kategorier: Utvalgte artikler » Praktisk elektronikk
Antall visninger: 51598
Kommentarer til artikkelen: 6
To-leder lysekronekontrollkretser ved bruk av halvledere
Den første delen av artikkelen: Slik styrer du en lysekrone i to ledninger. Relékretser.
En god ingeniør, en elektronikkingeniør, sa at hvis det visstnok er et relé i kretsen, så må det forbedres. Og vi kan ikke være uenige i dette: relékontaktens responsressurs er bare noen hundre, kanskje tusenvis av ganger, mens en transistor som opererer med en frekvens på minst 1 KHz, gjør 1000 bytter hvert sekund.
Felt Effekt Transistor Circuit
Denne ordningen ble foreslått i tidsskriftet "Radio" nr. 9 fra 2006. Den er vist i figur 1.
Algoritmen til kretsen er den samme som de to foregående: med hvert kortvarige klikk på bryteren er en ny gruppe lamper koblet til. Bare i disse ordningene er det én gruppe, og i hele disse to.
Det er lett å se at grunnlaget for kretsen er en tosifret teller, laget på K561TM2-brikken, som inneholder 2 D - flip-flops i ett hus. Disse utløserne inneholder en vanlig tosifret binær teller, som kan telles i henhold til algoritmen 00b, 01b, 10b, 11b, og igjen i samme rekkefølge 00b, 01b, 10b, 11b ... Bokstaven “b” indikerer at tallene er i det binære systemet tall. Den lave ordensbiten i disse tallene tilsvarer den direkte utgangen til avtrekkeren DD2.1, og den eldste til den direkte utgangen til DD2.2. Hver enhet i disse tallene indikerer at den korresponderende transistoren er åpen og den korresponderende gruppen av lamper er tilkoblet.
Dermed oppnås følgende algoritme for å slå på lampene. Lampe EL1 lyser så snart bryteren SA1 lukkes. Når bryteren trykkes kort, vil lampene lyse i følgende kombinasjoner: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL3 & EL4); (EL1 & EL2 & EL3 & EL4).
For å utføre switching i henhold til den angitte algoritmen, er det nødvendig å påføre tellepulser på inngangen C til den minst betydningsfulle biten av telleren DD2.1 i øyeblikket for hvert klikk på bryteren SA1.
Figur 1. Lysekronens kontrollkrets på felteffekttransistorer
Counter management
Det utføres av to impulser. Den første av dem er tellerens tilbakestillingspuls, og den andre er tellepulsen som skifter lampene.
Counter reset puls
Når du slår på enheten etter lang stenging (minst 15 sekunder) elektrolytisk kondensator C1 fullstendig utladet. Når bryteren SA1 er lukket, genererer den pulserende spenningen fra likeretterbroen VD2 med en frekvens på 100 Hz gjennom motstanden R1 spenningspulser begrenset av Zener-dioden VD1 ved 12V. Med disse pulsene begynner en elektrolytisk kondensator C1 å lade gjennom avkoblingsdioden VD4. For øyeblikket genererer differensialkjeden C3, R4 en puls på høyt nivå ved R - inngangene til triggerne DD2.1, DD2.2, og telleren tilbakestilles til tilstand 00. Transistorer VT1, VT2 er lukket, så når du først slår på lysekronen, lyser ikke lampene EL2 ... EL4. Bare EL-lampen blir igjen på, da den er slått på direkte av bryteren.
Telle pulser
Gjennom dioden VD3 lader pulser generert av Zener-dioden VD1 kondensatoren C2 og holder den i en ladet tilstand. Derfor utgangen logisk element DD1.3 lavt logisk nivå.
Når effektbryteren SA1 åpnes i kort tid, stopper rippelspenningen fra likeretteren. Derfor klarer kondensatoren C2 å tømme, noe som vil ta omtrent 30ms, og et høyt logisk nivå blir satt ved utgangen fra DD1.3-elementet - et spenningsfall dannes fra et lavt nivå til et høyt nivå, eller som det ofte kalles den stigende kanten på pulsen. Det er denne stigende fronten som setter DD2.1-utløseren til en enkelt tilstand, og forbereder seg på å slå på lampen.
Hvis du ser nøye på bildet i diagram D, en trigger, kan du legge merke til at den klokkede inngangen C begynner med et skrått segment som går fra venstre - opp - til høyre.Dette segmentet indikerer at utløseren utløses ved inngang C langs den stigende kanten av pulsen.
Her er tiden inne for å hente frem den elektrolytiske kondensatoren C1. Koblet via en avkoblingsdiode VD4, kan den bare tømmes gjennom mikrokretser DD1 og DD2, med andre ord for å opprettholde dem i fungerende tilstand i noen tid. Spørsmålet er hvor lenge?
Brikker av K561-serien kan operere i området for forsyningsspenningen 3 ... 15V, og i statisk modus beregnes strømmen som forbrukes av dem i enheter av mikroampener. Derfor, i denne konstruksjonen, skjer en full utladning av kondensatoren ikke tidligere enn etter 15 sekunder og deretter, takket være motstanden R3.
Siden kondensatoren Cl nesten ikke er utladet, genereres ikke en tilbakestillingspuls når bryteren SA1 lukkes av kjeden C3, R4, så telleren forblir i den tilstanden den mottok etter neste tellepuls. I sin tur genereres en tellepuls i øyeblikket av åpningen av SA1, hver gang øker tellerens tilstand med en. Etter stengning av SA1 tilføres strømspenningen til kretsen, og lampen EL1 og lampene EL2 ... EL4 lyser i samsvar med tellerens status.
Med den moderne utviklingen av halvlederteknologier, nøkkel (bytte) kaskader utført på felteffekttransistorer (MOSFET). Å lage slike nøkler på bipolare transistorer regnes nå som ganske enkelt usømmelig. I denne kretsen er dette transistorer av typen BUZ90A, som lar deg kontrollere glødelamper med en effekt på opptil 60 W, og når du bruker energisparende lamper, er denne kraften mer enn nok.
Nok et alternativ
Figur 2 viser en mulig variant av ordningen nettopp vurdert.
Figur 2. Kontrollkrets for 5 (3) -x lampekrone
I stedet for en teller på D-flip-flops, brukes skiftregisteret K561IR2 i kretsen. I et hus i mikrokretsen inneholder 2 slike registre. Bare en brukes i kretsen, og konklusjonene i kretsen er vist i parentes. En slik erstatning tillot å redusere antallet trykte ledere på tavlen litt, eller forfatteren hadde rett og slett ikke en annen brikke. Men generelt, utad, har ingenting endret seg i driften av kretsen.
Logikken i skiftregisteret er veldig enkel. Hver puls som kommer til inngang C overfører innholdet i inngang D til utgang 1, og utfører også et informasjonsskifte i henhold til 1-2-4-8-algoritmen.
Siden inngangen D i denne kretsen ganske enkelt er loddet til + strømforsyningen til mikrokretsen (konstant "log. Enhet"), vil enheter vises ved utgangene ved hver skjærpuls ved inngang C. Dermed skjer tenningen av lampene i sekvensen: 0000, 0001, 0011, 0000. Hvis du ikke glemmer lampen EL1, vil koblingssekvensen med den være som følger: EL1; (EL1 & EL2); (EL1 & EL2 & EL3).
Den første kombinasjonen 0000 vil vises når lysekronen opprinnelig er slått på under påvirkning av en tilbakestillingspuls generert av differensialkjeden C3, R4, som i forrige skjema. Den siste nullkombinasjonen vil også vises på grunn av tilbakestillingen av registeret, men bare denne gangen vil tilbakestillingssignalet komme gjennom dioden VD4, så snart utgang 4 vises signalet logisk 1, dvs. ved det fjerde klikket på bryteren.
De gjenværende elementene i kretsen er allerede kjent for oss fra beskrivelsen av den forrige. En skjærpulsformer er satt sammen på en K561LA7-brikke (før den var en treinngangs LA9, også slått på av en omformer), og den elektrolytiske kondensatoren C1 fungerer som en strømkilde for brikkene under et kort klikk på bryteren. Utgangstastene er alle de samme MOSFET-ene, men en annen type IRF740, som vanligvis ikke endrer noe.
Thyristor kontrollkrets
Av en eller annen grunn byttet de forrige kretsene lampene ved hjelp av felteffekt-transistorer, selv om tyristorer og triacer. En krets som bruker en tyristor er vist i figur 3.
Figur 3. Kontrollkretsen til lysekronen på tyristorer
Som i tidligere ordninger, slår en EL3-lampe seg på bare når SA1-bryteren lukkes. Lampegruppe EL1, EL2 slås på når du klikker på SA1-bryteren igjen. Ordningen fungerer som følger.
Når SA1 først lukkes, lyser EL3-lampen, og samtidig tilføres pulserende spenning fra likeretterbroen gjennom motstanden R4 til en spenningsstabilisator laget på Zener-dioden VD1 og kondensatoren C1, som raskt lades til stabiliseringsspenningen til zenerdioden. Denne spenningen brukes til å drive DD1-brikken.
Samtidig begynner den elektrolytiske kondensatoren C2 å lade gjennom motstanden R2, og ikke så raskt. På dette tidspunktet er utgangen fra elementet DD1.1 et høyt nivå, som lader kondensatoren C3, slik at pluss på sin høyre side i henhold til kretsen.
Så snart ladningen til kondensatoren C3 når nivået til en logisk enhet, vil det vises et lavt nivå ved utgangen til elementet DD1.1, men ved inngangene til elementene DD1.2 DD1.3, på grunn av den ladede kondensatoren C3 og avkoblingsdioden VD4, vil et høyt nivå forbli. Derfor holdes et lavt nivå ved utgangene 4 og 10 av elementet DD1, som holder transistoren VT1 lukket. Thyristor VS1 er også lukket, så lampene lyser ikke.
Med et kort klikk på bryteren SA1, tømmes kondensatoren C1 raskt nok ut, og kobler dermed ut mikrokretsen. Utladningskonstanten for kondensatoren C2 er mye høyere, med karakterene indikert på kretsen i minst 1 sekund. Derfor vil kondensatoren C3 raskt lade i motsatt retning - pluss vil være på sitt venstre fôr i henhold til ordningen.
Hvis det i løpet av mindre enn ett sekund er det på tide å slå på lysekronen igjen, så ved inngangen til elementet DD1.1 på grunn av kondensator C1 som ikke har hatt tid til å tømme, vil et høyspenningsnivå allerede være til stede, og ved inngangene til elementene DD1.2, DD1.3 lavt, satt i retning av ladningen til kondensatoren C3. Ved utgangene 4 og 10 av elementet DD1 settes et høyt nivå, som åpner transistoren VT1, og som igjen er tyristoren VS1, og tenner lampene EL1, EL2. I fremtiden opprettholdes denne tilstanden til elementet DD1 ved tilbakemelding gjennom motstanden R3.
Mikrokontroller kontroll av en lysekrone
Opplegg på mikrokontrollere Ikke uten grunn anses som ganske enkle i kretsdesign. Ved å legge til et lite antall vedlegg kan du få en veldig funksjonell enhet. Det er sant at prisen som er betalt for slik kretsenkling er å skrive programmer uten hvilke mikrokontrolleren, til og med en veldig kraftig, bare er et stykke jern. Men med et godt program blir dette jernstykket i noen tilfeller til et kunstverk.
Kontrollkretsen til lysekronen på mikrokontrolleren er vist i figur 4.
Figur 4. Kontrollkretsen til lysekronen på mikrokontrolleren
Som alle de tidligere styres kretsen av bare en nettverksbryter SW1. Klikkene på bryteren lar ikke bare velge antall lamper som er slått på, men også å slå dem på jevnt, for å stille inn ønsket lysstyrke. I tillegg lar det deg simulere tilstedeværelsen av mennesker i huset - slå av og på belysningen i henhold til en viss algoritme. En så enkel sikkerhetsenhet.
Tillegg til artikkelen: Hvordan reparere en kinesisk lysekrone - historien om en reparasjon.
Se også på elektrohomepro.com
: