Низьковольтний переривник струму навантаження. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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

 Коментарі до статті

Пропонований нижче переривник струму відрізняє від подібних пристрої аналогічного призначення мале падіння напруги на відкритому елементі, що комутує, і малий власний споживаний струм протягом тієї частини періоду роботи, коли цей елемент закритий.

Переривник здатний працювати у широкому інтервалі струму навантаження - від одиниць міліампер до десятків ампер на частоті від часток герц до десятків кілогерц. Як навантаження може бути використана лампа розжарювання, світлодіод з струмообмежувальним резистором, динамічна голівка, автомобільна сирена, обмотка рвле або трансформатора та інші споживачі струму.

Рис. 1

Принципова схема переривника показано на рис. 1. На польовому транзисторі VT1 та логічних елементах DD1.1, DD1.2 побудовано генератор прямокутних імпульсів. Частота їхнього слідування задана резистором R3 і конденсатором С2, а резистор R4 і діод VD1 забезпечують шпаруватість імпульсів, рівну двом. Резистор R5 утворює ланцюг позитивної ОС, що збільшує швидкість перемикання елементів мікросхеми DD1.

Така побудова генератора значно знижує струм, який споживається мікросхемою DD1, оскільки в лінійному режимі працює тільки транзистор VT1. Крім цього, воно суттєво спрощує частотоздавальний ланцюг.

Вузол на транзисторах VT2, VT3 блокує роботу переривника при зменшенні напруги живлення нижче 8 В. Це необхідно, щоб запобігти перегріванню потужного польового транзистора VT4 через його неповне відкривання по зниженій напрузі живлення.

При зниженні напруги живлення емітерний перехід транзистора VT3, що працює як стабілітрон, закривається, слідом за ним закривається транзистор VT2. Високий рівень на нижньому за схемою вході елемента DD1.2 змінюється низьким, у результаті робота генератора зупиняється в положенні, коли на виході елементів DD1.3, DD1.4 низький рівень. Транзистор VT4 у своїй закритий, струм через навантаження не протікає.

Резистор R9 покращує запуск генератора при плавному підвищенні напруги живлення. Конденсатори С4, С5 захищають вузол керування роботою генератора від перешкод.

Слаботкові вузли переривника одержують живлення від параметричного стабілізатора, зібраного на елементах R11, VD2, VD3. Діод VD4 захищає пристрій від аварійної зміни полярності напруги живлення. Коли навантаження RH знеструмлено, конденсатор СЗ накопичує енергію, необхідну для підтримки напруги затвор-виток транзистора VT4 на рівні не нижче 10 В в ті інтервали часу, коли він відкритий і напруга живлення переривника близько до нуля.

При номінальній напрузі живлення стабілітрони VD2, VD3 закриті і не збільшують споживаний переривником струм, який у паузах, коли харчування на навантаження не подається, не перевищує 300 мкА. Варистор RU1 захищає польовий транзистор VT4 від сплесків напруги, створюваних індуктивної складової навантаження (наприклад, обмоткою трансформатора, що підвищує, перетворювача напруги для лампи денного світла або люстри Чижевського). Плавка вставка FU1 захищає транзистор VT4 від навантаження надмірно великим струмом.

Пристрій зібраний навісним способом на монтажній платі розмірами 64x45 мм. Усі резистори - МЛТ, С1-4 або імпортні. Конденсатор СЗ – імпортний, С2 – будь-який малогабаритний плівковий, наприклад К73-17, інші – будь-які.

Замість діодів 1N4148 підійдуть будь-які серії КД521, КД522, КД103. Стабілітрони КС168А можна замінити на КС407Д, 1N4736A. Польовий транзистор КП501А замінимо будь-яким із серій КП501, КП502, КП504 або імпортним ZVN2120, BSS88. Замість 2SA933 підійде будь-який р-п-р транзистор із серій Б89012, КТ3107. Транзистор КТ645Б можна замінити будь-яким із серій КТ645, КТ315. Вони зазвичай мають напругу лавинного пробою емітерного переходу близько 7 В, транзистори серії КТ3102 - близько 8 В, а, наприклад, імпортні 2SC3330, 2SC1740 - близько 9...10 В. Чим менше ця напруга, тим при меншій напругі харчування припинить роботу генератор. При заміні транзисторів не слід забувати про відмінності в їхньому цоколівці.

Польовий транзистор IRFZ30 має опір відкритого каналу не більше 0,05 Ом, розрахований на напругу стік витік 50 В, максимальний струм стоку 30 А і може розсіювати потужність до 90 Вт. Його можна замінити на IRFZ34, IRFZ42. Цоколівка цих транзисторів однакова.

Замість CNR07D470K підійдуть варистори FNR-05K470, FNR-07K470.

З зазначеними на схемі номіналами елементів С2, R3, R4 частота перемикання переривника близько 1 Гц, що підходить, наприклад, для його роботи в системі аварійної автомобільної сигналізації, покажчиків повороту новорічної ілюмінації. З конденсатором С2 ємністю 470 пФ частота генератора підвищиться до 2 кГц і тоді при напрузі живлення 12 В переривник можна навантажити вторинною обмоткою звукового трансформатора ТВ-ЗШ (його магнітопровід слід повністю розібрати і зібрати заново, розмістивши пластини "вперекришку") від лампово , а підключена до первинної обмотки цього трансформатора лампа розжарювання потужністю 15...25 Вт на напругу 20 буде світити повним розжаренням. У такій якості переривник можна використовувати як перетворювач напруги, наприклад, для живлення низьковольтного малопотужного електропаяльника.
Якщо необхідно з тих чи інших причин змінити шпаруватість імпульсів генератора, це можна реалізувати добіркою резистора R4.

Описаний пристрій може працювати і при напрузі живлення, більшому за 12 В, потрібно тільки вибрати резистор R11 такого опору, щоб струм через стабілітрони VD2, VD3 був близький до номінального. Так, наприклад, при напрузі живлення 24 В опір цього резистора має дорівнювати 3,6 кОм, а потужність розсіювання - не менше 1 Вт.

Чим більша робоча частота переривника, тим більше втрати потужності на перемикання транзистора VT4. Це вимагатиме його встановлення на тепловідведення з більшою тепловідвідною поверхнею.

Фото одного з варіантів конструкції переривника струму показано на рис. 2.

література

1. Кожуров А. Комутатор навантаження. – Радіо, 1991, № 7, с. 37-39.
2. Чуднов В., Діалектов В. Робота комутатора зі слаботочним навантаженням. – Радіо, 1997, № 11, с. 53.

Автор: А.Бутов, с.Курба Ярославської обл.; Публікація: radioradar.net

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 Гіперзвуковий біплан 05.02.2018 Біпланом називають літак із двома крилами, як правило, розташованими одне над одним. Дана конструкція дозволяє отримати більшу площу крил та підйомну силу при меншому розмаху крила. Порівняно з монопланом для зльоту та посадки біплану потрібна набагато менша смуга. Крила біпланів на зорі авіації зазвичай виготовлялися з дерева і обтягувалися тканиною, але невелика міцність не дозволяла робити їх занадто великими або ставити потужний двигун. Поділ несучої площі на дві площини сприятливо позначається на габаритах літака, що викликає зниження маси, а також вертикального та горизонтального моментів інерції. Зменшення моментів інерції позитивно позначається на маневреності апарату, також біплани мають більшу, ніж у монопланів, стійкістю до зриву потоку з крила, що пояснюється тим, що в першу чергу він починається на верхньому крилі - як правило, винесеному вперед і встановленому з великим кутом атаки. При цьому нижнє крило продовжує виконувати несучі функції. Замість зриву штопор біплан опускає ніс і набирає необхідну для створення підйомної сили швидкість. Але є у біплана і недоліки - наприклад, більш високий профільний опір, спричинений наявністю двох крил. Іншим недоліком є ​​взаємний вплив крил один на одного, через що підйомна сила збільшується лише на 20% порівняно з одним крилом. Однак китайських інженерів це не зупиняє! Як стало відомо, вони розробляють перспективний гіперзвуковий пасажирський біплан, площа нижніх крил якого буде більшою за верхні. При виконанні гіперзвукового польоту на нижньому крилі утворюються ударні хвилі, на які спиратиметься верхнє крило. Китайці вже провели випробування моделі та переконалися, що біплан краще підходить для гіперзвукового польоту, ніж моноплан.

Інші цікаві новини:

▪ TPA6211A1 - мікросхема аудіопідсилювача

▪ Ігрова миша Logitech G604 Lightspeed

▪ Страх болю та активність мозку

▪ Смарт-Wi-Fi-роутер OnHub

▪ Фотосинтетичний двигун для штучних клітин

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Конспекти лекцій, шпаргалки. Добірка статей

▪ стаття Коли вмирають, то це надовго. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке березневі іди? Детальна відповідь

▪ стаття Інженер-електронік відділу головного інженера. Посадова інструкція

▪ стаття Гектографічні чорнила. Прості рецепти та поради

▪ стаття Паяння проводів без застосування паяльника. 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