קטגוריות: מאמרים מוצגים » אלקטרוניקה מעשית
מספר צפיות: 51598
הערות לכתבה: 6
מעגלי בקרת נברשת דו חוטיים באמצעות מוליכים למחצה
החלק הראשון של המאמר: כיצד לשלוט על נברשת בשני חוטים. מעגלי ממסר.
מהנדס טוב אחד, מהנדס אלקטרוניקה, אמר שאם, כביכול, יש ממסר במעגל, אז יש לשפר אותו. ואנחנו לא יכולים לחלוק על זה: משאב התגובה של אנשי קשר ממסר הוא רק כמה מאות, אולי אלפי פעמים, ואילו טרנזיסטור הפועל בתדירות של לפחות 1 KHz גורם 1000 לעבור בכל שנייה.
מעגל טרנזיסטור אפקט שדה
תוכנית זו הוצעה בכתב העת "רדיו" מס '9 משנת 2006. היא מוצגת באיור 1.
האלגוריתם של המעגל זהה לשניים הקודמים: עם כל לחיצה קצרה על המתג מחוברת קבוצת מנורות חדשה. רק בתכניות האלה יש קבוצה אחת, ובשניים אלה.
קל לראות כי בסיס המעגל הוא מונה דו ספרתי, המיוצר על שבב K561TM2, המכיל 2 D - כפכפים בדיור אחד. מפעילים אלה מכילים מונה בינארי דו-ספרתי רגיל, אותו ניתן לספור לפי האלגוריתם 00b, 01b, 10b, 11b, ושוב באותו סדר 00b, 01b, 10b, 11b ... האות "b" מציינת שהמספרים נמצאים במערכת הבינארית. מספור. סיב הסדר הנמוך במספרים אלה מתאים לפלט הישיר של ההדק DD2.1, והבכיר לפלט הישיר של DD2.2. כל יחידה במספרים אלה מצביעה על כך שהטרנזיסטור המקביל פתוח וקהילת המנורות המתאימה מחוברת.
כך מתקבל האלגוריתם הבא להפעלת המנורות. המנורה EL1 מאירה ברגע שהמתג SA1 נסגר. עם לחיצה קצרה על המתג, המנורות ידלקו בשילובים הבאים: EL1; (EL1 ו- EL2); (EL1 & EL3 ו- EL4); (EL1 & EL2 ו- EL3 & EL4).
על מנת לבצע מיתוג על פי האלגוריתם המצוין, יש צורך להחיל פולסים סופרים על הקלט C של הסיבית הפחות משמעותית של הדלפק DD2.1 ברגע כל לחיצה על המתג SA1.
איור 1. מעגל הבקרה של הנברשת על טרנזיסטורי אפקט שדה
ניהול דלפק
זה מתבצע על ידי שני דחפים. הראשון שבהם הוא דופק איפוס המונה, והשני הוא דופק הספירה המעביר את המנורות.
דופק איפוס מונה
כשאתה מדליק את המכשיר לאחר כיבוי ארוך (לפחות 15 שניות) קבל אלקטרוליטי C1 משוחרר לחלוטין. כאשר המתג SA1 סגור, המתח פועם מגשר המיישר VD2 בתדר של 100 הרץ דרך הנגד R1 מייצר פולסי מתח מוגבלים על ידי דיודה זנר VD1 ב 12V. עם פעימות אלה, קבל אלקטרוליטי C1 מתחיל להיטען דרך דיודת הניתוק VD4. ברגע זה, שרשרת ההפרש C3, R4 מייצרת דופק ברמה גבוהה ב R - כניסות המפעילים DD2.1, DD2.2, והדלפק מאופס למצב 00. טרנזיסטורים VT1, VT2 סגורים, כך שכשאתה מדליק לראשונה את הנברשת, המנורות EL2 ... EL4 לא נדלקות. רק מנורת EL נשארת דולקת, מכיוון שהיא מופעלת ישירות על ידי המתג.
ספירת קטניות
דרך הדיודה VD3, פולסים שנוצרים על ידי דיודה זנר VD1 טעונים את הקבל C2 ושומרים עליו במצב טעון. לכן, הפלט אלמנט לוגי DD1.3 רמת היגיון נמוכה.
כאשר מפסק המעגל SA1 נפתח לזמן קצר, מתח האדווה מהמיישר נעצר. לכן הקבל C2 מצליח לפרוק, שייקח בערך 30ms, ומוגדרת מפלס היגיון גבוה ביציאה של אלמנט ה- DD1.3 - נוצרת ירידת מתח מרמה נמוכה לגובה, או כפי שהוא מכונה לעתים קרובות הקצה העולה של הדופק. החזית העולה הזו היא זו שמציבה את ההדק DD2.1 למצב יחיד ומתכונן להדליק את המנורה.
אם אתה מסתכל מקרוב על התמונה בתרשים D, טריגר, תוכלו לשים לב שהקלט השעון C שלו מתחיל בקטע נוטה שעובר משמאל למעלה - לימין.פלח זה מציין כי ההדק מופעל בכניסה C לאורך קצה הדופק העולה.
זה הזמן לזכור את הקבל האלקטרוליטי C1. מחובר באמצעות דיודה מפורקת VD4, ניתן לפרוק אותו רק באמצעות מעגלי מיקרו DD1 ו- DD2, או במילים אחרות, כדי לשמור עליהם במצב עבודה למשך זמן מה. השאלה היא כמה זמן?
שבבים מסדרת K561 יכול לפעול בתחום מתח האספקה 3 ... 15V ובמצב הסטטי, הזרם הנצרך על ידים מחושב ביחידות של מיקרו-אמפר. לפיכך, בתכנון זה, פריקה מלאה של הקבל מתרחשת לא לפני 15 שניות ואז, בזכות הנגד R3.
מכיוון שהקבל C1 כמעט ולא משוחרר, כאשר המתג SA1 נסגר, דופק איפוס לא נוצר על ידי השרשרת C3, R4, כך שהמונה נשאר במצב שקיבל לאחר הדופק הספירה הבא. בתורו, נוצר דופק ספירה ברגע פתיחת SA1, בכל פעם מגדילים את מצב הדלפק בזה אחר זה. לאחר סגירת SA1, מתח החשמל מופעל על המעגל והמנורה EL1 והמנורות EL2 ... EL4 נדלקות בהתאם למצב הדלפק.
עם התפתחות מודרנית של טכנולוגיות מוליכים למחצה, מפל מפתח (מיתוג) מבוצעת על טרנזיסטורים לאפקט שדה (MOSFET). ביצוע מפתחות כאלה בטרנזיסטורים דו קוטביים נחשב כעת פשוט מגונה. במעגל זה, מדובר בטרנזיסטורים מסוג BUZ90A, המאפשרים לשלוט במנורות ליבון בהספק של עד 60 וואט, וכאשר משתמשים במנורות חוסכות אנרגיה, הספק זה די והותר.
תכנית אופציה נוספת
איור 2 מראה גרסה אפשרית של התוכנית שנחשבה זה עתה.
איור 2. מעגל בקרה של נברשת מנורה של 5 (3)
במקום דלפק בכפכפי D, נעשה שימוש במשטח המשמרות K561IR2 במעגל. בתוך דיור אחד של המיקרו-מעגל מכיל 2 אוגרים כאלה. רק אחד משמש במעגל; מסקנותיו במעגל מוצגות בסוגריים. החלפה כזו אפשרה להפחית מעט את מספר המוליכים המודפסים על הלוח, או שלסופר פשוט לא היה שבב נוסף. אבל באופן כללי, כלפי חוץ, שום דבר לא השתנה בפעולת המעגל.
ההיגיון בפנקס המשמרות פשוט מאוד. כל דופק המגיע לכניסה C מעביר את תוכן הכניסה D לפלט 1, וגם מבצע מעבר של מידע בהתאם לאלגוריתם 1-2-4-8.
מכיוון שבמעגל זה הכניסה D פשוט מולחמת לספק הכוח + של המיקרו-מעגל ("יחידה יומית" קבועה), יופיעו יחידות ביציאות בכל דופק גזירה בכניסה C. לפיכך, הצתה של המנורות מתרחשת ברצף: 0000, 0001, 0011, 0000. אם לא תשכח מהמנורה EL1, אז איתה רצף המיתוג יהיה כדלקמן: EL1; (EL1 ו- EL2); (EL1 & EL2 ו- EL3).
השילוב הראשון 0000 יופיע כאשר נברשת מופעלת בתחילה בהשפעת דופק איפוס שנוצר על ידי שרשרת ההפרש C3, R4, כמו בתכנית הקודמת. שילוב האפס האחרון יופיע גם בגלל איפוס הקופה, אך רק הפעם אות האיפוס יגיע דרך הדיודה VD4, ברגע שמוצא 4 יופיע האות הגיוני 1, כלומר בלחיצה הרביעית של המתג.
שאר האלמנטים במעגל מוכרים לנו כבר מהתיאור של הקודם. מעצב דופק גזירה מורכב על שבב K561LA7 (לפני שהיה LA9 בעל שלוש כניסות, מופעל גם על ידי מהפך), והקבל האלקטרוליטי C1 משמש כמקור כוח לשבבים במהלך לחיצה קצרה על המתג. מקשי הפלט הם כולם אותם MOSFET, אם כי סוג שונה של IRF740, שלרוב לא משנה דבר.
מעגל בקרת תיריסטור
משום מה המעגלים הקודמים החליפו את המנורות באמצעות טרנזיסטורים להשפעת שדה, אם כי תיריסטורים ו- טריאקים. מעגל המשתמש בתיריסטור מוצג באיור 3.
איור 3. מעגל הבקרה של הנברשת על תיריסטורים
כמו בסכמות קודמות, מנורת EL3 אחת נדלקת פשוט כאשר מתג SA1 נסגר. קבוצת המנורות EL1, EL2 נדלקת כאשר לוחצים על מתג SA1 שוב. התוכנית עובדת כדלקמן.
כשסוגרים את ה- SA1 לראשונה, מנורת EL3 נדלקת ובמקביל, המתח פועם מגשר המיישר דרך הנגד R4 מועבר למייצב מתח המיוצר על דיודה זנר VD1 וקבל C1, אשר נטען במהירות למתח הייצוב של דיודת הזנר. מתח זה משמש להפעלת שבב DD1.
במקביל, הקבל האלקטרוליטי C2 מתחיל לטעון דרך הנגן R2, ולא מהר מאוד. כרגע הפלט של האלמנט DD1.1 הוא ברמה גבוהה, הטעינה את הקבל C3, כך שבצד ימין שלו על פי המעגל, הפלוס.
ברגע שהמטען של הקבל C3 מגיע לרמה של יחידה לוגית, תופיע רמה נמוכה ביציאה של האלמנט DD1.1, אך בכניסות האלמנטים DD1.2 DD1.3, בגלל הקבל הטעון C3 ודיודת הפירוק VD4, תישאר רמה גבוהה. לכן ביציאות 4 ו -10 של האלמנט DD1, מוחזקת מפלס נמוך, השומר על הטרנזיסטור VT1 סגור. גם תיריסטור VS1 סגור, כך שהמנורות אינן נדלקות.
בלחיצה קצרה על המתג SA1, הקבל C1 פורק די מהר ובכך מנתק את מעגל המיקרו. קבוע הפריקה של הקבל C2 הוא גבוה בהרבה, כאשר הדירוגים המצוינים על המעגל למשך שנייה לפחות. לכן הקבל C3 יטען במהירות בכיוון ההפוך - פלוס יהיה על בטנתו השמאלית בהתאם לתכנית.
אם בזמן פחות משנייה הגיע הזמן להדליק את הנברשת שוב, אז בכניסה של האלמנט DD1.1 עקב קבל C1 שלא הספיק זמן לפרוק, כבר יהיה מתח מתח גבוה, ובתשומות הגורמים DD1.2, DD1.3 נמוך, שנקבע על ידי כיוון הטעינה של הקבל C3. ביציאות 4 ו -10 של האלמנט DD1 נקבע רמה גבוהה, הפותחת את הטרנזיסטור VT1, וזה בתורו התיריסטור VS1, המדליק את המנורות EL1, EL2. בעתיד, מצב זה של היסוד DD1 נשמר על ידי משוב דרך הנגד R3.
בקרת מיקרו-נברשת
ערכות על בקרי מיקרו לא בלי סיבה נחשבים די פשוטים בעיצוב מעגלים. על ידי הוספת מספר מצורף של קבצים מצורפים אתה יכול להשיג מכשיר פונקציונלי מאוד. נכון, המחיר שמשלמים עבור פשטות במעגל כזה הוא כתיבת תוכניות שבלעדיהן המיקרו-בקר, אפילו חזק מאוד, הוא רק חתיכת ברזל. אבל עם תוכנית טובה, פיסת הברזל הזו הופכת במקרים מסוימים ליצירת אמנות.
מעגל הבקרה של הנברשת במיקרו-בקר מוצג באיור 4.
איור 4. מעגל הבקרה של הנברשת במיקרו-בקר
כמו כל הקודמים, המעגל נשלט על ידי מתג רשת אחד SW1. לחיצות המתג מאפשרות לא רק לבחור את מספר המנורות הדולקות, אלא גם להפעיל אותן בצורה חלקה, כדי לקבוע את הבהירות הרצויה של הזוהר. בנוסף, זה מאפשר לך לדמות נוכחות של אנשים בבית - להפעיל ולכבות את התאורה לפי אלגוריתם מסוים. מכשיר אבטחה פשוט כזה.
תוספת למאמר: כיצד לתקן נברשת סינית - סיפור תיקון אחד.
ראה גם באתר elektrohomepro.com
: