Квазісенсорні релейні перемикачі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження

 Коментарі до статті

При виготовленні одного з пристроїв мені знадобився трипозиційний перемикач на три напрямки (3П3Н). Пристрій цей малогабаритний і легкий, тому однією з головних вимог до перемикача було мінімальне зусилля перемикання. Механічні перемикачі (галетні, кнопкові, движкові) на цю вимогу не відповідали. Вихід із положення я знайшов у виготовленні комутаційного вузла з потрібною схемою перемикання на основі електромагнітних реле та мікроперемикачів.

Рис. 1

Схема релейного перемикача 3П3Н показано на рис. 1. Керується він трьома кнопками (SB1-SB3), а комутація здійснюється двома реле (K1, K2) з чотирма групами контактів, що перемикають кожне, причому одна з них використовується для самоблокування реле, а решта три - для комутації ланцюгів основного пристрою. Живиться перемикач безтрансформаторного вузла, що містить баластний конденсатор C1, випрямний міст VD1-VD4 і конденсатор фільтра C2. Резистор R1 обмежує кидок струму через діоди мосту в момент включення, вихідна напруга обмежена стабілітроном VD5.

При подачі живлення вимикачем SA1 основного пристрою на виході вузла живлення перемикача з'являється напруга приблизно 50 В. Через нормально замкнуті контакти K1.1 і HL1 світлодіод протікає обмежений резистором R2 струм близько 4 мА. Реле K1 та K2 знеструмлені. Світить світлодіод HL1, індикуючи положення "1" перемикача. При натисканні кнопки SB2 спрацьовує реле K1. Контактами K1.1 воно самоблокується, тобто залишається увімкненим після відпускання кнопки. Через резистор R3 і світлодіод HL2, що запалився, протікає струм, що перевищує струм відпускання реле. Контакти K1.2-K1.4 перемикаються у положення "2".

При натисканні на кнопку SB3 реле K2 самоблокується контактами K2.1 та запалюється світлодіод HL3, контактами K2.2-K2.4 перемикач перетворюється на положення "3". Перехід у положення "1" здійснюється натисканням на кнопку SB1, що знеструмлює обмотки реле K1 і K2. Схема комутації перемикача зображена в нижній лівій частині рис. 1.

До деталей особливих вимог не пред'являється. Конденсатор С1 - плівковий перешкододавлюючий. Його можна замінити двома послідовно включеними конденсаторами К73-17 ємністю 0,47 мкФ з номінальною напругою 630 В. Конденсатор C2 - оксидний К50-35 або імпортний, резистори - будь-якого типу. Стабілітрон VD5 замінимо ланцюгом з кількох включених послідовно малопотужних стабілітронів із сумарною напругою стабілізації 45.50 В. Реле K1 і K2 - РЕМ22 (паспорт РФ4.500.130 або виконання РФ4.523.023-06). Їхня робоча напруга - 48 В, опір обмотки - 2250... 2875 Ом, струм спрацьовування та відпускання - відповідно 10,5 і 2,5 мА. Як кнопки SB1 - SB3 застосовані мікроперемикачі МП3-1. Світлодіоди HL1-HL3 – будь-які діаметром 3 мм, бажано підвищеної яскравості світіння.

Деталі перемикача змонтовані на тій універсальній макетній платі, що і основний пристрій. До висновків реле припаяні відрізки мідного проводу лудженого діаметром 0,5.0,6 мм. Ці нові висновки вставлені в отвори макетної плати та після максимально можливого наближення реле до плати припаяні до її контактних майданчиків. У простір між корпусом реле і платою у вигляді пістолета введено кілька великих крапель термоклею. Після його остигання вийшла жорстка і механічно міцна конструкція. Такий спосіб монтажу реле дозволив уникнути виготовлення кронштейна для його кріплення та застосування джгута з півтора десятка дротів для його підключення.

Рис. 2

Для економії місця на передній панелі штовхачі кнопок SB1-SB3 виготовлені за допомогою світлодіодів HL1-HL3. Подібна конструкція кнопок описана в замітці О. Шайди "Кнопка - зі світлодіода" ("Радіо", 1995 № 9, с. 45). Застосовані автором втулки знайти не вдалося, тому замість них були використані відрізки списаного стрижня діаметром 4,5 мм від авторучки гелю. В одному кінці відрізків 3 (рис. 2) зроблено діаметральні прорізи глибиною 3 мм, з іншого боку всередину вставлені висновки світлодіода 2 до упору корпусу світлодіода в торець відрізка. Висновки світлодіода 5 виведені назовні через прорізи, і відрізок заглушений краплею термоклею 4. Після його застигання торець підрівняний скальпелем. На завершення світлодіоди вставлені передбачені для цього отвори в панелі управління пристроєм 1, а їх висновки з'єднані відрізками гнучкого монтажного дроту МГТФ 0,07 з відповідними контактними майданчиками плати. Таке конструктивне виконання дуже зручне - кнопка, що світиться після натискання, індикує положення перемикача. Якщо корпус світлодіода виконаний із безбарвної пластмаси, то для збільшення кута випромінювання світлодіода його необхідно зробити матовим, обробивши дрібнозернистим ("мікронним") наждачним папером.

Перемикач, як показала практика, вийшов вдалим – ергономічним, надійним та зручним при монтажі, тому я широко застосовував його у своїх конструкціях. При виготовленні одного з наступних пристроїв виявився запас потужності у блока живлення, тому було вирішено виготовити перемикач із цифровою індикацією включеного положення.

Рис. 3

Схема цього варіанта перемикача показано на рис. 3. Працює він так. Після включення живлення реле К1 і К2 залишаються вимкненими, так як струм через їх обмотки, який визначається опором резисторів R2 і R9, дорівнює приблизно 3 мА, що менше струму спрацьовування, але більше струму відпускання. Це положення "1" перемикача, про що свідчить цифра 1, що висвічується на індикаторі HG1 (напруга на його елементи "b" і "c" надходить через струмообмежуючі резистори R3, R4). При натисканні на кнопку SB2 контакти замикають резистор R2, струм через обмотку реле K1 зростає, і воно спрацьовує. Після відпускання кнопки реле залишається увімкненим, оскільки струм через обмотку перевищує струм відпускання. Контакти K1.1, що переключилися, знімають напругу з елемента "с" і подають його на елементи "e" і (через діод VD7) "a", "d", "g", тому індикатор HG1 висвічує цифру 2. Аналогічно при натисканні на кнопку SB3 спрацьовує та залишається у включеному стані реле K2, переводячи перемикач у положення "3", в якому напруга на відповідні елементи індикатора подається через контакти K2.1 та діоди VD6, VD8. У вихідне положення "1" перемикач повертають, розірвавши ланцюг живлення реле K1 та K2 кнопкою SB1. Схема комутації цього перемикача така сама, що й перемикача за схемою на рис. 1. Для керування перемикачем використано малогабаритні кнопки, демонтовані зі старої оргтехніки.

При повторному виготовленні цього пристрою зіткнувся з утрудненням - не виявилося під рукою кнопки з розмикаючим (нормально замкнутим) контактом, тоді як мембранних кнопок з замикаючим (нормально розімкненим) контактом від старої відеотехніки було надміру. Під ці кнопки схема було змінено, як показано на рис. 4 (схема комутації залишилася колишньою).

Рис. 4

У цьому перемикачі при включенні живлення струмом, що протікає через стабілітрон VD5, відкривається транзистор VT1, але обидва реле, як і в попередньому варіанті, залишаються вимкненими, так як струм, що протікає через їх обмотки, не набагато перевищує струм відпускання. У положення "2" перемикач переводять натисканням на кнопку SB2, положення "3" - на кнопку SB3. Для переходу до положення "1" кнопкою SB1 замикають емітерний перехід транзистора VT1. При цьому транзистор закривається і повертаються реле у вихідний стан "1". Для індикації положень перемикача можна використовувати цифровий індикатор, так і окремі світлодіоди, включивши їх послідовно з струмообмежувальними резисторами в ланцюгах обмоток реле, як показано на рис. 1.

Підбираючи заміну транзистору КТ815Г, необхідно враховувати, що для надійної роботи перемикача допустима напруга U транзистора повинна бути не менше 80 В.

Рис. 5

У деяких випадках, наприклад, при дистанційному управлінні перемиканням бажано користуватися однією кнопкою, послідовно (кільце) проходячи всі положення. Схема такого перемикача показано на рис. 5. На резисторах R2, R3 і конденсаторі С4 виконаний вузол пригнічення "брязкання" контактів кнопки SB1, що працює наступним чином.

При включенні живлення на стабілітроні VD9 з'являється напруга близько 9, використовується для живлення мікросхеми DD1. Конденсатор С4 залишається розрядженим. При натисканні на кнопку SB1 під час першого торкання контактів кнопки конденсатор С4 миттєво заряджається через резистор R3. Подальший брязкіт контактів кнопки не впливає на вихідну напругу, так як конденсатор С4 розряджається через резистор R2 значно більшого опору. Тригер DD1.1 перемикається в момент перепаду напруги на вході синхронізації (висновок 3). Транзистор VT2 перемикається вдвічі частіше, ніж транзистори VT1 ​​і VT3. При натисканні на кнопку SB1 комутаційний вузол проходить по черзі всі можливі стани: реле знеструмлено, спрацювало реле K1, спрацювало реле K2, реле знеструмлено і т. д. Стан пристрою відображається цифровим індикатором, включеним відповідно до схеми на рис. 2.

Як і попередньому варіанті перемикача, допустима напруга U^ транзисторів VT1 і VT3 має бути щонайменше 80 У.

Рис. 6

При необхідності, використовуючи ще одне реле та додаткову кнопку, можна зібрати перемикач на чотири положення та три напрямки (рис. 6), який може знайти застосування, наприклад, для перемикання діапазонів у генераторі або частотомірі. Також можна ввести цифрову індикацію положення, внісши відповідні зміни до схеми включення елементів індикатора.

PS Описаним у статті перемикачам 3П3Н властивий недолік, що полягає в тому, що після встановлення в положення "3", в якому обидва реле включені, їх можна переключити тільки в положення "1" (повернення в положення "2" неможливе). Аналогічно після установки перемикача 4П3Н в положення "4", коли включені всі три реле, повернутися в положення "2" або "3" можна тільки попередньо "побувавши" в положенні "1".

Застосовані автором реле РЭС22 (паспорт РФ4.500.130) замінні реле цього виконання РФ4.523.023-02, проте струм відпускання вони більше (3,5 замість 2,5 мА), тому опір включених послідовно зі своїми обмотками резисторів необхідно зменшити з 13 до 9,1 ком

Автор: К. Мороз

Дивіться інші статті розділу Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Флеш-чіпи Samsung eUFS для автомобільних систем 29.09.2017 Компанія Samsung Electronics анонсувала перші в галузі чіпи флеш-пам'яті Universal Flash Storage (eUFS), призначені для автомобільного бортового обладнання. UFS – це загальна специфікація флеш-накопичувачів для різних електронних пристроїв. У порівнянні з пам'яттю eMMC, що широко використовується, чіпи UFS забезпечують суттєве збільшення продуктивності при одночасному зниженні споживаної енергії. Нові чіпи Samsung eUFS розраховані на використання у складі передових систем допомоги водію (Advanced Driver Assistance Systems, ADAS), панелей приладів наступного покоління, а також інформаційно-розважальних комплексів. Представлені вироби місткістю 64 та 128 Гбайт. Вони виконані відповідно до стандарту JEDEC UFS 2.1. Заявлена ​​швидкість читання даних досягає 850 Мбайт/с, що приблизно в 3,4 рази вище, порівняно з показниками пам'яті eMMC 5.0. Кількість операцій введення/виводу в секунду (показник IOPS) при читанні досягає 45 000 – це приблизно в 6,3 рази більше, ніж у eMMC. Контролер чіпів Samsung eUFS містить датчик температури, що дозволяє відстежувати стан мікросхем та контролювати наближення температури до критичних значень. Компанія Samsung повідомляє про початок виробництва нових виробів eUFS. Таким чином, незабаром такі чіпи з'являться у системах підключених автомобілів та транспортних засобів із комплексом самоврядування.

Інші цікаві новини:

▪ У Сінгапурі випустять iPhone 4S без камери

▪ Приставка Sony PS3

▪ Робот-рятувальник для басейнів

▪ Лазерний проекційний дисплей для автомобіля

▪ Підмісячна печера

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори. Добірка статей

▪ стаття Ек куди метнув! Крилатий вислів

▪ стаття Чи впливала погода на перебіг історії? Детальна відповідь

▪ стаття Водій спеціального автомобіля для перевезення ЗВГ. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Креми для взуття. Сировинні матеріали. Прості рецепти та поради

▪ стаття Автомобільний стробоскоп. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024