28-07-2016

Антъни Смит

Моментните превключватели за слаб ток, подобни на тактовите превключватели, монтирани на табло, са евтини, налични и се предлагат в голямо разнообразие от размери и стилове. В същото време фиксиращите бутони често са по-големи по размер, по-скъпи и обхватът на техните дизайнерски опции е относително ограничен. Това може да е проблем, ако имате нужда от миниатюрен, евтин превключвател, за да осигурите захранване на товар. Статията предлага схемно решение, което ви позволява да придадете на бутона за самовръщане функция за заключване.

Преди това бяха предложени проекти, чиито схеми се основаваха на отделни компоненти и микросхеми. По-долу обаче ще опишем схема, която изисква само няколко транзистора и шепа пасивни компоненти, за да изпълнява същите функции.

Фигура 1а показва вариант на захранващата верига за случай на товар, свързан към земя. Веригата работи в режим на превключване; това означава, че първото натискане включва захранването на товара, второто го изключва и т.н.

За да разберете принципа на работа на веригата, представете си, че +V S захранването току-що е свързано, кондензаторът C1 първоначално е разреден и транзисторът Q1 е изключен. В този случай резисторите R1 и R3 са свързани последователно и издърпват портата на P-канален MOSFET Q2 към +V S шината, поддържайки транзистора в затворено състояние. Сега веригата е в "деблокирано" състояние, когато напрежението на натоварване V L на OUT (+) щифта е нула.

Чрез кратко натискане на нормално отворения бутон портата на Q2 се свързва към кондензатора C1, разрежда се до 0 V и MOSFET се включва. Напрежението на товара на клемата OUT (+) незабавно се увеличава до +VS, през резистора R4, транзисторът Q1 получава базово отклонение и се включва. В резултат на това Q1 се насища и свързва вратата на Q2 към земята чрез резистор R3, като държи MOSFET отворен, когато контактите на бутона са отворени. Сега веригата е в "заключено" състояние, където и двата транзистора са отворени, товарът се захранва и кондензатор C1 се зарежда до +V S през резистор R2.

След моментно затваряне на превключвателя отново, напрежението през кондензатора C1 (сега равно на +V S) ще бъде приложено към портата на Q2. Тъй като напрежението порта-източник на Q2 сега е близо до нула, MOSFET се изключва и напрежението на товара пада до нула. Напрежението база-емитер на Q1 също пада до нула, изключвайки транзистора. В резултат на това, когато бутонът бъде освободен, нищо не държи Q2 отворен и веригата се връща в състояние "разрешено", като и двата транзистора са изключени, товарът е изключен и C1 е разреден през резистор R2.

Не е необходимо да инсталирате резистор R5, който шунтира изходните клеми. Когато бутонът се освободи, кондензаторът C1 се разрежда към товара през резистор R2. Ако импедансът на товара е много висок (т.е. сравним със стойността на R2) или товарът съдържа активни устройства, като например светодиоди, напрежението на натоварването, когато Q2 е изключен, може да бъде достатъчно голямо, за да включи транзистор Q1 през резистор R4 и да предотврати изключването на веригата. Резистор R5, когато Q2 се изключи, издърпва извода OUT (+) към релсата 0V, което кара Q1 да се изключи бързо и позволява на веригата да премине правилно към изключено състояние.

При правейки правилния избортранзистори, веригата ще работи в широк диапазон от напрежения и може да се използва за задвижване на товари като релета, соленоиди, светодиоди и т.н. Не забравяйте обаче, че някои DC вентилатори и двигатели продължават да се въртят след изключване на захранването. Това въртене може да създаде обратна едс, достатъчно голяма, за да включи транзистора Q1 и да предотврати изключването на веригата. Решението на проблема е показано на фигура 1b, където блокиращ диод е свързан последователно с изхода. В този случай можете също да добавите резистор R5 към веригата.

Фигура 2 показва друга схема, проектирана за товари, свързани към горната захранваща шина, като електромагнитното реле, показано в този пример.

Моля, имайте предвид, че Q1 е сменен pnp транзистор, а на мястото на Q2 вече има N-канален MOSFET. Тази схема работи точно по същия начин като веригата, описана по-горе. Тук R5 действа като издърпващ резистор, свързвайки изходния щифт OUT (-) към +V S шината, когато Q2 се изключи, и кара Q1 да се изключи бързо. Както в предишната схема, резисторът R5 е допълнителен компонент и се инсталира само за определени видове товари, споменати по-горе.

Имайте предвид, че и в двете вериги времеконстантата C1, R2 е избрана въз основа на необходимото потискане на отскачането на контакта. Обикновено стойност от 0,25 s до 0,5 s се счита за нормална. По-малките времеконстанти могат да доведат до нестабилна работа на веригата, докато по-големите увеличават времето за изчакване между затварянето на контактите на бутона, през което трябва да се извърши достатъчно пълно зареждане и разреждане на кондензатора C1. При стойностите, посочени в диаграмата C1 = 330 nF и R2 = 1 MOhm, номиналната стойност на времеконстантата е 0,33 s. Обикновено това е достатъчно, за да се елиминира отскачането на контакта и да се превключи натоварването за около няколко секунди.

И двете вериги са проектирани да заключват и освобождават ключа в отговор на моментно затваряне на контакта. Въпреки това, всеки от тях е проектиран по такъв начин, че да гарантира правилна работадори при натискане на бутона за произволен период от време. Разгледайте веригата на фигура 2, когато Q2 е изключен. Ако бутонът се натисне, за да се изключи веригата, гейтът е свързан към 0V потенциал (тъй като кондензаторът C1 е разреден) и MOSFET е затворен, което позволява общата точка на резисторите R1 и R2 да се свърже към +V S релса чрез резистор R5 и импеданса на товара. В същото време Q1 също е изключен, което води до свързване на порта на Q2 към GND шината чрез резистори R3 и R4. Ако бутонът бъде незабавно освободен, C1 просто ще се зареди през резистора R2 до напрежение +V S. Въпреки това, ако оставите бутона затворен, напрежението на портата на Q2 ще се определя от потенциала на делителя, образуван от резистори R2 и R3+R4. Ако приемем, че когато веригата е отключена, напрежението на извода OUT (-) е приблизително равно на +V S, може да се напише следният израз за напрежението порта-източник на транзистора Q2:

Дори ако напрежението +V S е 30 V, полученото напрежение от 0,6 V между порта и източника не е достатъчно, за да включи отново MOSFET. Следователно, когато контактите на бутона са отворени, и двата транзистора ще останат изключени.

Всичко е страхотно с мощността на батерията, с изключение на това, че тя се изчерпва и енергията трябва да се пести внимателно. Добре е, когато устройството се състои от един микроконтролер - поставете го в хибернация и това е всичко. Самостоятелната консумация в режим на заспиване на съвременните MK е незначителна, сравнима със саморазреждането на батерията, така че не е нужно да се притеснявате за зареждането. Но тук е уловката: не само контролерът захранва устройството. Често могат да се използват различни периферни модули на трети страни, които също обичат да ядат, но не искат да спят. Точно като малки деца. На всеки трябва да се изпише успокоително. Нека поговорим за него.

▌Механичен бутон
Какво по-просто и надеждно от сух контакт, отвори го и спи спокойно, скъпи приятелю. Малко вероятно е батерията да се люлее до степен да пробие милиметрова въздушна междина. Урания не се съобщава в тях за тази цел. Някакъв вид превключвател на PSW е точно това, което лекарят е предписал. Натиснат и натиснат.

Единственият проблем е, че държи малко ток. Според паспорта, 100 mA и ако успоредите групите, тогава до 500-800 mA без много загуба на производителност, освен ако, разбира се, не щракнете върху реактивния товар (проводникови намотки) на всеки пет секунди. Но устройството може да яде повече и тогава какво? Залепете масивен превключвател към вашето хипстърско творение със синя електрическа лента? Нормалният метод, дядо ми е правил това през целия си живот и е живял до дълбока старост.

▌Бутон плюс
Но има и по-добър начин. Превключвателят може да бъде оставен слаб, но подсилен с транзистор с полеви ефекти. Например така.

Тук превключвателят просто взема и притиска портата на транзистора към земята. И се отваря. И токът, преминал през съвременните транзистори, е много висок. Така например IRLML5203, имащ тяло sot23, лесно пренася 3A през себе си и не се поти. Но нещо в корпуса на DPACK може да дръпне дузина-две ампера и да не заври. Резистор от 100 kOhm издърпва портата към захранването, осигурявайки стриктно определено нивопотенциал върху него, което ви позволява да държите транзистора затворен и да не му позволявате да се отваря от всякакви смущения.

▌Плюс мозък
Можете да развиете темата за контролираното самоизключване по този начин. Тези. устройството се включва от бутон, който свързва накъсо затворен транзистор, освобождавайки ток в контролера, той прихваща управлението и, натискайки затвора към земята с крак, заобикаля бутона. И ще се изключи, когато си поиска. Затягането на затвора също няма да бъде излишно. Но тук трябва да продължим от изходната схема на контролера, така че да няма изтичане през него в земята през крака на контролера. Обикновено има същия превключвател на полето и издърпване към захранването чрез защитни диоди, така че няма да има изтичане, но никога не се знае...

Или малко по-сложен вариант. Тук натискането на бутона освобождава ток през диода за подаване на захранване, контролерът стартира и се включва. След това диодът, поддържан отгоре, вече не играе никаква роля и резистор R2 притиска тази линия към земята. Подаване на 0 на порта, ако бутонът не е натиснат. Натискането на бутона дава 1. Т.е. Веднъж включен, можем да използваме този бутон както пожелаем. Поне да го изключа, поне по някакъв начин. Вярно е, че когато изключите устройството, то ще изключи захранването само когато пуснете бутона. И ако има тракащ звук, може да се включи отново. Контролерът е бързо нещо. Затова бих направил алгоритъма така - изчакайте освобождаването, изберете bounce и след това изключете. Само един диод на който и да е бутон и нямаме нужда от режим на заспиване :) Между другото, контролерът обикновено вече има този диод, вграден във всеки порт, но той е много слаб и може случайно да бъде убит, ако целият ви товар се захранва през него . Затова има външен диод. Резистор R2 също може да бъде премахнат, ако кракът на контролера може да работи в режим Pull-down.

▌Изключване на ненужни неща
Можете да го направите по различен начин. Оставете контролера на „горещата“ страна, като го поставите в хибернация и изключете захранването само на поглъщащата периферия.

▌Изхвърлете излишното
Нещо, което консумира малко, може да се захранва директно от порта. Колко дава една линия? Десет милиампера? Какво ще кажете за две? Вече е двадесет. Какво ще кажете за три? Да успоредим краката си и напред. Основното нещо е да ги издърпате синхронно, за предпочитане в един такт.

Истината тук е, че трябва да вземете предвид, че ако един крак може да достави 10 mA, тогава 100 крака няма да доставят ампера - домейнът на мощността няма да издържи. Тук трябва да се консултирате с листа с данни за контролера и да потърсите колко ток може да подаде през всички клеми общо. И това ме кара да танцувам. Но до 30 mA от порта може да се захранва два пъти.

Основното нещо е да не забравяте за кондензаторите или по-скоро за техния заряд. В момента на зареждане на кондензатора се държи като на късо съединение и ако в периферията ви има поне няколко микрофарада кондензатори, които висят на захранването, тогава не трябва да го захранвате повече от порта, можете да изгорите пристанищата. Не е най-красивият метод, но понякога не остава нищо друго.

▌Един бутон за всичко. Без мозък
И накрая, ще разгледам едно красиво и просто решение. Преди няколко години uSchema ми го хвърли в коментарите; това е резултат от колективното творчество на хората в неговия форум.

Един бутон включва и изключва захранването.

Как работи:

Когато е включен, кондензаторът C1 се разрежда. Транзисторът T1 е затворен, T2 също е затворен, освен това резисторът R1 допълнително издърпва портата на T1 към захранването, така че да не се отваря случайно.

Кондензатор C1 е разреден. Което означава, че сме вътре в моментавреме можем да го разглеждаме като късо съединение. И ако натиснем бутона, тогава докато се зарежда през резистор R1, затворът ще бъде хвърлен на земята.

Ще бъде един момент, но това ще бъде достатъчно, за да отвори транзистор Т1 и да се появи напрежение на изхода. Което веднага ще удари гейта на транзистора Т2, той също ще се отвори и по този специфичен начин ще притисне гейта на Т1 към земята, заключвайки се в това положение. С натискане на бутона C1 ще се зареди само до напрежението, което образува делителя R1 и R2, но не е достатъчно, за да затвори T1.

Да пуснем бутона. Делителят R1 R2 е отрязан и сега нищо не пречи на кондензатора C1 да се презареди през R3 до пълното захранващо напрежение. Спадът при Т1 е незначителен. Така че ще има входно напрежение.

Веригата работи, захранването е подадено. Кондензаторът е зареден. Зареденият кондензатор всъщност е идеален източник на напрежение с много ниско вътрешно съпротивление.

Натиснете отново бутона. Сега кондензаторът C1, вече напълно зареден, хвърля цялото си напрежение (и то е равно на захранващото напрежение) върху портата T1. Отвореният транзистор Т2 тук изобщо не свети, защото е отделен от тази точка с резистор R2 с цели 10 kOhm. И почти нулевото вътрешно съпротивление на кондензатора по двойки с пълното му зареждане лесно преодолява ниския потенциал на вратата на T1. Там захранващото напрежение се получава за кратко време. Транзисторът Т1 се изключва.

Портата на транзистора Т2 незабавно губи мощност и също се затваря, прекъсвайки способността на портата на Т1 да достигне животворната нула. Междувременно C1 дори не е разреден. Транзисторът T2 е затворен и R1 действа върху заряда на кондензатора C1, запълвайки го до мощност. Което затваря само Т1.

Да пуснем бутона. Кондензаторът е отрязан от R1. Но всички транзистори са затворени и зарядът от C1 до R3 ще бъде абсорбиран в товара. C1 ще бъде изписан. Веригата е готова за повторно включване.

Това е толкова проста, но готина схема. Ето подобен принцип на работа.

Коридорният превключвател е много познат на електротехниците от по-старото поколение. В днешно време такова устройство е малко забравено, така че ще трябва да поговорим накратко за алгоритъма на неговата работа.

Представете си, че излизате от стая в коридор без прозорци. Натискате ключа близо до вратата и светлината светва в коридора. Нека наречем този превключвател първия.

След като стигнете до противоположния край на коридора, преди да излезете на улицата, изключвате светлината с втория ключ, разположен близо до изходната врата. Ако все още е останал някой в ​​стаята, тогава при излизане той също може да включи светлината с първия ключ и да я изключи с втория. При влизане в коридора от улицата светлината се включва от втория ключ, а в стаята се изключва от първия.

Въпреки че цялото устройство се нарича превключвател, то изисква два превключвателя, за да направи едно. Конвенционални ключовеняма да пасне тук. Диаграмата на такъв коридорен превключвател е показана на фигура 1.

Фигура 1. Коридорен превключвател с два превключвателя.

Както може да се види от фигурата, веригата е доста проста. Лампата ще светне, ако и двата превключвателя S1 и S2 са свързани към един и същ проводник, горен или долен, както е показано на диаграмата. В противен случай лампата изгасва.

За да управлявате един източник на светлина от три места, не е задължително една крушка, може да са няколко лампи под тавана, веригата е различна. Показано е на фигура 2.

Фигура 2. Коридорен превключвател с три превключвателя.

В сравнение с първата схема, тази схема е малко по-сложна. се появи в него нов елемент- ключ S3, който съдържа две групи превключващи контакти. В положението на контактите, посочено на схемата, лампата свети, но обикновено се посочва положението, в което консуматорът е изключен. Но с тази схема е по-лесно да се проследи пътя на тока през превключвателите. Ако сега някоя от тях се премести в позиция, противоположна на посочената на диаграмата, лампата ще изгасне.

За да проследите текущия път за други позиции на превключвателя, просто преместете пръста си по диаграмата и мислено ги преместете до всички възможни позиции.

Обикновено този метод ви позволява да се справите с повече сложни вериги. Ето защо тук не е дадено дълго и скучно описание на работата на веригата.

Тази схема ви позволява да контролирате осветлението от три места. Може да намери приложение в коридор, в който се отварят две врати. Разбира се, може да се твърди, че в този случай е по-лесно да се монтира модерен сензор за движение, който дори следи дали е ден или нощ. Следователно осветлението няма да се включи през деня. Но в някои случаи такава автоматизация просто няма да помогне.

Представете си, че такъв троен ключ е инсталиран в стая. Един ключ се намира на входната врата, друг над бюрото, а трети близо до леглото. В края на краищата автоматизацията може да включи светлината, когато просто се обръщате от една страна на друга в съня си. Можете да намерите много повече условия, при които е необходима верига без автоматизация. Тези ключове също се наричат проходим, и не само пиколо.

Теоретично такива преминаващ превключвателМоже да се направи с голям брой превключватели, но това значително ще усложни веригата с повече и повече контактни групи. Дори само пет превключвателя ще направят веригата неудобна за инсталиране и просто разбиране на принципите на нейната работа.

Ами ако такъв ключ е необходим за коридор, в който се отварят десет или дори двадесет стаи? Ситуацията е съвсем реална. Такива коридори има достатъчно в провинциалните хотели, студентските и фабричните общежития. Какво да направите в този случай?

Тук на помощ идва електрониката. Все пак Как работи преминаващият превключвател?Когато натиснете един клавиш, светлината светва и остава да свети, докато не натиснете друг. Този алгоритъм на работа наподобява работата на електронно устройство - тригер. Можете да прочетете повече за различните тригери в поредицата от статии „“.

Ако просто стоите и натиснете същия клавиш, светлината ще се включва и изключва последователно. Този режим е подобен на работата на тригера в режим на броене - с пристигането на всеки управляващ импулс състоянието на тригера се променя на обратното.

В този случай, на първо място, трябва да обърнете внимание на факта, че когато използвате спусък, клавишите не трябва да бъдат фиксирани: достатъчни са само бутони, като бутони за звънец. За да свържете такъв бутон, ви трябват само два проводника и дори не много дебели.

И ако свържете още един паралелно с един бутон, получавате превключвател с два бутона. Без да променя нищо в принципна диаграма, можете да свържете пет, десет или повече бутона. Веригата, използваща тригера K561TM2, е показана на фигура 3.

Фигура 3. Превключвател за преминаване на спусъка K561TM2.

Тригерът е активиран в режим на броене. За да направите това, неговият инверсен изход е свързан към вход D. Това е стандартна връзка, при която всеки входен импулс на вход C променя състоянието на тригера в обратното.

Входните импулси се получават чрез натискане на бутоните S1…Sn. Веригата R2C2 е проектирана да потиска отскачането на контакта и да формира единичен импулс. Когато натиснете бутона, кондензаторът C2 се зарежда. При отпускане на бутона кондензаторът се разрежда през С - входа на тригера, образувайки входен импулс. Това гарантира гладка работа на целия превключвател.

Веригата R1C1, свързана към R входа на тригера, осигурява нулиране при първоначално включване на захранването. Ако това нулиране не е необходимо, тогава R - входът трябва просто да бъде свързан към общ проводникхранене. Ако го оставите просто „във въздуха“, тогава тригерът ще възприеме това като високо ниво и ще бъде в нулево състояние през цялото време. Тъй като RS входовете на тригера са приоритетни, подаването на импулси към вход C не може да промени състоянието на тригера, цялата верига ще бъде блокирана и неработеща.

Изходен етап, който контролира натоварването, е свързан към директния изход на тригера. Най-простият и надежден вариант е реле и транзистор, както е показано на диаграмата. Паралелно на бобината на релето е свързан диод D1, чиято цел е да предпази изходния транзистор от самоиндукционно напрежение при изключено реле Rel1.

Чипът K561TM2 в един пакет съдържа два тригера, единият от които не се използва. Следователно входните контакти на неизползван тригер трябва да бъдат свързани към общ проводник. Това са щифтове 8, 9, 10 и 11. Тази връзка ще предотврати повредата на микросхемата под въздействието на статично електричество. За CMOS микросхеми винаги се изисква такава връзка. Захранващото напрежение +12V трябва да се приложи към щифт 14 на микросхемата, а щифт 7 трябва да бъде свързан към общия захранващ проводник.

Като транзистор VT1 можете да използвате KT815G, диод D1 тип 1N4007. Релето е малогабаритно с бобина 12V. Работният ток на контактите се избира в зависимост от мощността на лампата, въпреки че може да има друго натоварване. Тук е най-добре да използвате вносни релета като TIANBO или други подобни.

Захранването е показано на фигура 4.

Фигура 4. Захранване.

Захранването се извършва по трансформаторна схема, използваща интегриран стабилизатор 7812, който осигурява изхода постоянно напрежение 12V. Като мрежов трансформатор се използва трансформатор с мощност не повече от 5...10 W с напрежение на вторичната намотка 14...17V. Диодният мост Br1 може да се използва като KTs407 или да се сглоби от диоди 1N4007, които в момента са много разпространени.

Вносни електролитни кондензатори като JAMICON или подобни. Сега те също са по-лесни за закупуване от частите, произведени в страната. Въпреки че стабилизаторът 7812 има вградена защита срещу къси съединения, но все пак трябва да се уверите, че инсталацията е правилна, преди да включите устройството. Това правило никога не трябва да се забравя.

Източник на захранване, изпълнен по указаната схема, осигурява галванична изолация от осветителната мрежа, което позволява използването това устройствовъв влажни помещения като мазета и мазета. Ако няма такова изискване, тогава източникът на захранване може да бъде сглобен с помощта на безтрансформаторна схема, подобна на тази, показана на фигура 5.

Фигура 5. Безтрансформаторно захранване.

Тази схема ви позволява да се откажете от използването на трансформатор, което в някои случаи е доста удобно и практично. Вярно е, че бутоните и цялата конструкция като цяло ще имат галванична връзка с осветителната мрежа. Не забравяйте за това и спазвайте правилата за безопасност.

Коригираното мрежово напрежение се подава през баластния резистор R3 към ценеровия диод VD1 и е ограничено на 12V. Пулсациите на напрежението се изглаждат от електролитен кондензатор C1. Товарът се включва от транзистора VT1. В този случай резисторът R4 е свързан към директния изход на тригера (щифт 1), както е показано на фигура 3.

Веригата, сглобена от обслужваеми части, не изисква настройка и започва да работи веднага.

Понастоящем в електронното оборудване често се използват електронни превключватели, в които един бутон може да се използва за включване и изключване. Можете да направите такъв превключвател мощен, икономичен и малък, като използвате превключващ транзистор с полеви ефекти и цифров CMOS чип.

Схема прост превключвателпоказано на фиг. 1. Транзисторът VT1 изпълнява функциите на електронен ключ, а тригерът DD1 го управлява. Устройството е постоянно свързано към източник на захранване и консумира малък ток - единици или десетки микроампера.

Ако директният изход на тригера е на високо логическо ниво, тогава транзисторът е затворен и товарът е изключен. Когато контактите на бутона SB1 са затворени, тригерът ще премине в противоположно състояние и на изхода му ще се появи ниско логическо ниво. Транзисторът VT1 ще се отвори и напрежението ще се подаде към товара. Устройството ще остане в това състояние, докато контактите на бутоните не се затворят отново. Тогава транзисторът ще се затвори, товарът ще бъде изключен.

Транзисторът, посочен на диаграмата, има съпротивление на канала от 0,11 Ohm, а максималният ток на изтичане може да достигне 18 A. Трябва да се има предвид, че напрежението на изтичане на порта, при което се отваря транзисторът, е 4...4,5 V. захранващо напрежение от 5. .. 7 V Токът на натоварване не трябва да надвишава 5 A, в противен случай спадът на напрежението през транзистора може да надвиши 1 V. Ако захранващото напрежение е по-високо, токът на натоварване може да достигне 10 ... 12 A.

Когато токът на натоварване не надвишава 4 A, транзисторът може да се използва без радиатор. Ако токът е по-висок, е необходим радиатор или трябва да се използва транзистор с по-ниско съпротивление на канала. Не е трудно да го изберете от референтната таблица, дадена в статията „Мощни превключващи транзистори от International Rektifier” в „Радио”, 2001, № 5, стр. 45.

На такъв превключвател могат да бъдат присвоени и други функции, например автоматично изключване на товара, когато захранващото напрежение падне или надвиши предварително зададена стойност. В първия случай това може да е необходимо при захранване на оборудването от батерияза да се предотврати прекомерното му разреждане, във втория - за защита на оборудването от пренапрежение.

Схема електронен превключвателс функция за изключване при падане на напрежението е показано на фиг. 2. Допълнително съдържа транзистор VT2, ценеров диод, кондензатор и резистори, единият от които е регулиран (R4).

Когато натиснете бутона SB 1, полевият транзистор VT1 се отваря и напрежението се подава към товара. Поради зареждането на кондензатор С1, напрежението на колектора на транзистора в началния момент няма да надвишава 0,7 V, т.е. ще бъде логично ниско. Ако напрежението при товара стане по-голямо от стойността, зададена от резистора за настройка, към основата на транзистора ще бъде подадено напрежение, достатъчно за отварянето му. В този случай входът “S” на тригера ще остане на ниско логическо ниво и бутонът може да включва и изключва захранването на товара.

Веднага щом напрежението падне под зададената стойност, напрежението на двигателя на тримерния резистор ще стане недостатъчно за отваряне на транзистора VT2 - той ще се затвори. В този случай напрежението на колектора на транзистора ще се увеличи до високо логическо ниво, което ще отиде на входа "S" на тригера. На изхода на тригера също ще се появи високо ниво, което ще доведе до затваряне на полевия транзистор. Товарът ще бъде изключен. Натискането на бутона в този случай ще доведе само до краткотрайно свързване на товара и последващото му изключване.

За да се въведе защита срещу прекомерно захранващо напрежение, машината трябва да бъде допълнена с транзистор VT3, ценеров диод VD2 и резистори R5, R6. В този случай устройството работи подобно на описаното по-горе, но когато напрежението се повиши над определена стойност, транзисторът VT3 ще се отвори, което ще доведе до затваряне на VT2, появата на високо ниво на входа "S" на тригера и затварянето на полевия транзистор VT1.

В допълнение към посочените на диаграмата, устройството може да използва микросхема K561TM2, биполярни транзистори KT342A-KT342V, KT3102A-KT3102E и ценеров диод KS156G. Постоянни резистори - MLT, S2-33, R1-4, настроени резистори - SPZ-3, SPZ-19, кондензатор - K10 17, бутон - всеки малък със самовъзстановяване.

Когато използвате части за повърхностен монтаж (микросхема CD4013, биполярни транзистори KT3130A-9 - KT3130G-9, ценеров диод BZX84C4V7, постоянни резистори P1-I2, кондензатор K10-17v), те могат да бъдат поставени върху печатна платка (фиг. 3) от едностранно фолио стъклотекстил с размери 20х20 мм. Външният вид на монтираната платка е показан на фиг. 4.

Най-накрая намерих време да напиша статия за превключвателите. В статията

Вече споменах как можете да използвате серво задвижване, което е оставено без скорости и електродвигател, но запазва функционалността на контролера. Такова серво задвижване не винаги е рентабилно за ремонт, но е доста подходящо за „занаяти“.

И ако има само една или две опции за прости регулатори от серво задвижване, тогава можете да създадете повече от един или два от всички видове превключватели (превключватели, превключватели, превключватели).

Гледайки напред, ще направя резервация, че в момента можете да закупите превключватели с дистанционно управление, например тези:

Това са готови продукти, които ви позволяват да ги инсталирате на модела и да ги използвате, „без да си набивате главата какво_и_как“.
И това е огромен плюс! Но има и недостатъци:
- почти всички превключват при фиксирана настройка на %РРМ, обикновено -100%...+100% без възможност за задаване на произволно ниво на превключване;
- тясна функционалност и не винаги е възможно готовият продукт да се адаптира към вашите нужди;
- дълго чакане на доставка и допълнително заплащане за нея;
- като правило, практически няма начин да се ремонтира устройството, а закупуването на нов ключ означава отново чакане със седмици.

Сега за „домашно приготвени продукти“.
На първо място, бих искал да отбележа доста голям недостатък: сглобяването изисква умение за работа с поялник и поне основни познания по електроника. Освен това „домашно приготвените“ са очевидно по-ниски по тегло и размер от горните превключватели. Въпреки това, използвайки подходящите компоненти и притежавайки умения за радио оформление електронни устройства, можете да „поберете“ всичко в размера на кибритена кутия.

Предимствата, които виждам са, че:
- серво задвижване с „мъртва“ механика ще продължи да служи, макар и в различно качество;
- възможността да проектирате превключвател специално за вашите цели и задачи;
- възможност за задаване на произволна точка на включване/изключване, което прави възможно извършването на всякакви превключватели по време на хардуерно смесване с всеки канал, например включване на светлините за кацане на самолета при ниско ниво на газта;
- възможност за създаване на елементи за автоматизация на управление без използване на специализирани контролери;
- няма нужда да чакате седмици за колета и да плащате за доставка;
- превключвателите използват широко достъпни компоненти, които се предлагат в магазините за радиочасти във вашия град;
- ремонтопригодност на устройството;

Устройствата, разгледани в статията, са предназначени за начинаещ радиолюбител... Хм… електронен инженер...,
не са трудни за производство и не изискват познания за програмиране на микропроцесорни устройства - достатъчно е просто да преброите необходимите крака на микросхемата и да спойкате всичко в съответствие с обозначенията на щифтовете. Сглобени от широко достъпни сервизни части, превключвателите започват да работят незабавно, без да изискват конфигурация на режимите на работа. Единственото нещо е, че трябва да зададете желания праг на превключване.
Статията предоставя далеч не пълен списък с опции за внедряване на превключватели с различна функционалност.

Всички превключватели, направени на базата на контролер за серво задвижване, запазват състоянието си след загуба на управляващия сигнал (например изключване на дистанционния контролен панел в този случай се препоръчва да се използва (); ако приемникът за дистанционно управление няма вградена FS функция) устройство, подобно на тези:

Превключвателите, описани в тази статия, използват серво контролера SG90. Цената на ново серво задвижване е от седемдесет рубли.
Как да премахнете контролера от серво корпуса, кратко описаниевръзки, процедура за инсталиране на нулата на контролера и др. можете да видите на връзката, посочена в началото на тази статия (статия „Серво задвижване. Живот след смъртта“).
Всички превключватели, базирани на контролер на серво задвижване, могат да бъдат хардуерно смесени (чрез Y-кабел, например) с всеки RC канал.
Номерирането на изходите на източника на управляващ сигнал и входовете на контролера на серво задвижването в диаграмите е дадено произволно, но съответства на реда на разположение в свързващия кабел.
Номерирането на изходите на контролера в диаграмите е дадено условно, изходите са еквивалентни, но действат обратно пропорционално един на друг. Изборът на конкретен изход за използване във веригата се определя от проблемите, които се решават. Ако е необходимо, просто трябва да смените изходите на контролера или полярността на свързване на крайните клеми на датчика за положение на платката на контролера.

В диаграмите обозначенията "A1" и "A2" показват
A1 е RU приемник (или сервотестер), чиято диаграма показва изходите на един произволен канал.
A2 е контролерът на серво задвижването, от който ще се направи едно или друго превключване.
Цената на тези единици не е дадена, тъй като се предполага, че те вече са налични.
Номиналните стойности и видовете компоненти са посочени в диаграмите и описанията.
Средната цена на компонентите в горните диаграми е приблизително както следва:
Диод KD522 – 5 рубли/бр
Транзисторен оптрон - 20rub/бр
Транзистор KT315G – 17rub/бр
Mosfet транзистор 55A/65V – 85rub/бр
Mosfet транзистор 0.4A/400V – 40руб./бр
Постоянно съпротивление, 0.25W – 5rub/бр
Променлив резистор - 38 рубли / бр
Реле – 63 рубли/бр
Цена в магазините в нашия регион.

1. Реле превключвател.

На фиг. Фигура 1 показва прост релеен превключвател, състоящ се от контролер на серво задвижване, към изхода на който е свързано електромагнитно реле вместо микроелектрически двигател. Релето K1 е свързано чрез диод VD1.

Поляритетът на превключване на диода определя участъка от обхвата на регулиране на %PPM отляво и отдясно на “неутралата”, при който релето ще се включи (виж диаграма 1).


Принцип на работа:

При промяна на задачата от контролния панел напрежението се увеличава (PWM регулиране на изхода на контролера) на намотката на релето K1. При достигане на напрежението за реакция на релето, последното се включва и с контактите си превключва електрическата верига на изпълнителния механизъм. Моментът на включване на релето се настройва от датчика за положение на контролера на серво задвижването на дадено ниво от %PPM. Когато напрежението на бобината на релето намалее и се достигне връщащото напрежение, релето се изключва.

Няма неутрална позиция.

Релето трябва да бъде избрано с работно напрежение (работно напрежение) от 3,4-4,5V и ток на работната намотка до 50mA.

Такъв ключ може да се използва за дистанционно включване/изключване различни устройства(моделни осветителни устройства, системи за запалване на двигателя и др.). Релейните контакти също могат да се използват в различни схемиавтоматично управление.

Чрез свързване на две релета паралелно към изхода на контролера на серво задвижването чрез диоди обратно към гърба (фиг. 2), можете да получите релеен превключвател с неутрална позиция електрическа верига.
Принцип на работа:
При промяна на задачата от контролния панел вдясно или вляво от „неутралата“, напрежението се увеличава (регулиране на ШИМ на изхода на контролера) върху намотката на съответното реле, в зависимост от посоката на протичане на тока на изхода на контролера. При достигане на напрежението на реакция на релето (в съответствие с “посоката” на диода), последният се включва и с контактите си превключва електрическата верига на изпълнителния механизъм.

Когато напрежението на бобината на релето намалее до връщащото напрежение, релето се изключва. При “неутрално” положение на органа за управление на таблото и двете релета са изключени (виж схема 2).

Има неутрална позиция.

Галваничната изолация от комутираната електрическа верига се осигурява чрез използването на релейна контактна група, която не е електрически свързана към управляващата верига.

Такъв ключ може да се използва например за промяна на посоката на въртене на електродвигатели с ниска мощност с възможност за тяхното спиране. За да превключите висока мощност, ще трябва да инсталирате по-мощни повторителни релета.

Управление на двигателя DC:

Управление на двигателя AC (схемата с ESC не е тествана, поведението на регулатора при такова превключване не е известно!!! Все пак за най трифазен двигателработна схема):

Като се има предвид, че релета К1 и К2 в нормален режим никога не могат да бъдат включени едновременно, не са необходими допълнителни блокировки.

Недостатъкът на схемата е в ШИМ регулирането на изходното напрежение на серво контролера. Поради импулсния характер на изходното напрежение може да възникне подскачане на релето. Наличието на бърборене зависи от времето за връщане на релето - то ще „има време“ да се върне начално състояниеили не по време на паузата между PWM импулсите. Ситуацията може да се подобри донякъде чрез включване на електролитни кондензатори паралелно с намотките на релето, но трябва да се помни, че увеличаването на капацитета на тези кондензатори увеличава времето за изключване на релето след подаване на командата за изключване.

Струва си да се отбележи, че превключвателите с реле, свързани директно към изходите на контролера на серво задвижването, за съжаление са от решаващо значение за избора на реле въз основа на електрически характеристики - необходимите релета може просто да не се продават.

Използването на външен ключ за управление на релето значително разширява възможностите за избор на работни напрежения и токове на намотките на релето. Външният ключ обикновено е биполярен или полеви транзистор(за високи стойности на работния ток на намотката на релето се препоръчва използването на така наречените „mosfets“). Изборът на ключов елемент се извършва въз основа на параметрите на неговото натоварване, т.е. електрически характеристики на релето.

Практически няма ограничения при избора на релета в сравнение с ключовете, показани на фиг. 1,2. На фиг. Фигура 5 показва диаграма на такъв превключвател.
Принцип на работа:
Когато управляващият елемент на канала RU (стик на дистанционното управление RU, регулатор на серво тестер) се отклони от „неутралното“, да предположим, наляво, на щифт 4 на модул A2 се появява положително напрежение, което чрез резистор R1 се подава към основата на транзистора VT1, в резултат на което последният се отваря и подава напрежение към намотката на релето K1, което със своите контакти K1.1 превключва електрическите вериги на задвижващия механизъм. Когато управляващият елемент на RU канала се върне в „неутрално положение“, или в този случай вдясно от него, транзисторът VT1 се затваря, изключвайки намотката на релето (виж диаграма 3).

Резистор R2 служи за надеждно затваряне на транзистора при липса на управляващо напрежение.
Кондензатор C1 (с капацитет 10...50 μF) се използва за изглаждане на вълните на напрежението на входа на превключвателя (и както си спомняме, има регулиране на ШИМ). Диодът VD1 служи за защита на транзистора от повреда от токове на самоиндукция на релето и се избира въз основа на електрически параметриреле: поне три пъти резерва по напрежение и два пъти резерва по ток.

Моментът на включване на релето се настройва от датчика за положение на контролера на серво задвижването на дадено ниво от %PPM.

Когато използвате пин 5 на контролера, алгоритъмът на работа на превключвателя ще се промени на обратното.
Подобна каскада (K2) може да бъде свързана към пин 5 на контролера. И двете релета ще работят обратно пропорционално едно на друго.

Няма неутрална позиция.
Възможно е да се зададе произволен праг на превключване в целия диапазон на регулиране %PPM.
Галваничната изолация от комутираната електрическа верига се осигурява чрез използването на релейна контактна група, която не е електрически свързана към управляващата верига.

Когато избирате реле, трябва да изберете работното напрежение на намотката с 10-20% по-ниско от захранващото напрежение, което се дължи на спада на напрежението през прехода биполярен транзистор. Работният ток на релето е не повече от 70mA.

За по-мощни релета можете да използвате превключвател, реализиран на транзистор с полеви ефекти - mosfet (фиг. 6).
Диодът трябва да бъде избран според характеристиките на бобината на релето.


Захранващото напрежение може да се различава от показаното на диаграмата в зависимост от електрическите характеристики на релето.

За съжаление няма с какво да снимам видео, пробвах с камера - качеството е абсолютно никакво. Все пак реших да вмъкна едно видео - комплектът не се вижда там, но можете да разберете как да зададете прага на превключване.

Друг вариант за релеен превключвател е релеен превключвател с неутрално положение (фиг. 7).
За свързване на контролера на серво задвижването с превключватели на мощността се използват транзисторни оптрони (фиг. 7а).

Принцип на работа:
Когато задачата се промени от контролния панел вдясно или вляво от „неутралата“, съответният светодиод вътре в оптрона светва, което засяга оптотранзистора в същия оптрон в изпълнителната част на превключвателя (фиг. 7b).
В този случай, когато настройката на %PPM се промени, да речем, вляво от „неутралата“, на щифт 5 се установява отрицателно напрежение спрямо пин 4 на контролера, което се подава през диод VD2 към светодиода на оптрона DA2 .1, което го кара да свети. По същия начин, когато настройката %PPM се промени в обратна посока от „неутралната” (вдясно), на пин 5 се установява положително напрежение спрямо пин 4 на контролера, което се подава през диода VD1 към светодиода на оптрона DA1.1, карайки го да свети.

В "неутрално" няма напрежение на пин 5 спрямо пин 4 на контролера и двата светодиода са изключени.
Диоди VD1 и VD2 защитават светодиодите на оптрона от обратно напрежение. Резистор R1 ограничава тока през светодиодите. Съпротивлението му се избира въз основа на допустимия ток през светодиода на оптрона в съответствие с препоръките на неговия производител.

Когато транзисторът на оптрона DA1 свети, транзисторът DA1.2 се отваря и подава захранващо напрежение към входа на транзисторния ключ VT1, отваряйки го. Схемата и работата на ключа е описана по-горе и не виждам причина да дублирам текста.
Оптронът DA2 работи по подобен начин. В неутрално положение, когато нито един от светодиодите на оптрона не свети, транзисторите DA1.2 и DA2.2 са затворени, транзисторите VT1 и VT2 също са затворени и двете релета са изключени.

Моментът на превключване на релето се регулира от датчика за положение на контролера на серво задвижването при дадено ниво на %РРМ - в този случай е необходимо да се зададе "неутрално", т.е. момент, когато двете релета са изключени.

Алгоритъмът на работа на превключвателя е подобен на показания на диаграма 2, с изключение на това, че в този превключвател практически няма мъртва зона на превключвателя.

Възможно е да зададете произволен праг на превключване в целия контролен обхват %PPM.
Галваничната изолация от комутираната електрическа верига се осигурява чрез използване на релейна контактна група, която не е електрически свързана с управляващата верига, и, ако е необходимо, чрез отделно захранване на изпълнителната част на превключвателя.

Също така, вместо реле, можете да включите крушка с нажежаема жичка, LED, DC електродвигател, електромагнит и др. Трябва обаче да се помни, че електромагнитното реле е прагов елемент, т.е. включва и изключва при определено напрежение на намотката му. Следователно, когато превключвателят работи, виждаме ясно включване / изключване на релето. Осветителните устройства, от друга страна, нямат ясен праг на превключване и ще променят яркостта на сиянието, когато нивото на настройка на % PPM се променя от контролния панел - работата на регулатора е описана в материала на връзката на началото на тази статия (статия „Серво задвижване. Живот след смъртта.“). Същото важи и за скоростта на електрическия мотор. Освен това ще бъде забележимо трептене на осветителни устройства, особено на светодиоди. За захранване на електронни устройства, включването им вместо релета изобщо не е подходящо, тъй като стабилността на захранващото напрежение и нивото на пулсациите на захранващото напрежение няма да бъдат осигурени.

2. Електронен превключвател.
Електронните превключватели са по-сложни в дизайна на веригата (но не и в производството), но позволяват по-голяма функционалност, гъвкавост на решенията и по-голяма товароносимост в сравнение с контактна група от релета с малък размер. В същото време те често наддават на тегло в сравнение с релейните превключватели с еднакъв превключван товар.

Контролната част за електронния превключвател остава непроменена, както е показано на фигура 7а.
По-долу ще разгледаме различни опции за изпълнителната част на електронния превключвател.

Както вече беше отбелязано, един прост релеен превключвател (фиг. 1.2) има недостатъка на отскачането на релето, което по принцип може да бъде сведено до минимум чрез изглаждане на вълните с помощта на електролитен кондензатор (фиг. 5.7). Също така, недостатъците включват сравнително малък ток на превключване на релета с малък размер. Увеличаването на този ток води до неизбежно увеличаване на размера на релето като цяло.

В същото време съвременните полеви транзистори с висока мощност (така наречените "mosfets"), имащи високо входно съпротивление, ниски управляващи токове и незначително съпротивление на отворен преход, позволяват превключване на големи токове с малки размери и средната цена на един „mosfets“ е 50A-70A е сравнима с цената на реле, което превключва токове само до 10A (около 100 рубли).

Електронните ключове ви позволяват да осигурите:
- без отскачане на контакт, тихо затваряне
- липса на чувствителност към ударни натоварвания, вибрации и монтажна позиция
- липса на електромагнитни механизми за износване
- неограничен брой затваряния на контакти
- дълъг експлоатационен живот и надеждност
- често по-малки размери и тегло в сравнение с подобно реле.

Използването на цифрови логически чипове в електронен превключвател прави възможно създаването на прости и евтини превключватели с надеждно фиксиране на позицията и възможност за автоматизиране на отделни функции.

Фиксирането на позицията на превключвателя се основава на използването на спусъка "резе". Накратко, тригерът с „резе“ е RS тригер - устройство, което променя състоянието на своите изходи (и в този случай има два от тях: директен и обратен), когато напрежение на логическо ниво (log. 0 или log. 1) ) се прилага към съответния контролен вход. В нашия случай RS тригерът има два входа - "R" и "S":
Въведете "S" = "Набор" = "Инсталация"
Въведете "R" = "Нулиране" = "Нулиране"

Нека разгледаме накратко схемата на работа на спусъка (фиг. 8).


В нормален режим захранващото напрежение (“log. 1”) се подава към входовете “R” и “S” съответно през резистори R1 и R2. На диаграмата се вижда, че обозначението на двата входа е с линия над буквата. Това означава, че този вход се управлява обратно, т.е., за да се активира входът, към него трябва да се приложи дневник. 0.

Нека приложим логаритмично напрежение към входа "S". 0 чрез кратко натискане на бутона SB1, докато изходът “Q” ще бъде настроен на лог ниво. 1, а на изхода Qinv („с тире“) ще бъде зададено нивото на лога. 0. Сега можете да натиснете бутона SB1 толкова дълго, колкото желаете, да приложите колкото искате импулси с негова помощ - състоянието на тригера няма да се промени, докато не се приложи напрежението на журнала с помощта на бутона SB2. 0 за въвеждане на "R". След прилагане на напрежение дневник. 0 към входа “R”, тригерът се нулира и състоянието на двата му изхода се променя на обратното.
По този начин, за разлика от релейния превключвател (фиг. 1,2,5), няма значение колко импулса са приложени към входа - един или няколко - веднага след първия импулс на входа на тригера, неговите изходи ще бъдат фиксирани и няма да променят състоянието си, докато управлението не пристигне импулс към входа за нулиране, което означава, че напрежението на изхода на превключвателя няма да се промени в зависимост от работния цикъл на ШИМ на входа и може да се използва за захранване на почти всяко устройство.

Изпълнение на такъв превключвател е показано на фигура 9.
RS тригерът е сглобен на два елемента (има четири от тях в микросхемата, а другите две могат да се използват за реализиране на втори подобен превключвател със собствена контролна част) 2I-NOT на микросхемата DD1. Спусъкът се управлява от вече познатия ни от фиг. 7a оптрон, вижте описанието на неговата „светеща“ част по-горе - вече се съгласихме да разгледаме допълнително само изпълнителната част на превключвателите. Оптотранзисторът като част от съответния оптрон DA1(DA2), при отваряне, доставя логаритмично напрежение. O към съответния вход на тригера, настройка или нулиране. В този случай на тригерните изходи се задават логически нива, както е описано в обяснението на принципа на работа на RS тригера (фиг. 8).
Чипът DD1 и неговите входни вериги се захранват от 9V регулатор на напрежение DA3, което прави възможно използването на превключвателя в широк диапазон от захранващи напрежения.

Когато използвате изход 2 на тригера DD1.1-DD1.2, алгоритъмът на работа на превключвателя ще се промени на обратното.
Подобна каскада (VT2) за "Натоварване 2" може да бъде свързана към изход 2 на тригера DD1.1-DD1.2. И двата клавиша ще работят обратно пропорционално един на друг.

Няма неутрална позиция.
Възможно е да се зададе произволен праг на превключване в целия диапазон на регулиране %PPM.

Още няколко превключвателя, които може да заемат мястото си в моделите. Ще ви разкажа за тях съвсем накратко.

Превключвател за модел автомобил. Изпълнителната част на превключвателя е реализирана на логически чип, съдържащ 4 елемента 2ИЛИ-НЕ (фиг. 10).
На елементи DD1.1, DD1.2 е монтиран импулсен генератор, на елементи DD1.3, DD1.4 са монтирани управлявани превключватели за пътепоказател, съответно десен и ляв.
Включването и изключването на мигача се управлява от контролер на серво задвижване с оптрон, свързан към изхода за всяка посока, фиг. 7а.
Контролерът на превключвателя може да се смеси хардуерно чрез Y-сплитер с канала за управление на въртенето на колелата - "волан" (ако е модел автомобил).

Моментът на включване на мигача се настройва от датчика за положение на контролера на серво задвижването на дадено ниво на %PPM - в този случай е необходимо да се зададе "неутрално", т.е. моментът, когато колелата „стоят прави“ и колата се движи по равна траектория, а мигачите не мигат.

Алгоритъмът на работа на превключвателя е показан на диаграма 4;

Като изберете резистор R3 от 100 kOhm до 1 MOhm, можете да промените честотата на мигане на пътепоказателите.
Транзисторите VT1 и VT2 могат да бъдат всякакви с работно напрежение най-малко 20V и ток най-малко 100mA и
могат да бъдат заменени с всякакви други биполярни и полеви транзистори (“mosfets”) в зависимост от мощността на използваните осветителни устройства.

Светодиодите VD1-VD4 се избират въз основа на нуждите във връзка с размера и броя на копията на модела.
Резисторът R6 се изчислява, като се вземе предвид номиналният ток през верига от два светодиода.

Неутрална позиция – да, строго в „неутрална“.
Възможно е да се зададе произволен праг на превключване в целия диапазон на регулиране %PPM.
Галваничната изолация от комутираната електрическа верига се осигурява при необходимост чрез отделно захранване на изпълнителната част на ключа.

На модел на самолет можете да инсталирате превключвател на светлините - конзола и сигнал.
Работата на превключвателя е външно подобна на работата на стробоскоп - две вериги от светодиоди мигат веднъж на свой ред, след това пауза и всичко се повтаря. Използването на "мигаща" технология позволява ултраярките светодиоди да бъдат включени при до 70% от номиналния ток, като същевременно осигурява компромис между яркост и отопление при работа без радиатор. Превключвателят е сглобен логически чипове 561-ва серия (фиг. 11).


RS тригерът, който вече познаваме, е сглобен на елементи DD1.1, DD1.2, а генераторът на импулси е изграден върху елементи DD1.3, DD1.4. Чипът DD2 съдържа превключвател за осветление - логика 1 се появява на неговите изходи последователно с всеки входен импулс. Изходите са общо 10, като се използват два. Можете също така да направите „бягащи светлини“)))) Чрез промяна на съпротивлението на резистора R3 в диапазона от 30 kOhm до 1 Mohm, можете да промените честотата на превключване на светлините, но не забравяйте, че броячът DD2 е делител на честота с 10 .

Моментът на включване на превключвателя се регулира от сензора за позиция на контролера на серво задвижването на дадено ниво от %PPM.

Няма неутрална позиция.
Възможно е да се зададе произволен праг на превключване в целия диапазон на регулиране %PPM.
Галваничната изолация от комутираната електрическа верига може да се осигури чрез отделно захранване на изпълнителната част.

Осветителните устройства се избират въз основа на изискванията за яркост. Силовите превключватели VT1 ​​и VT2 се избират в съответствие с мощността на избраните осветителни устройства.

Ако не се изисква дистанционно включване/изключване на светлините, тогава всичко, което е на диаграмата вляво от елемент DD1.3, може да бъде изключено (включително контролната част на този превключвател), а пин 9 на елемент DD1.3 може да бъде свързан към щифт 8 на същия елемент (фиг. 12). В този случай веригата започва да работи веднага след подаване на захранващото напрежение.


3. Елементи автоматично управление.

Редица превключватели могат да бъдат класифицирани като елементи за автоматично управление. Има много от тях, няма смисъл да ги разглеждаме всички. Нека разгледаме устройство за ограничаване на времето за работа - таймер.
Прост таймер с регулируемо времезакъснение (фиг. 13). Такъв таймер може да се използва например за ограничаване на времето за работа на модела, промяна на режима на работа на компоненти и механизми, спиране на двигателя и освобождаване на парашута на летящия модел и др.

Таймерът е направен на транзистор с полеви ефекти, в този случай "mosfet". Транзисторът, посочен на диаграмата, е "най-слабият" от всички MOSFET-и, които се предлагат широко в магазините за радиочасти; максималният му ток е само 0,4 A. Има по-малко проблеми с MOSFET, а по отношение на цената (40 рубли) той е сравним с обикновен „полеви драйвер“, като KP103, KP303 и други подобни (33 рубли).

И така, веригата работи. Захранващото напрежение през резистора R1, контакта на превключвателя SB1 и резистора R4 се подава към портата (щифт G) на транзистора VT1, в резултат на което се активира релето K1 и неговият контакт K1.1. отваря. В същото време, чрез резистор R1, който ограничава тока на зареждане на кондензатор C1, захранващото напрежение се подава към кондензатор C1. Кондензатор C1, резистори R2 и R3 образуват синхронизираща верига.
След като контактът SB1 се отвори, кондензаторът C1 започва да се разрежда през веригата R2 и R3 (започва отброяването на времето).
Веднага щом напрежението на кондензатора C1 достигне прага на затваряне на транзистора, последният ще се затвори и ще изключи релето. В резултат на това релето ще се изключи, неговият нормално затворен контакт ще се върне в затворено състояние и ще активира задвижващия механизъм.
Диодът VD1 служи за защита на транзистора от повреда от токове на самоиндукция на бобината на релето (между другото, почти всички MOSFET имат вградена такава защита и това е още едно предимство в сравнение с конвенционалните транзистори).
С подробностите, посочени в диаграмата, времето на експозиция варира от 25 секунди до 4,5 минути.
Чрез промяна на капацитета на кондензатора в една или друга посока можете да увеличите или намалите максималното време.

За да отмените синхронизирането без задействане на задвижващия механизъм (и повторно отчитане на времето от началото), е необходимо да затворите (и отворите) контакт SB1.
За да отмените синхронизирането и ранната работа на задвижващия механизъм, можете да допълните таймера с бутона SBxx, свързан чрез резистор Rxx (100-300 Ohm), както е показано на фиг. 14. Когато контактите на бутона са затворени за кратко (с отворен контакт SB1), кондензаторът C1 бързо се разрежда през резистора Rxx под прага на задържане на транзистора VT1, тогава всичко е както е описано по-горе.

Таймерът може да се стартира дистанционно от дистанционното управление. За да направите това, е необходимо да оборудвате таймера с контролна част, фиг. 15, подчертано с червен правоъгълник. В този случай превключвателят SB1 не е необходим, резисторът R1 променя точката на свързване от +12V към входа на синхронизиращата верига и през него се подава управляващ сигнал. В този случай таймерът може да се стартира по всяко време от дистанционното управление.


Градуиране на мащаба променлив резистор R3 трябва да се извърши за всяка опция на таймера - релеен и електронен - ​​отделно.

А сега някои практически схеми, използващи описания по-горе таймер.

Е, най-очевидното нещо е използването на релейни контакти за затваряне/отваряне/превключване на електрическа верига, състояща се от електрическа крушка и батерия, защото научих това в часовете по физика в училище.
Нека разгледаме възможността за използване на този таймер в релейни и електронни превключватели, описани по-горе, както и в схеми за автоматизация, както и в схеми за управление на бордовата механика.
И така, за работа с реле и електронни ключове, показано на фиг. 5, 6, 7б и 9, както и с контролерите, описани в статията „Серво задвижване. Живот след смъртта." съгласно връзката в началото на тази статия и имайки подобна верига за управление на изходен превключвател, е необходимо да се модифицира веригата на таймера, за да се управляват посочените превключватели и регулатори с нейна помощ (фиг. 16a, 16b).

Съгласно схемата на фиг. 16а – разрешено е управление на превключвателя преди началото на обратното броене и по време на обратното броене.
Съгласно схемата на фиг. 16б - управлението на превключвателя е забранено преди началото на обратното броене и по време на обратното броене.
Таймерът е свързан към основата (B) или портата (G) (вижте диаграмите по-горе) на ключовия транзистор, както е показано на фиг. 17.


Друг пример (фиг. 19) за използване на този таймер е инсталирането чрез определено времесервомотори, модел регулатор на оборотите на двигателя и др. до предварително зададена позиция с помощта на устройства тип FAIL SAFE, например за хеликоптер/самолет: двигатели - газ до нула, серво задвижване - освобождаване на парашут, или за подводница: хоризонтални кормила - за изкачване, кил - за движение в кръг, и т.н.
по този начин това действиеще се извърши или при загуба на сигнала от дистанционното управление, или след определено време.
Вярно, пригответе се да изтичате до мястото на кацане на самолета или да плувате, за да стигнете до изплувалата подводница, като изрязвате кръгове по повърхността на водата))))

За този пример отново ще модифицираме схемата на таймера, за да работи с едно или повече FAIL SAFE устройства (фиг. 18).


Необходима е и модификация на FS устройството, или по-точно свързващия кабел, излизащ от него. За да направите това, трябва да прекъснете сигналния проводник на PRM и да инсталирате резистор от 1 kOhm в празнината (фиг. 19).


След това свържете таймера към кабела, както следва: изходният транзистор VT2...VTn на таймера е свързан към PPM сигналната линия (жълто, бяло) от страната на FS № 1 ... FS № n устройство, както и GND на таймера към общия проводник (черен) на устройството FS ( Фиг. 19, 20).


Когато работите с устройството, първо трябва да включите таймера и след това захранването на устройството FS (обикновено захранвано от BEC в регулатора). Това е необходимо, за да се избегне превключването на FS устройството в режим FS по време на преходни процеси, когато таймерът е включен.

Устройството работи по следния начин.
Когато превключвателят SB1 е затворен, транзисторът VT1 е отворен, а транзисторите VT2...VTn са затворени и не заобикалят линията за управляващ сигнал PPM от приемника RU към устройството FS. След отваряне на SB1 започва обратно отброяване на времето, в края на което транзисторът VT1 ще се затвори, а транзисторите VT2...VTn ще се отворят и ще заобиколят линията на управляващия сигнал на PPM от приемника RU към всяко FS устройство. FS устройствата, след като открият загуба на сигнал, ще издадат съответната задача на изпълнителните механизми.
По същия начин FS устройството ще работи, ако сигналът от предавателя е загубен, при условие че RU приемникът няма вградена FS функция.
Ако приемникът има вградена FS функция, тогава е необходимо да конфигурирате съответните канали на RU приемника да извършват същите действия в случай на загуба на сигнал, както са конфигурирани в FS устройствата.

Всички горепосочени схеми бяха сглобени и тествани на стенда, с изключение на веригата за превключване на намотките на безчетков електродвигател (фиг. 4). Частите, посочени в диаграмите, могат да бъдат заменени с подобни характеристики, налични за продажба в магазините за радиочасти във вашия град.

Е, и накрая, опция за автоматизиране на изстрелването на модел на балистична ракета със силоз, базиран на модела на потенциален враг))). Диаграмата е предоставена само като пример, така че стойностите на частите не са посочени. Схемата не е сглобявана или тествана. Ефективността на веригата беше проверена чрез анализиране на алгоритъма на веригата за автоматизация. Веригата е доста проста, съдържа минимум публично достъпни части и не изисква програмиране на контролера (фиг. 21).


Контакти и сензори:
S1 – Рид ключ, нормално мокър, монтиран в шахтата. В модел на ракета е монтиран магнит.
S2 - Рид ключ, нормално мокър, монтиран в люка на шахтата.
S3 - Рид ключ, нормално мокър, монтиран в люка на шахтата.
K1.1 – реле, нормално затворено
K1.2 – реле, нормално затворено
K1.3 – реле, нормално отворено
K2.1 – реле, нормално отворено
K2.2 – реле, нормално отворено

Диаграмата е показана за следните условия:
- изходният люк на шахтата е затворен;
- в силоза е монтиран модел на балистична ракета;
- състоянието на датчиците и релетата е показано на диаграмата при включено захранване;
- командата за отваряне на люка, изстрелване на модела на ракетата и затваряне на люка на силоза се извършва чрез един канал за управление на реакторната инсталация, като се използват тези, дадени в тази статия технически решенияв полуавтоматичен режим и отсъства в началото на алгоритъма.

Алгоритъм на работа на веригата за автоматизация.

Когато моделът на ракетата е монтиран в силоза, тръстиковият превключвател S1 е затворен, доставяйки логическо напрежение 1 към долния вход DD1.1 във веригата, като в същото време през същия тръстиков превключвател захранващото напрежение се подава към вход на таймера, задържайки го в първоначалното му състояние. Чрез рийд превключвател S3, захранващото напрежение също се подава към входа на таймера, поддържайки таймера в първоначалното му състояние.

При подаване на командата "Старт" на горната клема DD1.1 на диаграмата се появява напрежение логика 1, докато на изхода DD1.2 се генерира команда "Отвори люка", в резултат на което се задейства реле К2 и контактите K2.1 и K2.2 свързват електрическия мотор задвижва люка към източника на захранване - люкът се отваря. Когато люкът достигне отворено положение, магнитът, монтиран на люка, се приближава до рийд превключвателя S2 и го затваря. В този случай напрежението е log. 1 се подава към основата на транзистора VT1 (сигналът „Люкът е отворен“), който блокира командата „Отворете люка“ и изключва релето K2. В същото време сигналът „Люкът е отворен“ се изпраща на долния вход DD1.3, чийто горен вход вече съдържа команда от контролния панел за стартиране. Така на изход DD1.4 се генерира командата “Engine Start”, която включва ...хм... с помощта на клавиша VT2. предпазител на твърд ракетен двигател?
След успешно изстрелване моделът на ракетата носи магнита със себе си, в резултат на което се отваря рийд превключвателят S1, забраняващ повторното отваряне на люка и повторната процедура на изстрелване. Освен това, когато люкът е отворен, рийд превключвателят S3 е отворен и няма напрежение на входа на таймера, следователно отброяването на времето е започнало. След 10 секунди релето K1 ще изчезне и със своите контакти K1.1 и K1.2 ще свърже задвижващия двигател на люка към източника на захранване в обратна посока, като в същото време контактът K1.3 ще се отвори, блокирайки работата на реле К2.
Когато люкът достигне затворено положение, магнитът, монтиран на люка, се приближава до рийд превключвателя S3 и го затваря, подавайки захранващо напрежение към входа на таймера - релето K1 се активира и изключва двигателя.
Веригата се връща в първоначалното си състояние, но докато ринд превключвателят S1 „Ракета в силоза“ не бъде затворен, няма да се извършват никакви стартиращи операции.
Въпросът за аварийните ситуации и зареждането на модела на ракетата в силоза не е отработен. Ако някой се интересува, нека си набие акъла))))

Завършвам с това кратък прегледкакво друго може да се направи с мъртво серво.
Дано е полезно на някого...