Виконавчі вузли схем. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Виконавчі вузли схем. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Різні електроустрою

Коментарі до статті

У домашніх умовах виконавчими пристроями є різноманітні споживачі енергії: освітлювальні лампи, нагрівачі, електромотори, електромагніти, звукові сигналізатори та багато інших. Найчастіше вони живляться від мережі 220 В (50 Гц) і їх включення можуть застосовуватися добре відомі схемотехнічні варіанти.

Розглянемо ті, які забезпечують гальванічну розв'язку від ланцюгів управління. Така розв'язка необхідна не тільки з метою безпеки при експлуатації пристрою, але часто ще забезпечує зручність узгодження окремих вузлів схеми. Для керування будь-яким пристроєм, який живиться безпосередньо від мережі, можна скористатися схемами на наступних елементах:

1) електромагнітне реле - це найдавніший, простий і універсальний спосіб, до того ж досить дешевий. Остання обставина сприяє широкому застосуванню реле у побутової, а й у промислової апаратурі. Для управління реле потрібен від джерела постійний струм від 10 мА (у герконових) до 300 мА (у силових електромагнітних).

Реле має безліч недоліків: відносно великий час спрацьовування (5...100 мс); брязкіт контактів при перемиканні; іскріння контактів на великих комутованих струмах, через що вони підгоряють і виходять з ладу (невеликий ресурс); створюють шум при перемиканні та низку інших, менш важливих. У сучасній радіоапаратурі, по можливості, намагаються обходитися без них і застосовують лише електронні комутатори;

2) імпульсні трансформатори - для передачі керуючих сигналів на силові ключі. Найпростіші з таких схем показано на рис. 1.2 (елементи, відмічені зірочкою іноді не використовуються). На жаль, трансформатори трудомісткі у виготовленні та мають великі габарити;

Виконавчі вузли схем
Мал. 1.2. Схеми з трансформаторною розв'язкою сигналів, що управляють, від силового ланцюга: а - для тиристорів, б - для симісторів

3) елементарних оптопарах (транзисторні, тиристорні та симісторні) для управління силовими тиристорами або симісторами, як це показано на рис. 1.3 а-д. Як навантаження скрізь показана лампа EL1, хоча замість неї може бути включена обмотка нагрівача, електродвигуна або трансформатора. Завдяки малому струму управління (5...15 мА - струм може бути імпульсним), високій надійності та невеликій ці ці схеми дуже широко застосовуються в радіоапаратурі;

(Натисніть для збільшення)

Виконавчі вузли схем
Рис. 1.3. Схеми на основі оптопар для керування мережним навантаженням

Для прискорення перемикання силового ключа іноді застосовують RC-ланцюжок, показаний на схемах пунктиром, але навіть без неї швидкодія таких електронних комутаторів значно вище, ніж у реле (становить близько 0,5 мс). При спрацьовуванні вони не іскряться, не створюють акустичного шуму і стійко витримують короткочасні стократні навантаження по струму, які часто виникають при комутації реактивного навантаження (електромоторів, трансформаторів).

Деякі оптопари мають усередині "нуль-орган" - спеціальну схему, яка забезпечує спрацювання комутатора тільки відразу після моменту переходу напруги через нуль (див. довідковий розділ), що зменшує комутаційні перешкоди.

4) силових оптотиристорах та симетричних оптотріаках (називаються ще оптосимісторами). Вони оптопара встановлена всередині корпусу силового елемента. Ці компоненти мають ті ж достоїнства, що й звичайні тиристори і симістори - їх можна використовувати для комутації будь-якого навантаження, на змінному струмі, рис. 1.4, але таким вузлам для роботи потрібно від схеми керування більшого струму (до 100...150 мА - струм може бути імпульсним);

Мал. 1.4. Схеми комутаторів навантаження на основі оптотиристорів (а) та оптосимісторів (б) (натисніть для збільшення)

5) твердотільних реле – їх виготовляють на основі потужних польових транзисторів або симісторів. За своїми можливостями наближаються до звичайних реле (спеціально призначені для їх заміни, з чим і пов'язане поширення такої назви), тільки вони набагато надійніші і менші за габаритами, мають більшу швидкодію, ніж усі види інших електронних комутаторів, і вимагають невеликого струму управління (1,25) XNUMX мА). Більшість таких компонентів можуть працювати не тільки на змінному струмі, але і постійному.

На ринку представлений великий асортимент твердотільних реле вітчизняного та імпортного виробництва з різною внутрішньою структурою, розрахованих на різні струми. На рис. 1.5 показана спрощена внутрішня структура та приклад схеми включення навантаження на змінному та постійному струмі тільки для деяких з них.

Виконавчі вузли схем
Мал. 1.5. Схеми комутаторів на основі твердотільного оптоелектронного реле: а – для змінного струму; б - для постійного струму

Що краще використовувати в схемі як комутатор - залежить від необхідної швидкодії системи. При повільних процесах у багатьох випадках підійдуть електромеханічні реле. Якщо потрібна велика швидкість, а габарити великої ролі не грають – використовують трансформатори. Там, де потрібна не тільки швидкодія, а й підвищена надійність, застосовують оптоелектронні комутатори на відповідний номінальний струм. Компоненти оптоелектроніки досить докладно описані у довідковому розділі книги, і скориставшись цією інформацією, ви легко знайдете відповідний.

Автор: Шелестов І.П.

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

Плитка ПВХ та лінолеум небезпечні для астматиків 02.11.2013

Діти, які сплять у кімнаті з покриттям для підлоги з ПВХ, більш схильні до розвитку астми, в порівнянні з дітьми, в кімнатах яких немає даного матеріалу. Крім того, є припущення, що покриття ПВХ в спальні батьків теж провокує розвиток астми у майбутніх дітей, що говорить про вплив ПВХ під час внутрішньоутробного періоду.

М'який полівінілхлорид (ПВХ) є поширеним матеріалом – це лінолеум та ПВХ плитка, що імітує різні матеріали, у тому числі й натуральне дерево. Зовні такий матеріал виглядає привабливо, а у догляді він невибагливий, що зробило його дуже популярним серед споживачів.

Але шведські дослідники не в захваті від покриття з ПВХ. Вони вважають, що м'який ПВХ включає фталати, які зазвичай викидаються у навколишнє середовище. Хімічні речовини з групи фталатів, на думку вчених, можуть провокувати ендокринні розлади, що впливають на розвиток кількох хронічних захворювань, таких як астма та алергія.

Шведські вчені провели багаторічний експеримент, щоб визначити, як покриття ПВХ впливає на розвиток астми і подібних розладів. Дослідження розпочалося у 2000 році і в ньому взяло участь понад 14 000 дітей віком 1-5 років (на момент початку експерименту).

У базовій анкеті містилися питання про здоров'я в сім'ї, спосіб життя, характеристику будинку чи квартири тощо. Контрольні опитування вчені провели у 2005 році та 2010 роках, тобто простежили динаміку розвитку захворювань. Найбільший інтерес у подальшому дослідженні вчені приділили дітям, у яких розвинулася астма та інші алергічні захворювання під час спостереження.

Аналіз показав, що діти, у спальнях яких підлогове покриття з ПВХ, більш схильні до розвитку астми – зазвичай астма була діагностована лікарями у перші 10 років життя. Захворюваність на астму серед дітей, у спальнях яких не було підлогового ПВХ-покриття була набагато рідше. Як стверджують вчені, у деяких випадках ризик розвитку алергії та астми зростав більш ніж удвічі.

Також вчені знайшли ознаки того, що ПВХ підлога у спальнях батьків теж сприяють розвитку астми у майбутніх дітей. За припущеннями дослідників, це ознака того, що ПВХ-покриття впливає і на дитину, яка перебуває в утробі.

Дане дослідження не єдине, яке говорить про небезпеку ПВХ, точніше, виділених ним фталатів. Так раніше дослідження показало, що ПВХ-матеріали в будинку небезпечні для дітей 2-6 місяців - в їх організмі накопичуються фталати (бутилбензил фталат, BBzP). Вчені звертають увагу, що люди самі можуть знизити ризик розвитку астми та алергії у своїх дітей, просто відмовившись від покриття ПВХ.

Інші цікаві новини:

▪ Одяг із пам'яттю підлаштовується під господаря

▪ 8-ядерний чіп Qualcomm

▪ Технологія позиціонування у закритих приміщеннях

▪ Нова лінійка датчиків струму

▪ Бджолине вогнівка проти поліетилену

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Електричні лічильники. Добірка статей

▪ стаття Історія світових релігій. Шпаргалка

▪ стаття Чи корисно змушувати займатися фізкультурою? Детальна відповідь

▪ стаття Монтажник внутрішніх санітарно-технічних систем та обладнання. Посадова інструкція