en de tegenstroom van de diode. Met de elementen aangegeven in het diagram is dit ongeveer 2 minuten. Als we in plaats van condensator C2 een fotoweerstand, thermistor (of andere sensoren) installeren, en in plaats van een diode - een weerstand, krijgen we een apparaat dat wordt uitgeschakeld als het licht, de temperatuur, enz. Verandert.

Als de belasting grote condensatoren bevat, wordt de schakelaar mogelijk niet ingeschakeld (dit is afhankelijk van hun capaciteit). Het diagram van een apparaat dat dit nadeel niet heeft, wordt getoond in Fig. 4. Er is nog een transistor VT1 toegevoegd, die de functie van een sleutel vervult, en twee andere transistors besturen deze sleutel, waardoor de invloed van de belasting op de werking van de schakelaar wordt geëlimineerd. Maar in dit geval gaat de eigenschap om niet in te schakelen als er kortsluiting is in het belastingscircuit verloren. De LED vervult een soortgelijke functie. Met de componentwaarden aangegeven in het diagram is de basisstroom van transistor VT1 ongeveer 3 mA. Verschillende transistoren KT209K en KT209V werden als sleutel getest. Ze hadden basisstroomoverdrachtscoëfficiënten van 140 tot 170. Bij een belastingsstroom van 120 mA was de spanningsval over de transistors 120...200 mV. Bij een stroomsterkte van 160 mA - 0,5...2,2 V. Het gebruik van een samengestelde transistor KT973B als schakelaar maakte het mogelijk om de toegestane belastingsstroom aanzienlijk te verhogen, maar de spanningsval erover was 750...850 mV, en bij een stroomsterkte van 300 mA werd de transistor enigszins verwarmd. In uitgeschakelde toestand is het stroomverbruik zo klein dat het niet met de DT830B-multimeter kan worden gemeten. In dit geval waren de transistors op geen enkele parameter vooraf geselecteerd.

In afb. Figuur 5 toont een diagram van een driekanaalsafhankelijke schakelaar. Het combineert drie schakelaars, maar indien nodig kan hun aantal worden verhoogd. Door kort op een van de knoppen te drukken, wordt de bijbehorende schakelaar ingeschakeld en wordt de bijbehorende belasting op de stroombron aangesloten. Als u op een andere knop drukt, wordt de bijbehorende schakelaar ingeschakeld en de vorige uitgeschakeld. Als u op de volgende knop drukt, wordt de volgende schakelaar ingeschakeld en de vorige weer uitgeschakeld. Wanneer u nogmaals op dezelfde knop drukt, wordt de laatst werkende schakelaar uitgeschakeld en keert het apparaat terug naar de oorspronkelijke staat - alle belastingen worden spanningsloos gemaakt. De schakelmodus wordt verzorgd door weerstand R5. Wanneer een schakelaar wordt ingeschakeld, neemt de spanning over deze weerstand toe, wat leidt tot het sluiten van de eerder ingeschakelde schakelaar. De weerstand van deze weerstand hangt af van de stroom die door de schakelaars zelf wordt verbruikt, in dit geval is de waarde ongeveer 3 mA. Elementen VD1, R3 en C2 zorgen voor de doorgang van de ontlaadstroom van condensatoren SZ, C5 en C7. Via weerstand R3 ontlaadt condensator C2 zich in pauzes tussen het indrukken van de knop. Als dit circuit wordt geëlimineerd, blijven alleen de aan- en schakelmodi over. Door weerstand R5 te vervangen door een draadbrug, krijgen we drie onafhankelijk werkende apparaten.

De schakelaar zou worden gebruikt in een schakelaar voor televisieantennes met versterkers, maar met de komst van kabeltelevisie verdween de behoefte eraan en werd het project niet in de praktijk gebracht.

Schakelaars kunnen transistors van veel verschillende typen gebruiken, maar ze moeten aan bepaalde eisen voldoen. Ten eerste moeten ze allemaal van silicium zijn. Ten tweede moeten transistoren die de belastingsstroom schakelen een verzadigingsspanning Uk-e us van niet meer dan 0,2...0,3 V hebben, de maximaal toegestane collectorstroom Ikmax moet meerdere malen groter zijn dan de geschakelde stroom, en de stroomoverdrachtscoëfficiënt h31e voldoende. zodat bij een gegeven basisstroom de transistor zich in de verzadigingsmodus bevindt. Van de transistors die ik heb, hebben de transistors van de KT209- en KT502-serie zichzelf goed bewezen, en iets slechter: de KT3107- en KT361-serie.

De weerstandsweerstanden kunnen binnen aanzienlijke grenzen worden gevarieerd. Als een grotere efficiëntie vereist is en het niet nodig is om de status van de schakelaar aan te geven, is er geen LED geïnstalleerd en kan de weerstand in het collectorcircuit VT3 (zie figuur 4) worden verhoogd tot 100 kOhm of meer, maar dit moet wel gebeuren Houd er rekening mee dat dit de basisstroom van de transistor VT2 en de maximale belastingsstroom zal verminderen. Transistor VTZ (zie figuur 3) moet een stroomoverdrachtscoëfficiënt h31e hebben van meer dan 100. De weerstand van weerstand R5 in het laadcircuit van condensator C1 (zie figuur 1) en soortgelijke in andere circuits kan in het bereik liggen van 100.. 470 kOhm. Condensator C1 (zie figuur 1) en soortgelijke in andere circuits moeten een lage lekstroom hebben; het is raadzaam om de oxide-halfgeleiderserie K53 te gebruiken, maar oxide-halfgeleiders kunnen ook worden gebruikt en de weerstand van weerstand R5 mag niet meer zijn dan 100 kOhm. Als de capaciteit van deze condensator toeneemt, zullen de prestaties afnemen (de tijd waarna het apparaat kan worden uitgeschakeld nadat het is ingeschakeld), en als deze wordt verlaagd, zal de duidelijkheid van de bediening afnemen. Condensator C2 (zie figuur 3) is slechts een oxidehalfgeleider. Knoppen - alle kleine met zelfretour. De L1-spoel van de omzetter (zie figuur 2) wordt gebruikt van de lijnlineariteitsregelaar van een zwart-wit-tv; deze werkt ook goed met een smoorspoel op het W-vormige magnetische circuit van een CFL. U kunt ook de aanbevelingen gebruiken die zijn gegeven in. Diode VD1 (zie figuur 5) kan elke diode met laag vermogen zijn, silicium of germanium. Diode VD1 (zie figuur 3) moet germanium zijn.

Voor de installatie zijn apparaten nodig, waarvan de diagrammen worden weergegeven in Fig. 2 en afb. 5, de rest hoeft niet te worden aangepast als er geen speciale vereisten zijn en alle onderdelen in goede staat zijn. Om een ​​ontladingsapparaat op te zetten (zie afb. 2), heeft u een stroombron met een instelbare uitgangsspanning nodig. Allereerst wordt in plaats van weerstand R4 tijdelijk een variabele weerstand met een weerstand van 4,7 kOhm (bij maximale weerstand) geïnstalleerd. Sluit de stroombron aan, nadat u eerder de spanning aan de uitgang hebt ingesteld op 1,25 V. Schakel het ontladingsapparaat in door op de knop te drukken en stel de vereiste ontlaadstroom in met behulp van weerstand R8. Hierna wordt een spanning van 1 V ingesteld op de uitgang van de stroombron en met behulp van een extra variabele weerstand wordt het apparaat uitgeschakeld. Hierna moet u de uitschakelspanning meerdere keren controleren. Om dit te doen, moet u de spanning aan de uitgang van de stroombron verhogen tot 1,25 V, het apparaat inschakelen en vervolgens de spanning soepel verlagen tot 1 V, kijkend naar het moment waarop het wordt uitgeschakeld. Meet vervolgens het geïntroduceerde deel van de extra variabele weerstand en vervang dit door een constant exemplaar met dezelfde weerstand.

Alle andere apparaten kunnen ook een soortgelijke uitschakelfunctie implementeren wanneer de ingangsspanning daalt. De opstelling gebeurt op dezelfde manier. In dit geval moet men er rekening mee houden dat nabij het uitschakelpunt de transistoren soepel beginnen te sluiten en dat de stroom in de belasting ook geleidelijk zal afnemen. Als er een radio-ontvanger als belasting is, zal dit zich manifesteren als een afname van het volume. Misschien zullen de beschreven aanbevelingen dit probleem helpen oplossen.

Het instellen van de schakelaar (zie figuur 5) komt neer op het tijdelijk vervangen van constante weerstanden R3 en R5 door variabelen met een weerstand die 2...3 keer hoger is. Door achtereenvolgens op de knoppen te drukken, met behulp van weerstand R5, wordt een betrouwbare werking bereikt. Hierna wordt, door herhaaldelijk op dezelfde knop te drukken met behulp van weerstand R3, een betrouwbare uitschakeling bereikt. Vervolgens worden de variabele weerstanden vervangen door constante weerstanden, zoals hierboven vermeld. Om de ruisimmuniteit te vergroten, moeten keramische condensatoren met een capaciteit van enkele nanofarads parallel met de weerstanden R7, R13 en R19 worden geïnstalleerd.

LITERATUUR

1. Polyakov V. Een elektronische schakelaar beschermt de batterij. - Radio, 2002, nr. 8, p. 60.
2. Netchaev I. Elektronische wedstrijd. - Radio, 1992, nr. 1, p. 19-21.

Misschien ben je hierin geïnteresseerd:

meandr.org

Elektronisch schakelcircuit op CD4027B-chip

Elektronisch schakelcircuit - vervangt een mechanische schakelaar

Een elektronisch schakelcircuit is een eenvoudig en goedkoop elektronisch circuit met een goedkope toets die de stroom aan en uit van een belasting kan regelen. Het circuit vervangt een duurdere en grotere mechanische vergrendelingsschakelaar. Met de knop wordt de standby-multivibrator gestart. De uitgang van de multivibrator schakelt een teltrigger, waarvan het logische uitgangsniveau, veranderend na elke druk op de knop, de voeding naar de belasting schakelt.

Er zijn verschillende mogelijkheden om deze regeling uit te voeren. Een optie waarbij twee JK-flipflops IC1 en IC2 van één CD4027B-microschakeling worden gebruikt, wordt getoond in figuur 1. Feedback afkomstig van het RC-circuit dat is aangesloten op de IC1-uitgang naar de reset-ingang, verandert deze flip-flop in een standby-multivibrator. De J-ingang van de IC1-microschakeling is verbonden met de voedingsbus en de K-ingang is verbonden met aarde, daarom wordt aan de voorflank van de klokpuls "log" ingesteld op de uitgang. 1". De klokknop is verbonden tussen de klokingang van de IC1-chip en aarde. Op dezelfde manier kan de knop worden aangesloten tussen de klokingang en de positieve VDD-voedingsbus. Door de J- en K-pinnen hoog te verbinden, verandert IC2 in een tellende flip-flop. IC2 wordt geschakeld door de stijgende flank van het uitgangssignaal IC1.

U kunt de werking van het circuit begrijpen door naar de timingdiagrammen op de verschillende punten te kijken, weergegeven in figuur 2. Wanneer u op de knop op de klokingang IC1 drukt, beginnen er stuiterpulsen binnen te komen, waarvan de voorflank van de eerste ondergaat. de output naar een hoog niveau. Condensator C1 begint via weerstand R1 op te laden tot het "log" -niveau. 1". Op hetzelfde moment verandert de stijgende flank van de puls die aankomt bij de klokingang van de teltrekker IC2 de status van zijn uitgang. Wanneer de spanning over condensator C1 de RESET-ingangsdrempel van IC1 bereikt, wordt de trigger gereset en wordt het uitgangsniveau laag.

Hierna wordt C1 via R1 ontladen tot het “log” niveau. OVER". De laad- en ontlaadsnelheden van C1 zijn hetzelfde. De duur van de uitgangspuls van de multivibrator moet groter zijn dan de tijd dat de knop wordt ingedrukt en de duur van het stuiteren. Door aanpassing van de afstemweerstand R1 kan deze duur worden gewijzigd in overeenstemming met het gebruikte type knop. De complementaire uitgangen van IC2 kunnen worden gebruikt voor het besturen van transistorstroomschakelaars, relais of schakelpennen van schakelregelaars. Het circuit werkt van 3V tot 15V en kan de stroom naar analoge en digitale apparaten regelen.

Doe-het-zelf

usilitelstabo.ru

Circuits van elektronische stroomschakelaars | Technieken en programma's

Het lijkt erop dat het niet eenvoudiger kon zijn, ik zette de stroom aan en het apparaat met de MK begon te werken. In de praktijk zijn er echter gevallen waarin een conventionele mechanische tuimelschakelaar voor deze doeleinden niet geschikt is. Illustratieve voorbeelden:

De microschakelaar past goed in het ontwerp, maar is ontworpen voor een lage schakelstroom en het apparaat verbruikt een orde van grootte meer;

Het is noodzakelijk om de stroom aan/uit op afstand uit te voeren met behulp van een logisch niveausignaal;

De aan/uit-schakelaar is gemaakt in de vorm van een aanraakknop (quasi-touch);

Het is vereist om een ​​“trigger”-in-/uitschakeling uit te voeren door herhaaldelijk op dezelfde knop te drukken.

Voor dergelijke doeleinden zijn speciale circuitoplossingen nodig, gebaseerd op het gebruik van elektronische transistorschakelaars (Fig. 6.23, a...m).

Rijst. 6.23. Elektronische voedingscircuits (begin):

a) SI is een “geheime” schakelaar die wordt gebruikt om ongeautoriseerde toegang tot een computer te beperken. Een tuimelschakelaar met laag vermogen opent/sluit veldeffecttransistor VT1, die stroom levert aan het apparaat met de MK. Wanneer de ingangsspanning hoger is dan +5,25 V, is het noodzakelijk om een ​​extra stabilisator vóór de MK te installeren;

b) het in-/uitschakelen van de +4,9 V-voeding met een digitaal AAN-UIT-signaal via het logische DDI-element en schakeltransistor VT1

c) De “quasi-touch”-knop SB1 met laag vermogen activeert de +3 V-voeding via de DDL-chip en vermindert het “stuiteren” van het contact. De HL1-LED geeft de stroomstroom door de VTL-sleuteltransistor aan. Voordeel van het circuit: zeer laag eigenstroomverbruik in de uit-stand;

Rijst. 6.23. Elektronische voedingscircuits (vervolg):

d) voedingsspanning +4,8 V met een SBI-knop met laag vermogen (zonder zelfreset). De +5 V-ingangsvoeding moet stroombeveiliging hebben, zodat de VTI-transistor niet uitvalt als er kortsluiting in de belasting optreedt;

e) inschakelen van de +4,6 V-spanning met behulp van een extern signaal £/in. Op de optocoupler VU1 is een galvanische scheiding aangebracht. De weerstand van weerstand RI hangt af van de amplitude £/in;

e) De knoppen SBI, SB2 moeten zelfterugkerend zijn, ze worden om de beurt ingedrukt. De initiële stroom die door de contacten van de SB2-knop gaat, is gelijk aan de volledige belastingsstroom in het +5 V-circuit;

g) L. Coyle’s diagram. De VTI-transistor opent automatisch wanneer de XP1-stekker op de XS1-aansluiting wordt aangesloten (vanwege de weerstanden R1, R3 in serie geschakeld). Tegelijkertijd wordt via de elementen C2, R4 een geluidssignaal van de audioversterker aan het hoofdapparaat geleverd. De RI-weerstand mag niet worden geïnstalleerd als de actieve weerstand van het “Audio”-kanaal laag is;

h) vergelijkbaar met afb. 6.23, v, maar met een schakelaar op de veldeffecttransistor VT1. Hierdoor kunt u uw eigen stroomverbruik zowel in de uit- als in de aan-stand verminderen;

Rijst. 6.23. Elektronische voedingscircuits (einde):

i) regeling voor het activeren van MK voor een strikt vaste periode. Wanneer de contacten van schakelaar S1 gesloten zijn, begint condensator C5 op te laden via weerstand R2, gaat transistor VTI open en wordt de MK ingeschakeld. Zodra de spanning aan de poort van transistor VT1 daalt tot de afsnijdrempel, wordt de MK uitgeschakeld. Om het weer in te schakelen, moet u contacten 57 openen, een korte pauze wachten (afhankelijk van R, C5) en ze vervolgens weer sluiten;

j) galvanisch gescheiden in-/uitschakelen van de +4,9 V-voeding met behulp van signalen van de COM-poort van de computer. Weerstand R3 handhaaft de gesloten toestand van transistor VT1 wanneer de optocoupler VUI "uit" is;

l) op afstand aan/uit van de geïntegreerde spanningsstabilisator DA 1 (Maxim Integrated Products) via de COM-poort van de computer. De +9 V-voeding kan worden teruggebracht tot +5,5 V, maar in dit geval is het noodzakelijk om de weerstand van weerstand R2 te vergroten, zodat de spanning op pin 1 van de DA I-chip groter wordt dan op pin 4;

l) spanningsstabilisator DA1 (Micrel) heeft een power-on-ingang EN, die wordt bestuurd door een HOOG logisch niveau. De RI-weerstand is nodig zodat pin 1 van de DAI-chip niet “in de lucht blijft hangen”, bijvoorbeeld in de Z-toestand van de CMOS-chip of wanneer de connector wordt losgekoppeld.

Er worden 6 basisschema's overwogen van zelfgemaakte elektronische schakelaars en tijdrelais gemaakt op basis van K561TM2- en CD4060-microcircuits, hun werking en toepassingsmogelijkheden worden beschreven. Momenteel maakt radio-elektronische apparatuur voornamelijk gebruik van elektronische schakelaars, of zowel elektronisch als mechanisch.

De elektronische schakelaar wordt meestal bediend met één knop: één druk op de knop en het apparaat wordt ingeschakeld, de volgende druk schakelt het uit. Minder vaak hebben ze twee knoppen: één om in te schakelen, de tweede om uit te schakelen.

In de overgrote meerderheid van de gevallen maakt een elektronische schakelaar in elektronische apparatuur deel uit van een besturingscontroller die andere functies van het apparaat bestuurt.

Maar als u een apparaat moet uitrusten met een elektronische schakelaar, zelfgemaakt of die geen elektronische schakelaar heeft, kunt u dit doen met behulp van een van de hier gegeven circuits, gebaseerd op een CMOS-logica-chip en een krachtig veldeffect. schakeltransistor.

Schakelaar met één knop

Het eerste diagram van een eenvoudige schakelaar die door één knop wordt bediend, wordt getoond in figuur 1. De krachtige veldeffecttransistor VT1 voert de functies uit van een elektronische sleutel en wordt bestuurd door de D-trigger van de K561TM2-microschakeling.

Dit circuit verbruikt, net als alle volgende, een minimale stroom, gemeten in eenheden van microampère, en heeft daarom vrijwel geen invloed op het verbruik van de stroombron.

Rijst. 1. Schema van een eenvoudige elektronische schakelaar die met één knop wordt bediend.

Dat wil zeggen, de directe output is één. In dit geval zal de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT1 te laag zijn om deze te openen, en blijft de transistor gesloten - er wordt geen stroom aan de belasting geleverd.

In dit geval heeft de inverse uitgang van de trigger een logische nulspanning. Het komt via weerstand R3 met een kleine vertraging de ingang "D" van de trigger binnen.

Wanneer u nu op de S1-knop drukt, wordt er een puls ontvangen van ingang “C” van de trigger en wordt de trigger ingesteld op de toestand die optreedt bij ingang “D”, dat wil zeggen op dit moment op logisch nul.

Nu is de omgekeerde uitvoer van de trigger één. Deze eenheid wordt met een kleine vertraging via weerstand R3 aan de ingang “D” van de trigger geleverd.

De volgende keer dat u nu op de S1-knop drukt, wordt er vanaf de knop een puls naar ingang “C” van de trigger gestuurd en wordt de trigger ingesteld op de toestand die optreedt bij ingang “D”, dat wil zeggen op het moment dat , naar één. Een eenheid op de poort van VT1 zorgt ervoor dat de spanning tussen de bron en de poort van VT1 daalt tot een waarde die onvoldoende is om de veldeffecttransistor VT1 te openen. De belasting is uitgeschakeld.

Elektronische dubbele lastschakelaar

Maar een schakelaar is niet altijd nodig; soms is een schakelaar nodig. Figuur 2 toont het schakelschema van een elektronische schakelaar tussen twee belastingen. Het belangrijkste verschil met de schakeling in figuur 1 is dat er twee krachtige veldeffecttransistors zijn.

In dit geval zal de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT1 te laag zijn om deze te openen, en blijft de transistor gesloten en wordt er geen stroom geleverd aan belasting 1. En de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT2 zal voldoende zijn om deze te openen, en de transistor zal openen, er zal stroom worden geleverd aan belasting 2.

Rijst. 2. Schema van een eenvoudige zelfgemaakte elektronische schakelaar van twee belastingen.

In dit geval wordt de nul van de inverse uitgang van de trigger via weerstand R3, met een kleine vertraging, aan de ingang "D" van de trigger geleverd. Wanneer u nu op de S1-knop drukt, wordt er een puls ontvangen van ingang “C” van de trigger en wordt de trigger ingesteld op de toestand die optreedt bij ingang “D”, dat wil zeggen op dit moment op logisch nul.

Een logische nul aan de poort van VT1 leidt ertoe dat de spanning tussen de bron en de poort van VT1 toeneemt tot een waarde die voldoende is om de veldeffecttransistor VT1 te openen. Belasting 1 krijgt stroom.

Maar transistor VT2 sluit en belasting 2 wordt uitgeschakeld. Elke keer dat de S1-knop wordt ingedrukt, worden de belastingen dus geschakeld.

Een paar woorden over het doel van het C2-R3-circuit in de diagrammen in figuur 1 en figuur 2. Feit is dat de knop mechanische contacten is die mechanisch zijn verbonden, en hier is het bijna onmogelijk om contactstuiteren te voorkomen. En hoe meer slijtage de knop heeft, hoe uitgesprokener het klapperen van de contacten is.

Zowel bij het indrukken als bij het loslaten van de knop kan er dus niet één puls worden gegenereerd, maar een hele reeks korte pulsen. En dit kan leiden tot herhaaldelijk schakelen van de trigger, en als gevolg daarvan deze in een willekeurige toestand zetten. Om dit te voorkomen is er een ketting C2-R3.

Het vertraagt ​​enigszins de aankomst van het logische niveau van de inverse uitgang van de trigger naar de ingang “D”. Daarom verandert de spanning op ingang "D" niet zolang het contact stuitert en hebben de stuiterpulsen geen invloed op de status van de trigger.

Schakelen met twee knoppen

Zoals hierboven vermeld, worden elektronische schakelaars geleverd met één of twee knoppen: één om in te schakelen, de andere om uit te schakelen. Figuur 3 toont het schakelschema van de schakelaar.

Rijst. 3. Schema van een elektronische lastschakelaar met twee knoppen.

Hier vervult de krachtige veldeffecttransistor VT1 op precies dezelfde manier de functies van een elektronische sleutel en wordt deze bestuurd door de trigger van de K561TM2-microschakeling. Alleen werkt hij niet als D-trigger, maar als RS-trigger. Om dit te doen, zijn de ingangen "C" en "D" verbonden met de gemeenschappelijke minpool van de voeding (dat wil zeggen, het zijn altijd logische nullen).

Om te voorkomen dat de belasting zichzelf inschakelt wanneer de stroombron is aangesloten, bevindt zich hier een circuit C1-R2, dat de trigger in de enkele toestand zet wanneer de stroom wordt ingeschakeld.

Dat wil zeggen, de directe output is één. In dit geval zal de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT1 te laag zijn om deze te openen, en blijft de transistor gesloten - er wordt geen stroom aan de belasting geleverd.

Gebruik de S1-knop om de belasting in te schakelen. Wanneer deze wordt ingedrukt, schakelt de trekker over naar de "R" -positie, dat wil zeggen dat er een logische nul wordt ingesteld op de directe uitgang.

Een logische nul aan de poort van VT1 zorgt ervoor dat de spanning tussen de bron en de poort van VT1 toeneemt tot een waarde die voldoende is om de veldeffecttransistor VT1 in te schakelen.

De belasting wordt voorzien van stroom. Om de belasting uit te schakelen, drukt u op knop S2. Wanneer deze wordt ingedrukt, schakelt de trekker over naar de "S" -positie, dat wil zeggen dat er een logische wordt ingesteld op de directe uitgang.

Een eenheid aan de poort van VT1 zorgt ervoor dat de spanning tussen de bron en de poort van VT1 daalt tot een waarde die onvoldoende is om de veldeffecttransistor VT1 te openen. De belasting is uitgeschakeld.

Twee knoppen en twee ladingen

Een elektronische schakelaar met twee knoppen werkt logischer dan een knop met één knop, het is duidelijk dat de ene knop de ene belasting inschakelt en de andere een andere belasting. Figuur 4 toont een diagram van een elektronische schakelaar met twee knoppen tussen twee belastingen.

Rijst. 4. Schakelschema van een elektronische schakelaar met twee knoppen voor twee belastingen.

Om ervoor te zorgen dat het circuit op een bekende positie wordt geïnstalleerd op het moment dat de stroombron wordt aangesloten, dat wil zeggen dat in dit geval belasting 1 is uitgeschakeld, belasting 2 is ingeschakeld, is er een circuit C1-R2, dat de trigger instelt naar één enkele toestand wanneer er stroom wordt ingeschakeld. Dat wil zeggen, bij de directe uitvoer is er één, bij de inverse uitvoer is deze nul.

In dit geval zal de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT1 te laag zijn om deze te openen, en blijft de transistor gesloten - er wordt geen stroom geleverd aan belasting 1.

En de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT2 zal voldoende zijn om deze te openen, en de transistor zal openen, er zal stroom worden geleverd aan belasting 2. Om belasting 1 in te schakelen, gebruikt u knop 51. Wanneer ingedrukt, schakelt de trekker over naar de "R" -positie, dat wil zeggen dat aan de directe uitgang een logische nul wordt ingesteld.

Een logische nul aan de poort van VT1 zorgt ervoor dat de spanning tussen de bron en de poort van VT1 toeneemt tot een waarde die voldoende is om de veldeffecttransistor VT1 in te schakelen. De belasting wordt voorzien van stroom.

Tegelijkertijd is er een logische aan de inverse uitgang van de trigger. De spanning tussen de bron en de poort van transistor VT2 zal te laag zijn om deze te openen, en de transistor blijft gesloten - er wordt geen stroom geleverd aan belasting 2.

Om belasting 2 in te schakelen, gebruikt u knop 52. Wanneer u deze indrukt, schakelt de trekker over naar de "S" -positie, dat wil zeggen dat er een logische nul wordt ingesteld op de inverse uitgang. Een logische nul aan de poort van VT2 zorgt ervoor dat de spanning tussen de bron en de poort van VT2 toeneemt tot een waarde die voldoende is om de veldeffecttransistor VT2 in te schakelen.

Belasting 2 krijgt stroom. Tegelijkertijd is er een logische aan de directe uitgang van de trigger. De spanning tussen de bron en de poort van transistor VT1 zal te laag zijn om deze te openen, en de transistor blijft gesloten - er wordt geen stroom geleverd aan belasting 1.

Elektronisch tijdrelais

Maar misschien heb je niet alleen schakelaars en schakelaars nodig, maar ook tijdrelais. Figuur 5 toont een diagram van een elektronisch tijdrelais, dat de belasting inschakelt wanneer knop S1 wordt ingedrukt, en deze na ongeveer 30 seconden uitschakelt.

Rijst. 5. Circuit van een elektronisch tijdrelais dat de belasting inschakelt wanneer de knop wordt ingedrukt en na 30 seconden wordt uitgeschakeld.

Het tijdrelais wordt gestart door knop S1. Wanneer deze wordt ingedrukt, schakelt de trekker over naar de "R" -positie, dat wil zeggen dat er een logische nul wordt ingesteld op de directe uitgang.

Een logische nul aan de poort van VT1 leidt ertoe dat de spanning tussen de bron en de poort van VT1 toeneemt tot een waarde die voldoende is om de veldeffecttransistor VT1 te openen. De belasting wordt voorzien van stroom.

Tegelijkertijd begint de logische eenheid van de inverse uitgang langzaam condensator Cl op te laden via weerstand R2. De tijd dat de belasting aan staat, verstrijkt wanneer condensator C1 wordt opgeladen tot een spanning die door de microschakeling als een logische eenheid zal worden opgevat. Vervolgens wordt de trigger in de “S”-status gezet.

Dat wil zeggen, de directe output is één. In dit geval zal de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT1 te laag zijn om te openen, en zal de transistor sluiten en zal de stroom naar de belasting worden uitgeschakeld. De belasting-aan-tijd is afhankelijk van het circuit C1-R2.

8 uur tijdrelais

Door de componenten van deze schakeling te veranderen, kan deze tijd over een groot bereik worden veranderd, maar het is moeilijk om een ​​zeer lange houdtijd te bereiken. Figuur 6 toont een tijdrelaiscircuit op een digitale chip, waarvan de laadtijd ongeveer 8 uur bedraagt.

Rijst. 6. Schematisch diagram van een tijdrelais op een digitale chip, inclusief een belasting van 8 uur.

Het tijdrelais wordt gestart door knop S1. Wanneer erop wordt gedrukt, schakelt de teller van de D1-chip over naar de nulstatus, dat wil zeggen dat er een logische nul wordt ingesteld op alle uitgangen, inclusief de hoogste uitgang D14. Waar komt het vandaan naar de VT1-poort.

Een logische nul aan de poort van VT1 zorgt ervoor dat de spanning tussen de bron en de poort van VT1 toeneemt tot een waarde die voldoende is om de veldeffecttransistor VT1 te openen. De belasting wordt voorzien van stroom.

Vervolgens begint de teller de tijd af te tellen en telt de pulsen die worden gegenereerd door de ingebouwde multivibrator. Na een bepaalde tijd wordt pin 3 ingesteld op een logische pin. In dit geval zal de spanning tussen de bron en de poort van transistor VT1 te laag zijn om te openen, en zal de transistor sluiten en zal de stroom naar de belasting worden uitgeschakeld.

Tegelijkertijd wordt een logische eenheid via diode VD3 geleverd aan pin 11 van D1 en blokkeert de interne multivibrator van de microschakeling. Het genereren van pulsaties stopt. Alle circuits gebruiken IRFR5505-transistors om de belasting van stroom te voorzien. Dit is een sleutelveldeffecttransistor met een toegestane collectorstroom van 18A en een open weerstand van 0,1 Ot.

De transistor opent wanneer de poortspanning niet lager is dan 4,25V. Daarom wordt de minimale voedingsspanning in de circuits als het ware aangegeven als 5V, zodat dit zeker voldoende is. Maar bij een voedingsspanning van het circuit tot 7V en een hoge belastingsstroom gaat de transistor nog steeds niet volledig open.

En de weerstand van zijn kanaal is aanzienlijk groter dan 0,1 Ohm, daarom mag de belastingsstroom bij voeding onder 7V niet hoger zijn dan 5A. Bij voeding met een hogere spanning kan de stroom oplopen tot 18A. Je moet er ook rekening mee houden dat de transistor bij een belastingsstroom van meer dan 4A een radiator nodig heeft om warmte af te voeren. Eén van de eigenschappen van dergelijke transistoren is een relatief grote poortcapaciteit.

En dit is precies waar CMOS-chips bang voor zijn: een relatief grote uitgangscapaciteit. Omdat, hoewel de statische weerstand van de poort naar oneindig neigt, wanneer de spanning op de poort verandert, er een aanzienlijke stroomstoot optreedt om de capaciteit ervan op te laden/ontladen.

In zeer zeldzame gevallen beschadigt dit de chip vaker, dit leidt tot defecten aan de chip, vooral flip-flops en tellers. Om te voorkomen dat deze storingen optreden tussen de uitgangen van de microcircuits en de poorten van de transistors, zijn in deze circuits stroombegrenzende weerstanden opgenomen, bijvoorbeeld R4 in het circuit in figuur 1. Plus twee diodes die het laden/ontladen van de poortcapaciteit versnellen.

Litovkin SN RK-08-17.

Literatuur: I. Nechaev. - Elektronische schakelaar. R-02-2004.

Elektronische MOSFET-schakelaars met hoog vermogen zijn een belangrijk onderdeel van consumenten- en gespecialiseerde elektronica en kunnen nuttig zijn voor het regelen van grote gelijkstroombelastingen zonder het gebruik van schakelaars met hoge stroomsterkte die de contacten na verloop van tijd verbranden en verslijten. Zoals bekend zijn MOSFET-veldeffecttransistoren in staat om met zeer hoge spanningen en stromen te werken. Er is veel vraag naar het aansluiten van belastingen in verschillende stroomcircuits.

Elektronisch schakelcircuit

Dit circuit maakt het eenvoudig schakelen van laagspanningspulsen (5V) mogelijk om grote DC-belastingen aan te drijven. Het vermogen van de MOSFET-transistor aangegeven in het circuit is geschikt om spanningen en stromen tot 100 V, 75 A te weerstaan ​​(voor NTP6411). Deze elektronische schakelaar kan worden gebruikt in plaats van relais in de modules van uw voertuig.

Om de transistor te activeren kan een gewone schakelaar of pulsingang worden gebruikt. U kunt de invoermethode selecteren door een jumper aan de juiste kant te installeren. De pulsingang zal waarschijnlijk het nuttigst zijn. Het circuit is ontworpen voor gebruik met 24V, maar kan worden aangepast om met andere spanningen te werken (tests waren prima bij 12V). De schakelaar moet ook werken met andere N-kanaal MOSFET's. Er is een beveiligingsdiode D1 meegeleverd om spanningspieken door inductieve belastingen te voorkomen. LED's geven een visuele indicatie van de transistorstatus. Dankzij schroefklemmen kan het apparaat op verschillende modules worden aangesloten.

Na montage is de schakelaar samen met het magneetventiel 24 uur getest (24 V / 0,5 A) en de transistor voelde zelfs zonder radiator koel aan. Over het algemeen kan dit circuit worden aanbevolen voor de meest uiteenlopende toepassingen - zowel in LED-verlichting als in auto-elektronica, ter vervanging van conventionele elektromagnetische relais.

Het elektronische schakelcircuit is gebaseerd op een microschakeling CD4013 en heeft twee stabiele statussen, AAN en UIT. Als het eenmaal is ingeschakeld, blijft het ingeschakeld totdat u opnieuw op de schakelaar drukt. Een korte druk op de SW1-knop schakelt naar een andere status. Het apparaat zal nuttig zijn voor het elimineren van omvangrijke en onbetrouwbare sleutelschakelaars of voor het op afstand bedienen van verschillende elektrische apparaten.

Elektronisch relais - schematisch diagram

De relaiscontacten zijn bestand tegen hoge AC-netspanning en voldoende gelijkstroom, waardoor het project geschikt is voor toepassingen zoals ventilatoren, verlichting, tv's, pompen, gelijkstroommotoren en eigenlijk elk elektronisch project dat een dergelijke elektronische schakelaar vereist. Het apparaat werkt op een AC-netspanning tot 250 V en schakelt belastingen tot 5 A.

Schemaparameters en elementen

• Vermogen: 12 volt
• D1: stroomindicator
• D3: relais AAN-indicator
• CN1: ingangsvermogen
• SW1: schakelaar

Transistor Q1 kan worden vervangen door een soortgelijke structuur met een stroomlimiet van bijvoorbeeld minimaal 100 mA KT815. U kunt een autorelais nemen, of een andere 12 V. Als een elektronische schakelaar moet worden gemonteerd in de vorm van een afzonderlijke kleine doos, is het zinvol om het circuit van stroom te voorzien via een kleine schakelende voeding, zoals het opladen van een mobiele telefoon. U kunt de spanning verhogen van 5 naar 12 V door de zenerdiode op het bord te vervangen. Indien nodig installeren we in plaats van een relais een krachtige veldeffecttransistor, zoals geïmplementeerd in