تبديل مصباحين 12 فولت على دائرة الترانزستورات. مفتاح الترانزستور ذو الموضعين

حاليا، غالبا ما تستخدم المفاتيح الإلكترونية في المعدات الإلكترونية، حيث يمكن استخدام زر واحد لتشغيلها وإيقاف تشغيلها. يمكنك جعل مثل هذا المفتاح قويًا واقتصاديًا وصغير الحجم باستخدام ترانزستور تبديل ذو تأثير ميداني وشريحة CMOS رقمية.

يظهر رسم تخطيطي لمفتاح بسيط في الشكل. 1. يؤدي الترانزستور VT1 وظائف المفتاح الإلكتروني، ويتحكم فيه الزناد DD1. الجهاز متصل باستمرار بمصدر طاقة ويستهلك تيارًا صغيرًا - وحدات أو عشرات الميكرو أمبير.

إذا كان الخرج المباشر للمشغل عند مستوى منطقي مرتفع، فسيتم إغلاق الترانزستور ويتم إلغاء تنشيط الحمل. عندما يتم إغلاق جهات الاتصال الخاصة بزر SB1، سيتحول المشغل إلى الحالة المعاكسة، وسيظهر مستوى منطقي منخفض عند إخراجه. سيتم فتح الترانزستور VT1 وسيتم توفير الجهد للحمل. سيظل الجهاز في هذه الحالة حتى يتم إغلاق جهات اتصال الزر مرة أخرى. ثم سيتم إغلاق الترانزستور، وسيتم إلغاء تنشيط الحمل.

يحتوي الترانزستور المشار إليه في الرسم البياني على مقاومة قناة تبلغ 0.11 أوم، ويمكن أن يصل الحد الأقصى لتيار التصريف إلى 18 أ. وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن جهد تصريف البوابة الذي يفتح عنده الترانزستور هو 4...4.5 فولت. جهد إمداد 5. ..7 فولت يجب ألا يتجاوز تيار الحمل 5 أ، وإلا فإن انخفاض الجهد عبر الترانزستور قد يتجاوز 1 فولت. إذا كان جهد الإمداد أعلى، يمكن أن يصل تيار الحمل إلى 10... 12 أ.

عندما لا يتجاوز تيار الحمل 4 أمبير، يمكن استخدام الترانزستور بدون المشتت الحراري. إذا كان التيار أعلى، فمن الضروري استخدام المشتت الحراري، أو يجب استخدام ترانزستور بمقاومة قناة أقل. ليس من الصعب تحديده من الجدول المرجعي الوارد في مقال "تحويل الترانزستورات القوية من Rektifier الدولي" في "الراديو" ، 2001 ، العدد 5 ، ص. 45.

يمكن أيضًا تعيين وظائف أخرى لمثل هذا المفتاح، على سبيل المثال، إيقاف تشغيل الحمل تلقائيًا عندما ينخفض جهد الإمداد أو يتجاوز القيمة المحددة مسبقًا. في الحالة الأولى، قد يكون ذلك ضروريًا عند تشغيل الجهاز من بطارية قابلة لإعادة الشحن، وذلك لمنع تفريغها الزائد، وفي الحالة الثانية، لحماية الجهاز من الجهد الزائد.

يظهر الشكل التخطيطي للمفتاح الإلكتروني مع وظيفة إيقاف التشغيل عند انخفاض الجهد. 2. يحتوي بالإضافة إلى ذلك على ترانزستور VT2 ودايود زينر ومكثف ومقاومات إحداها قابلة للتعديل (R4).

عند الضغط على زر SB 1، يتم فتح ترانزستور التأثير الميداني VT1، ويتم توفير الجهد للحمل. بسبب شحن المكثف C1، فإن الجهد عند مجمع الترانزستور في اللحظة الأولية لن يتجاوز 0.7 فولت، أي. سيكون المنطق منخفضا. إذا أصبح الجهد عند الحمل أكبر من القيمة التي حددتها مقاومة الضبط، فسيتم توفير جهد كافٍ لفتحه إلى قاعدة الترانزستور. في هذه الحالة، سيظل إدخال المشغل "S" عند مستوى منطقي منخفض، ويمكن للزر تشغيل وإيقاف تشغيل الطاقة للحمل.

بمجرد انخفاض الجهد عن القيمة المحددة ، سيصبح الجهد الموجود على محرك المقاوم المتقلب غير كافٍ لفتح الترانزستور VT2 - وسوف يغلق. في هذه الحالة، سيزيد الجهد في مجمع الترانزستور إلى مستوى منطقي مرتفع، والذي سيذهب إلى مدخل "S" للمشغل. سيظهر أيضًا مستوى عالٍ عند خرج الزناد، مما سيؤدي إلى إغلاق ترانزستور التأثير الميداني. سيتم إلغاء تنشيط الحمل. الضغط على الزر في هذه الحالة لن يؤدي إلا إلى اتصال قصير المدى للحمل وفصله لاحقًا.

لتوفير الحماية ضد الجهد الزائد للإمداد، يجب استكمال الماكينة بترانزستور VT3، وصمام ثنائي زينر VD2 ومقاومات R5، R6. في هذه الحالة يعمل الجهاز بشكل مشابه لما تم وصفه أعلاه، ولكن عندما يزيد الجهد عن قيمة معينة، سيتم فتح الترانزستور VT3، مما سيؤدي إلى إغلاق VT2، وظهور مستوى مرتفع عند دخل “S” الزناد وإغلاق ترانزستور التأثير الميداني VT1.

بالإضافة إلى تلك المشار إليها في الرسم التخطيطي، يمكن للجهاز استخدام الدائرة الدقيقة K561TM2 والترانزستورات ثنائية القطب KT342A-KT342V وKT3102A-KT3102E وثنائي زينر KS156G. المقاومات الثابتة - MLT، S2-33، R1-4، المقاومات المضبوطة - SPZ-3، SPZ-19، مكثف - K10 17، زر - أي حجم صغير مع إعادة الضبط الذاتي.

عند استخدام أجزاء للتركيب السطحي (دائرة كهربائية صغيرة CD4013، ترانزستورات ثنائية القطب KT3130A-9 - KT3130G-9، صمام ثنائي زينر BZX84C4V7، مقاومات ثابتة P1-I2، مكثف K10-17v)، يمكن وضعها على لوحة دوائر مطبوعة (الشكل 3) مصنوعة من ألياف زجاجية من رقائق معدنية من جانب واحد بأبعاد 20 × 20 مم. يظهر مظهر اللوحة المثبتة في الشكل. 4.

أهلاً بكم! قررت أن أجعل من نفسي مفتاحًا قويًا للوحة للنموذج. نظرًا لأنني مغرم بالجوائز وغالبًا ما يكون النموذج في الماء والطين، فإن الميكريكس الصغيرة تموت بعد عدة جولات.

كانت هناك فكرة لإجراء مثل هذا التبديل منذ وقت طويل، ثم صادفت هذا الجهاز: وسألوا عما إذا كان من الممكن استخدام المفتاح فقط بشكل منفصل، لذلك جاءت الفكرة لعمل شيء مشابه لنفسي))). لقد قمت بلحام كل شيء وفقًا للمخطط أعلاه. قمت أولاً بتثبيت قاطع الدائرة محلي الصنع من موصل الطاقة:

جهات الاتصال الخاصة بها معلّبة، لذلك لا تصدأ، ولكن مع مرور الوقت، يمكن أن تصبح جهات الاتصال المفتوحة مسدودة بالأوساخ، وما إلى ذلك، وقررت تثبيت مفتاح من القصب لمنع الاتصال المفتوح. وهذا هو الشكل النهائي للجهاز:

على وحدة التحكم في السرعة نفسها، وفقًا لذلك، قم بفك الأسلاك من المفتاح ووضع وصلة عبور. لسوء الحظ، لم ألتقط صورة للوحة، لكن هذه الصورة مليئة بالإيبوكسي والانكماش الحراري، لكنني أعتقد أن كل شيء واضح. إذا كان أي شخص لا يزال مهتمًا، فهناك خيار آخر موجود في العمل باستخدام ترانزستور أكبر - سألتقط صورة وأنشرها. الجهاز بسيط وموثوق للغاية. إذا كان أي شخص يحتاج إلى تبديل التيارات الكبيرة، فيمكنك تثبيت ترانزستور أكثر قوة أو توصيل عدة بالتوازي. وهنا فيديو للعمل:

كانت هناك رغبة في تثبيت مستشعر القاعة، ولكن في مدينتي يتم بيعها فقط بسلك إشارة قصير إلى الأرض، لكنني أحتاج إلى تحويله إلى "+"، ثم أحتاج إلى استخدام mosfet P-channel، في عام رفضت. ولكن للحصول على قدر أكبر من الموثوقية، يمكنك بالطبع القيام بذلك باستخدام مستشعر القاعة، خاصة لأولئك الذين يركبون طائرات الهليكوبتر. في حالتي، مفتاح القصب يكفي "للرأس".)

مفتاح اللمس عبارة عن دائرة بسيطة للغاية تتكون من ترانزستورين فقط والعديد من عناصر الراديو.

حساس – حساس – مع إنجليزي لغة- عنصر حساس أو متقبل . تتيح لك هذه الدائرة تطبيق الجهد على الحمل عن طريق لمس المستشعر بإصبعك. في هذه الحالة، سيكون المستشعر عبارة عن سلك قادم من القاعدة. لذلك، دعونا ننظر إلى الرسم البياني:

جهد تشغيل الدائرة هو 4-5 فولت. ربما أكثر من ذلك بقليل.

المخطط بسيط جدا. على اللوح مم سيبدو كما يلي:

سيكون السلك الأصفر من قاعدة الترانزستور KT315 الموجود في الهواء هو مستشعرنا.

بالنسبة لأولئك الذين لا يتذكرون مكان الباعث والمجمع والقاعدة، توضح الصورة أدناه موقع الدبوس (موقع المسامير) لترانزستور KT361 (يسار) وترانزستور KT315 (يمين). يختلف KT361 وKT315 في موقع الرسالة. بالنسبة لـ KT361، يكون هذا الحرف في المنتصف، وبالنسبة لـ KT315 فهو على اليسار. لا يهم ما هو الحرف. في هذه الحالة، الحرف "G" يعني استخدام الترانزستورات KT361G وKT315G

في حالتي، استخدمت الترانزستورات KT315B (حسنًا، كل ما كان في متناول اليد).

إليك مقطع فيديو لهذه الدائرة أثناء العمل:

ماذا لو كنت تستخدم مفتاح اللمس هذا للتحكم في حمل قوي؟ على سبيل المثال، مصباح وهاج 220 فولت؟ يمكننا فقط استخدام SSR بدلاً من LED.

في هذه الدائرة، استخدمت مرحل الحالة الصلبة (SSR)، على الرغم من إمكانية استخدام مرحل كهروميكانيكي أيضًا. عند استخدام مرحل كهروميكانيكي، لا تنس وضع صمام ثنائي واقي بالتوازي مع ملف التتابع

تبدو دائرتي TTP المعدلة كما يلي:

وهذه هي الطريقة التي يعمل بها:

على الإنترنت، تستخدم هذه الدائرة ثلاثة ترانزستورات. لقد بسّطت الأمر قليلاً. مبدأ تشغيل الدائرة بسيط للغاية. عند لمس الإخراج الأساسي للترانزستور VT2 بإصبعك، يتم إرسال إشارة جيبية من جسمنا إلى القاعدة. حيث أنها لا تأتي من؟ التقاطات من شبكة 220 فولت. لذا، فإن هذه التداخلات كافية تمامًا لفتح الترانزستور VT2، ثم تنتقل الإشارة من VT2 إلى قاعدة VT1 ويتم تضخيمها أكثر هناك. قوة هذه الإشارة كافية لإضاءة مؤشر LED أو إرسال إشارة تحكم إلى المرحل. كل شيء رائع وبسيط!

يبدو أن الأمر لا يمكن أن يكون أسهل، لقد قمت بتشغيل الطاقة وبدأ الجهاز الذي يحتوي على MK في العمل. ومع ذلك، في الممارسة العملية، هناك حالات عندما يكون مفتاح التبديل الميكانيكي التقليدي غير مناسب لهذه الأغراض. أمثلة توضيحية:

يتناسب المفتاح الصغير جيدًا مع التصميم، ولكنه مصمم لتيار التبديل المنخفض، ويستهلك الجهاز حجمًا أكبر؛
من الضروري تشغيل/إيقاف الطاقة عن بعد باستخدام إشارة المستوى المنطقي؛
مفتاح الطاقة مصنوع على شكل زر يعمل باللمس (شبه اللمس) ؛
يلزم تشغيل/إيقاف تشغيل الطاقة "الزناد" عن طريق الضغط بشكل متكرر على نفس الزر.

لمثل هذه الأغراض، هناك حاجة إلى حلول دوائر خاصة، تعتمد على استخدام مفاتيح الترانزستور الإلكترونية (الشكل 6.23، أ...م).

أرز. 6.23. دوائر إمداد الطاقة الإلكترونية (البداية):

أ) SI هو مفتاح "سري" يستخدم لتقييد الوصول غير المصرح به إلى جهاز الكمبيوتر. يقوم مفتاح تبديل الطاقة المنخفضة بفتح/إغلاق ترانزستور التأثير الميداني VT1، الذي يزود الطاقة للجهاز الذي يحتوي على MK. عندما يكون جهد الإدخال أعلى من +5.25 فولت، فمن الضروري تثبيت مثبت إضافي أمام MK؛

ب) تشغيل / إيقاف تشغيل مصدر الطاقة +4.9 فولت بإشارة تشغيل وإيقاف رقمية من خلال عنصر منطق DDI وتبديل الترانزستور VT1

ج) يعمل زر "شبه اللمس" منخفض الطاقة SB1 على تشغيل/إيقاف مصدر الطاقة +3 فولت من خلال شريحة DDL. يعمل المكثف C1 على تقليل "ارتداد" الاتصال. يشير مؤشر HL1 LED إلى تدفق التيار عبر الترانزستور الرئيسي VTL، وميزة الدائرة هي استهلاكها المنخفض جدًا للتيار الذاتي في حالة إيقاف التشغيل؛

أرز. 6.23. دوائر إمداد الطاقة الإلكترونية (تابع):

د) جهد الإمداد +4.8 فولت مع زر SBI منخفض الطاقة (بدون إعادة الضبط الذاتي). يجب أن يتمتع مصدر طاقة الإدخال +5 فولت بحماية حالية حتى لا يفشل ترانزستور VTI في حالة وجود دائرة كهربائية قصيرة في الحمل؛

هـ) تشغيل الجهد +4.6 فولت باستخدام إشارة خارجية جنيه استرليني/بوصة. يتم توفير العزل الجلفاني في optocoupler VU1. تعتمد مقاومة المقاوم RI على السعة £/in؛

ه) يجب أن تكون أزرار SBI، SB2 ذاتية العودة، ويتم الضغط عليها بدورها. التيار الأولي الذي يمر عبر جهات اتصال زر SB2 يساوي إجمالي تيار الحمل في دائرة +5 فولت ؛

ز) مخطط L. كويل. يتم فتح ترانزستور VTI تلقائيًا عند توصيل قابس XP1 بمقبس XS1 (بسبب توصيل المقاومات R1 وR3 على التوالي). في الوقت نفسه، يتم توفير إشارة صوتية من مكبر الصوت إلى الجهاز الرئيسي من خلال العناصر C2، R4. قد لا يتم تثبيت المقاوم RI إذا كانت المقاومة النشطة لقناة "الصوت" منخفضة؛

ح) كما في الشكل. 6.23، v، ولكن مع مفتاح على ترانزستور التأثير الميداني VT1. يتيح لك هذا تقليل استهلاكك الحالي في حالة إيقاف التشغيل وفي حالة التشغيل؛

أرز. 6.23. دوائر إمداد الطاقة الإلكترونية (النهاية):

ط) مخطط تفعيل MK لفترة زمنية محددة بدقة. عندما يتم إغلاق جهات الاتصال للمفتاح S1، يبدأ المكثف C5 في الشحن من خلال المقاوم R2، ويفتح الترانزستور VTI، ويتم تشغيل MK. بمجرد انخفاض الجهد عند بوابة الترانزستور VT1 إلى حد القطع، يتم إيقاف تشغيل MK. لتشغيله مرة أخرى، تحتاج إلى فتح جهات الاتصال 57، وانتظر وقفة قصيرة (اعتمادا على R، C5) ثم أغلقها مرة أخرى؛

ي) تشغيل/إيقاف تشغيل مصدر الطاقة +4.9 فولت معزول غلفانيًا باستخدام إشارات من منفذ COM بالكمبيوتر. يحافظ المقاوم R3 على الحالة المغلقة للترانزستور VT1 عندما تكون وحدة optocoupler VUI في وضع "إيقاف"؛

ك) تشغيل/إيقاف مثبت الجهد المتكامل DA 1 (منتجات Maxim المتكاملة) عن بعد عبر منفذ COM بالكمبيوتر. يمكن تقليل العرض +9 فولت إلى +5.5 فولت، ولكن في هذه الحالة من الضروري زيادة مقاومة المقاوم R2 بحيث يصبح الجهد عند الطرف 1 من شريحة DA I أكبر من الطرف 4؛

ل) مثبت الجهد DA1 (Micrel) لديه مدخل تشغيل EN، والذي يتم التحكم فيه بواسطة مستوى منطقي عالي. هناك حاجة إلى المقاوم RI حتى لا "يعلق الطرف 1 من شريحة DAI في الهواء"، على سبيل المثال، في الحالة Z لشريحة CMOS أو عندما يكون الموصل غير متصل.

اتحاد السوفييت

الاشتراكي

الجمهوريات

تعتمد على السيارات. الأدلة %v

أعلن 12.Ch.1969 (رقم 1331460/26-9) IPC N 03k 17/60

N 031 17/!6 مع إضافة التطبيق МвЂ”

لجنة الاختراعات والاكتشافات التابعة لمجلس الوزراء

V. I. Kotelnikov، L. P. Solyanik و Yu.A. Zamryka

طالب وظيفة

مفتاح الترانزستور ذو الموضعين

يتعلق الاختراع بمجال تكنولوجيا القياس الكهربائي، على وجه الخصوص، بأجهزة تعويض الدقة لأجهزة القياس الكهربائية ويمكن استخدامه أيضًا في تكنولوجيا القياس الراديوي.

عيب الدوائر المعروفة لهذا النوع من الأجهزة هو. وجود الجهد المتبقي في التحولات بين جامع وباعث الترانزستور.

الغرض من الاختراع هو إزالة الجهد المتبقي بين المجمع وباعث الترانزستور المشبع. يتم تحقيق ذلك عن طريق توصيل سلسلة تتكون من مقاوم متصل بالسلسلة ومصدر طاقة إضافي بالتوازي مع مقاوم الحمل.

يظهر مخطط الدائرة للجهاز المقترح في نفس المخطط.

يتكون مفتاح الترانزستور ذو الموضعين من ترانزستورين 1 و 2 من النوع P - N - P الموصلية 1i، متصلين ببعضهما البعض بواسطة المجمعات. يتم توصيل قواعد هذه الترانزستورات من خلال المقاومات المتغيرة المقابلة 8 و 4 إلى جهاز التحكم 5، الذي يحتوي على مخرجين. يتم توصيل مقاومة الحمل b بين الباعث ومجمع الترانزستور 2.

يتم توصيل المصدر المساعد 7 والمقاوم 8 بالتوازي مع المقاوم ب. مصدر

9 يتم توصيل جهد التبديل مع اللولاري المشار إليه بين بواعث الترانزستورات 1 و 2.

يعمل مفتاح الترانزستور الصوتي على النحو التالي.

5 إذا تم تطبيق جهد إشارة التحكم ذو القطبية السلبية على دائرة التحكم في الترانزستور 1، فسيتم تطبيق جهد القطبية الإيجابية على دائرة التحكم في الترانزستور 2. سيكون الترانزستور 10 في الحالة المفتوحة (المشبعة)، والترانزستور 2 سيكون في الحالة المغلقة

يجب أن يوفر جهد إشارة التحكم للقطبية السلبية

15 هو الانحياز المباشر للوصلة الأساسية للترانزستور 1 ، ويكون جهد إشارة التحكم ذات القطبية الإيجابية متحيزًا بواسطة الترانزستور 2 (وضع القطع).

مع مثل هذا الانحياز، فإن التيار المتدفق من قاعدة الترانزستور 1 يساوي مجموع تيارات الإيشتر والمجمع. التيار من خلال تقاطع المجمع لنفس الترانزستور 1 يساوي مجموع التيارات المتدفقة عبر المقاومات ب و 8. تكون قيم هذه التيارات ثابتة إذا كان جهد المصادر 7 و 9 مستقرًا والجهد عند المجمع - تقاطع باعث الترانزستور 1 غائب.

من خلال تغيير مقاومة المقاوم المتغير 5، يمكنك ضبط التيار من خلال تقاطع قاعدة الباعث وتحقيق التعويض299028

موضوع الاختراع

جمعها L. Rubinchik

Tekred L. L. Evdonov Proofreader A. P. Vasilyeva

المحرر E. N. Shibaeva

أمر 111/460. الطبعة رقم 343. الإعارة 473 الاشتراك

لجنة TsNIIPI للاختراعات والاكتشافات IIpa Council MHIII3cTpOD اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية

موسكو، Zh-35، جسر راوشسكايا، 4/5

اكتب، خارك. فيل، قبل، "براءة الاختراع" syatsip pyadonia nya p13yazhen3!ya nya تقاطع جامع باعث.

في هذه الحالة، الجهد عند الحمل يساوي مصدر تبديل الجهد.

إذا كان الترانزستور 1 مغلقًا والترانزستور 2 مفتوحًا، فإن التيارات خلال انتقالات الترانزستور 2 تتدفق بنفس الطريقة كما في الترانزستور 1 (في حالة الحالة المفتوحة) مع الاختلاف الوحيد وهو أن التيار يتدفق عبر مجمع الوصلات - يتم الآن تحديد القاعدة فقط المصدر 7 والألم مع الجبل 8.

يتم تنظيم تيار الوصلة ذات 3 باعث بشكل مشابه لما هو مذكور أعلاه للحالة المفتوحة للترانزستور 1 باستخدام مقاومة متغيرة 4 حتى يتم تعويض انخفاض الجهد عبر تقاطع المجمع والباعث للترانزستور 2. في هذه الحالة، الجهد عبر الحمل صفر.

تم تصميم مصدر الجهد 7 والمقاوم 8 أيضًا للتخلص من أخطاء الجهد الإضافية على الحمل من أوضاع التشغيل المختلفة للترانزستورات في الحالة المفتوحة ولزيادة استقرار المفتاح عند تغير درجة الحرارة وعند توصيل عدة مفاتيح مماثلة بالتوازي (في مقسمات الجهد المتوازية).

وبمساعدة هذا المصدر، ومن خلال وصلات قاعدة المجمع المفتوحة TpaiH3HcropoI3، يتم تحرير تيار مثير، يتم اختيار قيمته لتكون أكبر بكثير من التيار الرئيسي (تيار الحمل). بفضل هذا، تعمل الترانزستورات 1 و 2 للمفتاح في نفس الأوضاع. وفي الوقت نفسه، فإن التغيرات في التيارات الحرارية تقلل بشكل كبير من تأثيرها على حالة انتقالات الترانزستورات المفتوحة، كما يتم تقليل التأثير المتبادل للمفاتيح عند توصيلها، مما يضمن استقرار عملها.

مفتاح ترانزستور ذو موضعين يتكون من ترانزستورات متصلة على التوالي، يتم دمج مجمعاتها وتوصيلها بالحمل، وتتصل القواعد بمخرجات جهاز التحكم من خلال مقاومات متغيرة، وتتميز بذلك، وذلك من أجل القضاء على الجهد المتبقي بين المجمع و: ezpitteroz!، الترانزستور المشبع، على التوازي. يتم توصيل مقاوم الحمل بسلسلة تتكون من مقاوم متصل على التوالي ومصدر طاقة إضافي.