Κυκλώματα ελέγχου πολυέλαιων δύο συρμάτων που χρησιμοποιούν ημιαγωγούς

Το πρώτο μέρος του άρθρου: Πώς να ελέγξετε έναν πολυέλαιό σε δύο καλώδια. Κυκλώματα ρελέ.

Ένας καλός μηχανικός, ένας μηχανικός ηλεκτρονικών, δήλωσε ότι αν, υποτίθεται, υπάρχει ένα ρελέ στο κύκλωμα, τότε πρέπει να βελτιωθεί. Και δεν μπορούμε να διαφωνήσουμε με αυτό: ο πόρος ενεργοποίησης επαφής των επαφών του ρελέ είναι μόνο μερικές εκατοντάδες, ίσως χιλιάδες φορές, ενώ ένα τρανζίστορ που λειτουργεί με συχνότητα τουλάχιστον 1 KHz κάνει 1000 διακόπτες κάθε δευτερόλεπτο.

Κύκλωμα Τρανζίστορ Εφέ Πεδίο

Αυτό το σχήμα προτάθηκε στο περιοδικό "Ραδιόφωνο" Νο. 9 του 2006. Εμφανίζεται στο Σχήμα 1.

Ο αλγόριθμος του κυκλώματος είναι ο ίδιος με τους προηγούμενους δύο: με κάθε βραχυπρόθεσμο κλικ του διακόπτη, συνδέεται μια νέα ομάδα λαμπτήρων. Μόνο σε αυτά τα συστήματα υπάρχει μία ομάδα και σε αυτό το σύνολο.

Είναι εύκολο να δούμε ότι η βάση του κυκλώματος είναι ένας διψήφιος μετρητής που κατασκευάζεται στο τσιπ K561TM2 και περιέχει 2 D-flip-flops σε ένα περίβλημα. Αυτές οι σκανδάλες περιέχουν ένα συνηθισμένο δυαδικό ψηφιακό μετρητή, ο οποίος μπορεί να μετρηθεί σύμφωνα με τους αλγόριθμους 00b, 01b, 10b, 11b και πάλι με την ίδια σειρά 00b, 01b, 10b, 11b ... Το γράμμα "b" δηλώνει ότι οι αριθμοί βρίσκονται στο δυαδικό σύστημα αρίθμηση. Το μικρότερο κομμάτι σε αυτούς τους αριθμούς αντιστοιχεί στην άμεση έξοδο της σκανδάλης DD2.1, και η ανώτερη στην άμεση έξοδο DD2.2. Κάθε μονάδα σε αυτούς τους αριθμούς υποδεικνύει ότι το αντίστοιχο τρανζίστορ είναι ανοικτό και συνδέεται η αντίστοιχη ομάδα λαμπτήρων.

Έτσι, επιτυγχάνεται ο ακόλουθος αλγόριθμος για την ενεργοποίηση των λαμπτήρων. Ο λαμπτήρας EL1 λάμπει μόλις κλείσει ο διακόπτης SA1. Όταν πατηθεί σύντομα ο διακόπτης, οι λαμπτήρες θα ανάψουν με τους ακόλουθους συνδυασμούς: EL1; (EL1 & EL2). (EL1 & EL3 & EL4). (EL1 & EL2 & EL3 & EL4).

Προκειμένου να πραγματοποιηθεί η εναλλαγή σύμφωνα με τον υποδεικνυόμενο αλγόριθμο, είναι απαραίτητο να εφαρμόζονται παλμοί μέτρησης στην είσοδο C του μικρότερου σημαντικού δυαδικού ψηφίου του μετρητή DD2.1 τη στιγμή κάθε κλικ του διακόπτη SA1.

Σχήμα 1. Το κύκλωμα ελέγχου του πολυέλαιου στα τρανζίστορ με φαινόμενα πεδίου

Αντιμετώπιση της διαχείρισης

Διεξάγεται από δύο παρορμήσεις. Ο πρώτος από αυτούς είναι ο παλμός επαναφοράς μετρητή και ο δεύτερος είναι ο παλμός μέτρησης που μετατρέπει τους λαμπτήρες.

Παλμός επανεκκίνησης μετρητή

Όταν ενεργοποιείτε τη συσκευή μετά από μακρά απενεργοποίηση (τουλάχιστον 15 δευτερόλεπτα) ηλεκτρολυτικό πυκνωτή C1 αποφορτιστεί πλήρως. Όταν ο διακόπτης SA1 είναι κλειστός, η τάση παλμού από τη γέφυρα ανορθωτή VD2 με συχνότητα 100 Hz διαμέσου της αντίστασης R1 δημιουργεί παλμούς τάσης που περιορίζονται από τη δίοδο Zener VD1 στα 12V. Με αυτούς τους παλμούς, ένας ηλεκτρολυτικός πυκνωτής C1 αρχίζει να φορτίζεται διαμέσου της δίοδος αποσύνδεσης VD4. Αυτή τη στιγμή, η διαφορική αλυσίδα C3, R4 παράγει έναν παλμό υψηλού επιπέδου στις εισόδους R των ενεργοποιητών DD2.1, DD2.2 και ο μετρητής επαναφέρεται στην κατάσταση 00. Τα τρανζίστορ VT1, VT2 είναι κλειστά, οπότε όταν ενεργοποιείτε για πρώτη φορά τον πολυέλαιο, οι λαμπτήρες EL2 ... EL4 δεν ανάβουν. Μόνο η λυχνία EL παραμένει αναμμένη, καθώς ανάβει απευθείας από το διακόπτη.

Μετρώντας παλμούς

Μέσω της διόδου VD3, οι παλμοί που παράγονται από τη δίοδο Zener VD1 φορτίζουν τον πυκνωτή C2 και τη διατηρούν σε φορτισμένη κατάσταση. Ως εκ τούτου, η έξοδος λογικό στοιχείο DD1.3 χαμηλό επίπεδο λογικής.

Όταν ο διακόπτης SA1 ανοίγει για μικρό χρονικό διάστημα, η τάση κυματισμού από τον ανορθωτή σταματά. Ως εκ τούτου, ο πυκνωτής C2 καταφέρνει να εκφορτίσει, ο οποίος θα διαρκέσει περίπου 30ms και ένα υψηλό επίπεδο λογικής ρυθμίζεται στην έξοδο του στοιχείου DD1.3 - σχηματίζεται πτώση τάσης από χαμηλό επίπεδο σε υψηλό επίπεδο ή όπως συχνά ονομάζεται ανερχόμενη ακμή του παλμού. Είναι αυτό το ανερχόμενο μέτωπο που θέτει τη σκανδάλη DD2.1 σε μία κατάσταση, προετοιμάζοντας να ενεργοποιήσει τη λάμπα.

Αν κοιτάξετε προσεκτικά την εικόνα στο διάγραμμα D, μια σκανδάλη, μπορείτε να παρατηρήσετε ότι η χρονισμένη είσοδος C ξεκινά με ένα κεκλιμένο τμήμα που πηγαίνει από αριστερά προς τα δεξιά.Αυτό το τμήμα δηλώνει ότι η σκανδάλη ενεργοποιείται στην είσοδο C κατά μήκος της ανερχόμενης ακμής του παλμού.

Εδώ είναι ο χρόνος για την ανάκληση του ηλεκτρολυτικού πυκνωτή C1. Συνδεδεμένη μέσω μιας δίοδος αποσύνδεσης VD4, μπορεί να εκφορτιστεί μόνο μέσω των μικροκυκλωμάτων DD1 και DD2, με άλλα λόγια, για να διατηρηθεί σε κατάσταση λειτουργίας για κάποιο χρονικό διάστημα. Το ερώτημα είναι πόσο καιρό;

Μάρκες της σειράς K561 μπορεί να λειτουργεί στο εύρος της τάσης τροφοδοσίας 3 ... 15V, και στη στατική λειτουργία, το ρεύμα που καταναλώνεται από αυτά υπολογίζεται σε μονάδες μικροαγγράφων. Επομένως, σε αυτό το σχέδιο, η πλήρης εκφόρτιση του πυκνωτή δεν συμβαίνει νωρίτερα από 15 δευτερόλεπτα και στη συνέχεια, χάρη στην αντίσταση R3.

Δεδομένου ότι ο πυκνωτής C1 δεν εκφορτίζεται σχεδόν, όταν ο διακόπτης SA1 κλείνει, ένας παλμός επαναφοράς δεν παράγεται από την αλυσίδα C3, R4, έτσι ο μετρητής παραμένει στην κατάσταση που έλαβε μετά τον επόμενο παλμό μέτρησης. Με τη σειρά του, δημιουργείται ένας παλμός μέτρησης τη στιγμή του ανοίγματος SA1, κάθε φορά που αυξάνεται η κατάσταση του μετρητή κατά ένα. Μετά το κλείσιμο του SA1, η τάση δικτύου εφαρμόζεται στο κύκλωμα και ο λαμπτήρας EL1 και οι λαμπτήρες EL2 ... EL4 ανάβουν σύμφωνα με την κατάσταση του μετρητή.

Με τη σύγχρονη ανάπτυξη των τεχνολογιών ημιαγωγών, κλειδιά (εναλλαγή) cascades που εκτελούνται σε τρανζίστορ φαινόμενου πεδίου (MOSFET). Η δημιουργία τέτοιων πλήκτρων σε διπολικά τρανζίστορ θεωρείται τώρα απλώς άσεμνη. Σε αυτό το κύκλωμα, αυτά είναι τρανζίστορ τύπου BUZ90A, τα οποία σας επιτρέπουν να ελέγχετε λαμπτήρες πυρακτώσεως με ισχύ έως 60 W και όταν χρησιμοποιείτε λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας, αυτή η ισχύς είναι περισσότερο από αρκετή.

Ένα άλλο σχήμα επιλογών

Το σχήμα 2 δείχνει μια πιθανή παραλλαγή του σχεδιαζόμενου συστήματος.

Εικόνα 2. Κύκλωμα ελέγχου του πολυέλαιου 5 (3) -x

Αντί ενός μετρητή σε D-flip-flops, ο καταχωρητής μετατόπισης K561IR2 χρησιμοποιείται στο κύκλωμα. Σε μια θήκη του μικροκυκλώματος υπάρχουν 2 τέτοιοι καταχωρητές. Μόνο ένα χρησιμοποιείται στο κύκλωμα · τα συμπεράσματά του στο κύκλωμα φαίνονται σε παρενθέσεις. Μια τέτοια αντικατάσταση επέτρεψε να μειωθεί ελαφρώς ο αριθμός των τυπωμένων αγωγών στον πίνακα, ή ο συντάκτης απλά δεν είχε άλλο τσιπ. Αλλά γενικά, προς τα έξω, τίποτα δεν άλλαξε στη λειτουργία του κυκλώματος.

Η λογική του καταχωρητή μετατόπισης είναι πολύ απλή. Κάθε παλμός που φθάνει στην είσοδο C μεταφέρει το περιεχόμενο της εισόδου D στην έξοδο 1 και επίσης πραγματοποιεί μια μετατόπιση των πληροφοριών σύμφωνα με τον αλγόριθμο 1-2-4-8.

Επειδή σε αυτό το κύκλωμα η είσοδος D είναι απλά συγκολλημένη στο + τροφοδοτικό του μικροκυκλώματος (σταθερή "μονάδα καταγραφής"), οι μονάδες θα εμφανιστούν στις εξόδους σε κάθε παλμό διάτμησης στην είσοδο C. Έτσι, η ανάφλεξη των λαμπτήρων συμβαίνει στην ακολουθία: 0000, 0001, 0011, 0000. Εάν δεν ξεχάσετε τη λάμπα EL1, τότε με αυτήν η σειρά μεταγωγής θα είναι η εξής: EL1; (EL1 & EL2). (EL1 & EL2 & EL3).

Ο πρώτος συνδυασμός 0000 θα εμφανιστεί όταν ο πολυέλαιος αρχικά ενεργοποιηθεί υπό την επίδραση ενός παλμού επαναφοράς που παράγεται από τη διαφορική αλυσίδα C3, R4, όπως στο προηγούμενο σχήμα. Ο τελευταίος συνδυασμός μηδέν θα εμφανιστεί επίσης λόγω της επαναφοράς του καταχωρητή, αλλά μόνο αυτή τη φορά το σήμα επαναφοράς θα έρθει μέσω της διόδου VD4, μόλις η έξοδος 4 εμφανίσει το λογικό σήμα 1, δηλ. στο τέταρτο κλικ του διακόπτη.

Τα υπόλοιπα στοιχεία του κυκλώματος είναι ήδη γνωστά από την περιγραφή του προηγούμενου. Ένας διαμορφωτής παλμών διάτμησης συναρμολογείται σε ένα τσιπ K561LA7 (πριν ήταν ένα LA9 τριών εισόδων, επίσης ενεργοποιημένο από ένα μετατροπέα) και ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής C1 λειτουργεί ως πηγή ισχύος για τα τσιπς κατά τη διάρκεια ενός μικρού κλικ του διακόπτη. Τα πλήκτρα εξόδου είναι όλα τα ίδια MOSFET, αν και ένας διαφορετικός τύπος IRF740, ο οποίος γενικά δεν αλλάζει τίποτα.

Κύκλωμα ελέγχου θυρίστορ

Για κάποιο λόγο, τα προηγούμενα κυκλώματα στρέφονταν τους λαμπτήρες χρησιμοποιώντας τρανζίστορ με φαινόμενα πεδίου, αν και τα θυρίστορ και το triacs. Ένα κύκλωμα που χρησιμοποιεί ένα θυρίστορ φαίνεται στο σχήμα 3.

Σχήμα 3. Το κύκλωμα ελέγχου του πολυέλαιου στα θυροσκόπια

Όπως και σε προηγούμενα σχήματα, μία λυχνία EL3 ανάβει απλά όταν κλείσει ο διακόπτης SA1. Η ομάδα λαμπτήρων EL1, EL2 ανάβει όταν πατηθεί ξανά ο διακόπτης SA1. Το καθεστώς λειτουργεί ως εξής.

Οταν η SA1 αρχικά κλείσει, η λυχνία EL3 ανάβει και ταυτόχρονα η τάση παλμού από τη γέφυρα ανορθωτή μέσω της αντίστασης R4 τροφοδοτείται στον σταθεροποιητή τάσης που γίνεται στη δίοδο Zener VD1 και στον πυκνωτή C1 ο οποίος φορτίζεται γρήγορα στην τάση σταθεροποίησης της διόδου zener. Αυτή η τάση χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του τσιπ DD1.

Συγχρόνως, ο ηλεκτρολυτικός πυκνωτής C2 αρχίζει να φορτίζεται μέσω της αντίστασης R2, και όχι πολύ γρήγορα. Αυτή τη στιγμή, η έξοδος του στοιχείου DD1.1 είναι ένα υψηλό επίπεδο, το οποίο φορτίζει τον πυκνωτή C3, έτσι ώστε να υπάρχει ένα συν στην δεξιά του πλευρά σύμφωνα με το σχήμα.

Μόλις η φόρτιση του πυκνωτή C3 φτάσει στο επίπεδο μιας λογικής μονάδας, θα εμφανιστεί χαμηλή στάθμη στην έξοδο του στοιχείου DD1.1, αλλά στις εισόδους των στοιχείων DD1.2 DD1.3, λόγω του φορτισμένου πυκνωτή C3 και της δίοδος αποσύνδεσης VD4, θα παραμείνει ένα υψηλό επίπεδο. Συνεπώς, στις έξοδοι 4 και 10 του στοιχείου DD1, διατηρείται μια χαμηλή στάθμη, η οποία διατηρεί το τρανζίστορ VT1 κλειστό. Ο θυροσκόπτης VS1 είναι επίσης κλειστός, έτσι οι λαμπτήρες δεν ανάβουν.

Με ένα σύντομο κλικ στον διακόπτη SA1, ο πυκνωτής C1 εκφορτώνεται αρκετά γρήγορα, αποσυνδέοντας έτσι τον μικροκυκλώνα. Η σταθερά εκφόρτισης του πυκνωτή C2 είναι πολύ υψηλότερη, με τις ονομαστικές τιμές που υποδεικνύονται στο κύκλωμα για τουλάχιστον 1 δευτερόλεπτο. Ως εκ τούτου, ο πυκνωτής C3 θα επαναφορτιστεί γρήγορα στην αντίθετη κατεύθυνση - συν θα είναι στην αριστερή του επένδυση σύμφωνα με το σχέδιο.

Σε περίπτωση που ο χρόνος είναι μικρότερος από ένα δευτερόλεπτο, είναι καιρός να ενεργοποιηθεί ξανά ο πολυέλαιος, τότε στην είσοδο του στοιχείου DD1.1 λόγω του πυκνωτή C1 που δεν είχε χρόνο εκφόρτισης, θα υπάρχει ήδη υψηλή στάθμη τάσης και στις εισόδους των στοιχείων DD1.2, DD1.3 χαμηλή, καθοριζόμενη από την κατεύθυνση του φορτίου του πυκνωτή C3. Στις έξοδοι 4 και 10 του στοιχείου DD1, ρυθμίζεται ένα υψηλό επίπεδο, το οποίο ανοίγει το τρανζίστορ VT1 και αυτό με τη σειρά του είναι ο θυροσκόπτης VS1, αναφλέγοντας τους λαμπτήρες EL1, EL2. Στο μέλλον, αυτή η κατάσταση του στοιχείου DD1 διατηρείται με ανατροφοδότηση μέσω του αντιστάτη R3.

Έλεγχος μικροελεγκτή ενός πολυελαίου

Σχέδια σε μικροελεγκτές Όχι χωρίς λόγο θεωρούνται αρκετά απλά στον σχεδιασμό κυκλώματος. Με την προσθήκη ενός μικρού αριθμού συνημμένων μπορείτε να πάρετε μια πολύ λειτουργική συσκευή. Είναι αλήθεια ότι η τιμή που καταβάλλεται για μια τέτοια απλότητα κυκλώματος γράφει προγράμματα χωρίς τα οποία ο μικροελεγκτής, ακόμη και πολύ ισχυρός, είναι απλώς ένα κομμάτι σιδήρου. Αλλά με ένα καλό πρόγραμμα, αυτό το κομμάτι σιδήρου στρέφεται σε ορισμένες περιπτώσεις σε ένα έργο τέχνης.

Το κύκλωμα ελέγχου του πολυέλαιου στον μικροελεγκτή φαίνεται στο σχήμα 4.

Εικόνα 4. Το κύκλωμα ελέγχου του πολυελαίου στο μικροελεγκτή

Όπως όλα τα προηγούμενα, το κύκλωμα ελέγχεται μόνο από έναν διακόπτη δικτύου SW1. Τα κλικ του διακόπτη όχι μόνο σας επιτρέπουν να επιλέξετε τον αριθμό των λαμπτήρων που είναι ενεργοποιημένοι, αλλά για να τις ενεργοποιήσετε ομαλά, ρυθμίστε την επιθυμητή φωτεινότητα της λάμψης. Επιπλέον, σας επιτρέπει να προσομοιώσετε την παρουσία ανθρώπων στο σπίτι - ενεργοποιήστε και απενεργοποιήστε τον φωτισμό σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο αλγόριθμο. Μια τέτοια απλή συσκευή ασφαλείας.

Προσθήκη στο άρθρο: Πώς να επισκευάσετε έναν κινεζικό πολυέλαιο - την ιστορία μιας επισκευής.