Przełącznik elektroniczny. Obwody elektronicznego wyłącznika zasilania

Obecnie w sprzęcie elektronicznym często stosuje się przełączniki elektroniczne, w których jednym przyciskiem można je włączać i wyłączać. Można sprawić, że taki przełącznik będzie mocny, ekonomiczny i mały, używając tranzystora przełączającego z efektem polowym i cyfrowego układu CMOS.

Schemat prostego przełącznika pokazano na ryc. 1. Tranzystor VT1 pełni funkcje klucza elektronicznego, a wyzwalacz DD1 steruje nim. Urządzenie jest stale podłączone do źródła zasilania i pobiera niewielki prąd - jednostki lub dziesiątki mikroamperów.

Jeżeli bezpośrednie wyjście wyzwalacza jest na wysokim poziomie logicznym, wówczas tranzystor zostaje zamknięty, a obciążenie zostaje odłączone od zasilania. Gdy styki przycisku SB1 zostaną zwarte, wyzwalacz przejdzie w stan przeciwny, a na jego wyjściu pojawi się niski poziom logiczny. Tranzystor VT1 otworzy się i napięcie zostanie dostarczone do obciążenia. Urządzenie pozostanie w tym stanie do momentu ponownego zwarcia styków przycisków. Następnie tranzystor się zamknie, obciążenie zostanie odłączone od zasilania.

Tranzystor wskazany na schemacie ma rezystancję kanału 0,11 oma, a maksymalny prąd drenu może osiągnąć 18 A. Należy wziąć pod uwagę, że napięcie bramka-dren, przy którym tranzystor otwiera się, wynosi 4...4,5 V. Przy napięcie zasilania 5, ..7 V. Prąd obciążenia nie powinien przekraczać 5 A, w przeciwnym razie spadek napięcia na tranzystorze może przekroczyć 1 V. Jeśli napięcie zasilania jest wyższe, prąd obciążenia może osiągnąć 10... 12 A.

Gdy prąd obciążenia nie przekracza 4 A, tranzystor można zastosować bez radiatora. Jeżeli prąd jest większy należy zastosować radiator lub zastosować tranzystor o mniejszej rezystancji kanału. Nietrudno go wybrać z tabeli referencyjnej podanej w artykule „Mocne tranzystory przełączające firmy International Rektifier” w „Radio”, 2001, nr 5, s. 45.

Takiemu wyłącznikowi można przypisać także inne funkcje, np. automatyczne wyłączenie obciążenia w przypadku spadku lub przekroczenia zadanej wartości napięcia zasilania. W pierwszym przypadku może to być konieczne przy zasilaniu sprzętu z akumulatora, aby zapobiec jego nadmiernemu rozładowaniu, w drugim w celu zabezpieczenia sprzętu przed przepięciem.

Schemat wyłącznika elektronicznego z funkcją wyłączania przy spadku napięcia pokazano na rys. 2. Zawiera dodatkowo tranzystor VT2, diodę Zenera, kondensator i rezystory, z których jeden jest regulowany (R4).

Po naciśnięciu przycisku SB 1 tranzystor polowy VT1 otwiera się i do obciążenia podawane jest napięcie. Ze względu na ładowanie kondensatora C1 napięcie na kolektorze tranzystora w początkowej chwili nie przekroczy 0,7 V, tj. będzie niski poziom logiczny. Jeżeli napięcie na obciążeniu stanie się większe niż wartość ustawiona przez rezystor dostrajający, do podstawy tranzystora zostanie dostarczone napięcie wystarczające do jego otwarcia. W takim przypadku wejście „S” wyzwalacza pozostanie na niskim poziomie logicznym, a przycisk może włączać i wyłączać zasilanie obciążenia.

Gdy tylko napięcie spadnie poniżej ustawionej wartości, napięcie na silniku rezystora trymera stanie się niewystarczające do otwarcia tranzystora VT2 - zamknie się. W takim przypadku napięcie na kolektorze tranzystora wzrośnie do wysokiego poziomu logicznego, który trafi na wejście „S” wyzwalacza. Wysoki poziom pojawi się również na wyjściu wyzwalacza, co doprowadzi do zamknięcia tranzystora polowego. Obciążenie zostanie odłączone od zasilania. Naciśnięcie przycisku w tym przypadku spowoduje jedynie krótkotrwałe załączenie obciążenia i jego późniejsze odłączenie.

Aby wprowadzić zabezpieczenie przed nadmiernym napięciem zasilania, maszynę należy uzupełnić o tranzystor VT3, diodę Zenera VD2 i rezystory R5, R6. W tym przypadku urządzenie działa podobnie do opisanego powyżej, ale gdy napięcie wzrośnie powyżej pewnej wartości, tranzystor VT3 otworzy się, co doprowadzi do zamknięcia VT2, pojawienia się wysokiego poziomu na wejściu „S” spustu i zamknięcia tranzystora polowego VT1.

Oprócz tych wskazanych na schemacie, w urządzeniu można zastosować mikroukład K561TM2, tranzystory bipolarne KT342A-KT342V, KT3102A-KT3102E i diodę Zenera KS156G. Rezystory stałe - MLT, S2-33, R1-4, rezystory dostrojone - SPZ-3, SPZ-19, kondensator - K10 17, przycisk - dowolny mały z funkcją samoresetowania.

W przypadku stosowania części do montażu powierzchniowego (chip CD4013, tranzystory bipolarne KT3130A-9 - KT3130G-9, dioda Zenera BZX84C4V7, stałe rezystory P1-I2, kondensator K10-17v) można je umieścić na płytce drukowanej (ryc. 3) wykonane z jednostronnej folii z włókna szklanego o wymiarach 20x20 mm. Wygląd zamontowanej płytki pokazano na ryc. 4.

Wydawałoby się, że nie jest to prostsze, włączyłem zasilanie i urządzenie zawierające MK zaczęło działać. Jednak w praktyce zdarzają się przypadki, gdy konwencjonalny mechaniczny przełącznik dwustabilny nie nadaje się do tych celów. Przykłady ilustrujące:

  • mikroprzełącznik dobrze pasuje do projektu, ale jest przeznaczony do niskiego prądu przełączania, a urządzenie zużywa o rząd wielkości więcej;
  • konieczne jest zdalne włączenie/wyłączenie zasilania za pomocą sygnału poziomu logicznego;
  • Włącznik zasilania wykonany jest w formie przycisku dotykowego (quasi-dotykowego);
  • Wymagane jest wykonanie „triggerowego” włączenia/wyłączenia zasilania poprzez wielokrotne naciśnięcie tego samego przycisku.

W tym celu potrzebne są specjalne rozwiązania obwodów, oparte na zastosowaniu elektronicznych przełączników tranzystorowych (ryc. 6.23, a...m).

Ryż. 6.23. Obwody zasilania elektroniki (początek):

a) SI to „tajny” przełącznik używany do ograniczania nieautoryzowanego dostępu do komputera. Przełącznik małej mocy otwiera/zamyka tranzystor polowy VT1, który dostarcza energię do urządzenia zawierającego MK. Gdy napięcie wejściowe jest wyższe niż +5,25 V, konieczne jest zainstalowanie dodatkowego stabilizatora przed MK;

b) włączenie/wyłączenie zasilania +4,9 V cyfrowym sygnałem ON-OFF poprzez element logiczny DDI i tranzystor przełączający VT1

c) Przycisk „quasi-dotykowy” małej mocy SB1 powoduje włączenie/wyłączenie zasilania +3 V poprzez układ DDL. Kondensator C1 zmniejsza „odbicie” styku. Dioda HL1 sygnalizuje przepływ prądu przez tranzystor kluczowy VTL. Zaletą układu jest bardzo niski pobór prądu własnego w stanie wyłączonym;

Ryż. 6.23. Elektroniczne obwody zasilania (ciąg dalszy):

d) napięcie zasilania +4,8 V z przyciskiem SBI małej mocy (bez samoresetu). Zasilanie wejściowe +5 V musi mieć zabezpieczenie prądowe, aby tranzystor VTI nie uległ awarii w przypadku zwarcia w obciążeniu;

e) załączenie napięcia +4,6 V sygnałem zewnętrznym £/in. Izolacja galwaniczna jest zapewniona na transoptorze VU1. Rezystancja rezystora RI zależy od amplitudy £/in;

e) przyciski SBI, SB2 muszą być samopowrotne, naciska się je po kolei. Prąd początkowy przepływający przez styki przycisku SB2 jest równy całkowitemu prądowi obciążenia w obwodzie +5 V;

g) Diagram L. Coyle’a. Tranzystor VTI otwiera się automatycznie po podłączeniu wtyczki XP1 do gniazda XS1 (ze względu na szeregowe połączenie rezystorów R1, R3). Jednocześnie sygnał dźwiękowy ze wzmacniacza audio jest dostarczany do urządzenia głównego przez elementy C2, R4. Rezystor RI nie może zostać zamontowany, jeśli rezystancja czynna kanału „Audio” jest niska;

h) podobnie jak na rys. 6.23, v, ale z przełącznikiem na tranzystorze polowym VT1. Pozwala to na zmniejszenie własnego poboru prądu zarówno w stanie wyłączonym, jak i włączonym;

Ryż. 6.23. Obwody zasilania elektroniki (koniec):

i) schemat aktywacji MK na ściśle określony czas. Kiedy styki przełącznika S1 są zamknięte, kondensator C5 zaczyna ładować się przez rezystor R2, otwiera się tranzystor VTI i włącza się MK. Gdy tylko napięcie na bramce tranzystora VT1 spadnie do progu odcięcia, MK wyłącza się. Aby ponownie włączyć należy rozewrzeć styki 57, odczekać krótką pauzę (w zależności od R, C5) i ponownie je zamknąć;

j) izolowane galwanicznie włączanie/wyłączanie zasilania +4,9 V za pomocą sygnałów z portu COM komputera. Rezystor R3 utrzymuje stan zamknięty tranzystora VT1, gdy transoptor VUI jest „wyłączony”;

k) zdalne włączanie/wyłączanie zintegrowanego stabilizatora napięcia DA 1 (Maxim Integrated Products) poprzez port COM komputera. Zasilanie +9 V można zmniejszyć do +5,5 V, ale w tym przypadku konieczne jest zwiększenie rezystancji rezystora R2 tak, aby napięcie na pinie 1 układu DA I było większe niż na pinie 4;

l) stabilizator napięcia DA1 (Micrel) posiada wejście włączające EN, które jest sterowane poziomem logicznym HIGH. Rezystor RI jest potrzebny, aby pin 1 układu DAI nie „wisił się w powietrzu”, na przykład w stanie Z układu CMOS lub gdy złącze jest odłączone.

Prawie każdy radioamator choć raz używał przełączników P2K, które mogą być pojedyncze (z zatrzaskiem lub bez) lub montowane w grupach (bez zatrzasku, zatrzaskiwanie niezależne, zatrzaskiwanie zależne). W niektórych przypadkach bardziej celowe jest zastąpienie takich przełączników elektronicznymi zamontowanymi na mikroukładach TTL. To właśnie o tych przełącznikach będziemy mówić.

Przełącznik zatrzaskowy. Odpowiednikiem w obwodach cyfrowych takiego przełącznika jest przerzutnik z wejściem zliczającym. Przy pierwszym naciśnięciu spust przechodzi w jeden stan stabilny, a po ponownym naciśnięciu przechodzi w stan przeciwny. Niemożliwe jest jednak bezpośrednie sterowanie wejściem zliczającym spustu za pomocą przycisku ze względu na odbicie jego styków w momencie zamykania i otwierania. Jedną z najczęstszych metod radzenia sobie z odbiciem jest użycie przycisku przełącznika w połączeniu ze statycznym wyzwalaczem. Przyjrzyjmy się ryc. 1.

Ryc.1

W stanie początkowym wyjścia elementów DD1.1 i DD1.2 wynoszą odpowiednio „1” i „0”. Po naciśnięciu przycisku SB1 już pierwsze zwarcie jego normalnie otwartych styków powoduje przełączenie spustu zamontowanego na DD1.1 i DD1.2, a odbicie styku nie ma wpływu na jego dalszy los - aby spust powrócił do stanu pierwotnego , należy zastosować zero logiczne do jego dolnego elementu . Może się to zdarzyć tylko po zwolnieniu przycisku i ponownie drgania nie będą miały wpływu na niezawodność przełączania. Następnie nasz statyczny wyzwalacz steruje zwykłym licznikiem, który jest przełączany przez wejście C zboczem sygnału z wyjścia DD1.2.

Poniższy obwód (ryc. 2) działa podobnie, ale pozwala zaoszczędzić jeden przypadek, ponieważ druga połowa układu DD1 służy jako statyczny wyzwalacz.

Ryc.2

Jeśli użycie przycisków ze stykami przełączającymi jest niewygodne, można skorzystać ze schematu pokazanego na ryc. 3.

Ryc.3

Wykorzystuje łańcuch R1, C1, R2 jako tłumik odbić. W stanie początkowym kondensator jest podłączony do obwodu +5 V i jest rozładowany. Po naciśnięciu przycisku SB1 kondensator rozpoczyna ładowanie. Gdy tylko się naładuje, na wejściu wyzwalacza zliczającego zostanie wygenerowany ujemny impuls, który go przełączy. Ponieważ czas ładowania kondensatora jest znacznie dłuższy niż czas procesów przejściowych w przycisku i wynosi około 300 ns, odbijanie styków przycisku nie wpływa na stan spustu

Przełączniki zatrzaskowe i resetowania głównego. Obwód pokazany na ryc. 4 reprezentuje dowolną liczbę przycisków z niezależnym mocowaniem i jednym ogólnym przyciskiem resetowania.

Ryc.4

Każdy przełącznik jest wyzwalaczem statycznym, uruchamianym osobnym przyciskiem. Ponieważ w przypadku pojawienia się nawet krótkiego niskiego poziomu spust przełącza się jednoznacznie i jest utrzymywany w tej pozycji do momentu pojawienia się sygnału „reset” na drugim wejściu, obwód tłumiący dla styków przycisku nie jest potrzebny. Wejścia resetowania wszystkich przerzutników są połączone i podłączone do przycisku SBL, który jest wspólnym przyciskiem resetowania. W ten sposób możesz włączyć każdy wyzwalacz osobnym przyciskiem, ale możesz go wyłączyć tylko na raz za pomocą przycisku „Reset”.

Ukryte przełączniki. W tym schemacie każdy przycisk włącza swój statyczny spust i jednocześnie resetuje wszystkie pozostałe. W ten sposób otrzymujemy analogię linii przycisków P2K z zależnym mocowaniem (ryc. 5).

Ryc.5

Podobnie jak w poprzednim obwodzie, każdy przycisk włącza własny spust, ale jednocześnie uruchamia obwód resetowania zamontowany na tranzystorze VT2 i elementach DK.3, DK.4. Rozważmy działanie tego węzła. Załóżmy, że musimy włączyć pierwszy wyzwalacz (elementy D1.1, D1.2). Po naciśnięciu przycisku SB1 niski poziom (ponieważ kondensator C1 jest rozładowany) spowoduje przełączenie wyzwalacza (wejście elementu D1.1). Kondensator natychmiast rozpocznie ładowanie przez obwód SB1, R8. Gdy tylko napięcie na nim wzrośnie do około 0,7 V, tranzystor VT1 otwiera się, ale dla elementu D1.1 napięcie to jest nadal logiczne „0”.

Tranzystor natychmiast przełączy wyzwalacz Schmidta na elementy DK.3, DK.4, co wygeneruje krótki impuls na wejściach resetujących wszystkich wyzwalaczy. Wszystkie wyzwalacze zostaną zresetowane (jeśli były wcześniej włączone), z wyjątkiem pierwszego, ponieważ logiczne „0” (napięcie poniżej 1 V) jest nadal podawane na jego górne wejście w obwodzie poprzez przycisk SB1. Zatem opóźnienie w przejściu sygnału resetującego jest wystarczające, aby zatrzymać odbicie styku, ale reset nastąpi szybciej niż zwolnimy przycisk uniemożliwiający włączenie odpowiedniego wyzwalacza

Ciekawy i prosty obwód przełączający z zależnym zatrzaskiem można zbudować na mikroukładzie K155TM8 (rys. 6).

Ryc.6

Po włączeniu zasilania łańcuch R6 i C1 resetuje wszystkie przerzutniki, a ich bezpośrednie wyjścia ustawiane są na niski poziom logiczny. Na wejściach D poziom jest również niski, ponieważ wszystkie są podłączone za pomocą własnego przycisku do wspólnego przewodu. Załóżmy, że przycisk SB1 jest wciśnięty. Wejście pierwszego wyzwalacza jest ustawione na „1” (dzięki R1), a ogólne wejście zegara jest ustawione na „0” (poprzez styk przełączający przycisku). Jak dotąd teoretycznie nic się nie dzieje, ponieważ mikroukład bramkuje dane na dodatnim zboczu. Ale po zwolnieniu przycisku dane z wejść zostaną skopiowane do przerzutników - do 2, 3, 4 - „0”, do 1 - „1”, ponieważ dodatnie zbocze na wejściu C pojawia się przed górnymi stykami SB1 w obwodzie są zamknięte. Po naciśnięciu dowolnego innego przycisku cykl się powtórzy, ale wartość „1” zostanie zapisana w spuście, którego przycisk został naciśnięty. Tak jest w teorii. W praktyce w wyniku odbicia styku dane z wejścia zostaną nadpisane natychmiast po naciśnięciu przycisku i nie ulegną zmianie po jego zwolnieniu.

Wszystkie powyższe schematy z zależnym zatrzaskiem mają jedną istotną wadę, która jest również charakterystyczna dla przełączników P2K - możliwość „zatrzaśnięcia” kilku przycisków po ich jednoczesnym naciśnięciu. Obwód zamontowany na enkoderze priorytetowym pozwoli tego uniknąć (ryc. 7).

Ryc.7

Obwód oczywiście wygląda dość nieporęcznie, ale w rzeczywistości składa się tylko z trzech budynków bez dodatkowych przystawek i, co ważne, nie wymaga przycisków przełączających. Po naciśnięciu przycisku enkoder priorytetowy DD1 ustawia na swoim wyjściu kod binarny (odwrotny) tego przycisku i potwierdza go sygnałem „stroboskopowym” G, który natychmiast zapisuje dane do układu DD2, pracującego w trybie czterocyfrowym -bitowy rejestr zatrzaskowy równoległy. Tutaj kod jest ponownie odwracany (odwracane są wyjścia rejestru) i trafia do zwykłego binarnego dekodera dziesiętnego DD3. W ten sposób odpowiednie wyjście dekodera jest ustawione na niski poziom, który pozostanie niezmieniony, dopóki nie zostanie naciśnięty inny przycisk. Brak możliwości jednoczesnego wciśnięcia dwóch przycisków zapewnia obwód priorytetowy (o działaniu enkodera priorytetowego pisałem więcej). Ponieważ mikroukład K155IV1 ma na celu zwiększenie pojemności bitowej, głupotą byłoby nie skorzystać z tego i nie zamontować bloku przełączników zatrzaskowych dla 16 przycisków (ryc. 8).

Ryc.8

Nie będę rozwodzić się nad działaniem obwodu, ponieważ szczegółowo opisałem zasadę zwiększania pojemności IV1. Można zobaczyć okablowanie pinów zasilania TTL mikroukładów serii K155 (1533, 555, 133).

Z zasilaniem bateryjnym wszystko jest super, z tą różnicą, że się wyczerpuje, a energię trzeba ostrożnie oszczędzać. Dobrze, gdy urządzenie składa się z jednego mikrokontrolera – wprowadzamy je w stan hibernacji i gotowe. Zużycie własne w trybie uśpienia nowoczesnych MK jest znikome, porównywalne z samorozładowaniem akumulatora, więc nie trzeba się martwić o ładowanie. Ale tutaj jest haczyk: to nie tylko kontroler zasila urządzenie. Często można zastosować różne moduły peryferyjne innych firm, które też lubią jeść, ale nie chcą spać. Zupełnie jak małe dzieci. Każdemu należy przepisać lek uspokajający. Porozmawiajmy o nim.

▌Przycisk mechaniczny
Cóż może być prostszego i bardziej niezawodnego niż styk suchy, otwórz go i śpij dobrze, drogi przyjacielu. Jest mało prawdopodobne, że akumulator przesunie się do punktu, w którym przebije się przez milimetrową szczelinę powietrzną. Urania nie jest w nich opisywana w tym celu. Właśnie taki przełącznik zalecił lekarz. Wciśnięty i wciśnięty.

Jedynym problemem jest to, że pobiera niewielki prąd. Według paszportu 100 mA, a jeśli połączysz równolegle grupy, to do 500-800 mA bez dużej utraty wydajności, chyba że co pięć sekund klikniesz obciążenie reaktywne (cewki przewodzące). Ale urządzenie może zjeść więcej i co wtedy? Przymocuj duży przełącznik do swojego hipsterskiego dzieła niebieską taśmą izolacyjną? Normalna metoda, mój dziadek tak robił przez całe życie i dożył sędziwego wieku.

Przycisk ▌Plus
Ale jest lepszy sposób. Przełącznik można pozostawić słaby, ale wzmocniony tranzystorem polowym. Na przykład tak.

Tutaj przełącznik po prostu bierze i dociska bramkę tranzystora do masy. I otwiera się. A prąd przepływający przez nowoczesne tranzystory jest bardzo wysoki. Na przykład IRLML5203, posiadający obudowę sot23, z łatwością przenosi przez siebie 3A i nie poci się. Ale coś w obudowie DPACK potrafi wyciągnąć kilkanaście, dwa ampery i nie zagotować. Rezystor 100 kOhm podciąga bramkę do zasilacza, zapewniając na niej ściśle określony poziom potencjału, co pozwala utrzymać tranzystor w stanie zamkniętym i zapobiec jego otwarciu przez jakiekolwiek zakłócenia.

▌Plus mózg
W ten sposób można rozwinąć temat kontrolowanego samoczynnego wyłączania. Te. urządzenie włącza się przyciskiem, który zwiera zamknięty tranzystor, uwalniając prąd do sterownika, przechwytuje sterowanie i dociskając nogą migawkę do ziemi, omija przycisk. I wyłączy się, kiedy będzie chciał. Dokręcenie migawki również nie będzie zbyteczne. Ale tutaj musimy przejść od obwodu wyjściowego sterownika, aby nie było przez niego wycieku do ziemi przez nogę kontrolera. Zwykle jest ten sam wyłącznik polowy i podciągnięcie do zasilania przez diody ochronne, więc nie będzie wycieków, ale nigdy nic nie wiadomo...

Lub nieco bardziej złożona opcja. Tutaj naciśnięcie przycisku uwalnia prąd przez diodę w celu zasilania, sterownik uruchamia się i włącza. Po czym dioda wsparta na górze nie odgrywa już żadnej roli, a rezystor R2 dociska tę linię do masy. Podawanie tam 0 na porcie, jeśli przycisk nie jest wciśnięty. Naciśnięcie przycisku daje 1. Tzn. Po włączeniu możemy używać tego przycisku według własnego uznania. Przynajmniej żeby to wyłączyć, przynajmniej w jakiś sposób. To prawda, że ​​​​po wyłączeniu urządzenia wyłączy się ono dopiero po zwolnieniu przycisku. A jeśli słychać grzechotanie, może włączyć się ponownie. Kontroler to szybka sprawa. Dlatego zrobiłbym algorytm w ten sposób - poczekaj na zwolnienie, wybierz odbicie, a następnie wyłącz. Wystarczy jedna dioda na dowolnym przycisku i tryb uśpienia nie jest nam potrzebny :) Swoją drogą, kontroler zazwyczaj ma już tę diodę wbudowaną w każdy port, jednak jest ona bardzo słaba i może zostać przypadkowo zabita, jeśli będzie przez nią zasilane całe obciążenie . Dlatego jest dioda zewnętrzna. Rezystor R2 można również usunąć, jeśli noga sterownika może pracować w trybie Pull-down.

▌Wyłączanie niepotrzebnych rzeczy
Można to zrobić inaczej. Pozostaw kontroler po „gorącej” stronie, wprowadzając go w stan hibernacji i wyłącz zasilanie tylko dla pobierających energię peryferii.

▌Wyrzuć nadmiar
Coś, co zużywa niewiele, można zasilić bezpośrednio z portu. Ile daje jedna linia? Dziesięć miliamperów? A co powiesz na dwa? Jest już dwadzieścia. A co powiesz na trzy? Ustawmy równolegle nasze nogi i do przodu. Najważniejsze jest, aby ciągnąć je synchronicznie, najlepiej w jednym rytmie.

Prawda jest taka, że ​​trzeba wziąć pod uwagę, że jeśli noga może dostarczyć 10 mA, to 100 nóg nie dostarczy amperów - domena mocy tego nie wytrzyma. W tym miejscu należy zapoznać się z arkuszem danych sterownika i sprawdzić, ile prądu może on łącznie dostarczyć przez wszystkie swoje wyjścia. I to sprawia, że ​​tańczę. Ale do 30 mA z portu można podać dwukrotnie.

Najważniejsze, aby nie zapomnieć o kondensatorach, a raczej o ich ładunku. W momencie ładowania kondensatora zachowuje się jak zwarcie, a jeśli na twoim obwodzie na zasilaczu wisi co najmniej kilka mikrofaradów kondensatorów, to nie powinieneś już zasilać go z portu, możesz spalić porty. Nie jest to najpiękniejsza metoda, ale czasami nie pozostaje nic innego.

▌Jeden przycisk do wszystkiego. Bez mózgów
Na koniec przyjrzę się jednemu pięknemu i prostemu rozwiązaniu. Kilka lat temu uSchema rzucił mi to w komentarzach; jest to wynik zbiorowej kreatywności ludzi na jego forum.

Jeden przycisk włącza i wyłącza zasilanie.

Jak to działa:

Po włączeniu kondensator C1 jest rozładowywany. Tranzystor T1 jest zwarty, T2 również jest zwarty, ponadto rezystor R1 dodatkowo przyciąga bramkę T1 do zasilacza, aby nie uległa przypadkowemu otwarciu.

Kondensator C1 jest rozładowany. Oznacza to, że w tym momencie możemy to uznać za zwarcie. A jeśli naciśniemy przycisk, to podczas ładowania przez rezystor R1 migawka zostanie rzucona na ziemię.

Będzie to jedna chwila, ale wystarczy, aby tranzystor T1 się rozwarł i na wyjściu pojawiło się napięcie. Który natychmiast uderzy w bramkę tranzystora T2, on również się otworzy i w ten specyficzny sposób dociśnie bramkę T1 do podłoża, blokując się w tej pozycji. Po naciśnięciu przycisku C1 zostanie naładowany tylko do napięcia tworzącego dzielnik R1 i R2, ale nie wystarczy do zamknięcia T1.

Zwolnijmy przycisk. Dzielnik R1 R2 jest odcięty i teraz nic nie stoi na przeszkodzie, aby kondensator C1 naładował się przez R3 do pełnego napięcia zasilania. Spadek w T1 jest znikomy. Będzie więc napięcie wejściowe.

Obwód działa, zasilanie jest dostarczane. Kondensator jest naładowany. Naładowany kondensator jest w rzeczywistości idealnym źródłem napięcia o bardzo niskiej rezystancji wewnętrznej.

Naciśnij przycisk ponownie. Teraz kondensator C1, już w pełni naładowany, rzuca całe swoje napięcie (i jest ono równe napięciu zasilania) na bramkę T1. Otwarty tranzystor T2 tutaj w ogóle nie świeci, ponieważ jest oddzielony od tego punktu rezystorem R2 aż o 10 kOhm. A prawie zerowy opór wewnętrzny kondensatora w parach przy pełnym naładowaniu z łatwością pokonuje niski potencjał na bramce T1. Tam przez krótki czas uzyskiwane jest napięcie zasilania. Tranzystor T1 wyłącza się.

Bramka tranzystora T2 natychmiast traci moc i również się zamyka, odcinając zdolność bramki T1 do osiągnięcia życiodajnego zera. Tymczasem C1 nie jest nawet rozładowany. Tranzystor T2 jest zamknięty, a R1 działa na ładunek kondensatora C1, napełniając go do mocy. Co zamyka tylko T1.

Zwolnijmy przycisk. Kondensator jest odcięty od R1. Ale wszystkie tranzystory są zamknięte, a ładunek od C1 do R3 zostanie wchłonięty przez obciążenie. C1 zostanie rozładowany. Obwód jest gotowy do ponownego włączenia.

To taki prosty, ale fajny schemat. Oto podobna zasada działania.

Schemat prostego domowego selektora wejścia do podłączenia kilku źródeł sygnału do telewizora. Obecnie telewizja cyfrowa rozwija się w kraju z całą mocą. Jak wiadomo, aby go odbierać, potrzebny jest albo specjalny telewizor z cyfrowym kanałem radiowym, albo trzeba kupić cyfrowy dekoder i podłączyć go do dowolnego telewizora poprzez wejścia LF. Ale wiele niedrogich telewizorów ma tylko jedno wejście niskiej częstotliwości.

Lub dwa. Częściej zdarza się, że pozornie są dwa wejścia o niskiej częstotliwości („scart” i „asia”), ale w rzeczywistości po prostu się duplikują. Ogólnie rzecz biorąc, bardzo brakuje wejść o niskiej częstotliwości. W zasadzie sklepy powinny mieć jakieś „rozgałęźniki” lub przełączniki do takiego przypadku, ale ich nie ma.

W każdym razie nie widziałem w naszych sklepach prostych i tanich urządzeń. Istnieją bardzo drogie przełączniki do systemów monitoringu wizyjnego i tanie splittery, za pomocą których wyjścia źródeł sygnału są faktycznie połączone równolegle do siebie, poprzez rezystory 75 Ot. Jeśli sygnały audio w jakiś sposób to tolerują, ale wideo, niestety, wyłączone źródło zakłóca działające, zmniejszając poziom sygnału wideo. Synchronizacja została zakłócona.

Wyjściem z tej sytuacji jest wykonanie prostego włącznika, np. według schematu pokazanego na rysunku 1. Potrzebujemy dziewięć gniazd „Azja”, odpowiednio trzy białe, trzy czerwone i trzy żółte (aby dopasować kolorystykę do przeznaczenie takie jak to przyjęte w sprzęcie), kolejny przełącznik typu P2K na cztery kierunki (jeden pozostanie pusty), no cóż, obudowa, która sprawdzi się w każdej mydelniczce. Można to zrobić w godzinę. Podłącz kabel z wejść telewizora do złączy X7, X8, X9.

Jeszcze dwa kable - odpowiednio do odtwarzacza DVD i dekodera cyfrowego, złącza X1, X2, X3 i X4, X5, X6. Po naciśnięciu przycisku S1 włącza się odtwarzacz DVD, a po naciśnięciu włącza się cyfrowy dekoder.

Schemat obwodu przełącznika

Przełącznik według schematu na ryc. 1 jest wygodny, jeśli nie trzeba często przełączać - wszystko jest lepsze niż włożenie wtyczki, ale jest to proste. To inna sprawa, jeśli musisz często zmieniać.

Ryc.1. Schemat ideowy przełącznika wejścia audio-wideo.

Opcje mogą być tutaj dwie - zorganizować zdalne sterowanie przełącznikiem wejściowym za pomocą pilota telewizora, ale będzie to wymagało wykonania dekodera na mikrokontrolerze i wybrania przycisków pilota do sterowania przełącznikiem, które nie służą do sterowania telewizorem, co również nie zawsze jest to możliwe.

Sterowanie obecnością sygnału wideo na wejściu

Druga opcja, prostsza i bardziej praktyczna, polega na sterowaniu przełącznikiem w oparciu o obecność sygnału wideo na jednym z przełączanych źródeł sygnału. Na przykład, jeśli na wyjściu odtwarzacza DVD nie ma sygnału wideo (i gdy zasilanie przełącznika jest wyłączone), do telewizora podłączony jest cyfrowy dekoder.

A jeśli na wyjściu odtwarzacza DVD jest sygnał wideo (odtwarzacz DVD jest włączony) i z przełącznika jest zasilanie, odtwarzacz DVD jest podłączony do telewizora. Przełącznik działający w ten sposób można wykonać według schematu na rys. 2.

W przeciwieństwie do układu z rysunku 1, jego wejścia przełączane są za pomocą przekaźnika elektromagnetycznego typu TRY-12VDC-P-4C. Bardzo podobny do przekaźnika RES-22, jedynie korpus jest plastikowy, jednak RES-22 z uzwojeniem 12V również sprawdzi się równie dobrze.

Przekaźnik sterowany jest czujnikiem obecności sygnału wideo za pomocą tranzystorów VT1-VTZ. Monitoruje wejście wideo odtwarzacza DVD i gdy tylko pojawi się tam sygnał wideo, przełącza wejścia telewizora z dekodera cyfrowego na odtwarzacz DVD.

Ryż. 2. Schemat przełącznika wejścia AV z automatyczną detekcją obecności sygnału wideo.

W przypadku braku sygnału wideo na wyjściu odtwarzacza DVD (złącze X3) lub wyłączeniu zasilania, styki przekaźnika K1 znajdują się w położeniu pokazanym na schemacie. W takim przypadku sygnał z wyjścia dekodera cyfrowego odbierany jest na wejściu telewizora.

Jeśli przełącznik jest włączony, a odtwarzacz DVD jest włączony, złącze X3 odbiera z niego sygnał wideo. Jest dostarczany przez obwód R1-C1 do stopnia wzmacniacza na tranzystorze VT1, który wzmacnia go pod względem amplitudy. Następnie wzmocniony sygnał jest przesyłany do detektora za pomocą dwóch diod VD1, VD2 i kondensatora C3.

Napięcie na C3 wzrasta, co prowadzi do otwarcia tranzystora VT2, a po nim otwiera się VT3, przez który prąd przepływa do uzwojenia przekaźnika K1. Przekaźnik przełącza swoje styki w położenie przeciwne jak na schemacie, a wejścia telewizora przełączają się na wyjścia odtwarzacza DVD.

Dopóki odtwarzacz DVD jest włączony, jego wyjścia będą podłączone do telewizora. Po wyłączeniu odtwarzacza DVD sygnał wideo na jego wyjściu zanika, a przełącznik przełącza się z powrotem na cyfrowy dekoder. Zamiast przekaźnika TRY-12VDC-P-4C można zastosować przekaźnik RES-22 z uzwojeniem 12V lub dowolny inny przekaźnik z uzwojeniem 12V i co najmniej trzema grupami styków przełączających.

Snegirev I. RK-02-2016.



Spodobał Ci się artykuł? Podziel się z przyjaciółmi!