Потужний переривник змінного струму. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Потужний переривник змінного струму. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Різні електроустрою

Коментарі до статті

Для різних цілей іноді потрібен пристрій, що є двополюсником, періодично відключає напругу живлення навантаження, що працює в мережі 220 В. При цьому у включеному стані опір "замкнутого ключа" повинен бути мінімальним. Використовуючи сучасні потужні польові МОП-транзистори, завдання можна вирішити відносно просто.

Пристрій, що не створює під час роботи перешкод (рис.1), можна включити в розрив будь-якого проводу живлення, що дуже зручно, якщо немає можливості вносити зміни в розведення силової електропроводки. У наведеному варіанті схеми як навантаження використовується лампа розжарювання EL1. Пристрій здатний працювати з навантаженням потужністю від 12 до 1200 Вт і, залежно від ваших вимог, дозволяє дискретно змінювати співвідношення часу світіння та паузи в роботі лампи.

(Натисніть для збільшення)

Конструкція може бути використана для ілюмінації, в охоронних системах, з нагрівачами, для проведення різних експериментів або для інших цілей.

Як генератор, що задає, використаний миготливий світлодіод [1-3], що унеможливлює регулювання частоти його коливань, але значно спрощує схему. Імпульси з близькою до прямокутної форми надходять на лічильний вхід CN мікросхеми DD1. Перемикання десяткового лічильника-дешифратора К561ІЕ8 (імпортний аналог CD4017) відбувається за спадами імпульсів негативної полярності, що надходять на висновок 14 DD1. У момент подачі напруги живлення десятковий лічильник-дешифратор обнулюється імпульсом скидання позитивної полярності, що надходить на вхід R (висновок 15) DD1. При цьому на виході "0" (висновок 3) встановлюється рівень лог. "1", на інших виходах (висновки 1-9) ІМС буде лог. "0".

Для швидкої зарядки і розрядки великих ємностей затвор-витік паралельно включених польових транзисторів VT3, VT4 в даному випадку потрібно досить потужний каскад керуючий, реалізований як двотактний емітерний повторювач на біполярних транзисторах VT1, VT2. Коли з приходом чергового рахункового імпульсу на тому виході мікросхеми, до якого приєднаний один з діодів VD2-VD6, встановиться лог."1", через біполярний транзистор VT1, що відкрився, на затвори польових транзисторів надійде напруга 12...13 В, що приведе до них повне відкривання. Відкриті польові транзистори своїм малим опором каналів исток-сток зашунтують вихід діодного мосту VD8, що призведе до запалювання лампи EL1 в повний розпал.

У цей момент підзарядка оксидного конденсатора С4 не відбувається, струм через послідовно включені стабілітрон VD1 і світлодіод HL2 припиниться, світлодіод згасне, напруга на конденсаторах С3 С4 почне повільно знижуватися. Діод VD7 перешкоджає розрядці С4 через R4-R6.

У випадку, коли лог."1" з'явиться на тому висновку ІМС DD1, до якого не підключений жоден з діодів VD2-VD6, що розв'язують, на базах VT1, VT2 щодо загального дроту напруга буде близько до нуля, відповідно "0" буде і на затворах VT3, VT4, польові транзистори закриються, лампа згасне. Через резистори R4-R6 та діод VD7 швидко підзарядиться накопичувальний конденсатор С4, з'явиться струм у ланцюгу VD1, HL2, світлодіод засвітиться. Спалах миготливого світлодіода HL1 через його малий робочий струм практично не видно. Конденсатор С2 усуває високочастотний шум на вході мікросхеми, що забезпечує її чітке перемикання з кожним перепадом рівня напруги на виведенні анода миготливого світлодіода.

Опір і потужність резисторів R4-R6 обрані виходячи з того, що треба забезпечити швидку зарядку конденсатора С4 і забезпечити можливість роботи пристрою в широкому інтервалі напруги живлення. Варістор R7 захищає закриті польові транзистори від пробою при сплесках напруги живлення, наприклад, при включенні або вимкненні потужного індуктивного навантаження (холодильник) або під час грози.

Деталі. Постійні резистори можна взяти будь-які: С1-4, С2-23, С2-33, МЛТ. Варистор підійде типу FNR-14K431, FNR-20K431, FNR-10K471 або поширений у радіоаматорів вітчизняний СН1-1 на 560 Ст.

Оксидний конденсатор С4 імпортний (аналог К50-35, К50-24) ємністю 1000...2200 мкФ, бажано з меншим струмом витоку. Діоди VD2VD7 можна встановити будь-які із серій КД102, КД510, КД521, КД522, Д223, 1N4148. Стабілітрон VD1 можна встановити Д814Д, КС207В, КС212Ж, КС508А, КС512А, 1N4742, BZX/BZV55C12. Миготливий світлодіод HL1 підійде червоного кольору світіння L36BID, L36BSRD/B, L56BID, L796BID, BR34D, L.R3330 або іншої зі згаданих серій.

Світлодіод HL2 замінюється будь-яким аналогічним, наприклад, L383SRWT, L1503SGT, L1503SRD, L934SGC, L934SRD., L63YD, серій АЛ307, КВП21, КВП35.

Імпортний 8-амперний діодний міст KBU08M замінюється на KBU8J, KBU8K, RS806, більш потужними KBPC1006, BR106, KBPC1010, BR1010. При струмі навантаження 6 А він обов'язково встановлюється на тепловідведення з площею не менше 100 см2. Випрямний міст можна скласти і з 4 діодів типів 8EWS08S, H.A08TB60, Д247А, Д248А, Д233А. Транзистор КТ315Г замінюється будь-яким із серій КТ3102, КТ503, КТ6111, КТ645, SS9013, SS9014, 2SC1008, 2SD1020; КТ361Г замінюється КТ3107, КТ502, SS9015, 2SA642, 2SA1150, 2SB1116. Польові n-канальні МОПтранзистори бажано взяти з можливо меншим опором відкритого каналу, на максимальну напругу сток-витік не менше 400 В. Використані у пристрої BUZ210 мають у відкритому стані опір сток-витік не більше 0,6 Ом. При паралельному включенні двох таких транзисторів і при зазначеній максимальній потужності навантаження 1200 Вт падіння напруги на відкритому силовому ключі буде близько 3,6 В і потужність, що розсіюється, близько 20 Вт. У такій ситуації транзистори встановлюють на загальне алюмінієве тепловідведення площею не менше 200 см2.

Замість BUZ210 можна застосувати BUZ213, BUZ216, 2SK1723, 2SK899, IR.P450, КП779А. Для зниження втрат потужності та зменшення розмірів тепловідведення можна використовувати велику кількість паралельно включених однотипних польових транзисторів. За максимальної потужності навантаження до 100 Вт можна встановити один польовий транзистор без тепловідведення. Цоколівка польових транзисторів, виконаних у стандартному пластмасовому корпусі ТО220, дана на рис.2.

Потужний переривник змінного струму

Якщо пристрій трохи ускладнити, наприклад, як показано на рис.3, то напруга живлення на навантаження автоматично подаватиметься тільки з настанням темряви. Чутливість вузла фотореле залежить від опору резистора R9. Маломощний р-канальний польовий транзистор із ізольованим затвором може бути будь-яким із серії КП301 або КП304А, 2П304А. Фотодіод можна взяти типу ФД252, ФД256, ФД265. Можна встановити й відповідний за параметрами фоторезистор СФ3-2Б, СФ3-7А, СФ3-16.

Потужний переривник змінного струму

"Програму" запалювання лампи EL1 можна встановити зміною підключення діодів VD2-VD6 до виходів DD1. У варіанті, даному на схемі рис.1, за один цикл роботи ІМС лампа працює в режимі 2П-1В-2П-3В-2П-1В, де "В" включено, "П" - пауза. Вихід "0" мікросхеми (висновок 3) у будь-яких варіантах підключення розв'язувальних діодів обов'язково повинен залишатися вільним. Під час роботи пристрою напруга на конденсаторі С4 не повинна падати нижче за 11 В. Перед встановленням світлодіода HL2 обов'язково уточнюють його цоколівку.

Наведений схемотехнічний варіант виконання пристрою потужного переривника, що працює в ланцюгу змінного струму, не обов'язково повторювати в точній відповідності зі схемами рис.1 і 3. Наприклад, генератор на миготливому світлодіоді можна замінити мікропотужним генератором на КМОП-версії таймера 555 (КР1006ВІ1) ICL7555. Під час роботи з малопотужним навантаженням можна збільшити в 1,5-2 рази опір резисторів R4-R6. Можна вносити інші зміни, керуючись вашим досвідом і реальною необхідністю в подальшому вдосконаленні запропонованого пристрою.

література:

Рюмік С. Все про миготливі світлодіоди // Радіохоббі. – 2002. – №1. С.31-34.
Бутов А. Переривник струму// Схемотехніка. – 2002. – №8. - С.45.
Бутов А. Генератори-сигналізатори// Радіо. – 2002. – №7. – С.59-60.
Закордонні випрямні діоди та мости// Радіо. – 1998. – №10. – С.8284.
Стабілітрони// Електрик. – 2002. №10. – С.18-19.
Варистор Panasonic фірми Matsushita//Радіоаматор. – 2002. – №3. С.34.

Автор: А.Л. Бутов

Дивіться інші статті розділу Різні електроустрою.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

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. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Бездротові навушники 9.1 Sony MDR-HW700DS 09.04.2014

Компанія Sony представила бездротові навушники MDR-HW700DS, які, за даними виробника, є першими у світі бездротовими навушниками із підтримкою десятиканального об'ємного звучання (9.1).

Для багатоканального відтворення звуку в навушниках використовується ексклюзивна технологія Sony Virtualphones Technology (VPT), в якій базовий комплект 5.1 доповнюється ще двома задніми та двома передніми верхніми випромінювачами. Як стверджується, за рахунок вибору кількох режимів користувач Sony MDR-HW700DS може оптимізувати об'ємне звучання для фільмів, ігор та інших джерел.

У навушниках використовуються випромінювачі діаметром 50 мм. Заявлений діапазон відтворюваних частот – 5-25000 Гц.

Звуковий процесор, виконаний окремим блоком, важить 430 г. Він оснащений трьома входами HDMI, цифровим оптичним входом і аналоговим стереофонічним входом. Список декодованих форматів включає Dolby TrueHD, DTS, Linear PCM 2ch/5.1ch/7.1ch, Dolby Digital Plus, Dolby Digital, DTS-HD Master Audio, DTS-HD High Resolution Audio, DTS Express, DTS Digital Surround, DTS-ES, DTS 96/24 Бездротове підключення виконується у смугах 2,4 ГГц, 5,2 ГГц та 5,8 ГГц. Навушники важать 320 г. Їх акумулятор заряджається за 3 години та забезпечує до 12 годин автономної роботи.

Одночасно були представлені ще дві моделі навушників з бездротовим підключенням, за словами виробника, доступні для ширшого кола споживачів: MDR-HW300K і MDR-RF811RK. Вони використовуються випромінювачі діаметром 40 мм. Частотна характеристика першої моделі – 10-22000 Гц, другий – 20-20000 Гц. Для бездротового підключення в першому випадку використовується смуга 2,4 ГГц, у другому діапазон FM, дальність зв'язку досягає 30 і 100 м відповідно.

Навушники MDR-HW300K важать 190 г і працюють автономно до 10 год. Повна зарядка акумулятора займає 3 години. За 811 год його можна зарядити рівня, достатнього до роботи протягом 270 хв. Якщо використовувати елемент AAA, час автономної роботи сягає 13 год.

Інші цікаві новини:

▪ Бездротовий процесор Wavecom

▪ Смартфон Nokia Lumia 1020 із камерою 41 Мп

▪ Зневоднені москіти кусають частіше

▪ Запущено першу у світі плавучу вітроелектростанцію

▪ Електронний бюстгальтер стежить за фігурою

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Підсилювачі низької частоти. Добірка статей

▪ стаття Герострат. Геростратова слава. Крилатий вислів

▪ стаття Де холодніше – на Північному чи на Південному полюсі? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар механоскладальних робіт, зайнятий кріпленням рамки із пружинним набором. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Акустичне реле. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Перетворювач напруги для живлення варикапів супутникового приймача, 15/36 вольт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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