Ο διακόπτης αφής είναι πολύ απλό κύκλωμα, που αποτελείται μόνο από δύο τρανζίστορ και πολλά ραδιοστοιχεία.

Αισθητήρας – αισθητήρας – με Αγγλικά Γλώσσα- ένα ευαίσθητο ή δεκτικό στοιχείο. Αυτό το σχήμασας επιτρέπει να εφαρμόσετε τάση στο φορτίο αγγίζοντας τον αισθητήρα με το δάχτυλό σας. Σε αυτή την περίπτωση, ο αισθητήρας μας θα είναι ένα καλώδιο που προέρχεται από τη βάση. Ας δούμε λοιπόν το διάγραμμα:

Η τάση λειτουργίας του κυκλώματος είναι 4-5 Volt. Ίσως λίγο παραπάνω.

Το σχέδιο είναι πολύ απλό. Σε ένα breadboard mm θα μοιάζει κάπως έτσι:

Το κίτρινο καλώδιο από τη βάση του τρανζίστορ KT315, που βρίσκεται στον αέρα, θα είναι ο αισθητήρας μας.

Για όσους δεν θυμούνται πού είναι ο πομπός, ο συλλέκτης και η βάση, η παρακάτω φωτογραφία δείχνει το pinout (θέση των ακίδων) του τρανζίστορ KT361 (αριστερά) και του τρανζίστορ KT315 (δεξιά). Τα KT361 και KT315 διαφέρουν ως προς τη θέση του γράμματος. Για το KT361 αυτό το γράμμα βρίσκεται στη μέση και για το KT315 είναι στα αριστερά. Δεν έχει σημασία τι γράμμα είναι. Σε αυτήν την περίπτωση, το γράμμα "G" σημαίνει ότι χρησιμοποιούνται τρανζίστορ KT361G και KT315G

Στην περίπτωσή μου, χρησιμοποίησα τρανζίστορ KT315B (καλά, ό,τι μου ήρθε στο χέρι).

Εδώ είναι ένα βίντεο αυτού του κυκλώματος σε δράση:

Τι γίνεται αν χρησιμοποιείτε έναν τέτοιο διακόπτη αφής για να ελέγξετε ένα ισχυρό φορτίο; Για παράδειγμα, μια λάμπα πυρακτώσεως 220 Volt; Μπορούμε απλώς να χρησιμοποιήσουμε ένα SSR αντί για ένα LED.

Σε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποίησα ρελέ στερεάς κατάστασης (SSR), αν και μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ηλεκτρομηχανικό ρελέ. Όταν χρησιμοποιείτε ηλεκτρομηχανικό ρελέ, μην ξεχάσετε να τοποθετήσετε μια προστατευτική δίοδο παράλληλα με το πηνίο του ρελέ

Το τροποποιημένο μου κύκλωμα TTP μοιάζει με αυτό:

Και έτσι λειτουργεί:

Στο Διαδίκτυο, αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιεί τρία τρανζίστορ. Το απλοποίησα λίγο. Η αρχή λειτουργίας του κυκλώματος είναι πολύ απλή. Όταν αγγίζετε την έξοδο βάσης του τρανζίστορ VT2 με το δάχτυλό σας, ένα ημιτονοειδές σήμα από το σώμα μας στέλνεται στη βάση. Από πού προέρχεται; Παραλαβές από δίκτυο 220 Volt. Έτσι, αυτές οι παρεμβολές είναι αρκετά αρκετές για να ανοίξει το τρανζίστορ VT2, τότε το σήμα από το VT2 πηγαίνει στη βάση του VT1 και ενισχύεται ακόμη περισσότερο εκεί. Η ισχύς αυτού του σήματος είναι αρκετή για να ανάψει ένα LED ή να στείλει ένα σήμα ελέγχου σε ένα ρελέ. Όλα είναι υπέροχα και απλά!

Ο κύριος σκοπός των διακοπτών τρανζίστορ, τα κυκλώματα των οποίων προσφέρονται στην προσοχή των αναγνωστών, είναι να ενεργοποιούν και να απενεργοποιούν το φορτίο συνεχές ρεύμα. Επιπλέον, μπορεί να εκτελέσει πρόσθετες λειτουργίες, για παράδειγμα, να υποδείξει την κατάστασή του, να απενεργοποιήσει αυτόματα το φορτίο όταν αποφορτιστεί μπαταρίαμέχρι τη μέγιστη επιτρεπόμενη τιμή ή βάσει σήματος από αισθητήρες θερμοκρασίας, φωτός κ.λπ. Ένας διακόπτης μπορεί να γίνει με βάση πολλούς διακόπτες. Η μεταγωγή ρεύματος πραγματοποιείται από ένα τρανζίστορ και ο έλεγχος πραγματοποιείται με ένα απλό κουμπί με επαφή βραχυκυκλώματος. Κάθε πάτημα του κουμπιού αλλάζει την κατάσταση του διακόπτη στο αντίθετο.

Μια περιγραφή ενός παρόμοιου διακόπτη δόθηκε, αλλά εκεί χρησιμοποιούνται δύο κουμπιά για έλεγχο. Τα πλεονεκτήματα των προτεινόμενων διακοπτών περιλαμβάνουν ανεπαφική σύνδεση φορτίου, σχεδόν καθόλου κατανάλωση ρεύματος όταν είναι απενεργοποιημένο, προσβάσιμα στοιχεία και δυνατότητα χρήσης ενός μικρού μεγέθους κουμπιού που καταλαμβάνει λίγο χώρο στον πίνακα της συσκευής. Μειονεκτήματα - δική κατανάλωση ρεύματος (πολλά χιλιοστά αμπέρ) σε κατάσταση ενεργοποίησης, πτώση τάσης στο τρανζίστορ (κλάσματα βολτ), ανάγκη λήψης μέτρων για την προστασία της αξιόπιστης επαφής στο κύκλωμα εισόδου από παλμικό θόρυβο (μπορεί να απενεργοποιηθεί αυθόρμητα εάν η επαφή διακόπτεται για λίγο).

Το διάγραμμα κυκλώματος του διακόπτη φαίνεται στο Σχ. 1. Η αρχή της λειτουργίας του βασίζεται στο γεγονός ότι ένα ανοιχτό τρανζίστορ πυριτίουη τάση στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ είναι 0,5...0,7 V και η τάση κορεσμού συλλέκτη-εκπομπού μπορεί να είναι 0,2...0,3 V. Ουσιαστικά, αυτή η συσκευή είναι μια σκανδάλη σε τρανζίστορ με διαφορετική δομή, που ελέγχεται από ένα κουμπί. Μετά την εφαρμογή της τάσης τροφοδοσίας, και τα δύο τρανζίστορ είναι κλειστά και ο πυκνωτής C1 αποφορτίζεται. Όταν πατάτε το κουμπί SB1, το ρεύμα φόρτισης του πυκνωτή C1 ανοίγει το τρανζίστορ VT1 και μετά ανοίγει το τρανζίστορ VT2. Όταν απελευθερωθεί το κουμπί, τα τρανζίστορ παραμένουν αναμμένα, η τάση τροφοδοσίας (μείον την πτώση τάσης στο τρανζίστορ VT1) παρέχεται στο φορτίο και ο πυκνωτής C1 συνεχίζει να φορτίζει. Θα φορτίσει σε μια τάση ελαφρώς μεγαλύτερη από την τάση βάσης αυτού του τρανζίστορ, καθώς η τάση κορεσμού συλλέκτη-εκπομπού είναι μικρότερη από την τάση του εκπομπού βάσης.

Ρύζι. 1. Διάγραμμα εναλλαγής

Επομένως, την επόμενη φορά που θα πατήσετε το κουμπί, η τάση βάσης-εκπομπού στο τρανζίστορ VT1 θα είναι ανεπαρκής για να το διατηρήσει σε ανοιχτή κατάσταση και θα κλείσει. Στη συνέχεια, το τρανζίστορ VT2 θα κλείσει και το φορτίο θα απενεργοποιηθεί. Ο πυκνωτής C1 θα εκφορτιστεί μέσω του φορτίου και των αντιστάσεων R3-R5 και ο διακόπτης θα επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση. Ανώτατο όριο ρεύμα συλλέκτητρανζίστορ VT1 I k εξαρτάται από τον συντελεστή μεταφοράς ρεύματος h 21E και το ρεύμα βάσης I b: I k = I b h 21E. Για τις ονομασίες και τους τύπους στοιχείων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, αυτό το ρεύμα είναι 100...150 mA. Για να λειτουργήσει σωστά ο διακόπτης, το ρεύμα που καταναλώνεται από το φορτίο πρέπει να είναι μικρότερο από αυτήν την τιμή.

Αυτός ο διακόπτης έχει δύο χαρακτηριστικά. Εάν υπάρχει βραχυκύκλωμα στην έξοδο του διακόπτη, μετά από σύντομο πάτημα του πλήκτρου SB1, τα τρανζίστορ θα ανοίξουν για μικρό χρονικό διάστημα και στη συνέχεια, μετά τη φόρτιση του πυκνωτή C1, θα κλείσουν. Όταν η τάση εξόδου μειωθεί περίπου στο 1 V (ανάλογα με τις αντιστάσεις των αντιστάσεων R3 και R4), τα τρανζίστορ θα κλείσουν επίσης, δηλαδή το φορτίο θα απενεργοποιηθεί.

Η δεύτερη ιδιότητα του διακόπτη μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μιας συσκευής εκφόρτισης για μεμονωμένες μπαταρίες Ni-Cd ή Ni-Mh έως 1 V πριν συνδυαστούν σε μια μπαταρία και περαιτέρω γενική φόρτιση. Το διάγραμμα της συσκευής φαίνεται στο Σχ. 2. Ένας διακόπτης στα τρανζίστορ VT1, VT2 συνδέει μια αντίσταση εκφόρτισης R6 με την μπαταρία, παράλληλα με την οποία συνδέεται ένας μετατροπέας τάσης συναρμολογημένος στα τρανζίστορ VT3, VT4, τροφοδοτώντας το LED HL1. Η λυχνία LED υποδεικνύει την κατάσταση της διαδικασίας εκφόρτισης και αποτελεί πρόσθετο φορτίο στην μπαταρία. Η αντίσταση R8 μπορεί να αλλάξει τη φωτεινότητα του LED, με αποτέλεσμα να αλλάζει το ρεύμα που καταναλώνει. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να ρυθμίσετε το ρεύμα εκφόρτισης. Καθώς η μπαταρία αποφορτίζεται, η τάση στην είσοδο του διακόπτη μειώνεται, καθώς και στη βάση του τρανζίστορ VT2. Οι αντιστάσεις διαχωρισμού στο κύκλωμα βάσης αυτού του τρανζίστορ επιλέγονται με τέτοιο τρόπο ώστε σε τάση εισόδου 1 V, η τάση στη βάση θα μειωθεί τόσο πολύ που το τρανζίστορ VT2 θα κλείσει, ακολουθούμενο από το τρανζίστορ VT1 - η εκφόρτιση θα σταματήσει. Με τις ονομασίες στοιχείων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, το διάστημα ρύθμισης του ρεύματος εκφόρτισης είναι 40...90 mA. Εάν εξαιρεθεί η αντίσταση R6, το ρεύμα εκφόρτισης μπορεί να αλλάξει στην περιοχή από 10 έως 50 mA. Όταν χρησιμοποιείτε ένα εξαιρετικά φωτεινό LED, αυτή η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή φακού με προστασία μπαταρίας από βαθιά εκφόρτιση.

Ρύζι. 2. Κύκλωμα συσκευής εκφόρτισης

Στο Σχ. Το σχήμα 3 δείχνει μια άλλη εφαρμογή του διακόπτη - ένα χρονόμετρο. Το χρησιμοποίησα σε μια φορητή συσκευή δοκιμής πυκνωτές οξειδίου. Ένα LED HL1 εισάγεται επιπλέον στο κύκλωμα, το οποίο υποδεικνύει την κατάσταση της συσκευής. Μετά την ενεργοποίηση, το LED ανάβει και ο πυκνωτής C2 αρχίζει να φορτίζει με το αντίστροφο ρεύμα της διόδου VD1. Σε μια συγκεκριμένη τάση, θα ανοίξει πάνω του το τρανζίστορ VT3, το οποίο θα βραχυκυκλώσει τη διασταύρωση εκπομπού του τρανζίστορ VT2, γεγονός που θα οδηγήσει στο σβήσιμο της συσκευής (το LED θα σβήσει). Ο πυκνωτής C2 θα εκφορτιστεί γρήγορα μέσω της διόδου VD1, των αντιστάσεων R3, R4 και ο διακόπτης θα επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση. Ο χρόνος διατήρησης εξαρτάται από την χωρητικότητα του πυκνωτή C2 και το αντίστροφο ρεύμα της διόδου. Με τα στοιχεία που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, είναι περίπου 2 λεπτά. Αν αντί για πυκνωτή C2 εγκαταστήσουμε μια φωτοαντίσταση, θερμίστορ (ή άλλους αισθητήρες) και αντί για δίοδο - αντίσταση, παίρνουμε μια συσκευή που θα σβήσει όταν αλλάξει το φως, η θερμοκρασία κ.λπ.

Ρύζι. 3. Κύκλωμα χρονοδιακόπτη

Εάν το φορτίο περιέχει μεγάλους πυκνωτές, ο διακόπτης μπορεί να μην ενεργοποιηθεί (αυτό εξαρτάται από την χωρητικότητά τους). Το διάγραμμα μιας συσκευής που δεν έχει αυτό το μειονέκτημα φαίνεται στο Σχ. 4. Προστέθηκε ένα άλλο τρανζίστορ VT1, το οποίο εκτελεί τη λειτουργία ενός κλειδιού, και δύο άλλα τρανζίστορ ελέγχουν αυτό το κλειδί, το οποίο εξαλείφει την επίδραση του φορτίου στη λειτουργία του διακόπτη. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, η ιδιότητα να μην ανάβει εάν υπάρχει βραχυκύκλωμα στο κύκλωμα φορτίου θα χαθεί. Το LED εκτελεί παρόμοια λειτουργία. Με τις ονομασίες εξαρτημάτων που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, το ρεύμα βάσης του τρανζίστορ VT1 είναι περίπου 3 mA.

Ρύζι. 4. Διάγραμμα συσκευής

Πολλά τρανζίστορ KT209K και KT209V δοκιμάστηκαν ως κλειδί. Είχαν βασικούς συντελεστές μεταφοράς ρεύματος από 140 έως 170.

Με ρεύμα φορτίου 120 mA, η πτώση τάσης στα τρανζίστορ ήταν 120...200 mV. Σε ρεύμα 160 mA - 0,5...2,2 V. Χρησιμοποιήστε ως κλειδί σύνθετο τρανζίστορΤο KT973B κατέστησε δυνατή τη σημαντική αύξηση του επιτρεπόμενου ρεύματος φορτίου, αλλά η πτώση τάσης σε αυτό ήταν 750...850 mV και σε ρεύμα 300 mA το τρανζίστορ θερμάνθηκε ελαφρώς. Όταν είναι απενεργοποιημένο, η κατανάλωση ρεύματος είναι τόσο μικρή που δεν μπορούσε να μετρηθεί χρησιμοποιώντας το πολύμετρο DT830B. Σε αυτήν την περίπτωση, τα τρανζίστορ δεν είχαν προεπιλεγεί για καμία παράμετρο.

Στο Σχ. Το σχήμα 5 δείχνει ένα διάγραμμα ενός εξαρτώμενου διακόπτη τριών καναλιών. Συνδυάζει τρεις διακόπτες, αλλά αν χρειαστεί μπορεί να αυξηθεί ο αριθμός τους. Ένα σύντομο πάτημα σε οποιοδήποτε από τα κουμπιά θα ενεργοποιήσει τον αντίστοιχο διακόπτη και θα συνδέσει το αντίστοιχο φορτίο στην πηγή ρεύματος. Εάν πατήσετε οποιοδήποτε άλλο κουμπί, ο αντίστοιχος διακόπτης θα ενεργοποιηθεί και ο προηγούμενος θα σβήσει. Πατώντας το κουμπί επόμενο θα ενεργοποιηθεί ο επόμενος διακόπτης και ο προηγούμενος θα σβήσει ξανά. Όταν πατήσετε ξανά το ίδιο κουμπί, ο τελευταίος διακόπτης λειτουργίας θα απενεργοποιηθεί και η συσκευή θα επιστρέψει στην αρχική της κατάσταση - όλα τα φορτία θα απενεργοποιηθούν. Η λειτουργία μεταγωγής παρέχεται από την αντίσταση R5. Όταν ένας διακόπτης είναι ενεργοποιημένος, η τάση σε αυτήν την αντίσταση αυξάνεται, γεγονός που οδηγεί στο κλείσιμο του διακόπτη που ήταν προηγουμένως ενεργοποιημένος. Η αντίσταση αυτής της αντίστασης εξαρτάται από το ρεύμα που καταναλώνουν οι ίδιοι οι διακόπτες, στην περίπτωση αυτή η τιμή της είναι περίπου 3 mA. Τα στοιχεία VD1, R3 και C2 διασφαλίζουν τη διέλευση του ρεύματος εκφόρτισης των πυκνωτών C3, C5 και C7. Μέσω της αντίστασης R3, ο πυκνωτής C2 αποφορτίζεται σε παύσεις μεταξύ των πιέσεων των κουμπιών. Εάν εξαλειφθεί αυτό το κύκλωμα, παραμένουν μόνο οι λειτουργίες ενεργοποίησης και διακόπτη. Αντικαθιστώντας την αντίσταση R5 με συρμάτινο βραχυκυκλωτήρα, έχουμε τρεις συσκευές που λειτουργούν ανεξάρτητα.

Ρύζι. 5. Κύκλωμα εξαρτώμενου διακόπτη τριών καναλιών

Ο διακόπτης έπρεπε να χρησιμοποιηθεί σε διακόπτη κεραίες τηλεόρασηςμε ενισχυτές, αλλά με την έλευση της καλωδιακής τηλεόρασης η ανάγκη για αυτό εξαφανίστηκε και το έργο δεν έγινε πράξη.

Οι διακόπτες μπορούν να χρησιμοποιούν τα περισσότερα τρανζίστορ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ, αλλά πρέπει να πληρούν ορισμένες απαιτήσεις. Πρώτον, όλα πρέπει να είναι πυρίτιο. Δεύτερον, τα τρανζίστορ που αλλάζουν το ρεύμα φορτίου πρέπει να έχουν τάση κορεσμού U k-e us όχι μεγαλύτερη από 0,2...0,3 V, το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα συλλέκτη I k max πρέπει να είναι πολλές φορές μεγαλύτερο από το ρεύμα μεταγωγής και ο συντελεστής μετάδοσης ρεύματος h Το 21e είναι αρκετό ώστε σε ένα δεδομένο ρεύμα βάσης το τρανζίστορ να βρίσκεται σε κατάσταση κορεσμού. Από τα τρανζίστορ που έχω, τα τρανζίστορ της σειράς KT209 και KT502 έχουν αποδειχθεί καλά, και κάπως χειρότερα - οι σειρές KT3107 και KT361.

Οι αντιστάσεις των αντιστάσεων μπορούν να ποικίλλουν εντός σημαντικών ορίων. Εάν απαιτείται μεγαλύτερη απόδοση και δεν υπάρχει ανάγκη να υποδεικνύεται η κατάσταση του διακόπτη, δεν έχει εγκατασταθεί LED και η αντίσταση στο κύκλωμα συλλέκτη VT3 (βλ. Εικ. 4) μπορεί να αυξηθεί στα 100 kOhm ή περισσότερο, αλλά πρέπει Λάβετε υπόψη ότι αυτό θα μειώσει το ρεύμα βάσης του τρανζίστορ VT2 και το μέγιστο ρεύμα φορτίου. Το τρανζίστορ VT3 (βλ. Εικ. 3) πρέπει να έχει συντελεστή μεταφοράς ρεύματος h 21e μεγαλύτερο από 100. Η αντίσταση της αντίστασης R5 στο κύκλωμα φόρτισης του πυκνωτή C1 (βλ. Εικ. 1) και παρόμοιων σε άλλα κυκλώματα μπορεί να είναι στην περιοχή των 100...470 kOhm . Ο πυκνωτής C1 (βλ. Εικ. 1) και παρόμοιοι σε άλλα κυκλώματα πρέπει να έχουν χαμηλό ρεύμα διαρροής. 100 kOhm. Εάν η χωρητικότητα αυτού του πυκνωτή αυξηθεί, η απόδοση θα μειωθεί (ο χρόνος μετά τον οποίο μπορεί να απενεργοποιηθεί η συσκευή μετά την ενεργοποίηση) και εάν μειωθεί, η καθαρότητα λειτουργίας θα μειωθεί. Ο πυκνωτής C2 (βλ. Εικ. 3) είναι μόνο ένας ημιαγωγός οξειδίου. Κουμπιά - οποιαδήποτε μικρού μεγέθους με αυτοεπιστροφή. Το πηνίο L1 του μετατροπέα (βλ. Εικ. 2) χρησιμοποιείται από τον ρυθμιστή γραμμικότητας μιας ασπρόμαυρης τηλεόρασης, ο μετατροπέας λειτουργεί επίσης καλά με ένα τσοκ στο μαγνητικό κύκλωμα σχήματος W από ένα CFL. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τις συστάσεις που δίνονται. Η δίοδος VD1 (βλ. Εικ. 5) μπορεί να είναι οποιαδήποτε δίοδος χαμηλής ισχύος, είτε πυριτίου είτε γερμανίου. Η δίοδος VD1 (βλ. Εικ. 3) πρέπει να είναι γερμανίου.

Η εγκατάσταση απαιτεί συσκευές, τα διαγράμματα των οποίων φαίνονται στο Σχ. 2 και εικ. 5, τα υπόλοιπα δεν χρειάζονται ρύθμιση εάν δεν υπάρχουν ειδικές απαιτήσεις και όλα τα μέρη είναι σε κατάσταση λειτουργίας. Για να ρυθμίσετε μια συσκευή εκφόρτισης (βλ. Εικ. 2), θα χρειαστείτε μια πηγή ρεύματος με ρυθμιζόμενη τάσηστην έξοδο. Πρώτα απ 'όλα, αντί της αντίστασης R4, εγκαθίσταται προσωρινά μια μεταβλητή αντίσταση με αντίσταση 4,7 kOhm (στη μέγιστη αντίσταση). Συνδέστε την πηγή ρεύματος, έχοντας προηγουμένως ρυθμίσει την τάση στην έξοδό της στα 1,25 V. Ενεργοποιήστε τη συσκευή εκφόρτισης πατώντας το κουμπί και ρυθμίστε το απαιτούμενο ρεύμα εκφόρτισης χρησιμοποιώντας την αντίσταση R8. Μετά από αυτό, ρυθμίζεται τάση 1 V στην έξοδο της πηγής ισχύος και χρησιμοποιώντας μια πρόσθετη μεταβλητή αντίσταση, η συσκευή απενεργοποιείται. Μετά από αυτό, πρέπει να ελέγξετε την τάση απενεργοποίησης αρκετές φορές. Για να γίνει αυτό, πρέπει να αυξήσετε την τάση στην έξοδο της πηγής ρεύματος στα 1,25 V, να ενεργοποιήσετε τη συσκευή και, στη συνέχεια, να μειώσετε ομαλά την τάση στο 1 V, παρατηρώντας τη στιγμή που σβήνει. Στη συνέχεια, μετρήστε το εισαγόμενο τμήμα της πρόσθετης μεταβλητής αντίστασης και αντικαταστήστε το με ένα σταθερό με την ίδια αντίσταση.

Όλες οι άλλες συσκευές μπορούν επίσης να εφαρμόσουν παρόμοια λειτουργία τερματισμού λειτουργίας όταν πέσει η τάση εισόδου. Η ρύθμιση γίνεται με τον ίδιο τρόπο. Σε αυτή την περίπτωση, το γεγονός είναι ότι κοντά στο σημείο απενεργοποίησης, τα τρανζίστορ αρχίζουν να κλείνουν ομαλά και το ρεύμα στο φορτίο θα μειωθεί επίσης σταδιακά. Εάν υπάρχει ραδιοφωνικός δέκτης ως φορτίο, αυτό θα εκδηλωθεί ως μείωση της έντασης. Ίσως οι συστάσεις που περιγράφονται στο θα βοηθήσουν στην επίλυση αυτού του προβλήματος.

Η ρύθμιση του διακόπτη (βλ. Εικ. 5) καταλήγει στην προσωρινή αντικατάσταση των σταθερών αντιστάσεων R3 και R5 με μεταβλητές με αντίσταση 2...3 φορές μεγαλύτερη. Με το διαδοχικό πάτημα των κουμπιών, χρησιμοποιώντας την αντίσταση R5, επιτυγχάνεται αξιόπιστη λειτουργία. Μετά από αυτό, πατώντας επανειλημμένα το ίδιο κουμπί χρησιμοποιώντας την αντίσταση R3, επιτυγχάνεται αξιόπιστη διακοπή λειτουργίας. Στη συνέχεια οι μεταβλητές αντιστάσεις αντικαθίστανται με σταθερές, όπως προαναφέρθηκε. Για να αυξηθεί η θόρυβος, οι αντιστάσεις R7, R13 και R19 πρέπει να εγκατασταθούν παράλληλα με κεραμικοί πυκνωτέςμε χωρητικότητα αρκετών νανοφααράδων.

Βιβλιογραφία

1. Polyakov V. Ένας ηλεκτρονικός διακόπτης προστατεύει την μπαταρία. - Ραδιόφωνο, 2002, Νο 8, σελ. 60.

Γεια σε όλους! Αποφάσισα να φτιάξω μόνος μου έναν ισχυρό διακόπτη πλακέτας για το μοντέλο. Δεδομένου ότι μου αρέσουν τα τρόπαια και το μοντέλο είναι συχνά μέσα στο νερό και τη λάσπη, οι μικροί μικροί πεθαίνουν μετά από μερικές βόλτες.

Υπήρχε μια ιδέα να κάνω έναν τέτοιο διακόπτη πριν από πολύ καιρό, και στη συνέχεια συνάντησα αυτήν τη συσκευή: και ρώτησαν αν ήταν δυνατό να χρησιμοποιήσω μόνο τον διακόπτη ξεχωριστά, οπότε ήρθε η ιδέα να φτιάξω κάτι παρόμοιο για τον εαυτό μου))). Κόλλησα τα πάντα σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα. Πρώτα εγκατέστησα αυτόν τον αυτοσχέδιο διακόπτη κυκλώματος από την υποδοχή τροφοδοσίας:

Οι επαφές του είναι επικασσιτερωμένες, επομένως δεν σκουριάζει, αλλά και πάλι, με την πάροδο του χρόνου, οι ανοιχτές επαφές μπορεί να βουλώσουν με βρωμιά κ.λπ., και αποφάσισα να τοποθετήσω έναν διακόπτη καλαμιού για να αποτρέψω την ανοιχτή επαφή. Έτσι φαίνεται η τελική έκδοση της συσκευής:

Στον ίδιο τον ελεγκτή ταχύτητας, κατά συνέπεια, ξεκολλήστε τα καλώδια από τον διακόπτη και τοποθετήστε ένα βραχυκυκλωτήρα. Δυστυχώς, δεν έβγαλα φωτογραφία της σανίδας, αλλά αυτή είναι γεμάτη με εποξειδικό και θερμοσυστελλόμενο, αλλά νομίζω ότι όλα είναι ξεκάθαρα. Αν κάποιος εξακολουθεί να ενδιαφέρεται, υπάρχει μια άλλη επιλογή που βρίσκεται στη δουλειά με ένα μεγαλύτερο τρανζίστορ - θα τραβήξω μια φωτογραφία και θα τη δημοσιεύσω. Η συσκευή είναι απλή και αρκετά αξιόπιστη. Εάν κάποιος χρειάζεται να αλλάξει μεγάλα ρεύματα, τότε μπορείτε να παρέχετε περισσότερα ισχυρό τρανζίστορή συνδέστε πολλά κομμάτια παράλληλα. Εδώ είναι ένα βίντεο της εργασίας:

Υπήρχε η επιθυμία να εγκατασταθεί ένας αισθητήρας αίθουσας, αλλά στην πόλη μου πωλούνται μόνο με ένα καλώδιο σήματος βραχυκυκλωμένο στη γείωση, αλλά πρέπει να το αλλάξω στο "+", τότε πρέπει να πάρω ένα mosfet καναλιού P, στο στρατηγός αρνήθηκα. Αλλά για μεγαλύτερη αξιοπιστία, μπορείτε, φυσικά, να το κάνετε με έναν αισθητήρα χωλ, ειδικά για όσους βρίσκονται σε ελικόπτερα. Στην περίπτωσή μου, ο διακόπτης καλαμιού είναι αρκετός "στο κεφάλι".)

Ας εξετάσουμε το διάγραμμα που φαίνεται στο Σχ. 2.3. Αυτό το κύκλωμα, το οποίο μέσω ενός μικρού ρεύματος ελέγχου μπορεί να παράγει πολύ μεγαλύτερο ρεύμα σε ένα άλλο κύκλωμα, ονομάζεται διακόπτης τρανζίστορ. Οι κανόνες που δίνονται στην προηγούμενη ενότητα σας βοηθούν να κατανοήσετε πώς λειτουργεί. Όταν η επαφή του διακόπτη είναι ανοιχτή, δεν υπάρχει ρεύμα βάσης. Αυτό σημαίνει, όπως προκύπτει από τον κανόνα 4, δεν υπάρχει επίσης ρεύμα συλλέκτη. Η λάμπα δεν ανάβει.

Ρύζι. 2.3. Παράδειγμα διακόπτη τρανζίστορ.

Όταν ο διακόπτης είναι κλειστός, η τάση στη βάση είναι 0,6 V (η δίοδος βάσης-εκπομπού είναι ανοιχτή). Η πτώση τάσης στην αντίσταση βάσης είναι 9,4 V, επομένως το ρεύμα βάσης είναι . Εάν χρησιμοποιήσετε τον κανόνα 4 χωρίς σκέψη, μπορείτε να πάρετε το λάθος αποτέλεσμα: (για μια τυπική τιμή . Ποιο είναι το σφάλμα; Το γεγονός είναι ότι ο κανόνας 4 ισχύει μόνο εάν πληρούται ο κανόνας 1· εάν το ρεύμα συλλέκτη φτάσει στο , τότε η τάση κατά μήκος της λάμπας είναι 10 V. Για να είναι ακόμη μεγαλύτερο το ρεύμα, το δυναμικό του συλλέκτη πρέπει να είναι μικρότερο από το δυναμικό γείωσης λειτουργία κορεσμού (οι τυπικές τιμές κορεσμού είναι εντός του εύρους, βλέπε Παράρτημα G) και η αλλαγή στο δυναμικό του συλλέκτη σταματάει στην περίπτωσή μας, η λυχνία ανάβει όταν η πτώση τάσης είναι 10 V.

Εάν τροφοδοτηθεί υπερβολικό σήμα στη βάση (χρησιμοποιήσαμε ρεύμα, αν και θα ήταν αρκετό να έχουμε , τότε το κύκλωμα δεν σπαταλά αυτή την περίσσεια· στην περίπτωσή μας αυτό είναι πολύ ωφέλιμο, αφού ένα μεγάλο ρεύμα ρέει μέσα από τη λάμπα όταν είναι σε ψυχρή κατάσταση (η αντίσταση του λαμπτήρα σε ψυχρή κατάσταση είναι 5-10 φορές μικρότερη από ό,τι όταν ρέει το ρεύμα λειτουργίας Επιπλέον, σε χαμηλές τάσεις μεταξύ του συλλέκτη και της βάσης, ο συντελεστής μειώνεται (3, που σημαίνει ότι σε Για να θέσετε το τρανζίστορ σε λειτουργία κορεσμού, απαιτείται πρόσθετο ρεύμα βάσης (βλ. Παράρτημα G Μερικές φορές μια αντίσταση (με αντίσταση, για παράδειγμα, 10 kOhm) συνδέεται στη βάση, έτσι ώστε όταν ο διακόπτης είναι ανοιχτός. το δυναμικό βάσης είναι σίγουρα ίσο με το δυναμικό εδάφους.

Αυτή η αντίσταση δεν επηρεάζει τη λειτουργία του κυκλώματος όταν ο διακόπτης είναι κλειστός, καθώς μόνο ένα μικρό κλάσμα του ρεύματος ρέει μέσα από αυτό.

Όταν σχεδιάζετε διακόπτες τρανζίστορ, θα σας φανούν χρήσιμες οι ακόλουθες οδηγίες:

1. Είναι καλύτερα να πάρετε μια χαμηλότερη αντίσταση της αντίστασης στο κύκλωμα βάσης, τότε το υπερβολικό ρεύμα βάσης θα είναι μεγαλύτερο. Αυτή η σύσταση είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για κυκλώματα που ελέγχουν την εναλλαγή των λαμπτήρων. αφού σε χαμηλή τιμή μειώνεται και ο συντελεστής.

Ρύζι. 2.4. Όταν συνδέετε ένα επαγωγικό φορτίο, θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιείτε μια δίοδο καταστολής.

Θα πρέπει επίσης να το θυμόμαστε κατά την ανάπτυξη διακοπτών υψηλής ταχύτητας, καθώς σε πολύ υψηλές συχνότητες (της τάξης των megahertz) εμφανίζονται χωρητικά εφέ και η τιμή του συντελεστή μειώνεται (3. Για να αυξηθεί η ταχύτητα, ένας πυκνωτής συνδέεται παράλληλα με τη βάση αντίσταση.

2. Εάν το δυναμικό φορτίου είναι για οποιονδήποτε λόγο μικρότερο από το δυναμικό γείωσης (για παράδειγμα, εάν εφαρμόζεται τάση στο φορτίο εναλλασσόμενο ρεύμαή είναι επαγωγική), τότε θα πρέπει να συνδεθεί μια δίοδος παράλληλα με τη διασταύρωση συλλέκτη (μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια δίοδο συνδεδεμένη προς την αντίθετη κατεύθυνση σε σχέση με το θετικό δυναμικό τροφοδοσίας), τότε το κύκλωμα βάσης συλλέκτη δεν θα μεταφέρει ρεύμα όταν η τάση του φορτίου είναι αρνητική.

3. Όταν χρησιμοποιείτε επαγωγικά φορτία, το τρανζίστορ θα πρέπει να προστατεύεται από μια δίοδο συνδεδεμένη στο φορτίο, όπως φαίνεται στο Σχ. 2.4. Εάν ο διακόπτης είναι ανοιχτός, τότε ελλείψει διόδου, μια μεγάλη θετική τάση θα ενεργήσει στον συλλέκτη, πιθανότατα να υπερβαίνει την τάση διακοπής για το κύκλωμα συλλέκτη-εκπομπού. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αυτεπαγωγή τείνει να διατηρεί το ρεύμα στην κατάσταση που ρέει από την πηγή στον συλλέκτη (θυμηθείτε τις ιδιότητες των επαγωγικών στην Ενότητα 1.31).

Οι διακόπτες τρανζίστορ επιτρέπουν τη μεταγωγή να πραγματοποιείται πολύ γρήγορα, με τους χρόνους μεταγωγής να μετρώνται συνήθως σε κλάσματα των μικροδευτερόλεπτων. Με τη βοήθειά τους, μπορείτε να αλλάξετε πολλά κυκλώματα με ένα σήμα ελέγχου. Ένα άλλο πλεονέκτημα των διακοπτών τρανζίστορ είναι ότι επιτρέπουν την απομακρυσμένη «κρύα» μεταγωγή, στην οποία παρέχονται μόνο σήματα ελέγχου DC στους διακόπτες. (Εάν «οδηγείτε» τα ίδια τα ισχυρά σήματα μεταγωγής, τότε όταν μεταδίδονται μέσω καλωδίων, μπορεί να προκύψουν χωρητικές υπερτάσεις και τα σήματα μπορεί να εξασθενήσουν σημαντικά).

Τρανζίστορ με τη μορφή ενός ατόμου.

Ρύζι. Το 2.5 δίνει μια ιδέα για ορισμένους από τους περιορισμούς που είναι εγγενείς στο τρανζίστορ. Ας φανταστούμε ότι το καθήκον του ατόμου στο Σχ. 2,5 είναι να εξασφαλίσει την εκπλήρωση της σχέσης σε αυτή την περίπτωση, μπορεί μόνο να ελέγξει μεταβλητή αντίσταση. Έτσι, μπορεί να βραχυκυκλώσει το κύκλωμα (λειτουργία κορεσμού), ή να το ανοίξει (απενεργοποιημένο τρανζίστορ), ή να δημιουργήσει κάποια κατάσταση ενδιάμεσα. δεν έχει δικαίωμα να χρησιμοποιεί μπαταρίες, πηγές ρεύματος κ.λπ. Ωστόσο, δεν πρέπει να πιστεύετε ότι ο συλλέκτης ενός τρανζίστορ είναι στην πραγματικότητα σαν αντίσταση. Αυτό είναι λάθος. Ένα άτομο προσπαθεί να βεβαιωθεί ότι ένα σταθερό σταθερό ρεύμα ρέει μέσα του όλη την ώρα (το μέγεθος αυτού του ρεύματος εξαρτάται από την τάση που εφαρμόζεται στη βάση).

Ρύζι. 2.5. Ο "άνθρωπος τρανζίστορ" παρακολουθεί το ρεύμα βάσης και ρυθμίζει τον ρεοστάτη εξόδου έτσι ώστε το ρεύμα εξόδου να είναι μεγαλύτερο από το ρεύμα βάσης.

Θα πρέπει να θυμόμαστε ότι σε κάθε δεδομένη χρονική στιγμή το τρανζίστορ μπορεί:

α) να είναι σε λειτουργία αποκοπής, δηλ. απενεργοποίηση (χωρίς ρεύμα συλλέκτη).

β) να είναι σε ενεργή λειτουργία (χαμηλό ρεύμα συλλέκτη, η τάση στον συλλέκτη είναι υψηλότερη από τον πομπό).

γ) μεταβείτε σε λειτουργία κορεσμού (η τάση στον συλλέκτη είναι περίπου ίση με την τάση στον πομπό). Η λειτουργία κορεσμού τρανζίστορ περιγράφεται με περισσότερες λεπτομέρειες στο Παράρτημα Ζ.

Επί του παρόντος, οι ηλεκτρονικοί διακόπτες χρησιμοποιούνται συχνά σε ηλεκτρονικό εξοπλισμό, στον οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα κουμπί για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του. Μπορείτε να κάνετε έναν τέτοιο διακόπτη ισχυρό, οικονομικό και μικρού μεγέθους χρησιμοποιώντας ένα τρανζίστορ μεταγωγής με εφέ πεδίου και ένα ψηφιακό τσιπ CMOS.

Το διάγραμμα ενός απλού διακόπτη φαίνεται στο Σχ. 1. Το τρανζίστορ VT1 εκτελεί τις λειτουργίες ενός ηλεκτρονικού κλειδιού και η σκανδάλη DD1 το ελέγχει. Η συσκευή συνδέεται συνεχώς με μια πηγή ρεύματος και καταναλώνει ένα μικρό ρεύμα - μονάδες ή δεκάδες μικροαμπέρ.

Εάν η άμεση έξοδος της σκανδάλης είναι σε υψηλό λογικό επίπεδο, τότε το τρανζίστορ είναι κλειστό και το φορτίο απενεργοποιείται. Όταν οι επαφές του κουμπιού SB1 είναι κλειστές, η σκανδάλη θα αλλάξει στην αντίθετη κατάσταση και θα εμφανιστεί ένα χαμηλό λογικό επίπεδο στην έξοδό της. Το τρανζίστορ VT1 θα ανοίξει και η τάση θα τροφοδοτηθεί στο φορτίο. Η συσκευή θα παραμείνει σε αυτήν την κατάσταση μέχρι να κλείσουν ξανά οι επαφές του κουμπιού. Στη συνέχεια, το τρανζίστορ θα κλείσει, το φορτίο θα απενεργοποιηθεί.

Το τρανζίστορ που υποδεικνύεται στο διάγραμμα έχει αντίσταση καναλιού 0,11 Ohm και το μέγιστο ρεύμα αποστράγγισης μπορεί να φτάσει τα 18 A. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η τάση πύλης-αποχέτευσης στην οποία ανοίγει το τρανζίστορ είναι 4...4,5 V. μια τάση τροφοδοσίας 5. ..7 V Το ρεύμα φορτίου δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 5 A, διαφορετικά η πτώση τάσης στο τρανζίστορ μπορεί να υπερβαίνει το 1 V. Εάν η τάση τροφοδοσίας είναι υψηλότερη, το ρεύμα φορτίου μπορεί να φτάσει τα 10... 12 A.

Όταν το ρεύμα φορτίου δεν υπερβαίνει τα 4 A, το τρανζίστορ μπορεί να χρησιμοποιηθεί χωρίς ψύκτρα. Εάν το ρεύμα είναι υψηλότερο, απαιτείται ψύκτρα ή τρανζίστορ με χαμηλότερη αντίσταση καναλιού. Δεν είναι δύσκολο να το επιλέξετε από τον πίνακα αναφοράς που δίνεται στο άρθρο «Ισχυρά τρανζίστορ μεταγωγής από τον International Rektifier» στο «Radio», 2001, No. 5, σελ. 45.

Σε έναν τέτοιο διακόπτη μπορούν επίσης να ανατεθούν άλλες λειτουργίες, για παράδειγμα, η αυτόματη απενεργοποίηση του φορτίου όταν η τάση τροφοδοσίας πέσει ή υπερβεί μια προκαθορισμένη τιμή. Στην πρώτη περίπτωση, αυτό μπορεί να είναι απαραίτητο κατά την τροφοδοσία του εξοπλισμού από επαναφορτιζόμενη μπαταρία, προκειμένου να αποφευχθεί η υπερβολική εκφόρτισή του στη δεύτερη, για να προστατεύεται ο εξοπλισμός από υπέρταση.

Το διάγραμμα ενός ηλεκτρονικού διακόπτη με λειτουργία διακοπής λειτουργίας όταν πέφτει η τάση φαίνεται στο Σχ. 2. Περιέχει επιπλέον ένα τρανζίστορ VT2, μια δίοδο zener, έναν πυκνωτή και αντιστάσεις, εκ των οποίων η μία είναι ρυθμισμένη (R4).

Όταν πατάτε το κουμπί SB 1 τρανζίστορ πεδίουΤο VT1 ανοίγει, τροφοδοτείται τάση στο φορτίο. Λόγω της φόρτισης του πυκνωτή C1, η τάση στον συλλέκτη του τρανζίστορ την αρχική στιγμή δεν θα υπερβαίνει τα 0,7 V, δηλ. θα είναι χαμηλή λογική. Εάν η τάση στο φορτίο γίνει μεγαλύτερη από την τιμή που έχει οριστεί από την αντίσταση συντονισμού, μια τάση επαρκής για να την ανοίξει θα τροφοδοτηθεί στη βάση του τρανζίστορ. Σε αυτήν την περίπτωση, η είσοδος "S" της σκανδάλης θα παραμείνει σε χαμηλό λογικό επίπεδο και το κουμπί μπορεί να ενεργοποιήσει και να απενεργοποιήσει την τροφοδοσία του φορτίου.

Μόλις η τάση πέσει κάτω από την καθορισμένη τιμή, η τάση στον κινητήρα αντίστασης κοπής θα γίνει ανεπαρκής για να ανοίξει το τρανζίστορ VT2 - θα κλείσει. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση στον συλλέκτη τρανζίστορ θα αυξηθεί σε υψηλό λογικό επίπεδο, το οποίο θα πάει στην είσοδο "S" της σκανδάλης. Ένα υψηλό επίπεδο θα εμφανιστεί επίσης στην έξοδο της σκανδάλης, το οποίο θα οδηγήσει στο κλείσιμο του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Το φορτίο θα απενεργοποιηθεί. Το πάτημα του κουμπιού σε αυτή την περίπτωση θα οδηγήσει μόνο σε βραχυπρόθεσμη σύνδεση του φορτίου και στην επακόλουθη αποσύνδεσή του.

Για την εισαγωγή προστασίας από την υπερβολική τάση τροφοδοσίας, το μηχάνημα θα πρέπει να συμπληρωθεί με τρανζίστορ VT3, δίοδο zener VD2 και αντιστάσεις R5, R6. Σε αυτή την περίπτωση, η συσκευή λειτουργεί παρόμοια με αυτή που περιγράφεται παραπάνω, αλλά όταν η τάση αυξάνεται πάνω από μια ορισμένη τιμή, το τρανζίστορ VT3 θα ανοίξει, το οποίο θα οδηγήσει στο κλείσιμο του VT2, στην εμφάνιση υψηλό επίπεδοστην είσοδο "S" της σκανδάλης και κλείνοντας το τρανζίστορ πεδίου VT1.

Εκτός από αυτά που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιήσει το μικροκύκλωμα K561TM2, τα διπολικά τρανζίστορ KT342A-KT342V, KT3102A-KT3102E και μια δίοδο zener KS156G. Σταθερές αντιστάσεις - MLT, S2-33, R1-4, συντονισμένες αντιστάσεις - SPZ-3, SPZ-19, πυκνωτής - K10 17, κουμπί - οποιαδήποτε μικρού μεγέθους με αυτόματη επαναφορά.

Όταν χρησιμοποιείτε εξαρτήματα για επιφανειακή τοποθέτηση (τσιπ CD4013, διπολικά τρανζίστορ KT3130A-9 - KT3130G-9, δίοδος zener BZX84C4V7, σταθερές αντιστάσεις P1-I2, πυκνωτής K10-17v), μπορούν να τοποθετηθούν σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (Εικ. 3) από αλουμινόχαρτο μονής όψης υαλοβάμβακα με διαστάσεις 20x20 mm. Η εμφάνιση της τοποθετημένης σανίδας φαίνεται στο Σχ. 4.