Categories: Articles destacats » Electrònica pràctica
Nombre de visualitzacions: 51598
Comentaris sobre l'article: 6
Circuits de control de llum de dos fils mitjançant semiconductors
La primera part de l'article: Com controlar un candelabre en dos fils. Circuits de relé.
Un bon enginyer, un enginyer d’electrònica, va dir que si, suposadament, hi ha un relé al circuit, caldrà millorar-lo. I no es pot discrepar amb això: el recurs d’acció dels contactes dels contactes del relé només és d’uns pocs centenars, potser milers de vegades, mentre que un transistor que funciona amb una freqüència d’almenys 1 KHz fa 1000 commutadors cada segon.
Circuit de transistors amb efectes de camp
Aquest esquema es va proposar a la revista "Ràdio" núm. 9 2006. Es mostra a la figura 1.
L’algoritme del circuit és el mateix que els dos anteriors: amb cada clic a curt termini de l’interruptor, es connecta un nou grup de làmpades. Només en aquests esquemes hi ha un grup i, en conjunt, dos.
És fàcil veure que la base del circuit és un comptador de dos dígits realitzat al xip K561TM2, que conté 2 D - xancletes en un sol cargol. Aquests desencadenants contenen un comptador binari ordinari de dos dígits, que es pot comptabilitzar segons l'algoritme 00b, 01b, 10b, 11b, i de nou en el mateix ordre 00b, 01b, 10b, 11b ... La lletra "b" indica que els números es troben en el sistema binari. numeració. El bit més petit d’aquests números correspon a la sortida directa del disparador DD2.1, i el sènior a la sortida directa DD2.2. Cada unitat d'aquests números indica que el transistor corresponent està obert i que el grup corresponent de llums està connectat.
D’aquesta manera, s’obté el següent algorisme per encendre les làmpades. La làmpada EL1 brilla tan bon punt es tanca l’interruptor SA1. Quan es prem breument l’interruptor, les llums s’encendran en les següents combinacions: EL1; (EL1 i EL2); (EL1 i EL3 i EL4); (EL1 i EL2 i EL3 i EL4).
Per realitzar la commutació segons l'algorisme indicat, cal aplicar comptes de pols a l'entrada C del bit menys significatiu del comptador DD2.1 al moment de cada clic del commutador SA1.
Figura 1. El circuit de control del candelabre en transistors amb efecte de camp
Gestió de contraris
Es du a terme per dos impulsos. El primer d'ells és el pols de restabliment del comptador, i el segon és el comptador de pols que encén els llums.
Restablir el pols
Quan engegueu el dispositiu després d'un apagat llarg (almenys 15 segons) condensador electrolític C1 completament donat d’alta. Quan el commutador SA1 es tanca, la tensió pulsant del pont rectificador VD2 amb una freqüència de 100 Hz a través de la resistència R1 genera impulsos de tensió limitats pel díode Zener VD1 a 12V. Amb aquests polsos, un condensador electrolític C1 comença a carregar-se a través del díode de desacoblament VD4. En aquest moment, la cadena diferencial C3, R4 genera un pols d’alt nivell a la R - les entrades dels disparadors DD2.1, DD2.2 i el comptador es restableix al estat 00. Els transistors VT1, VT2 es tanquen, de manera que quan enceneu el candelabre, les llums EL2 ... EL4 no s’encenen. Només queda la làmpada EL, ja que està encesa directament per l’interruptor.
Comptar polsos
A través del díode VD3, els polsos generats pel díode Zener VD1 carreguen el condensador C2 i el mantenen en un estat de càrrega. Per tant, la sortida element lògic DD1.3 nivell lògic baix.
Quan l’interruptor SA1 s’obre durant poc temps, s’atura la tensió d’ondulació del rectificador. Per tant, el condensador C2 aconsegueix descarregar, que tindrà uns 30ms, i s’estableix un nivell lògic elevat a la sortida de l’element DD1.3: es forma una caiguda de tensió des d’un nivell baix fins a un alt, o com se sol anomenar la vora ascendent del pols. És aquest front que ascendeix que estableix el disparador DD2.1 a un sol estat, preparant-se per encendre la làmpada.
Si mires bé la imatge al diagrama D, un disparador, podeu notar que la seva entrada C amb rellotge comença amb un segment inclinat que va d’esquerra a amunt a dreta.Aquest segment indica que el disparador s'activa a l'entrada C al llarg de la vora ascendent del pols.
Aquí és el moment de tornar a recordar el condensador electrolític C1. Connectat mitjançant un díode de desacoblament VD4, només es pot descarregar mitjançant microcircuits DD1 i DD2, és a dir, per mantenir-los en estat de treball durant un temps. La pregunta és quant de temps?
Xips de la sèrie K561 pot funcionar en el rang de la tensió d'alimentació de 3 ... 15V, i en el mode estàtic, el corrent que consumeixen són calculats en unitats de microamplificadors. Per tant, en aquest disseny, una descàrrega completa del condensador es produeix no més tard que després de 15 segons i després, gràcies a la resistència R3.
Com que el condensador C1 gairebé no es descarrega, quan l’interruptor SA1 es tanca, un pols de restabliment no és generat per la cadena C3, R4, de manera que el comptador es manté en l’estat que va rebre després del següent impuls de comptatge. Al seu torn, es genera un pols de comptatge en el moment d’obrir SA1, cada cop augmentant l’estat del comptador per un. Després de tancar SA1, s’aplica la tensió de xarxa al circuit i la llum EL1 i les làmpades EL2 ... EL4 s’encenen d’acord amb l’estat del comptador.
Amb el modern desenvolupament de tecnologies de semiconductors, cascades claus (commutació) realitzat en transistors amb efectes de camp (MOSFET). Fer aquestes claus en transistors bipolars ara es considera simplement indecent. En aquest circuit, es tracta de transistors del tipus BUZ90A, que permeten controlar làmpades incandescents amb una potència de fins a 60 W, i quan s’utilitzen làmpades d’estalvi d’energia, aquesta potència és més que suficient.
Un altre esquema d’opcions
La figura 2 mostra una possible variant de l’esquema que s’acaba de considerar.
Figura 2. Circuit de control de llum de llum de 5 (3) -x
En lloc d'un comptador en flip-flops, s'utilitza el circuit de desplaçament K561IR2 al circuit. En una carcassa del microcircuit conté 2 registres d’aquest tipus. Només s'utilitza un en el circuit, les seves conclusions al circuit es mostren entre claudàtors. Aquesta substitució permet reduir lleugerament el nombre de conductors impresos a la pissarra, o l’autor simplement no tenia un altre xip. Però, en general, exteriorment, no ha canviat res en el funcionament del circuit.
La lògica del registre de torns és molt senzilla. Cada pols que arriba a l’entrada C transfereix el contingut de l’entrada D a la sortida 1 i també realitza un canvi d’informació segons l’algoritme 1-2-4-8.
Com que en aquest circuit l’entrada D es solda simplement a l’alimentació + de l’alimentació del microcircuit (constant “log. Unit”), les unitats apareixeran a les sortides a cada pols de cisalla a l’entrada C. Així, l’encesa de les làmpades es produeix a la seqüència: 0000, 0001, 0011, 0000. Si no t’oblides de la làmpada EL1, amb ella la seqüència de commutació serà la següent: EL1; (EL1 i EL2); (EL1 i EL2 i EL3).
La primera combinació 0000 apareixerà quan el candelabre s’encén inicialment sota la influència d’un pols de restabliment generat per la cadena diferencial C3, R4, com en l’esquema anterior. L’última combinació zero també apareixerà a causa del restabliment del registre, però només aquesta vegada el senyal de restabliment passarà a través del díode VD4, tan bon punt la sortida 4 aparegui el senyal lògic 1, és a dir. al quart clic del commutador.
La resta de elements del circuit ja ens són familiars a partir de la descripció de l’anterior. Al xip K561LA7 es combina un formador de pols de cisalla (abans era un LA9 de tres entrades, també encès per un inversor), i el condensador electrolític C1 actua com a font d’alimentació per als xips durant un curt clic del commutador. Les tecles de sortida són els mateixos MOSFET, tot i que un tipus diferent d'IRF740, que generalment no canvia res.
Circuit de control del tiristor
Per alguna raó, els circuits anteriors van encendre les làmpades utilitzant transistors d'efecte de camp, encara que els tiristors i triacs. A la figura 3 es mostra un circuit amb tiristor.
Figura 3. El circuit de control del candelabre sobre tiristors
Com en esquemes anteriors, una làmpada EL3 s’encén simplement quan es tanca l’interruptor SA1. El grup de llum EL1, EL2 s’encén quan es torna a fer clic sobre l’interruptor SA1. El sistema funciona de la manera següent.
Quan SA1 es tanca per primera vegada, la làmpada EL3 s'il·lumina i, alhora, la tensió pulsant del pont rectificador a través de la resistència R4 es subministra a un estabilitzador de tensió fet al diode Zener VD1 i el condensador C1, que es carrega ràpidament a la tensió d'estabilització del díode zener. Aquest voltatge s'utilitza per alimentar el xip DD1.
Al mateix temps, el condensador electrolític C2 comença a carregar-se a través de la resistència R2, i no gaire ràpidament. En aquest moment, la sortida de l’element DD1.1 és d’un nivell alt, que carrega el condensador C3, de manera que hi ha un avantatge a la seva banda dreta segons l’esquema.
Tan aviat com la càrrega del condensador C3 arribi al nivell d’una unitat lògica, a la sortida de l’element DD1.1 apareixerà un nivell baix, però a les entrades dels elements DD1.2 DD1.3, a causa del condensador carregat C3 i del díode de desacoblament VD4, es mantindrà un nivell alt. Per tant, a les sortides 4 i 10 de l’element DD1 es manté un nivell baix, que manté el transistor VT1 tancat. Thyristor VS1 també està tancat, de manera que les làmpades no s’encenen.
Amb un petit clic al commutador SA1, el condensador C1 es descarrega prou ràpidament, desconnectant el microcircuit. La constant de descàrrega del condensador C2 és molt superior, amb les indicacions indicades al circuit durant almenys 1 segon. Per tant, el condensador C3 es tornarà a carregar ràpidament en el sentit contrari, més estarà al seu forro esquerre segons l’esquema.
Si en el temps inferior a un segon és el moment d’encendre el candelabre, aleshores a l’entrada de l’element DD1.1, a causa que el condensador C1 no tingui temps de descàrrega, ja hi serà present un nivell d’alta tensió i a les entrades dels elements DD1.2, DD1.3 baix, establert per la direcció de la càrrega del condensador C3. A les sortides 4 i 10 de l’element DD1, s’estableix un nivell alt, que obre el transistor VT1, i que al seu torn és el tiristor VS1, encès les llums EL1, EL2. En el futur, aquest estat de l’element DD1 es mantindrà mitjançant la retroalimentació mitjançant la resistència R3.
Control de microcontrolador d’un candelabre
Esquemes activats microcontroladors No sense raó, es consideren bastant simples en el disseny del circuit. Si afegiu un nombre reduït d’adjunts, podeu obtenir un dispositiu molt funcional. És cert que el preu pagat per una senzillesa del circuit és escriure programes sense els quals el microcontrolador, fins i tot un de molt potent, només sigui un ferro. Però amb un bon programa, aquesta peça de ferro es converteix en alguns casos en una obra d'art.
A la figura 4 es mostra el circuit de control del candelabre al microcontrolador.
Figura 4. El circuit de control del candelabre al microcontrolador
Com tots els anteriors, el circuit està controlat només per un interruptor de xarxa SW1. Els clics de l’interruptor no només permeten seleccionar el nombre de llums enceses, sinó que s’encenen sense problemes, ajusteu la brillantor desitjada de la brillantor. A més, permet simular la presència de persones a la casa: encendre i apagar la il·luminació segons un determinat algorisme. Un dispositiu de seguretat tan senzill.
Addició a l'article: Com reparar un candelabre xinès: la història d'una reparació.
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: