kategorier: Udvalgte artikler » Praktisk elektronik
Antal visninger: 51598
Kommentarer til artiklen: 6
Kontrolkredsløb til to ledere ved hjælp af halvledere
Den første del af artiklen: Sådan styres en lysekrone i to ledninger. Relæ kredsløb.
En god ingeniør, en elektronikingeniør, sagde, at hvis der angiveligt er et relæ i kredsløbet, så skal det forbedres. Og man kan ikke være uenig i dette: relækontakternes kontaktaktiveringsressource er kun et par hundrede, måske tusinder af gange, mens en transistor, der arbejder med en frekvens på mindst 1 KHz, skifter 1000 switches hvert sekund.
Felt-effekt transistor kredsløb
Denne ordning blev foreslået i tidsskriftet "Radio" nr. 9 fra 2006. Det er vist i figur 1.
Kredsløbets algoritme er den samme som i de to foregående: med hvert kortvarigt klik på kontakten er der tilsluttet en ny gruppe lamper. Kun i disse ordninger er der én gruppe, og i hele disse to.
Det er let at se, at grundlaget for kredsløbet er en tocifret tæller lavet på K561TM2-chippen, der indeholder 2 D - flip-flops i et hus. Disse triggere indeholder en almindelig tocifret binær tæller, der kan tælles i henhold til algoritmen 00b, 01b, 10b, 11b og igen i samme rækkefølge 00b, 01b, 10b, 11b ... Bogstavet "b" angiver, at tallene er i det binære system tallet. Den mindste bit i disse numre svarer til den direkte output fra trigger DD2.1 og den senior bit til den direkte output DD2.2. Hver enhed i disse numre angiver, at den tilsvarende transistor er åben og den tilsvarende gruppe af lamper er tilsluttet.
Således opnås følgende algoritme til at tænde for lamperne. Lampe EL1 lyser så snart kontakten SA1 lukker. Når der trykkes kort på afbryderen, lyser lamperne i følgende kombinationer: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL3 & EL4); (EL1 & EL2 & EL3 & EL4).
For at udføre koblingen ifølge den angivne algoritme er det nødvendigt at anvende tællepulser til input C på den mindst betydningsfulde bit af tælleren DD2.1 i øjeblikket for hvert klik på kontakten SA1.
Figur 1. Lysekronens kontrolkredsløb på felteffekttransistorer
Counter management
Det udføres af to impulser. Den første af dem er tæller-nulstillingspuls, og den anden er tællepulsen, der skifter lamper.
Tæller nulstil puls
Når du tænder for enheden efter en lang lukning (mindst 15 sekunder) elektrolytisk kondensator C1 helt afladet. Når afbryderen SA1 er lukket, genererer den pulserende spænding fra ensretterbroen VD2 med en frekvens på 100 Hz gennem modstanden R1 spændingimpulser begrænset af Zener-dioden VD1 ved 12V. Med disse impulser begynder en elektrolytisk kondensator C1 at oplade gennem afkoblingsdioden VD4. På dette tidspunkt genererer differentiel kæde C3, R4 en højt niveau puls ved R - indgange af triggere DD2.1, DD2.2, og tælleren nulstilles til tilstand 00. Transistorer VT1, VT2 lukkes, så når lysekronen tændes for første gang, lyser ikke lamperne EL2 ... EL4. Kun EL-lampen forbliver tændt, da den tændes direkte af kontakten.
Tælle pulser
Gennem dioden VD3 oplader de impulser, der genereres af zenerdioden VD1, kondensatoren C2 og holder den i en ladet tilstand. Derfor output logisk element DD1.3 lavt logikniveau.
Når afbryderen SA1 åbnes i kort tid, stopper rippelspændingen fra ensretteren. Derfor formår kondensatoren C2 at aflade, hvilket vil tage ca. 30ms, og et højt logisk niveau indstilles ved udgangen fra DD1.3-elementet - et spændingsfald dannes fra et lavt niveau til et højt, eller som det ofte kaldes den stigende kant af pulsen. Det er denne stigende front, der sætter DD2.1-udløseren til en enkelt tilstand og forbereder sig på at tænde lampen.
Hvis du ser nøje på billedet i diagram D, en trigger, kan du bemærke, at dens urindgang C begynder med et skråt segment, der går fra venstre - op - til højre.Dette segment indikerer, at udløseren udløses ved input C langs den stigende kant af pulsen.
Her er tiden til at huske den elektrolytiske kondensator C1. Tilsluttet via en afkoblingsdiode VD4, kan den kun tømmes gennem mikrokredsløb DD1 og DD2, med andre ord for at holde dem i funktionsdygtig tilstand i nogen tid. Spørgsmålet er, hvor længe?
Chips i K561-serien kan arbejde i området for forsyningsspændingen 3 ... 15V, og i den statiske tilstand beregnes den strøm, der forbruges af dem, i enheder af mikroampler. Derfor sker der ved denne konstruktion en fuld udladning af kondensatoren ikke tidligere end efter 15 sekunder og derefter takket være modstanden R3.
Da kondensatoren Cl næsten ikke er afladet, genereres der ikke en nulstillingspuls, når afbryderen SA1 lukkes, af kæden C3, R4, så tælleren forbliver i den tilstand, den modtog efter den næste tællepuls. Til gengæld genereres en tællepuls i øjeblikket af åbning af SA1, hver gang øget tællerens tilstand med en. Efter lukning af SA1 tilføres netspændingen til kredsløbet, og lampen EL1 og lamper EL2 ... EL4 lyser i overensstemmelse med tællerstatusen.
Med den moderne udvikling af halvlederteknologier nøgle (skifte) kaskader udført på felteffekttransistorer (MOSFET). At fremstille sådanne nøgler på bipolære transistorer betragtes nu som simpel uanstændigt. I dette kredsløb er dette transistorer af typen BUZ90A, som giver dig mulighed for at kontrollere glødelamper med en effekt op til 60 W, og når du bruger energibesparende lamper, er denne effekt mere end nok.
En anden valgmulighed
Figur 2 viser en mulig variant af det netop betragtede skema.
Figur 2. Kontrolkredsløb for 5 (3) -x lampekrone
I stedet for en tæller på D-flip-flops bruges skifteregisteret K561IR2 i kredsløbet. I et hus i mikrokredsløbet indeholder 2 sådanne registre. Kun en bruges i kredsløbet, dens konklusioner i kredsløbet er vist i parentes. En sådan udskiftning gjorde det muligt at reducere antallet af trykte ledere på tavlen lidt, eller forfatteren havde simpelthen ikke en anden chip. Men generelt udadtil har intet ændret sig i kredsløbet.
Logikken i skiftregisteret er meget enkel. Hver puls, der ankommer til input C, overfører indholdet af input D til output 1 og udfører også en forskydning af information i henhold til 1-2-4-8-algoritmen.
Da indgangen D i dette kredsløb simpelthen loddes til + strømforsyningen i mikrokredsløbet (konstant "log. Enhed"), vises enheder ved udgangene ved hver forskydningsimpuls ved indgang C. Således forekommer antændelsen af lamperne i sekvensen: 0000, 0001, 0011, 0000. Hvis du ikke glemmer lampen EL1, vil koblingssekvensen med den være som følger: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL2 & EL3).
Den første kombination 0000 vises, når lysekronen oprindeligt tændes under påvirkning af en nulstillingspuls genereret af differentiekæden C3, R4, som i det foregående skema. Den sidste nulkombination vil også vises på grund af nulstillingen af registeret, men kun denne gang kommer nulstillingssignalet gennem dioden VD4, så snart output 4 vises signalet logisk 1, dvs. ved det fjerde klik på kontakten.
De resterende elementer i kredsløbet kender vi os allerede fra beskrivelsen af det foregående. En forskydningsimpulsformer er samlet på K561LA7-chippen (før det var en LA-indgang med tre indgange, også tændt af en inverter), og den elektrolytiske kondensator C1 fungerer som en strømkilde til chips under et kort klik på kontakten. Udgangstasterne er alle de samme MOSFET'er, dog en anden type IRF740, som generelt ikke ændrer noget.
Thyristor-styringskredsløb
Af en eller anden grund skiftede de foregående kredsløb lamperne ved hjælp af felteffekttransistorer, skønt tyristorer og triacs. Et kredsløb ved hjælp af en tyristor er vist i figur 3.
Figur 3. Lysekronens kontrolkredsløb på tyristorer
Som i tidligere skemaer tænder en EL3-lampe simpelthen, når SA1-kontakten lukkes. Lampegruppe EL1, EL2 tændes, når der klikkes på SA1-kontakten igen. Ordningen fungerer som følger.
Når SA1 først lukkes, lyser EL3-lampen, og på samme tid føres den pulserende spænding fra ensretterbroen gennem modstanden R4 til en spændingsstabilisator, der er lavet på zener-dioden VD1 og kondensator C1, der hurtigt oplades til zenerdiodenes stabiliseringsspænding. Denne spænding bruges til at drive DD1-chippen.
Samtidig begynder den elektrolytiske kondensator C2 at oplade gennem modstanden R2 og ikke meget hurtigt. På dette tidspunkt er udgangen fra elementet DD1.1 et højt niveau, der oplader kondensatoren C3, så der er et plus på dens højre side i henhold til skemaet.
Så snart opladningen af kondensatoren C3 når niveauet for en logisk enhed, vises der et lavt niveau ved udgangen fra elementet DD1.1, men ved indgangene til elementerne DD1.2 DD1.3 på grund af den ladede kondensator C3 og afkoblingsdioden VD4 forbliver et højt niveau. Derfor holdes et lavt niveau ved udgangene 4 og 10 af elementet DD1, hvilket holder transistoren VT1 lukket. Thyristor VS1 er også lukket, så lamperne ikke tændes.
Med et kort klik på afbryderen SA1 udlades kondensatoren C1 hurtigt nok, hvorved mikrokredsløbet kobles fra. Kondensatorens C2's udladningskonstant er meget højere, med klassificeringerne angivet på kredsløbet i mindst 1 sekund. Derfor vil kondensatoren C3 hurtigt oplades i den modsatte retning - plus vil være på dens venstre foring i henhold til skemaet.
Hvis det på tid mindre end et sekund er det tid til at tænde lysekronen igen, så ved indgangen til elementet DD1.1 på grund af, at kondensatoren C1 ikke har tid til at aflade, vil et højspændingsniveau allerede være til stede, og ved indgange til elementerne DD1.2, DD1.3 lavt, indstillet i retningen for kondensatorens C3 ladning. Ved udgangene 4 og 10 af elementet DD1 indstilles et højt niveau, der åbner transistoren VT1, og som igen er tyristoren VS1, der tænder lamperne EL1, EL2. I fremtiden opretholdes denne tilstand af elementet DD1 ved feedback gennem modstanden R3.
Mikrokontroller kontrol af en lysekrone
Ordninger til mikrocontrollere Ikke uden grund betragtes det som ganske enkelt i kredsløbsdesign. Ved at tilføje et lille antal vedhæftede filer kan du få en meget funktionel enhed. Det er sandt, at den pris, der betales for en sådan kredsløbsenkelthed, er at skrive programmer, uden hvilke mikrokontrolleren, selv en meget kraftig en, bare er et stykke jern. Men med et godt program bliver dette stykke jern i nogle tilfælde til et kunstværk.
Styringskredsløbet for lysekronen på mikrokontrolleren er vist i figur 4.
Figur 4. Lysekronens kontrolkredsløb på mikrokontrolleren
Som alle de foregående styres kredsløbet kun af en netværksafbryder SW1. Klik på kontakten giver ikke kun mulighed for at vælge antallet af lamper, der er tændt, men også at tænde dem glat for at indstille den ønskede lysstyrke. Derudover giver det dig mulighed for at simulere tilstedeværelsen af mennesker i huset - tænde og slukke for belysningen i henhold til en bestemt algoritme. En sådan simpel sikkerhedsanordning.
Tilføjelse til artiklen: Sådan repareres en kinesisk lysekrone - historien om en reparation.
Se også på elektrohomepro.com
: