categorii: Articole prezentate » Electronică practică
Număr de vizualizări: 51598
Comentarii la articol: 6

Circuite de control cu ​​candelabre cu două fire care folosesc semiconductori

 

Prima parte a articolului: Cum să controlați un candelabru în două fire. Circuite de releu.

Circuite de control cu ​​candelabre cu două fire care folosesc semiconductoriUn inginer bun, un inginer electronic, a spus că, dacă, presupus, există un releu în circuit, atunci trebuie îmbunătățit. Și nu putem fi de acord cu acest lucru: resursa de acționare a contactelor releului este de doar câteva sute, poate de mii de ori, în timp ce un tranzistor care operează cu o frecvență de cel puțin 1 KHz face 1000 de comutatoare în fiecare secundă.


Circuitul tranzistorului cu efect de câmp

Această schemă a fost propusă în revista „Radio” nr. 9 din 2006. Este prezentată în figura 1.

Algoritmul circuitului este același ca al celor două anterioare: cu fiecare clic pe termen scurt al comutatorului, este conectat un nou grup de lămpi. Doar în aceste scheme există un singur grup și, în ansamblu, două.

Este ușor de observat că baza circuitului este un contor de două cifre, realizat pe cipul K561TM2, care conține 2 D - flip-flops într-o singură carcasă. Acești declanșatori conțin un contor binar de două cifre obișnuit, care poate fi numărat conform algoritmilor 00b, 01b, 10b, 11b și din nou în aceeași ordine 00b, 01b, 10b, 11b ... Litera „b” indică faptul că numerele sunt în sistemul binar. numeral. Bitul de ordin redus din aceste numere corespunde la ieșirea directă a declanșatorului DD2.1, iar cea superioară la ieșirea directă a DD2.2. Fiecare unitate din aceste numere indică faptul că tranzistorul corespunzător este deschis și grupul corespunzător de lămpi este conectat.

Astfel, se obține următorul algoritm pentru aprinderea lămpilor. Lampa EL1 luminează imediat ce se închide comutatorul SA1. Când comutatorul este apăsat scurt, lămpile se vor aprinde în următoarele combinații: EL1; (EL1 și EL2); (EL1 și EL3 și EL4); (EL1 și EL2 și EL3 și EL4).

Pentru a efectua comutarea conform algoritmului indicat, este necesară aplicarea impulsurilor de numărare la intrarea C a bitului cel mai puțin semnificativ al contorului DD2.1 la fiecare clic al comutatorului SA1.

Circuitul de control al candelabrului tranzistor cu efect de câmp

Figura 1. Circuitul de control al candelabrului pe tranzistoarele cu efect de câmp


Contrare management

Se realizează prin două impulsuri. Primul dintre ele este pulsul de resetare a contorului, iar al doilea este impulsul de numărare care comută lămpile.


Contor resetare puls

Când porniți dispozitivul după o oprire lungă (cel puțin 15 secunde) condensator electrolitic C1 complet externat. Când comutatorul SA1 este închis, tensiunea pulsantă de la puntea redresoare VD2 cu o frecvență de 100 Hz prin rezistența R1 generează impulsuri de tensiune limitate de dioda Zener VD1 la 12V. Cu aceste impulsuri, un condensator electrolitic C1 începe să se încarce prin dioda de decuplare VD4. În acest moment, lanțul diferențial C3, R4 generează un impuls de nivel înalt la R - intrările declanșatoarelor DD2.1, DD2.2, iar contorul este resetat la starea 00. Tranzistoarele VT1, VT2 sunt închise, deci atunci când porniți candelabru, lămpile EL2 ... EL4 nu se aprind. Doar lampa EL rămâne aprinsă, deoarece este pornită direct de întrerupător.



Numărarea impulsurilor

Prin intermediul diodei VD3, impulsurile generate de dioda Zener VD1 încarcă condensatorul C2 și îl mențin într-o stare de încărcare. Prin urmare, rezultatul element logic DD1.3 nivel logic scăzut.

Când întrerupătorul SA1 este deschis pentru o perioadă scurtă de timp, tensiunea de ondulare de la redresor se oprește. Prin urmare, condensatorul C2 reușește să se descarce, care va dura aproximativ 30ms, iar la ieșirea elementului DD1.3 este stabilit un nivel logic ridicat - o cădere de tensiune se formează de la un nivel scăzut la unul înalt, sau cum este adesea numit marginea în creștere a pulsului. Este acest front în creștere care stabilește declanșarea DD2.1 la o singură stare, pregătindu-se să pornească lampa.

Dacă te uiți atent la imagine în diagrama D, un declanșator, puteți observa că intrarea sa în ceas C începe cu un segment înclinat care merge de la stânga - în sus la dreapta.Acest segment indică faptul că declanșatorul este declanșat la intrarea C de-a lungul marginii în creștere a pulsului.

Aici este momentul să reamintim condensatorul electrolitic C1. Conectată printr-o diodă decuplarea VD4, poate fi descărcată doar prin microcircuite DD1 și DD2, cu alte cuvinte, pentru a le menține în condiții de lucru o perioadă de timp. Întrebarea este cât timp?

Jetoane din seria K561 poate funcționa în intervalul tensiunii de alimentare 3 ... 15V, iar în modul static, curentul consumat de acestea este calculat în unități de microampe. Prin urmare, în acest proiect, o descărcare completă a condensatorului are loc nu mai devreme decât după 15 secunde și apoi, datorită rezistenței R3.

Deoarece condensatorul C1 este aproape că nu este descărcat, atunci când întrerupătorul SA1 se închide, un impuls de resetare nu este generat de lanțul C3, R4, astfel încât contorul să rămână în starea că a primit după următorul impuls de numărare. La rândul său, un impuls de numărare este generat în momentul deschiderii SA1, crescând de fiecare dată starea contorului. După închiderea SA1, tensiunea de rețea este aplicată circuitului și lampa EL1 și lămpile EL2 ... EL4 se aprind în conformitate cu starea contorului.

Odată cu dezvoltarea modernă a tehnologiilor cu semiconductor, cascadele cu cheie (comutare) efectuate pe tranzistoare cu efect de câmp (MOSFET). Efectuarea unor astfel de chei pe tranzistoarele bipolare este acum considerată pur și simplu indecentă. În acest circuit, acestea sunt tranzistoare de tip BUZ90A, care vă permit să controlați lămpile incandescente cu o putere de până la 60 W, iar atunci când folosiți lămpi cu economie de energie, această putere este mai mult decât suficientă.


O altă schemă de opțiuni

Figura 2 prezintă o posibilă variantă a schemei tocmai luate în considerare.

5 (3) circuit de control lustre lampa

Figura 2. Circuitul de control al candelabrului cu lampa 5 (3) -x

În loc de contor pe D-flip-flops, registrul de schimb K561IR2 este utilizat în circuit. Într-o carcasă a microcircuitului conține 2 astfel de registre. Doar unul este utilizat în circuit, concluziile sale în circuit sunt prezentate între paranteze. O astfel de înlocuire a permis reducerea ușoară a numărului de conductoare tipărite pe placă sau autorul pur și simplu nu avea un alt cip. Dar, în general, în exterior, nimic nu s-a schimbat în funcționarea circuitului.

Logica registrului de schimburi este foarte simplă. Fiecare impuls care ajunge la intrarea C transferă conținutul intrării D la ieșirea 1 și, de asemenea, efectuează o schimbare de informații conform algoritmului 1-2-4-8.

Întrucât în ​​acest circuit, intrarea D este simplă lipită la sursa + de alimentare a microcircuitului (constant „log. Unit”), unitățile vor apărea la ieșiri la fiecare impuls de forfecare la intrarea C. Astfel, aprinderea lămpilor are loc în succesiunea: 0000, 0001, 0011, 0000. Dacă nu uitați de lampa EL1, atunci cu ea secvența de comutare va fi următoarea: EL1; (EL1 și EL2); (EL1 și EL2 și EL3).

Prima combinație 0000 va apărea atunci când candelabrul este pornit inițial sub influența unui impuls de resetare generat de lanțul diferențial C3, R4, ca în schema anterioară. Ultima combinație zero va apărea, de asemenea, datorită resetării registrului, dar numai de această dată semnalul de resetare va trece prin dioda VD4, imediat ce ieșirea 4 apare semnalul logic 1, adică. la al patrulea clic al comutatorului.

Elementele rămase ale circuitului ne sunt deja familiare din descrierea precedentului. Un model de forfecare a forței de forfecare este asamblat pe un cip K561LA7 (înainte de a fi un LA9 cu trei intrări, pornit și de un invertor), iar condensatorul electrolitic C1 acționează ca o sursă de alimentare pentru jetoane în timpul unui scurt clic al comutatorului. Tastele de ieșire sunt aceleași MOSFET-uri, deși un tip diferit de IRF740, care în general nu schimbă nimic.


Circuitul de control al tiristorului

Din anumite motive, circuitele anterioare au schimbat lămpile folosind tranzistoare cu efect de câmp, deși tiristori și triace. În figura 3 este prezentat un circuit care utilizează tiristor.

Circuitul de control al tiristorului

Figura 3. Circuitul de control al candelabrului pe tiristori

Ca și în schemele anterioare, o lampă EL3 se aprinde pur și simplu când se închide comutatorul SA1. Grupul de lămpi EL1, EL2 se aprinde când butonul SA1 este din nou apăsat. Schema funcționează după cum urmează.

Când SA1 este închis pentru prima dată, lampa EL3 se aprinde și, în același timp, tensiunea pulsantă de la puntea redresoare prin rezistența R4 este furnizată unui stabilizator de tensiune realizat pe dioda Zener VD1 și condensatorul C1, care este încărcat rapid la tensiunea de stabilizare a diodei Zener. Această tensiune este utilizată pentru a alimenta cipul DD1.

În același timp, condensatorul electrolitic C2 începe încărcarea prin rezistența R2 și nu foarte repede. În acest moment, ieșirea elementului DD1.1 este un nivel ridicat, care încarcă condensatorul C3, astfel încât există un plus pe partea dreaptă a acestuia conform schemei.

De îndată ce încărcarea condensatorului C3 atinge nivelul unei unități logice, la ieșirea elementului DD1.1 va apărea un nivel scăzut, dar la intrările elementelor DD1.2 DD1.3, datorită condensatorului încărcat C3 și a diodei de decuplare VD4, va rămâne un nivel ridicat. Prin urmare, la ieșirile 4 și 10 ale elementului DD1, se menține un nivel scăzut, care menține tranzistorul VT1 închis. Thyristor VS1 este de asemenea închis, astfel încât lămpile să nu se aprindă.

Cu un scurt clic pe comutatorul SA1, condensatorul C1 se descarcă destul de rapid, deconectând astfel microcircuitul. Constanta de descărcare a condensatorului C2 este mult mai mare, cu indicările indicate pe circuit timp de cel puțin 1 secundă. Prin urmare, condensatorul C3 se va reîncărca rapid în direcția opusă - plus va fi pe căptușeala stângă în conformitate cu schema.

Dacă în timp mai puțin de o secundă este timpul să porniți din nou candelabrul, atunci la intrarea elementului DD1.1 datorită condensatorului C1 care nu a avut timp să se descarce, un nivel de înaltă tensiune va fi deja prezent, iar la intrările elementelor DD1.2, DD1.3 scăzute, setate de direcția de încărcare a condensatorului C3. La ieșirile 4 și 10 ale elementului DD1, este setat un nivel ridicat, care deschide tranzistorul VT1 și care, la rândul său, este tiristorul VS1, aprinzând lămpile EL1, EL2. În viitor, această stare a elementului DD1 este menținută prin feedback prin rezistența R3.


Controlul micro-controler al unui candelabru

Scheme activate microcontrolere Nu fără motiv sunt considerate destul de simple în proiectarea circuitului. Prin adăugarea unui număr mic de atașamente puteți obține un dispozitiv foarte funcțional. Este adevărat, prețul plătit pentru o asemenea simplitate a circuitului este scrierea programelor fără de care microcontrolerul, chiar unul foarte puternic, este doar o bucată de fier. Dar, cu un program bun, această piesă de fier se transformă în unele cazuri într-o operă de artă.

Circuitul de control al candelabrului de pe microcontroler este prezentat în figura 4.

Circuitul de control al candelabrului de pe microcontroler

Figura 4. Circuitul de control al candelabrului de pe microcontroler

Ca toate cele anterioare, circuitul este controlat de un singur comutator de rețea SW1. Clicurile întrerupătorului permit nu numai să selecteze numărul de lămpi aprinse, dar pentru a le face să pornească fără probleme, setați luminozitatea dorită a strălucirii. În plus, vă permite să simulați prezența oamenilor în casă - porniți și stingeți iluminatul conform unui anumit algoritm. Un astfel de dispozitiv de securitate simplu.

Adaos la articol: Cum să repare un candelabru chinez - povestea unei reparații.

Consultați și la i.electricianexp.com:

  • Jetoane logice. Partea 5 - Un vibrator
  • Cum să repare un candelabru chinez - povestea unei reparații
  • Cum să controlați un candelabru în două fire. Circuite de releu
  • Jetoane logice. Partea 10. Cum să scapi de respirația contactelor
  • Jetoane logice. Partea 8. D - declanșator

  •  
     
    Comentarii:

    # 1 a scris: Iuri Alexandrovici | [Cite]

     
     

    Circuitul din figura 3 nu va funcționa, deoarece tiristorul deschis va ocoli alimentarea întregului circuit, după care, atunci când treceți prin zero (0,01 sec), tiristorul se va închide. Astfel, o singură lampă va funcționa.

     
    Comentarii:

    # 2 a scris: Sander_ | [Cite]

     
     

    Iuri Alexandrovici,
    Înainte de a revendica, trebuie doar să vă asamblați.
    Sau studiați circuitele, diverse dispozitive.
    Totul funcționează grozav și a fost folosit de mulți ani de către oameni.
    Autorul.
    În w. Radio nu sunt prosti care stau.
    Există o modificare a clarității includerii la această schemă.
    Publicat și în J. Radio.

     
    Comentarii:

    # 3 a scris: Samodelkin | [Cite]

     
     

    Pe internet am găsit o grămadă de site-uri cu schema numărul 4, dar niciunul nu are o imprimare sau firmware. Nu fiți suficient de amabili pentru a pune toate acestea în acces gratuit. În programare, este Dub și învață puțin târziu.

     
    Comentarii:

    # 4 a scris: Doar paul | [Cite]

     
     

    Sander_,
    Dragă Sander, în numărul ediției, această schemă este tipărită și revizuită sau modificată.

     
    Comentarii:

    # 5 a scris: Doar paul | [Cite]

     
     
     
    Comentarii:

    # 6 a scris: Sander_ | [Cite]

     
     

    Doar paul,
    Schema în sine în J. Radio 1995 №11 p. 32
    Finalizare în J. Radio 1997 Nr. 11 p. 60.

    Pentru o descărcare mai precisă a condensatorului, sunt instalate o altă rezistență și o diodă paralelă.