Elektronik voltaj anahtarları. Elektronik geçiş anahtarı. Bağlantı şemasına bakalım

Besleme voltajı her zaman tüketici gereksinimlerini karşılamaz. 220 V'tan 250 V'a sıçraması durumunda hassas elektrikli cihazlara zarar verebilir. Burada koruma olarak bir faz anahtarı kullanılabilir.

Çeşitli faz anahtarı türleri

Çalışma prensibi

Anahtar, voltajı karşılık gelen fazın seçimini sağlar parametreleri ayarla. Kendisi üç fazlı bir ağa bağlanır ve çıkışta fazlardan biri yüklere bağlanır. Üzerindeki voltaj belirlenen aralığın dışına çıkarsa, anahtar tüketicileri başka bir fazdan çalışmaya geçirir.

Manuel faz anahtarları

Cihazların kullanım amaçları aşağıdaki gibidir:

• güç kaynağının değiştirilmesi;
• elektrik motorlarının çalıştırılması ve durdurulması, transformatörlerin ve diğer cihazların açılması.

Mekanik bir anahtarın asıl amacı yaratmaktır. kesintisiz güç kaynağı tek fazlı yük ve tüketicilerin ağdaki güç dalgalanmalarından korunması.

Aşağıdaki şekilde 3 konumlu basmalı anahtarın şeması gösterilmektedir. (2), (4), (6) kontaklarına 3 faz, sabit kontağa ise bir yük bağlanır.

3 basmalı anahtar konumunun şematik görünümü

Manuel kam anahtarları, 380 V'a kadar voltaj devrelerini değiştirmek için kullanılır. Elektrikli cihazların açılıp kapatılmasının yanı sıra ana ve kontrol devreleri oluşturmak için kullanılırlar. Cihazların boyutları küçüktür, kısa süreli aşırı yüklere dayanabilir ve yüksek anahtarlama kapasitesine sahiptir. Bir cihaz seçerken anma akımına dikkat etmek önemlidir.

Birçok manuel anahtar tasarımında elektrik devrelerinin açık kaldığı sıfır konumu bulunur. Bu onların anahtar olarak kullanılmasına olanak sağlar.

Elektronik faz anahtarları

Tek fazlı tüketicileri ağdaki güç dalgalanmalarından korumak için daha uygundur. elektronik cihaz. Mevcut hattın normal şekilde çalışamaması durumunda otomatik olarak başka bir hatta geçiş yapar. Ekipman, evsel ve endüstriyel yüklere güç sağlamaya hizmet eder.

Çoğu türdeki otomatik cihaz, aşağıdaki parametreler ayarlar:

1. Minimum ve maksimum voltaj sınırları. Üst limit özellikle önemlidir ve doğru ayarlanması gerekir. Çok düşük bir değere ayarlanırsa sık sık tetikleme meydana gelecektir. Yüksek değerlerde dahili kablolar aşırı ısınmaya başlayacaktır. Anahtarlama cihazının öncelik fazı (L1) seçilir. Üzerinde voltaj dalgalanmaları yoksa (L2) veya (L3) hatlarında geçiş gerçekleşmeyebilir. Böyle bir geçiş meydana gelirse cihaz öncelik hattını izlemeye devam edecek ve gerekli voltaj seviyesi geri geldiğinde yük geri dönecektir. Alt ve üst gerilim limitleri 10-20 V sapma aralığında kesişirse cihaz kararsız çalışacaktır. Bu nedenle ayarların doğru seçimini yapmak önemlidir.
2. Sıfırlama süresi, anahtarın orijinal durumuna dönmek için önceki güç kaynağının durumunu otomatik olarak kontrol etmesi gereken aralıktır. Normal ise ters geçiş meydana gelir. Aksi takdirde bir sonraki kontrol aynı süre sonra gerçekleştirilir. Geri dönüş süresinin seçimi, elektrik şebekesinin deneyimine, ihtiyaçlarına ve çalışma özelliklerine göre kullanıcı tarafından yapılır.
3. Açma süresi, tüm fazlarda voltaj kaybolduktan sonra cihazın yüke giden gücü açmaya çalıştığı bir duraklamadır.

Üreticiler

"APATOR" 4G serisi anahtarlar

Rus şirketi “APATOR” toplu kullanıma yönelik ve özel siparişe göre ürünler üretiyor. Geniş bir ürün yelpazesi, diğer üreticilerin ürünleri için uygun bir yedek seçmenizi sağlar.

Anahtarlama şemaları aşağıdaki seçenekleri sunar:

• anahtar sıfır konumunun varlığı veya yokluğu;
• hızlandırılmış anahtarlama;
• 1'den 8'e kadar kutup sayısıyla çok konumlu anahtarlama;
• grup değiştirme.

Kam anahtarının aşağıdaki şekildeki konumu, elektrik devresinin üst hareketli kontaklar (3) ve sabit kontaklar (1) tarafından kapatılmasını sağlar. İletkenler vidalarla (12) sıkıştırılmıştır.

APATOR şirketinden bir kam mekanizmasına dayalı bir anahtarın yapısının şeması

Kam (2) saat yönünün tersine 90 0 döndürüldüğünde üst çubuk (5) yayların etkisi altında yukarı doğru yükselerek devreyi açar. Alt çubuk, hareketli kontaklarla birlikte yükselerek alt elektrik devresini kapatır.

Kam mekanizması aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• güvenilir anahtarlama;
• aşırı yük direnci;
• kapalı kontakların düşük direnci;
• kontakların yüksek hızda kapanması ve açılması;
• düşük anahtarlama kuvvetleri;
• aynı mekanizmayı kullanarak birden fazla anahtarlama şeması oluşturma yeteneği;
• uzun servis ömrü.

Anahtar tasarımı kolay geçişe izin verir elektrik devreleri sap üzerinde gereksiz baskı olmadan. Yapay olarak yavaşlatmak da uygun değildir.

APATOR şirketi, 100 A nominal akım için tasarlanmış özel anahtarlar üretmektedir. Kontakların kopyalanmasıyla yüksek yükler sağlanır. Cihazlar ana anahtar olarak kullanılabilir.

SOCOMEC SCP anahtarları

Üretici SOCOMEC SCP (Fransa'da kuruldu) çeşitli tipte cihazlar üretmektedir. En popüler olanı çok kutuplu COMO C anahtarlarıdır (çoğunlukla üç ve dört kutuplu). Cihazlar 25 A ile 100 A arasındaki yükleri güvenli bir şekilde açıp kapatabilir (Şek. a). Temas kopması görülüyor.

SOCOMEC SCP'den çeşitli tipte faz anahtarları

Sirco VM işe gidip gelme - çok kutuplu bir manuel anahtar (Şekil b), yüke iki kaynaktan güç sağlar. Nominal akım 65-125 A'dır. Bağlantı kesildiğinde görünür bir boşluk kalır.

SIRCOVER M (Şekil c), birkaç kutuplu, manuel olarak çalıştırılan bir değiştirme anahtarıdır. Cihaz, yüke güç kaynaklarının kesilmesini veya dahil edilmesini sağlar.

Faz anahtarı SPH-41

Cihaz, tek fazlı bir tüketicinin üç fazlı dört telli bir ağa (Vector LLC, Rusya tarafından üretilmiştir) bağlanmasını sağlar. Sayaçtan sonra otomatik bir cihaz kurulur, parametreler açısından en güvenilir fazı seçer ve tüketiciyi ona bağlar. Daha sonra voltaj izlenir. İzin verilen üst ve alt limitlerin seçimi ve ayarlanması önceden yapılır.

Otomatik faz değiştirme

PEF-301 anahtarı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir (NPK Elektroenergetika LLC tarafından üretilmiştir). Cihaz, tek fazlı ev ve endüstriyel yüklere üç fazlı bir ağdan güç sağlamak için tasarlanmıştır. Cihaz otomatik olarak en iyi parametrelere sahip fazı seçer ve yükü ona bağlar. 3,5 kW'a kadar olan tüketiciler, cihaz aracılığıyla ağa bağlanır (Şekil a). Öncelik L1 fazıdır. Gerilim değeri tepki eşiğini aştığında PEF-301, cihaz çıkışındaki (7-8), (9-10), (11-12) kontaklarını kullanarak tüketiciyi başka bir faza geçirir.

Daha yüksek yük gücünde cihazın çıkış kontakları bobinlere bağlanır manyetik başlayanlar faz boyunca voltaj sağlayan güç kontaklarını kontrol eden en iyi özellikler(Şekil b'de kırmızı, yeşil ve siyah).

Otomatik faz anahtarı bağlantı şemaları

3 fazlı anahtar. Video

Ev için üç fazlı bir anahtara genel bakış aşağıdaki videoda mevcuttur.

Bir evdeki veya apartman dairesindeki faz anahtarı manuel veya otomatik olarak ayarlanabilir. Elektronik faz değiştirici, tüm işleri müdahale etmeden yaptığı ve sürekli izleme gerektirmediği için maksimum konfor sağlar. Sadece yapman gerekiyor doğru ayarçalışması ve elektrikli ev aletlerini güvenilir bir şekilde koruyacaktır.

6 yorumlandı Devre diyagramları K561TM2 ve CD4060 mikro devreleri temelinde yapılan ev yapımı elektronik anahtarlar ve zaman röleleri, bunların çalışma ve uygulama yetenekleri anlatılmaktadır. Şu anda, radyo-elektronik ekipmanı çoğunlukla elektronik anahtarlar veya hem elektronik hem de mekanik kullanıyor.

Elektronik anahtar genellikle tek bir düğmeyle kontrol edilir - bir basışta cihaz açılır, bir sonraki basışta kapatılır. Daha az sıklıkla iki düğmeleri vardır - biri açmak için, ikincisi kapatmak için.

Çoğu durumda, radyo-elektronik ekipmandaki elektronik anahtar, cihazın diğer işlevlerini kontrol eden kontrol denetleyicisinin bir parçasıdır.

Ancak, ev yapımı veya elektronik anahtarı olmayan bir cihazı elektronik bir anahtarla donatmanız gerekiyorsa, bu, CMOS mantık çipine ve güçlü bir alan etkisine dayalı olarak burada verilen devrelerden biri kullanılarak yapılabilir. transistörü değiştir.

Tek tuşla geçiş

Tek tuşla kontrol edilen basit bir anahtarın ilk diyagramı Şekil 1'de gösterilmektedir. alan etkili transistör VT1, elektronik anahtarın işlevlerini yerine getirir ve K561TM2 yongasının D tetikleyicisi tarafından kontrol edilir.

Bu devre, sonraki tüm devreler gibi, mikroamper birimleriyle ölçülen minimum akımı tüketir ve bu nedenle güç kaynağının tüketimi üzerinde neredeyse hiçbir etkisi yoktur.

Pirinç. 1. Tek tuşla kontrol edilen basit bir elektronik anahtarın şeması.

Yani doğrudan çıktısı birdir. Bu durumda, kaynak ile transistör VT1'in kapısı arasındaki voltaj onu açamayacak kadar düşük olacak ve transistör kapalı kalacaktır - yüke güç sağlanmamaktadır.

Bu durumda tetikleyicinin ters çıkışı mantıksal sıfır voltaja sahip olacaktır. R3 direnci aracılığıyla hafif bir gecikmeyle tetikleyicinin "D" girişine girer.

Şimdi, S1 düğmesine bastığınızda, tetikleyicinin "C" girişinden bir darbe alınır ve tetik, "D" girişinde meydana gelen duruma, yani şu anda mantıksal sıfıra ayarlanır.

Şimdi tetikleyicinin ters çıktısı birdir. Bu ünite, hafif bir gecikmeyle, R3 direnci aracılığıyla tetikleyicinin "D" girişine beslenir.

Şimdi, S1 düğmesine bir sonraki basışınızda, tetikleyicinin "C" girişinden bir darbe alınır ve tetik, "D" girişinde meydana gelen duruma, yani o anda bire ayarlanır. VT1'in kapısı üzerindeki bir ünite, kaynak ile VT1'in kapısı arasındaki voltajın, alan etkili transistör VT1'i açmaya yetmeyecek bir değere düşmesine neden olur. Yük kapatılır.

Elektronik çift yük anahtarı

Ancak bir anahtar her zaman gerekli değildir; bazen bir anahtara ihtiyaç duyulur. Şekil 2, iki yük arasındaki elektronik anahtarın devre şemasını göstermektedir. Şekil 1'deki devreden temel farkı, iki adet güçlü alan etkili transistörün bulunmasıdır.

Bu durumda, transistör VT1'in kaynağı ile kapısı arasındaki voltaj onu açamayacak kadar düşük olacak ve transistör kapalı kalacak ve yük 1'e güç sağlanmayacaktır. Ve transistör VT2'nin kaynağı ile kapısı arasındaki voltaj onu açmak için yeterli olacak ve transistör açılacak, yük 2'ye güç sağlanacak.

Pirinç. 2. İki yükün basit bir ev yapımı elektronik anahtarının şeması.

Bu durumda, tetikleyicinin "D" girişine hafif bir gecikmeyle direnç R3 aracılığıyla tetikleyicinin ters çıkışından sıfır verilir. Şimdi, S1 düğmesine bastığınızda, tetikleyicinin "C" girişinden bir darbe alınır ve tetik, "D" girişinde meydana gelen duruma, yani şu anda mantıksal sıfıra ayarlanır.

VT1 kapısındaki mantıksal sıfır, kaynak ile VT 1 kapısı arasındaki voltajın alan etkili transistör VT1'i açmak için yeterli bir değere yükselmesine yol açar. Yük 1 güç alıyor.

Ancak transistör VT2 kapanır ve yük 2 kapatılır. Böylece S1 butonuna her basıldığında yükler değiştirilir.

Şekil 1 ve Şekil 2'deki diyagramlarda C2-R3 devresinin amacı hakkında birkaç kelime. Gerçek şu ki, düğme mekanik olarak bağlanan mekanik kontaklardır ve burada kontak gıcırdamasını önlemek neredeyse imkansızdır. Düğme ne kadar aşınırsa, temas noktalarındaki tıkırtı da o kadar belirgin olur.

Bu nedenle, hem düğmeye basıldığında hem de bırakıldığında, tek bir darbe değil, bir dizi kısa darbe üretilebilir. Bu da tetikleyicinin tekrar tekrar değiştirilmesine ve sonuç olarak onu keyfi bir duruma ayarlamaya yol açabilir. Bunun olmasını önlemek için C2-R3 zinciri vardır.

Tetikleyicinin ters çıkışından “D” girişine lojik seviyenin gelişini biraz geciktirir. Bu nedenle kontak sıçraması devam ettiği sürece "D" girişindeki voltaj değişmez ve sıçrama darbeleri tetikleyicinin durumunu etkilemez.

İki düğmeyle geçiş yapın

Yukarıda belirtildiği gibi, elektronik anahtarlar bir veya iki düğmeyle birlikte gelir; biri açmak için, diğeri kapatmak için. Şekil 3 anahtarın devre şemasını göstermektedir.

Pirinç. 3. İki düğmeli elektronik yük anahtarının şeması.

Burada, aynı şekilde, güçlü alan etkili transistör VT1, elektronik bir anahtarın işlevlerini yerine getirir ve K561TM2 mikro devresinin tetikleyicisi tarafından kontrol edilir. Ancak D tetikleyicisi olarak değil, RS tetikleyicisi olarak çalışır. Bunu yapmak için, "C" ve "D" girişleri güç kaynağının ortak negatifine bağlanır (yani bunlar her zaman mantıksal sıfırlardır).

Güç kaynağı bağlandığında yükün kendi kendine açılmasını önlemek için burada, güç uygulandığında tetiği tek duruma ayarlayan bir C1-R2 devresi bulunmaktadır.

Yani doğrudan çıktısı birdir. Bu durumda, transistör VT1'in kaynağı ile kapısı arasındaki voltaj onu açamayacak kadar düşük olacak ve transistör kapalı kalacaktır - yüke güç sağlanmamaktadır.

Yükü açmak için S1 düğmesini kullanın. Basıldığında tetik “R” konumuna geçer, yani doğrudan çıkışında mantıksal bir sıfır ayarlanır.

VT1 kapısındaki mantıksal sıfır, kaynak ile VT1 kapısı arasındaki voltajın, alan etkili transistör VT1'i açmaya yetecek bir değere yükselmesine neden olur.

Yüke güç sağlanır. Yükü kapatmak için S2 düğmesine basmanız gerekir. Basıldığında tetik “S” konumuna geçer, yani doğrudan çıkışında mantıksal bir ayar yapılır.

VT1'in kapısındaki bir ünite, kaynak ile VT1'in kapısı arasındaki voltajın, alan etkili transistör VT1'i açmak için yeterli olmayan bir değere düşmesine neden olur. Yük kapatılır.

İki düğme ve iki yük

İki düğmeli bir elektronik anahtar, tek düğmeli olandan daha mantıklı çalışır, her durumda, bir düğmenin bir yükü, diğerinin başka bir yükü açtığı açıktır. Şekil 4, iki yük arasındaki iki düğmeli elektronik anahtarın diyagramını göstermektedir.

Pirinç. 4. İki yük için iki düğmeli elektronik anahtarın devre şeması.

Güç kaynağının bağlandığı anda devrenin bilinen bir konuma kurulması için yani bu durumda yük 1 kapalı, yük 2 açık, tetiği ayarlayan bir C1-R2 devresi vardır. Güç uygulandığında tek bir duruma. Yani doğrudan çıkışında bir tane var, ters çıkışında ise sıfır.

Bu durumda, transistör VT1'in kaynağı ile kapısı arasındaki voltaj onu açamayacak kadar düşük olacak ve transistör kapalı kalacaktır - yük 1'e güç sağlanmamaktadır.

Ve transistör VT2'nin kaynağı ile kapısı arasındaki voltaj onu açmak için yeterli olacak ve transistör açılacak, yük 2'ye güç sağlanacak. Yük 1'i açmak için 51 numaralı düğmeyi kullanın. Basıldığında, tetik tetikleyiciye geçer. “R” konumu, yani doğrudan çıkışında mantıksal bir sıfır ayarlanmıştır.

VT1 kapısındaki mantıksal sıfır, kaynak ile VT1 kapısı arasındaki voltajın, alan etkili transistör VT1'i açmaya yetecek bir değere yükselmesine neden olur. Yüke güç sağlanır.

Aynı zamanda tetikleyicinin ters çıkışında da mantıksal bir tane vardır. Kaynak ile transistör VT2'nin kapısı arasındaki voltaj onu açamayacak kadar düşük olacak ve transistör kapalı kalacak - yük 2'ye güç sağlanmıyor.

Yük 2'yi açmak için 52 numaralı düğmeyi kullanın. Basıldığında tetik "S" konumuna geçer, yani ters çıkışında mantıksal bir sıfır ayarlanır. VT2 kapısındaki mantıksal sıfır, kaynak ile VT2 kapısı arasındaki voltajın alan etkili transistör VT2'yi açmaya yetecek bir değere yükselmesine neden olur.

Yük 2 güç alır. Aynı zamanda tetikleyicinin doğrudan çıkışında mantıksal bir tane vardır. Kaynak ile transistör VT1'in kapısı arasındaki voltaj onu açamayacak kadar düşük olacak ve transistör kapalı kalacak - yük 1'e güç sağlanmayacak.

Elektronik zaman rölesi

Ancak sadece anahtarlara ve anahtarlara değil, zaman rölelerine de ihtiyacınız olabilir. Şekil 5, S1 düğmesine basıldığında yükü açan ve yaklaşık 30 saniye sonra kapatan elektronik zaman rölesinin diyagramını göstermektedir.

Pirinç. 5. Düğmeye basıldığında yükü açmak ve 30 saniye sonra kapatmak için elektronik zaman rölesinin devresi.

Zaman rölesi S1 butonu ile başlatılır. Basıldığında tetik “R” konumuna geçer, yani doğrudan çıkışında mantıksal bir sıfır ayarlanır.

VT1 kapısındaki mantıksal sıfır, kaynak ile VT 1 kapısı arasındaki voltajın alan etkili transistör VT1'i açmak için yeterli bir değere yükselmesine yol açar. Yüke güç sağlanır.

Aynı zamanda, ters çıkıştan gelen mantıksal ünite, C1 kapasitörünü R2 direnci aracılığıyla yavaşça şarj etmeye başlar. Yükün açık olduğu süre, C1 kapasitörünün mikro devre tarafından mantıksal bir birim olarak anlayacağı bir voltaja şarj edilmesiyle sona erer. Daha sonra tetikleyici “S” durumuna ayarlanacaktır.

Yani doğrudan çıktısı birdir. Bu durumda, kaynak ile transistör VT1'in kapısı arasındaki voltaj açılmayacak kadar düşük olacak ve transistör kapanacak ve yüke giden güç kesilecektir. Yükleme süresi C1-R2 devresine bağlıdır.

saat 8 zaman rölesi

Bu devrenin bileşenleri değiştirilerek bu süre geniş bir aralıkta değiştirilebilir ancak çok uzun bir tutma süresi elde etmek zordur. Şekil 6, yükleme süresi yaklaşık 8 saat olan dijital bir mikro devre üzerindeki zaman rölesi devresini göstermektedir.

Pirinç. 6. 8 saatlik bir yük içeren dijital çip üzerindeki zaman rölesinin şematik diyagramı.

Zaman rölesi S1 butonu ile başlatılır. Basıldığında, D1 yongasının sayacı sıfır durumuna geçer, yani en yüksek D14 çıkışı da dahil olmak üzere tüm çıkışlarında mantıksal bir sıfır ayarlanır. VT1 kapısına nereden geliyor?

VT1 kapısındaki mantıksal sıfır, kaynak ile VT1 kapısı arasındaki voltajın alan etkili transistör VT1'i açmaya yeterli bir değere yükselmesine neden olur. Yüke güç sağlanır.

Daha sonra sayaç, yerleşik multivibratörün ürettiği darbeleri sayarak zamanı geri saymaya başlar. Belirli bir sürenin ardından pin 3 mantıksal bir pin'e ayarlanır. Bu durumda, kaynak ile transistör VT1'in kapısı arasındaki voltaj açılmayacak kadar düşük olacak ve transistör kapanacak ve yüke giden güç kesilecektir.

Aynı zamanda, D1'in 11 numaralı pimine VD3 diyotu aracılığıyla bir mantıksal ünite sağlanır ve mikro devrenin dahili multivibratörünü bloke eder. Darbe üretimi durur. Tüm devreler yüke güç sağlamak için IRFR5505 transistörlerini kullanır. Bu, izin verilen 18A kolektör akımına ve 0,1 Ot açık dirence sahip önemli bir alan etkili transistördür.

Transistör, kapı voltajı 4,25V'tan düşük olmadığında açılır. Bu nedenle devrelerde minimum besleme voltajı tabiri caizse 5V olarak belirtiliyor, yani kesinlikle yeterli. Ancak 7V'a kadar devre besleme voltajı ve büyük yük akımı ile transistör hala tamamen açılmıyor.

Ve kanalının direnci 0,1 Ohm'dan önemli ölçüde daha yüksektir, bu nedenle 7V'nin altında beslendiğinde yük akımı 5A'yı geçmemelidir. Daha fazla yemek yerken yüksek voltaj akım 18A'ya kadar çıkabilir. Ayrıca 4A'dan fazla yük akımında transistörün ısıyı uzaklaştırmak için bir radyatöre ihtiyaç duyacağını da dikkate almanız gerekir. Bu tür transistörlerin özelliklerinden biri nispeten büyük kapı kapasitansıdır.

Ve CMOS çiplerinin korktuğu şey de tam olarak budur - nispeten büyük çıkış kapasitansı. Çünkü kapının statik direnci sonsuza doğru gitmesine rağmen, kapı üzerindeki gerilim değiştiğinde, kapasitansını şarj/deşarj etmek için önemli bir akım dalgalanması meydana gelir.

Çok nadir durumlarda bu durum çipe zarar verir; daha sık olarak çipin, özellikle de flip-flop'ların ve sayaçların arızalanmasına yol açar. Mikro devrelerin çıkışları ile transistörlerin kapıları arasında bu arızaların oluşmasını önlemek için bu devrelere akım sınırlayıcı dirençler dahil edilmiştir, örneğin Şekil 1'deki devrede R4. Ayrıca geçit kapasitansının şarjını/deşarjını hızlandıran iki diyot.

Litovkin S.N.RK-08-17.

Edebiyat: I. Nechaev. - Elektronik anahtar. R-02-2004.

Hemen hemen her radyo amatörünün en az bir kez, tekli (mandallamalı veya mandalsız) veya gruplar halinde monte edilebilen (mandallamasız, bağımsız mandallama, bağımlı mandallama) P2K anahtarları vardır. Bazı durumlarda, bu tür anahtarları TTL mikro devrelerine monte edilmiş elektronik anahtarlarla değiştirmek daha uygun olur. Konuşacağımız şey bu anahtarlardır.

Kilitleme anahtarı. Böyle bir anahtarın dijital devresindeki eşdeğeri, sayma girişi olan bir flip-flop'tur. Düğmeye ilk kez bastığınızda tetik sabit bir duruma geçer, tekrar bastığınızda ise ters duruma geçer. Ancak kapanma ve açılma anında kontaklarının sıçraması nedeniyle tetiğin sayma girişini bir tuşla doğrudan kontrol etmek imkansızdır. Sıçramayla mücadelede en yaygın yöntemlerden biri, statik bir tetikleyiciyle birlikte bir anahtar düğmesi kullanmaktır. Şekil 1'e bir göz atalım.

Şekil 1

Başlangıç ​​durumunda DD1.1 ve DD1.2 elemanlarının çıkışları sırasıyla “1” ve “0”dır. SB1 düğmesine bastığınızda, normalde açık kontaklarının ilk kapanması DD1.1 ve DD1.2'ye monte edilen tetiği değiştirir ve tetiğin orijinal durumuna dönmesi için temasın sıçraması sonraki kaderini etkilemez. alt elemanına mantıksal sıfır uygulamak gerekir. Bu yalnızca düğme bırakıldığında gerçekleşebilir ve yine gevezelik, anahtarlamanın güvenilirliğini etkilemeyecektir. Daha sonra, statik tetikleyicimiz, DD1.2 çıkışından gelen sinyalin kenarı ile C girişi tarafından değiştirilen normal bir sayacı kontrol eder.

Aşağıdaki devre (Şekil 2) benzer şekilde çalışır, ancak DD1 yongasının ikinci yarısı statik tetikleyici olarak kullanıldığından bir durumdan tasarruf etmenizi sağlar.

İncir. 2

Anahtarlama kontaklı düğmelerin kullanılması sakıncalıysa, Şekil 3'te gösterilen şemayı kullanabilirsiniz.

Şek. 3

Sıçrama baskılayıcı olarak R1, C1, R2 zincirini kullanır. Başlangıç ​​durumunda kondansatör +5 V devresine bağlanır ve deşarj olur. SB1 butonuna bastığınızda kondansatör şarj olmaya başlar. Şarj olur olmaz, sayma tetikleyicisinin girişinde onu değiştirecek negatif bir darbe üretilecektir. Kapasitörün şarj süresi, düğmedeki geçici işlemlerin süresinden çok daha uzun olduğundan ve yaklaşık 300 ns olduğundan, düğme kontaklarının sıçraması tetikleyicinin durumunu etkilemez.

Mandallama ve Ana Sıfırlama Anahtarları. Şekil 4'te gösterilen devre, bağımsız sabitlemeye sahip isteğe bağlı sayıda düğmeyi ve bir genel sıfırlama düğmesini temsil eder.

Şekil 4

Her anahtar, ayrı bir düğmeyle etkinleştirilen statik bir tetikleyicidir. Kısa bir düşük seviye bile göründüğünde, tetik açık bir şekilde devreye girdiğinden ve diğer girişteki "sıfırlama" sinyaline kadar bu konumda tutulduğundan, düğme kontakları için bir geri tepme devresine gerek yoktur. Tüm flip-flopların sıfırlama girişleri ortak bir sıfırlama düğmesi olan SBL düğmesine bağlanır ve bağlanır. Böylece her tetikleyiciyi ayrı bir tuşla açabilirsiniz, ancak “Sıfırla” tuşuyla hepsini tek seferde kapatabilirsiniz.

Gizli Anahtarlar. Bu şemada, her düğme kendi statik tetikleyicisini açar ve aynı anda diğerlerini sıfırlar. Böylece, bağımlı sabitlemeye sahip P2K düğmeleri hattının bir analogunu elde ediyoruz (Şekil 5).

Şekil 5

Önceki devrede olduğu gibi, her düğme kendi tetiğini açar, ancak aynı zamanda transistör VT2 ve DK.3, DK.4 elemanlarına monte edilmiş bir sıfırlama devresini başlatır. Bu düğümün çalışmasını ele alalım. İlk tetikleyiciyi (D1.1, D1.2 öğeleri) etkinleştirmemiz gerektiğini varsayalım. SB1 düğmesine bastığınızda, düşük bir seviye (C1 kondansatörü boş olduğundan) tetiği (D1.1 elemanının girişi) çalıştıracaktır. Kondansatör hemen SB1, R8 devresi üzerinden şarj olmaya başlayacaktır. Üzerindeki voltaj yaklaşık 0,7V'a yükseldiğinde transistör VT1 açılır ancak D1.1 elemanı için bu voltaj hala mantıksal "0"dır.

Transistör, tüm tetikleyicilerin sıfırlama girişlerinde kısa bir darbe oluşturacak olan DK.3, DK.4 elemanları üzerindeki Schmidt tetikleyicisini derhal değiştirecektir. Mantıksal “0” (1 V'un altındaki voltaj) hala devredeki üst girişine SB1 düğmesi aracılığıyla sağlandığından, ilki hariç tüm tetikleyiciler sıfırlanacaktır (eğer daha önce açılmışsa). Bu nedenle, sıfırlama sinyalinin geçişindeki gecikme, kontak sıçramasını durdurmak için yeterlidir, ancak sıfırlama, ilgili tetikleyicinin değiştirilmesini yasaklayan düğmeyi bıraktığımızdan daha hızlı gerçekleşecektir

K155TM8 mikro devresine bağımlı mandallı ilginç ve basit bir anahtar devresi oluşturulabilir (Şekil 6).

Şekil 6

Güç uygulandığında R6, C1 zinciri tüm flip-flopları sıfırlar ve doğrudan çıkışları düşük mantık seviyesine ayarlanır. D girişlerinde de seviye düşüktür, çünkü hepsi kendi düğmeleriyle ortak kabloya bağlıdır. SB1 butonuna basıldığını varsayalım. İlk tetikleyicinin girişi “1” (R1 sayesinde) ve genel saat girişi “0” (düğmenin anahtarlama kontağı aracılığıyla) olarak ayarlanır. Şu ana kadar teorik olarak hiçbir şey olmuyor çünkü mikro devre verileri pozitif bir kenarda tutuyor. Ancak düğme bırakıldığında, girişlerden gelen veriler flip-flop'lara - 2, 3, 4 - "0", 1 - "1" e kopyalanacaktır, çünkü C girişindeki pozitif kenar üst kontaklardan önce görünür. Devredeki SB1 kapalı. Başka bir tuşa basıldığında döngü tekrarlanacak ancak tuşuna basılan tetiğe “1” yazılacaktır. Bu teoride. Uygulamada, kontak sıçraması nedeniyle, düğmeye bastıktan hemen sonra girişteki verilerin üzerine yazılacak ve düğme bırakıldığında değişmeyecektir.

Bağımlı mandallamaya sahip yukarıdaki şemaların tümü, aynı zamanda P2K anahtarlarının da özelliği olan önemli bir dezavantaja sahiptir - aynı anda basıldığında birkaç düğmeyi "yakalama" yeteneği. Öncelikli kodlayıcıya monte edilmiş bir devre, bundan kaçınmanıza olanak sağlayacaktır (Şek. 7).

Şekil 7

Devre elbette oldukça hantal görünüyor, ancak aslında ek eklentileri olmayan yalnızca üç binadan oluşuyor ve en önemlisi anahtarlama düğmeleri gerektirmiyor. Düğmeye bastığınızda, öncelik kodlayıcı DD1, bu düğmenin ikili kodunu (tersini) çıkışında ayarlar ve bunu, dört modunda çalışan DD2 yongasına hemen veri yazan G "strobe" sinyali ile onaylar. -bit paralel mandal kaydı. Burada kod tekrar ters çevrilir (kayıtçının çıkışları ters çevrilir) ve olağan ikili ondalık kod çözücü DD3'e gider. Böylece kod çözücünün karşılık gelen çıkışı düşük bir seviyeye ayarlanır ve bu, başka bir düğmeye basılana kadar değişmeden kalır. İki düğmeyi aynı anda kilitlemenin imkansızlığı öncelik devresi tarafından sağlanır (öncelik kodlayıcının çalışması hakkında daha fazla yazdım). K155IV1 mikro devresi bit kapasitesini artırmak için tasarlandığından, bundan yararlanmamak ve 16 düğme için bir radyo kilitleme anahtarı bloğu monte etmemek aptallık olur (Şekil 8).

Şekil 8

IV1'in kapasitesinin arttırılması prensibini detaylı olarak anlattığım için devrenin çalışması üzerinde durmayacağım. K155 serisi mikro devrelerin (1533, 555, 133) TTL güç pinlerinin pin çıkışı görülebilir.

Elektronik anahtar devresi aşağıdakiler için tasarlanmıştır: uzaktan kumanda mesafede yükler. Cihazın tüm yapısına başka bir zaman bakacağız ancak bu yazıda bu konuyu ele alacağız. basit diyagram Herkesin favori 555 zamanlayıcısını temel alan elektronik anahtar.

Devre, zamanlayıcının kendisinden, amplifikatör olarak transistörü sabitlemeyen bir düğmeden ve bir elektromanyetik röleden oluşur. Benim durumumda 10 Amper akıma sahip 220 Volt röle kullanıldı, bunlar kesintisiz güç kaynaklarında bulunabilir.

Kelimenin tam anlamıyla herhangi bir orta ve yüksek güçlü transistör, güç transistörü olarak kullanılabilir. Devrede kullanılan bipolar transistör ters iletim (NPN), doğrudan transistör (PNP) kullandım, bu nedenle transistör bağlantısının polaritesini değiştirmeniz gerekecek, yani ileri iletim transistörü kullanacaksanız artı güç verilir. transistörün yayıcısı, ters iletimli transistörler kullanıldığında, yayıcı beslenmesine eksi verilir.

Doğrudan transistörler için, ters transistörler için KT818, KT837, KT816, KT814 veya benzer serilerin transistörlerini kullanabilirsiniz - KT819, KT805, KT817, KT815 vb.

Elektronik anahtar geniş bir besleme voltajı aralığında çalışır, kişisel olarak 6 ila 16 Volt arasında beslenir, her şey net bir şekilde çalışır.

Düğmeye kısa bir süre basıldığında devre etkinleştirilir, şu anda transistör anında açılır, röleyi açar ve ikincisi kapatıldığında yükü bağlar. Yük yalnızca tekrar basıldığında kapatılır. Böylece devre, kilitleme anahtarının rolünü oynar, ancak ikincisinden farklı olarak yalnızca elektronik olarak çalışır.

Benim durumumda düğme yerine optokuplör kullanılıyor ve kontrol panelinden komut verildiğinde devre kapanıyor. Gerçek şu ki, optokuplöre giden sinyal, Çin radyo kontrollü bir arabadan alınan bir radyo modülünden geliyor. Bu sistem birden fazla yükü uzaktan çok fazla zorlanmadan kontrol etmenize olanak sağlar.

Bu elektronik anahtar devresi her zaman iyi çalışma parametreleri gösterir ve kusursuz çalışır; deneyin ve kendiniz görün.