Двожични лустерски контролни кругови помоћу полуводича

Први део чланка: Како управљати лустером у двије жице. Релејни кругови.

Један добар инжењер, инжењер електронике, рекао је да ако, наводно, у кругу постоји релеј, онда га треба побољшати. И не можемо се сложити с тим: ресурс за активирање контакта релејских контаката износи само неколико стотина, можда и хиљаде пута, док транзистор који ради на фреквенцији од најмање 1 КХз прави 1000 прекидача сваке секунде.

Поље транзистора с ефектом поља

Ова шема предложена је у часопису "Радио" бр. 9 из 2006. Приказана је на слици 1.

Алгоритам круга је исти као и претходна два: сваким краткотрајним кликом на прекидач повезује се нова група сијалица. Само у тим схемама постоји једна група, и у овој целој две.

Лако је видети да је основа склопа двоцифрени бројач направљен на чипу К561ТМ2, који садржи 2 Д - преклопке у једном кућишту. Ови окидачи садрже обичан двоцифрен бинарни бројач који се може рачунати према алгоритму 00б, 01б, 10б, 11б и опет истим редоследом 00б, 01б, 10б, 11б ... Слово "б" означава да су бројеви у бинарном систему нумерирање. Најмањи бит у овим бројевима одговара директном излазу окидача ДД2.1, а старији директном излазу ДД2.2. Свака јединица у овим бројевима означава да је одговарајући транзистор отворен и да је повезана група лампи.

Тако се добија следећи алгоритам за укључивање сијалица. Лампа ЕЛ1 светли чим се прекидач СА1 затвори. Када се прекидач кратко притисне, лампице ће се упалити у следећим комбинацијама: ЕЛ1; (ЕЛ1 и ЕЛ2); (ЕЛ1 & ЕЛ3 & ЕЛ4); (ЕЛ1 & ЕЛ2 & ЕЛ3 и ЕЛ4).

Да би се извршило пребацивање према наведеном алгоритму, потребно је примијенити бројање импулса на улаз Ц најмање значајног бита бројача ДД2.1 у тренутку сваког клика прекидача СА1.

Слика 1. Управљачки круг лустера на пољским транзисторима

Цоунтер манагемент

Изводи се помоћу два импулса. Први од њих је бројач за ресетовање бројача, а други је бројач импулса који пребацује лампе.

Бројач за ресетовање пулса

Када уређај укључите након дужег искључивања (најмање 15 секунди) електролитички кондензатор Ц1 потпуно испражњено. Када је прекидач СА1 затворен, пулсирајући напон из исправљачког моста ВД2 са фреквенцијом 100 Хз кроз отпорник Р1 генерише напонске импулсе ограничене зенер-диодом ВД1 на 12В. Помоћу ових импулса електролитички кондензатор Ц1 почиње да се пуни кроз диоду за одвајање ВД4. У овом тренутку диференцијални ланац Ц3, Р4 генерише висок ниво импулса на Р - улази окидача ДД2.1, ДД2.2, а бројач се ресетира на стање 00. Транзистори ВТ1, ВТ2 су затворени, тако да када први пут укључите лустер, лампе ЕЛ2 ... ЕЛ4 не пале. Остаје само лампица ЕЛ, јер се укључује директно прекидачем.

Бројање импулса

Кроз диоду ВД3 импулси које генерира Зенер диода ВД1 пуне кондензатор Ц2 и одржавају га у напуњеном стању. Дакле, излаз логички елемент ДД1.3 низак логички ниво.

Када се на кратко отвори прекидач СА1, напон пукотине из исправљача престаје. Стога кондензатор Ц2 успева да се празни, што ће трајати око 30 мс, а на излазу ДД1.3 елемента се поставља висок логички ниво - пад напона формира се од ниског до високог, или како се често назива узлазни руб импулса. Управо овај растући предњи део поставља окидач ДД2.1 у једно стање, припремајући се за укључивање лампе.

Ако пажљиво погледате слику у дијаграму Д, окидач, можете приметити да његов исправни улаз Ц почиње нагнутим сегментом који иде с лева нагоре.Овај сегмент означава да се окидач активира на улазу Ц дуж узлазне ивице импулса.

Ево времена да се подсетимо електролитичког кондензатора Ц1. Повезани преко диоде за одвајање ВД4, може се испразнити само кроз микровезу ДД1 и ДД2, другим речима, како би их одржао у радном стању неко време. Питање је колико дуго?

Чипови серије К561 може радити у опсегу напајања 3 ... 15В, а у статичком режиму струја коју они троше израчунава се у јединицама микроампера. Стога се у овом дизајну пуни пражњење кондензатора јавља не раније од 15 секунди, а затим захваљујући отпорнику Р3.

Пошто се кондензатор Ц1 готово не испразни, када се прекидач СА1 затвори, ланац Ц3, Р4 не генерира ресет импулс, па бројач остаје у стању који је примио након следећег броја пулса. Заузврат, импулс за бројање се генерише у тренутку отварања СА1, сваки пут повећавајући стање бројача за један. Након затварања СА1, мрежни напон се примењује у кругу, а лампица ЕЛ1 и лампице ЕЛ2 ... ЕЛ4 светли у складу са статусом бројача.

Са модерним развојем полуводичких технологија, кључних (преклопних) каскада изведено на транзисторима с ефектом поља (МОСФЕТ). Прављење таквих кључева на биполарним транзисторима сада се сматра просто непристојним. У овом кругу ради се о транзисторима типа БУЗ90А, који вам омогућавају да управљате лампама са жарном нити до 60 В, а када користите штедне жаруље, ова снага је више него довољна.

Још једна опција шеме

Слика 2 приказује могућу варијанту само разматране шеме.

Слика 2. Управљачки круг лустера са 5 (3) -к лампа

Уместо бројача на Д-флип-флопсу, у колу се користи регистар померања К561ИР2. У једном кућишту микроконтроле налазе се 2 таква регистра. У кругу се користи само један, а његови закључци у кругу приказани су у заградама. Таква замена омогућила је да се мало смањи број штампаних проводника на плочи, или аутор једноставно није имао други чип. Али генерално, споља се ништа није променило у раду кола.

Логика регистра смена је врло једноставна. Сваки импулс који стиже на улаз Ц преноси садржај улаза Д на излаз 1 и такође врши помак информација према алгоритму 1-2-4-8.

Будући да је у овом кругу улаз Д једноставно лемљен + напајањем микро-склопа (константно "лог. Јединица"), јединице ће се појавити на излазима при сваком смицању импулса на улазу Ц. Дакле, паљење сијалица се одвија редоследом: 0000, 0001, 0011, 0000. Ако не заборавите на лампу ЕЛ1, онда ће са њом редослед пребацивања бити следећи: ЕЛ1; (ЕЛ1 и ЕЛ2); (ЕЛ1 и ЕЛ2 и ЕЛ3).

Прва комбинација 0000 ће се појавити када се лустер у почетку укључи под утицајем ресетираног импулса генерисаног диференцијалним ланцем Ц3, Р4, као у претходној шеми. Последња нулта комбинација ће се такође појавити због ресетирања регистра, али само овај пут сигнал за ресетирање ће доћи кроз диоду ВД4, чим се на излазу 4 појави сигнал логички 1, тј. на четвртом клику прекидача.

Преостали елементи круга већ су нам познати из описа претходног. На чипу К561ЛА7 је монтиран обликовач смицања импулса (пре него што је био трипут ЛА9, који је такође укључио инвертер), а електролитички кондензатор Ц1 делује као извор напајања за чипове током кратког клика на прекидачу. Излазни тастери су исти МОСФЕТ-ови, мада другачији тип ИРФ740, који углавном ништа не мења.

Тиристорски управљачки круг

Из неког разлога, претходни склопови су замењивали лампе помоћу пољских транзистора, мада тиристора и триацс. Круг који користи тиристор приказан је на слици 3.

Слика 3. Управљачки круг лустера на тиристорима

Као и у претходним схемама, једна ЕЛ3 лампица се укључује само кад се СА1 прекидач затвори. Група лампица ЕЛ1, ЕЛ2 се укључује када се поново пребаци прекидач СА1. Шема делује на следећи начин.

Када се СА1 први пут затвори, лампица ЕЛ3 светли, а истовремено се напон који пулсира од исправљачког моста кроз отпорник Р4 доводи до стабилизатора напона направљеног на зенер диоди ВД1 и кондензатору Ц1, који се брзо напуни на напон стабилизације зенер диоде. Овај напон се користи за напајање ДД1 чипа.

У исто време, електролитички кондензатор Ц2 почиње да се пуни кроз отпорник Р2, и то не баш брзо. У овом тренутку, излаз елемента ДД1.1 је висок ниво, који напуни кондензатор Ц3, тако да је са његове десне стране према кругу плус.

Чим набој кондензатора Ц3 достигне ниво логичке јединице, на излазу елемента ДД1.1 ће се појавити низак ниво, али на улазима елемената ДД1.2 ДД1.3, због напуњеног кондензатора Ц3 и диоде за одвајање ВД4, остаће висок ниво. Због тога се на излазима 4 и 10 елемента ДД1 држи ниска разина, која одржава транзистор ВТ1 затвореним. Тиристор ВС1 је такође затворен, тако да лампе не светлују.

Кратким кликом на прекидач СА1, кондензатор Ц1 се празни довољно брзо и тако искључује микро круг. Константа пражњења кондензатора Ц2 много је већа, с тим што су називне вриједности круга наведене најмање 1 секунду. Због тога ће се кондензатор Ц3 брзо напунити у супротном смеру - плус ће бити на левој облози у складу са схемом.

Ако је време мање од једне секунде време да поново укључимо лустер, тада на улазу елемента ДД1.1 због кондензатора Ц1 који се није имао времена испразнити већ ће бити присутан висок напонски ниво, а на улазима елемената ДД1.2, ДД1.3 низак, постављен правцем набоја кондензатора Ц3. На излазима 4 и 10 елемента ДД1 поставља се висок ниво, који отвара транзистор ВТ1, а заузврат је тиристор ВС1, паљење сијалица ЕЛ1, ЕЛ2. У будућности се ово стање елемента ДД1 одржава повратном информацијом преко отпорника Р3.

Управљање лустером микроконтролером

Шеме су укључене микроконтролери Не без разлога сматрају се прилично једноставним у дизајну кола. Додавањем малог броја прилога можете добити веома функционалан уређај. Тачно, цена која се плаћа за такву једноставност круга су писање програма без којих је микроконтролер, чак и веома моћан, само комад гвожђа. Али уз добар програм, овај комад гвожђа се у неким случајевима претвара у уметничко дело.

Управљачки круг лустера на микроконтролеру приказан је на слици 4.

Слика 4. Управљачки круг лустера на микроконтролеру

Као и све претходне, круг контролише само један мрежни прекидач СВ1. Кликови прекидача омогућавају не само да одаберете број укључених лампица, већ и да их глатко укључите, да поставите жељену светлину сјаја. Поред тога, омогућава вам да симулирате присуство људи у кући - укључите и искључите осветљење у складу са одређеним алгоритмом. Тако једноставан сигурносни уређај.

Додатак чланку: Како поправити кинески лустер - прича о једном поправку.