کلیدهای ولتاژ الکترونیکی. سوئیچ پاس الکترونیکی ما به نمودار سیم کشی نگاه می کنیم

ولتاژ منبع تغذیه همیشه نیازهای مصرف کنندگان را برآورده نمی کند. اگر از 220 ولت به 250 ولت بپرد، می تواند به وسایل الکتریکی حساس آسیب برساند. به عنوان حفاظت، می توان از یک سوئیچ فاز در اینجا استفاده کرد.

انواع کلیدهای فاز

اصول کارکرد، اصول جراحی، اصول عملکرد

سوئیچ یک انتخاب فاز را فراهم می کند که ولتاژ مربوط به آن است پارامترها را تنظیم کنید. او خود به یک شبکه سه فاز متصل است و در خروجی یکی از فازها به بارها متصل است. اگر ولتاژ روی آن خارج از محدوده مشخص شده باشد، سوئیچ مصرف کنندگان را از فاز دیگری به کار منتقل می کند.

کلیدهای فاز دستی

اهداف استفاده از دستگاه ها به شرح زیر است:

• سوئیچینگ منبع تغذیه؛
• راه اندازی و توقف موتورهای الکتریکی، روشن کردن ترانسفورماتورها و سایر وسایل.

هدف اصلی یک سوئیچ مکانیکی ایجاد است منبع تغذیه اضطراریبار تک فاز و محافظت از مصرف کنندگان در برابر نوسانات برق در شبکه.

شکل زیر نمودار یک سوئیچ ضامن 3 موقعیت را نشان می دهد. 3 فاز به کنتاکت های (2)، (4)، (6) و بار به کنتاکت ثابت وصل می شود.

نمای شماتیک 3 موقعیت کلید راکر

کلیدهای بادامک دستی برای سوئیچ کردن مدارهای تحت ولتاژ تا 380 ولت استفاده می شوند. آنها هنگام روشن و خاموش کردن وسایل برقی و همچنین برای ایجاد مدارهای اصلی و کنترل استفاده می شوند. این دستگاه ها ابعاد کوچکی دارند، بارهای اضافه کوتاه مدت را تحمل می کنند و ظرفیت سوئیچینگ بالایی دارند. هنگام انتخاب دستگاه، توجه به جریان نامی مهم است.

بسیاری از طرح های کلید دستی موقعیت صفر را ارائه می دهند که در آن مدارهای الکتریکی باز می مانند. این به آنها اجازه می دهد تا به عنوان سوئیچ استفاده شوند.

کلیدهای فاز الکترونیکی

برای محافظت از مصرف کنندگان تک فاز در برابر نوسانات برق، مناسب تر است دستگاه الکترونیکی. هنگامی که خط موجود نمی تواند به طور عادی کار کند، به طور خودکار به خط دیگری تغییر می کند. این تجهیزات برای تغذیه بارهای خانگی و صنعتی استفاده می شود.

اکثر انواع لوازم اتوماتیک دارند گزینه های زیرتنظیمات:

1. حداقل و حداکثر محدودیت ولتاژ. به خصوص حد بالایی مهم است که باید به درستی تنظیم شود. اگر خیلی کم باشد، سفرهای مکرر شروع می شود. در مقادیر بالا، سیم کشی داخلی شروع به گرم شدن بیش از حد می کند. فاز اولویت (L1) دستگاه سوئیچینگ انتخاب شده است. اگر برق روی آن وجود نداشته باشد، انتقال به خطوط (L2) یا (L3) ممکن است رخ ندهد. در صورت وقوع چنین انتقالی، دستگاه به نظارت بر خط اولویت ادامه می‌دهد و هنگامی که سطح ولتاژ مورد نیاز بازیابی شد، بار مجدداً سوئیچ می‌شود. اگر حد پایین و بالای ولتاژ در محدوده انحراف 10-20 ولت قطع شود، دستگاه ناپایدار می شود. بنابراین، انتخاب درست تنظیمات مهم است.
2. زمان بازنشانی - فاصله زمانی که سوئیچ باید به طور خودکار وضعیت منبع تغذیه قبلی را بررسی کند تا به حالت اولیه خود بازگردد. اگر طبیعی باشد، انتقال معکوس رخ می دهد. در غیر این صورت، بررسی بعدی پس از مدت مشابه انجام می شود. انتخاب زمان بازگشت بر اساس تجربه، نیاز و ویژگی های شبکه برق توسط کاربر انجام می شود.
3. زمان روشن شدن - مکثی که پس از آن دستگاه سعی می کند پس از ناپدید شدن ولتاژ در تمام فازها، برق بار را روشن کند.

تولید کنندگان

سوئیچ "APATOR" سری 4G

شرکت روسی "APATOR" محصولاتی را برای استفاده انبوه و به سفارش خاص تولید می کند. طیف گسترده ای از محصولات به شما امکان می دهد جایگزین مناسبی را برای محصولات تولید کنندگان دیگر انتخاب کنید.

طرح های سوئیچینگ گزینه های زیر را ارائه می دهند:

• وجود یا عدم وجود موقعیت صفر سوئیچ؛
• سوئیچینگ تسریع شده؛
• سوئیچینگ چند موقعیتی با تعداد قطب ها از 1 تا 8.
• تغییر گروه

موقعیت سوئیچ بادامک، همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، تضمین می کند که کنتاکت های متحرک بالایی (3) و کنتاکت های ثابت (1) مدار الکتریکی را ببندند. هادی ها با پیچ (12) بسته می شوند.

طرح ساختار سوئیچ شرکت "APATOR" بر اساس مکانیزم بادامک

هنگامی که بادامک (2) 90 0 در خلاف جهت عقربه های ساعت می چرخد، میله بالایی (5) تحت تأثیر فنرها بالا می رود و مدار را باز می کند. میله پایینی همراه با کنتاکت های متحرک بالا می رود و مدار الکتریکی پایینی را تکمیل می کند.

مکانیزم بادامک دارای مزایای زیر است:

• سوئیچینگ قابل اعتماد؛
• مقاومت اضافه بار؛
• مقاومت کم تماس های بسته؛
• سرعت بالای بسته شدن و باز کردن مخاطبین؛
• تلاش کوچک سوئیچینگ؛
• توانایی ایجاد طرح های سوئیچینگ چندگانه با مکانیزم یکسان؛
• عمر طولانی

طراحی سوئیچ امکان تعویض آسان را فراهم می کند مدارهای الکتریکیبدون فشار زیاد روی دسته ترمز مصنوعی آن نیز نامناسب است.

APATOR سوئیچ های ویژه ای را تولید می کند که برای جریان نامی 100 A طراحی شده اند. بار بالا با کپی کردن کنتاکت ها تضمین می شود. دستگاه ها را می توان به عنوان کلید اصلی استفاده کرد.

سوئیچ های SOCOMEC SCP

سازنده "SOCOMEC SCP" (مستقر در فرانسه) انواع مختلفی از دستگاه ها را تولید می کند. محبوب ترین سوئیچ های چند قطبی COMO C (عمدتاً سه و چهار قطبی) هستند. دستگاه ها می توانند با خیال راحت بارها را از 25 A تا 100 A سوئیچ و خاموش کنند (شکل a). قطع تماس قابل مشاهده است.

انواع سوئیچ فاز از SOCOMEC SCP

کموت Sirco VM یک سوئیچ دستی چند قطبی است (شکل b) که برق بار را از دو منبع تامین می کند. جریان نامی 65-125 A است. هنگام قطع، یک شکاف قابل مشاهده باقی می ماند.

SIRCOVER M (شکل ج) یک کلید ضامن با چندین قطب است که به صورت دستی کار می کند. دستگاه قطع یا گنجاندن منابع تغذیه بار را فراهم می کند.

سوئیچ فاز SPH-41

این دستگاه اتصال یک مصرف کننده تک فاز به یک شبکه سه فاز چهار سیمه (سازنده LLC Vector، روسیه) را فراهم می کند. یک دستگاه اتوماتیک بعد از متر نصب می شود، مطمئن ترین فاز را از نظر پارامترها انتخاب می کند و مصرف کننده را به آن متصل می کند. سپس ولتاژ کنترل می شود. انتخاب و تعیین حد مجاز بالا و پایین آن از قبل انجام می شود.

تغییر فاز در حالت خودکار

کلید PEF-301 در شکل زیر نشان داده شده است (ساخت شرکت NPK Electric Power Engineering LLC). این دستگاه برای تغذیه بار تک فاز خانگی و صنعتی از شبکه سه فاز طراحی شده است. دستگاه به طور خودکار فاز با بهترین پارامترها را انتخاب کرده و بار را به آن متصل می کند. مصرف کنندگان تا 3.5 کیلو وات از طریق دستگاه به شبکه متصل می شوند (شکل a). اولویت فاز L1 است. هنگامی که مقدار ولتاژ از آستانه فراتر رفت، PEF-301 مصرف کننده را با استفاده از کنتاکت های (7-8)، (9-10)، (11-12) در خروجی دستگاه به فاز دیگری سوئیچ می کند.

با قدرت بار بالاتر، کنتاکت های خروجی دستگاه به سیم پیچ ها متصل می شوند استارترهای مغناطیسی، که کنتاکت های برق منبع ولتاژ را از طریق فاز با کنترل می کنند بهترین عملکرد(قرمز، سبز و سیاه در شکل ب).

نمودارهای سیم کشی برای سوئیچ فاز اتوماتیک

کلید 3 فاز. ویدئو

نمای کلی کلید سه فاز برای خانه در ویدیوی زیر موجود است.

کلید فاز در خانه یا آپارتمان را می توان به صورت دستی یا اتوماتیک تنظیم کرد. سوئیچ فاز الکترونیکی حداکثر راحتی را تضمین می کند زیرا تمام کارها را بدون دخالت انجام می دهد و نیازی به نظارت مداوم ندارد. فقط باید تنظیم صحیح عملکرد آن انجام شود و به طور قابل اعتماد از لوازم الکتریکی خانگی محافظت می کند.

6 نمودار شماتیک از سوئیچ های الکترونیکی خودساخته و رله های زمان ساخته شده بر اساس ریز مدارهای K561TM2 و CD4060 در نظر گرفته شده است، عملکرد و امکانات کاربردی آنها شرح داده شده است. در حال حاضر، در تجهیزات رادیویی الکترونیک، به طور عمده سوئیچ های الکترونیکی، و یا هر دو الکترونیکی و مکانیکی.

سوئیچ الکترونیکی معمولا با یک دکمه کنترل می شود، - یک فشار، و دستگاه روشن می شود، دفعه بعد که فشار داده می شود، خاموش می شود. کمتر معمول، آنها با دو دکمه ارائه می شوند - یکی برای روشن کردن، دومی برای خاموش کردن.

سوئیچ الکترونیکی در تجهیزات رادیویی الکترونیکی در اکثر موارد بخشی از کنترل کننده کنترل است که سایر عملکردهای دستگاه را کنترل می کند.

اما، اگر نیاز به تجهیز دستگاهی به سوئیچ الکترونیکی دارید، ساخت خانگی یا فاقد سوئیچ الکترونیکی، این کار را می توان طبق یکی از طرح های ارائه شده در اینجا، بر اساس یک تراشه منطقی CMOS و یک میدان قدرتمند انجام داد. ترانزیستور کلید افکت

سوئیچ یک دکمه

اولین نمودار یک سوئیچ ساده که با یک دکمه کنترل می شود در شکل 1 نشان داده شده است. قدرتمند ترانزیستور اثر میدانی VT1 عملکرد یک کلید الکترونیکی را انجام می دهد و توسط D-flip-flop تراشه K561TM2 کنترل می شود.

این مدار مانند تمام مدارهای بعدی حداقل جریان را که بر حسب واحد میکرو آمپر اندازه گیری می شود مصرف می کند و بنابراین عملاً تأثیری در مصرف منبع تغذیه ندارد.

برنج. 1. طرح یک سوئیچ الکترونیکی ساده که با یک دکمه کنترل می شود.

یعنی در خروجی مستقیم آن - یک. در این حالت، ولتاژ بین منبع و دروازه ترانزیستور VT1 برای باز کردن آن بسیار کم خواهد بود و ترانزیستور بسته می ماند - هیچ برقی به بار نمی رسد.

در این حالت خروجی معکوس تریگر دارای ولتاژ منطقی صفر خواهد بود. از طریق مقاومت R3، با کمی تاخیر، وارد ورودی "D" ماشه می شود.

حال، هنگامی که دکمه S1 فشار داده می شود، یک ضربه از دکمه به ورودی "C" ماشه می آید و ماشه به حالتی تنظیم می شود که در ورودی آن "D" اتفاق می افتد، یعنی در لحظه، به صفر منطقی

حال خروجی معکوس ماشه یک است. این واحد، با کمی تاخیر، از طریق مقاومت R3 به ورودی "D" ماشه تغذیه می شود.

اکنون، دفعه بعد که دکمه S1 را فشار می دهید، ورودی "C" ماشه یک ضربه از دکمه دریافت می کند و ماشه به حالتی تنظیم می شود که در ورودی آن "D" اتفاق می افتد، یعنی در لحظه، به یک. یک واحد در گیت VT1 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT1 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT1 کاهش یابد. بار خاموش است.

کلید الکترونیکی دو بار

اما همیشه یک سوئیچ مورد نیاز نیست، اتفاق می افتد که یک سوئیچ مورد نیاز است. شکل 2 نموداری از کلید الکترونیکی دو بار را نشان می دهد. تفاوت اصلی با مدار در شکل 1 این است که دو ترانزیستور اثر میدان قدرتمند وجود دارد.

در این حالت، ولتاژ بین منبع و گیت ترانزیستور VT1 برای باز کردن آن بسیار کم خواهد بود و ترانزیستور بسته می ماند، بار 1 تغذیه نمی شود. و ولتاژ بین منبع و گیت ترانزیستور VT2 برای باز کردن آن کافی خواهد بود و ترانزیستور باز می شود، برق برای بار 2 تامین می شود.

برنج. 2. طرح یک سوئیچ الکترونیکی خانگی ساده دو بار.

در این حالت، صفر از خروجی معکوس ماشه از طریق مقاومت R3، با کمی تاخیر، وارد ورودی "D" ماشه می شود. حال، هنگامی که دکمه S1 فشار داده می شود، یک ضربه از دکمه به ورودی "C" ماشه می آید و ماشه به حالتی تنظیم می شود که در ورودی آن "D" اتفاق می افتد، یعنی در لحظه، به صفر منطقی

یک صفر منطقی در گیت VT1 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT 1 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT1 افزایش یابد. بار 1 تغذیه می شود.

اما ترانزیستور VT2 بسته می شود و بار 2 خاموش می شود. بنابراین، با هر بار فشار دادن دکمه S1، بارها تعویض می شوند.

چند کلمه در مورد هدف مدار C2-R3 در مدارهای شکل 1 و 2. واقعیت این است که دکمه کنتاکت های مکانیکی است که به صورت مکانیکی به هم متصل می شوند و در اینجا تقریباً غیرممکن است که بدون پرش تماس انجام شود. و هرچه سایش دکمه بیشتر باشد، جهش مخاطبین آن بیشتر است.

بنابراین، هم زمانی که دکمه فشار داده می شود و هم زمانی که آزاد می شود، می تواند نه یک پالس، بلکه یک سری کامل پالس کوتاه ایجاد کند. و این می تواند منجر به تعویض چندگانه تریگر و در نتیجه تنظیم آن به حالت دلخواه شود. برای جلوگیری از این اتفاق، یک زنجیره C2-R3 در اینجا وجود دارد.

تا حدودی رسیدن سطح منطقی را از خروجی معکوس ماشه به ورودی آن "D" به تاخیر می اندازد. بنابراین، در حالی که جهش کنتاکت ها طول می کشد، ولتاژ در ورودی "D" تغییر نمی کند و پالس های جهشی بر وضعیت ماشه تأثیر نمی گذارد.

سوئیچ با دو دکمه

همانطور که در بالا ذکر شد، سوئیچ های الکترونیکی دارای یک دکمه و دو دکمه هستند، یکی برای روشن کردن، دیگری برای خاموش کردن. شکل 3 نمودار مدار سوئیچ را نشان می دهد.

برنج. 3. طرح سوئیچ بار الکترونیکی با دو دکمه.

در اینجا، به همین ترتیب، یک ترانزیستور اثر میدان قدرتمند VT1 عملکرد یک کلید الکترونیکی را انجام می دهد و ماشه ریز مدار K561TM2 آن را کنترل می کند. فقط به عنوان یک ماشه D کار نمی کند، بلکه به عنوان یک ماشه RS کار می کند. برای انجام این کار، ورودی های "C" و "D" آن به منهای توان مشترک متصل می شوند (یعنی همیشه صفرهای منطقی هستند).

برای اینکه بار در لحظه وصل منبع تغذیه خودش روشن نشود، یک مدار C1-R2 در اینجا وجود دارد که با اعمال برق، ماشه را روی یک حالت واحد تنظیم می کند.

یعنی در خروجی مستقیم آن - یک. در این حالت، ولتاژ بین منبع و دروازه ترانزیستور VT1 برای باز کردن آن بسیار کم خواهد بود و ترانزیستور بسته می ماند - هیچ برقی به بار نمی رسد.

دکمه S1 برای روشن کردن بار استفاده می شود. هنگامی که فشار داده می شود، ماشه به موقعیت "R" تغییر می کند، یعنی یک صفر منطقی در خروجی مستقیم آن تنظیم می شود.

یک صفر منطقی در گیت VT1 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT1 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT1 افزایش یابد.

بار در حال دریافت نیرو است. برای خاموش کردن بار، دکمه S2 را فشار دهید. هنگامی که فشار داده می شود، ماشه به موقعیت "S" تغییر می کند، یعنی یک واحد منطقی در خروجی مستقیم آن تنظیم می شود.

واحد در گیت VT1 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT1 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT1 کاهش یابد. بار خاموش است.

دو دکمه و دو بار

یک سوئیچ الکترونیکی با دو دکمه منطقی تر از یک دکمه یک دکمه کار می کند، در هر صورت، واضح است که یک دکمه یک بار را روشن می کند، و دیگری - بار دیگر. شکل 4 نمودار یک کلید الکترونیکی دو دکمه ای با دو بار را نشان می دهد.

برنج. 4. نمودار یک سوئیچ الکترونیکی با دو دکمه برای دو بار.

برای اینکه مدار در لحظه اتصال منبع تغذیه در یک موقعیت مشخص تنظیم شود، یعنی در این حالت، بار 1 خاموش است، بار 2 روشن است، یک مدار C1-R2 وجود دارد که ماشه را تنظیم می کند. به یک حالت واحد زمانی که برق اعمال می شود. یعنی در خروجی مستقیم آن - یک، در معکوس - صفر.

در این حالت، ولتاژ بین منبع و دروازه ترانزیستور VT1 برای باز کردن آن بسیار کم خواهد بود و ترانزیستور بسته می ماند - بار 1 تغذیه نمی شود.

و ولتاژ بین منبع و گیت ترانزیستور VT2 برای باز کردن آن کافی خواهد بود و ترانزیستور باز می شود، برق برای بار 2 تامین می شود. دکمه 51 برای روشن کردن بار 1 استفاده می شود. هنگامی که فشار داده می شود، سوئیچ ماشه روشن می شود. به موقعیت "R"، یعنی در خروجی مستقیم آن روی صفر منطقی تنظیم شده است.

یک صفر منطقی در گیت VT1 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT1 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT1 افزایش یابد. بار در حال دریافت نیرو است.

در همان زمان، یک واحد منطقی در خروجی معکوس ماشه وجود دارد. ولتاژ بین منبع و گیت ترانزیستور VT2 برای باز کردن آن بسیار کم خواهد بود و ترانزیستور بسته می ماند - بار 2 تغذیه نمی شود.

دکمه 52 برای روشن کردن بار 2 استفاده می شود. هنگامی که فشار داده می شود، ماشه به موقعیت "S" تغییر می کند، یعنی یک صفر منطقی در خروجی معکوس آن تنظیم می شود. یک صفر منطقی در گیت VT2 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT2 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT2 افزایش یابد.

بار 2 تغذیه می شود. در همان زمان، یک واحد منطقی در خروجی مستقیم ماشه وجود دارد. ولتاژ بین منبع و گیت ترانزیستور VT1 برای باز کردن آن بسیار کم خواهد بود و ترانزیستور بسته می ماند - بار 1 تغذیه نمی شود.

رله زمان الکترونیکی

اما نه تنها سوئیچ ها و سوئیچ ها، بلکه ممکن است به رله های زمان نیز نیاز باشد. شکل 5 نمودار یک رله زمان الکترونیکی را نشان می دهد که با فشار دادن دکمه S1 بار را روشن می کند و پس از حدود 30 ثانیه آن را خاموش می کند.

برنج. 5. نمودار رله زمان الکترونیکی برای روشن کردن بار در هنگام فشار دادن دکمه و خاموش کردن آن پس از 30 ثانیه.

رله زمان با دکمه S1 شروع می شود. هنگامی که فشار داده می شود، ماشه به موقعیت "R" تغییر می کند، یعنی یک صفر منطقی در خروجی مستقیم آن تنظیم می شود.

یک صفر منطقی در گیت VT1 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT 1 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT1 افزایش یابد. بار در حال دریافت نیرو است.

در همان زمان، واحد منطقی از خروجی معکوس شروع به شارژ آهسته خازن C1 از طریق مقاومت R2 می کند. زمانی که خازن C1 به ولتاژی شارژ می شود که توسط ریز مدار به عنوان یک واحد منطقی درک می شود، زمان حالت روشن بار تمام می شود. سپس ماشه روی حالت "S" تنظیم می شود.

یعنی در خروجی مستقیم آن - یک. در این حالت، ولتاژ بین منبع و گیت ترانزیستور VT1 برای باز کردن آن بسیار کم خواهد بود و ترانزیستور بسته می شود، برق بار قطع می شود. بار در زمان بستگی به مدار C1-R2 دارد.

رله زمان به مدت 8 ساعت

با تغییر اجزای این مدار می توان این زمان را در محدوده وسیعی تغییر داد، اما رسیدن به زمان نوردهی بسیار طولانی دشوار است. شکل 6 نمودار یک رله زمان را بر روی یک ریزمدار دیجیتال نشان می دهد که زمان حالت روشن بودن بار در آن حدود 8 ساعت است.

برنج. 6. نمودار شماتیک رله زمان بر روی ریز مدار دیجیتال که شامل بار 8 ساعته می باشد.

رله زمان با دکمه S1 شروع می شود. هنگامی که فشار داده می شود، شمارنده تراشه D1 به حالت صفر تغییر می کند، یعنی یک صفر منطقی در تمام خروجی های آن، از جمله در بالاترین خروجی D14 تنظیم می شود. از کجا به گیت VT1 می آید.

یک صفر منطقی در گیت VT1 باعث می شود ولتاژ بین منبع و گیت VT1 به مقدار کافی برای باز کردن ترانزیستور اثر میدان VT1 افزایش یابد. بار در حال دریافت نیرو است.

علاوه بر این، شمارنده شروع به شمارش زمان می کند و پالس هایی را که مولتی ویبراتور داخلی آن تولید می کند، شمارش می کند. پس از یک زمان مشخص، پایه 3 روی یک واحد منطقی تنظیم می شود. در این حالت، ولتاژ بین منبع و دروازه ترانزیستور VT1 برای باز کردن آن بسیار کوچک است و ترانزیستور بسته می شود - برق بار خاموش می شود.

در همان زمان، یک واحد منطقی از طریق دیود VD3 به پین ​​11 D1 می رود و مولتی ویبراتور داخلی میکرو مدار را مسدود می کند. تولید پالس متوقف می شود. همه مدارها از ترانزیستور IRFR5505 برای تامین برق بار استفاده می کنند. این ترانزیستور اثر میدان کلیدی با جریان جمع کننده مجاز 18 آمپر و مقاومت در حالت 0.1 Ot است.

ترانزیستور زمانی باز می شود که ولتاژ گیت کمتر از 4.25 ولت نباشد. بنابراین، حداقل ولتاژ تغذیه در مدارها، به اصطلاح، 5 ولت نشان داده شده است، به طوری که دقیقاً کافی است. اما، با ولتاژ تغذیه مدار تا 7 ولت و با جریان بار بالا، ترانزیستور هنوز به طور کامل باز نمی شود.

و مقاومت کانال آن به طور قابل توجهی بیش از 0.1 اهم است، بنابراین، هنگام تغذیه زیر 7 ولت، جریان بار نباید از 5 آمپر تجاوز کند. هنگامی که با ولتاژ بالاتر تغذیه می شود، جریان می تواند تا 18 آمپر باشد. همچنین باید در نظر داشته باشید که با جریان بار بیش از 4 آمپر، ترانزیستور برای حذف گرما به رادیاتور نیاز دارد. یکی از ویژگی های چنین ترانزیستورهایی ظرفیت نسبتاً بزرگ گیت است.

و این دقیقاً همان چیزی است که ریزمدارهای CMOS از آن می ترسند - ظرفیت نسبتاً بزرگ در خروجی. زیرا اگرچه مقاومت استاتیکی گیت به بی نهایت میل می کند، اما هنگامی که ولتاژ در گیت تغییر می کند، یک موج قابل توجه جریان برای شارژ / تخلیه ظرفیت آن رخ می دهد.

در موارد بسیار نادر، این به ریزمدار آسیب می‌زند، در اغلب موارد منجر به اختلال در عملکرد میکرو مدار، به‌ویژه فلیپ فلاپ‌ها و شمارنده‌ها می‌شود. برای جلوگیری از بروز این خرابی ها بین خروجی ریزمدارها و گیت های ترانزیستورها، مقاومت های محدود کننده جریان در این مدارها گنجانده شده است، برای مثال R4 در مدار شکل 1. به علاوه دو دیود که شارژ / تخلیه ظرفیت گیت را تسریع می کند.

Litovkin S. N. RK-08-17.

ادبیات: I. Nechaev. - سوئیچ الکترونیکی R-02-2004.

تقریباً هر آماتور رادیویی حداقل یک بار از سوئیچ های P2K استفاده کرده است که می توانند تکی (با یا بدون تثبیت) یا مونتاژ گروهی (بدون تثبیت، تثبیت مستقل، تثبیت وابسته) باشند. در برخی موارد، جایگزینی این گونه سوئیچ ها با سوئیچ های الکترونیکی مونتاژ شده بر روی ریز مدارهای TTL مناسب تر است. اینها سوئیچ هایی هستند که در مورد آنها صحبت می کنیم.

سوئیچ قفل شده.معادل دیجیتالی چنین سوئیچ یک فلیپ فلاپ با ورودی شمارنده است. هنگامی که دکمه برای اولین بار فشار داده می شود، ماشه به یک حالت پایدار می رود، زمانی که دکمه دوباره فشار داده می شود، به حالت مخالف می رود. اما کنترل مستقیم ورودی شمارش ماشه با دکمه به دلیل جهش کنتاکت های آن در لحظه بسته شدن و باز شدن غیرممکن است. یکی از رایج‌ترین روش‌های مقابله با چتر، استفاده از دکمه جابجایی همراه با یک ماشه ثابت است. بیایید نگاهی به شکل 1 بیاندازیم.

عکس. 1

در حالت اولیه خروجی عناصر DD1.1 و DD1.2 به ترتیب "1" و "0" است. هنگامی که دکمه SB1 را فشار می دهید، اولین بسته شدن کنتاکت های معمولی باز آن، ماشه مونتاژ شده را به DD1.1 و DD1.2 تغییر می دهد و جهش کنتاکت ها بر سرنوشت بعدی آن تأثیر نمی گذارد - تا ماشه به حالت خود بازگردد. حالت اولیه، شما باید یک صفر منطقی را به عنصر پایین آن اعمال کنید. این تنها زمانی می تواند اتفاق بیفتد که دکمه آزاد شود و دوباره پرش روی قابلیت اطمینان سوئیچ تأثیری نخواهد گذاشت. علاوه بر این، ماشه استاتیک ما شمارش معمول را کنترل می کند، که در ورودی با لبه سیگنال از خروجی DD1.2 سوئیچ می کند.

مدار زیر (شکل 2) به طور مشابه کار می کند، اما به شما امکان می دهد یک مورد را ذخیره کنید، زیرا نیمه دوم ریزمدار DD1 به عنوان یک ماشه ثابت استفاده می شود.

شکل 2

اگر استفاده از دکمه ها با کنتاکت های سوئیچینگ ناخوشایند است، می توانید از نمودار نشان داده شده در شکل 3 استفاده کنید.

شکل 3

از زنجیره R1، C1، R2 به عنوان سرکوبگر جهش استفاده می کند. در حالت اولیه خازن به مدار 5+ ولت متصل شده و تخلیه می شود. هنگامی که دکمه SB1 را فشار می دهید، خازن شروع به شارژ می کند. به محض شارژ شدن، یک پالس منفی در ورودی ماشه شمارش تشکیل می شود که آن را تغییر می دهد. از آنجایی که زمان شارژ خازن بسیار بیشتر از زمان فرآیندهای گذرا در دکمه است و حدود 300 ns می باشد، جهش کنتاکت های دکمه بر وضعیت ماشه تأثیری نمی گذارد.

سوئیچ های قفل با تنظیم مجدد کلی. مدار نشان داده شده در شکل 4 تعداد دلخواه دکمه با تثبیت مستقل و یک دکمه تنظیم مجدد کلی است.

شکل 4

هر سوئیچ یک ماشه ثابت است که با یک دکمه جداگانه فعال می شود. از آنجایی که هنگامی که حتی یک سطح پایین کوتاه ظاهر می شود، ماشه به طور واضح سوئیچ می شود و تا زمانی که سیگنال "تنظیم مجدد" در ورودی دیگر ایجاد شود، در این موقعیت نگه داشته می شود، مدار سرکوب جهش تماس دکمه مورد نیاز نیست. ورودی های ریست تمامی تریگرها به دکمه SBL که یک دکمه ریست رایج است متصل و متصل می شوند. بنابراین، می‌توانید هر ماشه را با یک دکمه جداگانه روشن کنید، اما فقط می‌توانید با دکمه «تنظیم مجدد» آن را به یکباره خاموش کنید.

سوئیچ های کلیدی. در این طرح، هر دکمه تریگر استاتیک خود را روشن می کند و بقیه را به طور همزمان بازنشانی می کند. بنابراین، ما یک آنالوگ از خط دکمه P2K با تثبیت وابسته به دست می آوریم (شکل 5).

شکل 5

مانند مدار قبلی، هر دکمه ماشه خود را روشن می کند، اما در همان زمان مدار تنظیم مجدد مونتاژ شده روی ترانزیستور VT2 و عناصر DK.3، DK.4 را شروع می کند. عملکرد این گره را در نظر بگیرید. فرض کنید باید اولین تریگر (عناصر D1.1، D1.2) را فعال کنیم. هنگامی که دکمه SB1 را فشار می دهید، یک سطح پایین (از آنجایی که خازن C1 تخلیه می شود) ماشه را تغییر می دهد (ورودی عنصر D1.1). خازن بلافاصله از طریق مدار SB1, R8 شروع به شارژ می کند. به محض اینکه ولتاژ روی آن به حدود 0.7 ولت افزایش یابد، ترانزیستور VT1 باز می شود، اما برای عنصر D1.1 این ولتاژ هنوز یک "0" منطقی است.

ترانزیستور فوراً تریگر اشمیت را روی عناصر DK.3، DK.4 سوئیچ می‌کند، که یک پالس کوتاه در ورودی‌های تنظیم مجدد همه تریگرها ایجاد می‌کند. همه ماشه‌ها (اگر قبلاً فعال شده بودند) بازنشانی می‌شوند، به جز اولین مورد، زیرا «0» منطقی (ولتاژ زیر 1 ولت) همچنان از طریق دکمه SB1 به ورودی بالایی آن عرضه می‌شود. بنابراین، تأخیر در عبور سیگنال تنظیم مجدد برای متوقف کردن پرش کنتاکت ها کافی است، اما بازنشانی سریعتر از زمانی رخ می دهد که دکمه ای را که سوئیچینگ ماشه مربوطه را غیرفعال می کند رها کنیم.

یک مدار کلید جالب و ساده با تثبیت وابسته را می توان بر روی تراشه K155TM8 ساخت (شکل 6).

شکل 6

هنگامی که برق اعمال می شود، مدار R6، C1 همه ماشه ها را بازنشانی می کند و سطح منطقی پایینی در خروجی های مستقیم آنها تنظیم می شود. در ورودی های D، سطح نیز پایین است، زیرا همه آنها از طریق دکمه خود به یک سیم مشترک بسته می شوند. فرض کنید دکمه SB1 فشار داده شده است. در ورودی اولین ماشه، "1" تنظیم می شود (به دلیل R1)، در ورودی ساعت مشترک - "0" (از طریق تماس سوئیچینگ دکمه). تاکنون، از نظر تئوری، هیچ اتفاقی نیفتاده است، زیرا ریزمدار داده‌ها را روی لبه مثبت قرار می‌دهد. اما هنگامی که دکمه آزاد می شود، داده های ورودی ها به محرک ها بازنویسی می شوند - در 2، 3، 4 - "0"، در 1 - "1"، زیرا یک لبه مثبت در ورودی C قبل از بسته شدن مخاطبین SB1 بالایی ظاهر می شود. . هنگامی که هر دکمه دیگری فشار داده می شود، چرخه تکرار می شود، اما "1" روی ماشه ای که دکمه آن فشار داده شده است، نوشته می شود. در تئوری است. در عمل، به دلیل جهش مخاطبین، داده های ورودی بلافاصله پس از فشار دادن دکمه رونویسی می شوند و با انتشار تغییری نمی کنند.

همه طرح های قفل وابسته فوق دارای یک اشکال قابل توجه هستند که مشخصه سوئیچ های P2K نیز می باشد - توانایی "فشار دادن" چندین دکمه هنگام فشار دادن همزمان آنها. این می تواند با طرح مونتاژ شده روی رمزگذار اولویت اجتناب شود (شکل 7).

شکل 7

البته این طرح کاملاً دست و پا گیر به نظر می رسد ، اما در واقع فقط از سه مورد بدون پیوست اضافی تشکیل شده است و مهمتر از همه ، نیازی به دکمه های تعویض ندارد. هنگامی که دکمه فشار داده می شود، رمزگذار اولویت DD1 کد باینری (معکوس) این دکمه را در خروجی تنظیم می کند و آن را با یک سیگنال G "strobe" تایید می کند، که بلافاصله داده ها را در ریزمدار DD2 می نویسد، و در موازی چهار بیتی کار می کند. حالت قفل در اینجا کد دوباره معکوس می شود (خروجی های رجیستر معکوس هستند) و به رمزگشای اعشاری دودویی معمول DD3 وارد می شود. بنابراین، خروجی مربوطه رسیور به سطح پایینی تنظیم می شود که تا زمانی که دکمه دیگری فشار داده نشود، بدون تغییر باقی می ماند. عدم امکان بستن همزمان دو دکمه توسط طرح اولویت ارائه شده است (در مورد عملکرد رمزگذار اولویت بیشتر نوشتم). از آنجایی که ریزمدار K155IV1 مستقیماً برای افزایش عمق بیت طراحی شده است، احمقانه است که از این مزیت استفاده نکنید و یک بلوک سوئیچ با تثبیت وابسته برای 16 دکمه مونتاژ نکنید (شکل 8).

شکل 8

من در مورد عملکرد مدار صحبت نمی کنم، زیرا اصل افزایش عمق بیت IV1 را با جزئیات شرح دادم. می توانید پایه برق TTL ریز مدارهای سری K155 (1533، 555، 133) را مشاهده کنید.

مدار سوئیچ الکترونیکی برای کنترل از راه دوربارهای مسافتی دستگاه کامل دستگاه را زمانی دیگر در نظر خواهیم گرفت اما در این مقاله به آن می پردازیم یک مدار سادهسوئیچ الکترونیکی بر اساس تایمر محبوب 555.

مدار از خود تایمر، یک دکمه بدون ثابت کردن ترانزیستور به عنوان تقویت کننده و یک رله الکترومغناطیسی تشکیل شده است. در مورد من، از یک رله 220 ولت با جریان 10 آمپر استفاده شده است، که در منابع تغذیه بدون وقفه یافت می شود.

به معنای واقعی کلمه هر ترانزیستور با توان متوسط ​​و بالا می تواند به عنوان ترانزیستور قدرت استفاده شود. این طرح استفاده می کند ترانزیستور دوقطبیرسانایی معکوس (NPN)، اما من از یک ترانزیستور مستقیم (PNP) استفاده کردم، بنابراین شما باید قطبیت اتصال ترانزیستور را تغییر دهید، یعنی - اگر می خواهید از ترانزیستور رسانش مستقیم استفاده کنید، برق بعلاوه به ترانزیستور عرضه می شود. امیتر ترانزیستور، هنگام استفاده از ترانزیستورهای رسانایی معکوس، منهای به تغذیه امیتر عرضه می شود.

از مستقیم، می توانید از ترانزیستورهای سری KT818، KT837، KT816، KT814 یا مشابه، از معکوس - KT819، KT805، KT817، KT815 و غیره استفاده کنید.

سوئیچ الکترونیکی در طیف گسترده ای از ولتاژهای تغذیه عمل می کند، که شخصاً از 6 تا 16 ولت عرضه می شود، همه چیز به وضوح کار می کند.

مدار با فشار دادن کوتاه دکمه فعال می شود، در این لحظه ترانزیستور از جمله رله بلافاصله باز می شود، بسته شدن دوم بار را به هم متصل می کند. بار فقط با فشار دادن مجدد خاموش می شود. بنابراین، مدار نقش یک سوئیچ قفل را بازی می کند، اما بر خلاف دومی، منحصراً بر اساس الکترونیکی کار می کند.

در مورد من، به جای دکمه از یک اپتوکوپلر استفاده شده است و با فرمان از کنترل پنل مدار بسته می شود. واقعیت این است که سیگنال به اپتوکوپلر از ماژول رادیویی می آید که از یک ماشین کنترل کننده رادیویی چینی گرفته شده است. چنین سیستمی به شما امکان می دهد تا بارهای متعدد را در فاصله ای بدون مشکل مدیریت کنید.

این مدار سوئیچ الکترونیکی همیشه عملکرد خوبی از خود نشان می دهد و بی عیب و نقص کار می کند - آن را امتحان کنید و خودتان ببینید.