Раздел: Документация
0 ... 21 22 23 24 25 26 27 ... 30  Рис. 9.7. Выключатель с задержкой включения и блокировкой: IC1-CD4081, четыре логических элемента И; Q1 -рлр-транзистор типа TIS93, SK3466; 02-симистор типа SK3506, 2.5 А, ток управления 10 мА; R1 - 2,2 МОм; R2-ЮкОм; R3, R4 390 0м; R5-47 кОм; С1 -4 мкФ, 12 В; D1 -светодиод с высокой яркостью свечения; F1 - плавкий предохранитель на 2 A, S2 выключатель; S3-кноп- ка с нормально разомкнутыми контактами; S01 сетевая розетка; PL-сетевая вилка с утолщенным заземленным штырем; VR-стабилизатор напряжения 7808; S1 выключатель с нормально замкнутыми контактами (может быть выполнен из проволоки диаметром примерно 0,5 мм). вывод 4 соединен с выводом 2 первого логического элемента, а вывод 1 подключен к шине питания через контакты S1, то на выходе (вывод 3) имеется высокий логический уровень. Таким образом, в исходном состоянии на всех выводах имеется высокий логический уровень, смещение на Q1 не подается и он заперт. Когда S1 размыкается, например из-за того, что кто-то открыл дверь, С1 начинает заряжаться через R1 и напряжение на выводе 1 остается близким к напряжению питания, однако постепенно снижается по мере заряда С1 Через семь секунд вывод 1 переходит в состояние с низким логическим уровнем, на выходе (вывод 3) появляется низкий логический уровень и на вывод 5, соединенный с выводом 3, также приходит низкий логический уровень. На выходе (вывод 4) второго логического элемента появляется низкий логический уровень, и он же поступает на вывод 2. Если человек, проникший в помещение, теперь и закроет дверь, то S1 замкнется и на выводе 1 установится высокий логический уровень, но это уже не изменит состояния схемы, поскольку на выводе 2 сохраняется низкий логический уровень, т.е. выключатель блокируется во включенном состоянии. Когда на выводе 5 появится низкий логический уровень, Q1 откроется, через резистор R3 отопрет симистор и на сетевую розетку будет подано напряжение. Кроме этого, загорится светодиод, подключенный к коллектору Q1 и выполняющий функции индикатора. В розетку можно включить радиоприемник, осветитель (например, стробоскоп) или какой-либо другой прибор, рассчитанный на напряжение 120 В. Разблокируется выключатель нажатием на кнопку S3, которая через С2 формирует на короткое время высокий логический уровень на выводе 5. При этом выключатель S1 должен быть замкнут. Резистор R5 служит ия разряда С2 к моменту следующего выключения устройства. Время задержки можно сделать больше, если увеличить R1 или СЛ. Используйте только заземленную вилку для подключения устройства к сети переменного тока, и обязательно соедините заземленный провод сети с отрицательным выводом источника питания схемы. Эксперименты со схемой. Поменяйте О на другой емкостью 10 мкф и посмотрите, как изменилось время задержки на включение. Не забудьте, что выключатель не заблокируется до тех пор, пока свет не включится, поэтому лучше делать время задержки небольшим. \Схема 76 МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ Описание работы схемы. Интегральный ключ, управляемый магнитом, является прекрасным интерфейсом для управления сетевым напряжением. Небольшой ферритовый магнит, который движется в направлении или вдоль плоскости корпуса интегральной схемы, будет выполнять функцию выключателя. Схема выключателя приведена на рис. 9.8. Действие выключателя основано на использовании эффекта Холла. Он состоит в том, что при поднесении магнита к пластинке проводящего материала, по которой движется поток электронов, эти электроны смещаются перпендикулярно направлению магнитного поля к одному краю пластинки. В результате увеличивается подвижность электронов, что эквивалентно уменьшению сопротивления пластинки и увеличению тока. IC1, на которую подается питание через выводы 1 и 2, при отсутствии магнитного поля формирует на выводе 3 высокий логический уровень. Поскольку светодиод D1 соединен с положительным выводом источника ритания, а его катод подключен к выходу (вывод 3) через R1, то светодиод в ■анном состоянии не светится. Когда к микросхеме 1С 1 подносят магнит, на ►ее выходе формируется низкий логический уровень и светодиод зажигается. ■1ри этом северный полюс магнита должен быть ориентирован в направлении метки-указателя, нанесенной на корпус IC1. Схема управления симистором, который включает или выключает Ьетевое напряжение, выполнена на двух из четырех логических элементов ИЛИ-НЕ, входящих в IC2. Из таблицы состояний схемы ИЛИ-НЕ следует, Блок-схема IC2 т In -•   Земля Выход ■ 9.8. Магнитоуправляемый выключатель сетевого напряжения: Ч -датчик на основе эффекта Холла типа 10 мА; R1 390 Ом R2 ■rague UGN3013 Radio Sh 276 1646 P-CD4001 четыре двухвходовых логи-■их элемента ИЛИ-НЕ D1 -светодиод высокой интенсивностью свечения; D2-симистор типа SK3506, 2,5 А, ток управления 390 Ом; S1 -переключатель; S2-выключатель; F1 - плавкий предохранитель на 2 А; PL-сетевая вилка с утолщенным земляным стержнем; S01 -сетевая розетка. что на ее выходе формируется низкий логический уровень при подаче высокого логического уровня на любой из ее входов; когда же на оба ее входа подается низкий логический уровень, на выходе формируется высо-кий логический уровень. Для того чтобы включить симистор, было бы достаточно одного логического элемента, однако, используя второй элемент, можно получить дополнительную возможность изменения условия включения. На выводе 2 IC2 присутствует низкий логический уровень поскольку он непосредственно подключен к минусу источника питания, а на вывод 1 подается высокий логический уровень с выхода IC1. В результате на выходе (вывод 3) формируется низкий логический уровень и D2, на который не подано напряжение управления, заперт. Когда магнит включает IC1, на ее выходе 3 формируется низкий логический уровень, в результате чего зажигается светодиод. Далее, на вывод 1 IC2 поступает низкий логический уровень, и из таблицы состояний можно видеть, что выход (вывод 3) переходит в состояние высокого логического уровня, который через R2 и S1 поступает на управляющий электрод симистора и отпирает его. В итоге на сетевую розетку подается напряжение сети. Выход 3 IC2 подключен сразу к обоим входам (выводам 5 и 6) логического элемента 2. Выход (вывод 4) второго логического элемента переходит в состояние с низким логическим уровнем, если на выводы 5 и 6 подать высокий логический уровень. Если выключатель S1 находится в верхнем положении, то открытый симистор выключится. Иными словами, если S1 соединяет управляющий электрод симистора с выводом 3, то при приближении магнита к IC1 свет включается. Если же S1 подключает управляющий электрод симистора к выводу 4. то включенный свет будет гаснуть при приближении магнита. Обязательно используйте вилку с утолщенным заземленным штырем, при этом соедините нулевой провод сети переменного тока с минусом источника питания устройства. Будьте внимательны и соблюдайте меры предосторожности при работе с сетевым напряжением 120 В. Эксперименты со схемой. Попробуйте использовать оставшиеся логические элементы в IC2 и еще один симистор для управления сразу двумя лампами. I хема ~"7 СЕНСОРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ Описание работы схемы. Устройство рис. 9.9 позволяет включать и вык-тючать свет или другой прибор легким прикосновением пальца. В качестве , Q1 используется составной рпр-транзистор с коэффициентом усиления порядка 20 ООО. Q1 подключен ко второму транзистору. так что обший 1 коэффициент усиления равен произведению коэффициентов усиления каждого из транзисторов. Коэффициент усиления двух каскадов обычно имеет I величину порядка 200000. Такое значение может показаться слишком большим, и для обычных схем так оно и есть, но не следует забывать, что сигнал на входе от прикосновения пальца имеет величину всего несколько I микровольт. Такое усиление требуется, чтобы сформировать положительный перепад напряжения на входе триггера, который в свою очереДь открывает Q1. От него включается симистор и на сетевую розетку подается I напряжение сети. Возникающий при касании вывода R1 сигнал усиливается Q1 и Выходное напряжение с резистора R3 через С2 подается на вывод Jl  PL SOI Рис. 9.9. Сенсорный выключатель сетевого напряжения; ■ 1-составной рлр-транзистор М311 ■3241. GED39C4-6; Q2 лрл-транзистор па TIS92, SK3854, GE20; Q3 рлр-тран-( стор типа TIS93, SK3466; IC1 F4027, два К-триггера; R1 2,2 МОм; R2, R7 ЮкОм; -1 кОм; R4 390 Ом; R5 ЮкОм; R6 L0 Ом; С1 1 мкФ; С2 0,45 мкФ (оба с маиларовым диэлектриком); D1 светодиод с высокой интенсивностью свечения, D2 симистор типа SK3506, 2,5 А, ток управления 10 мА; S1 выключатель; F1-плавкий предохранитель на 2 A; PL сетевая вилка с утолщенным заземленным штырем; S01 сетевая розетка. fcl - вход триггера. Конденсатор С1 обеспечивает фильтрацию переменной вставляющей, в результате чего на выводе 3 формируется положительный Игульс с плоской вершиной. Входы установки и сброса. J и К, подключены "земле и питанию таким образом, чтобы триггер работал в счетном жиме. т.е. одно касание должно включать, а второе -выключать схему, "сание сенсорного контакта должно быть кратковременным. Г Для индикации состояния триггера в схеме имеется светодиод. Тран-стор Q3 используется для увеличения чувствительности и уменьшения Вэузки на триггер. При базовом токе этого транзистора около 0.5 мА Испечивается ток коллектора 17 мА, что более чем достаточно для Идючения симистора, имеющего ток управляющего электрода 10 мА. Как и в ранее описанных схемах, используйте вилку с утолщенным емленным штырем и обязательно убедитесь в том, что нулевой провод " соединен с минусом питания схемы. Соблюдайте правила техники опасности при работе с силовыми цепями, находящимися под напря-жием. «перименты со схемой. Смогли бы вы заменить ICI на тиристор, чтобы жучить устройство, которое включается от прикосновения и блокируется? /о могло бы стать прекрасным устройством охранной сигнализации. Чройство ДЛЯ КОНТРОЛЯ \РОВНЯ ЖИДКОСТИ ание работы схемы. Устройство для контроля уровня жидкости, решающее на переменном токе, может оказал ься полезным для управления олыпим насосом для отстойника (рис 9 10). В данное устройств* вклк кэпто электронный ключ для того чтобы гальванически развязать его 01 и. Устройство может быть заблокировано если перекрыть >кошк< рэлектронной пары. Индикатор ровня жидкости, выполненный ш микросхеме 1С . ра-Дает в режиме формирования на выходе логического уровня, а не ульенг i i сигнала Однако для )гого необходимо добавить конденсатор между выводом 12 и землей. Величина С] должна быть не менее  V- 13 pl   Оптопара и переключатель R1-27kOm; R2 -150 180 Ом; R3 18 0м; D1 симистор типа SK3506, 2,5 А, ток управления 10 мА; В1, В2 батареи на 9 В; S1 выключатель; F1 - плавкий предохранитель на 2 A; S01 сетевая розетка; PL сетевая вилка. Рис. 9.10. Устройство для контроля уровня жидкости IC1 детектор жидкости типа ULN2429A: Q1 - рл/э-транзистор типа TIS93, SK3466; ОС оптопара типа ОРВ815 с возможностью прерывания светового потока; С1 -150 мкФ, 15 В; С2 1,5 мкФ (майларовый); СЗ 0,47 мкФ; С4 0.1 мкФ (майларовый); 150 мкФ, в противном случае на выходе будут присутствовать пульсации напряжения с частотой внутреннего генератора. Указанный внутренний генератор необходим для предохранения электродов, поскольку препятствует их поляризации и окислению. В том случае, когда хотя бы один из электродов не находится в жидкости, на выходе (вывод 1) имеется высокий логический уровень. Этот сигнал через R1 поступает на базу Q1. транзистор находится в выключенном состоянии, и ток через него не течет. Когда вода поднимается до такого уровня, что покрывает оба электрода, сигнал внутреннего генератора микросхемы поступает на детектор через С4 и напряжение на выходе ее уменьшается: в результате включается транзистор Q1 Через резистор R2 к транзистору Q1 подключен светодиод оптоэлектронной пары. Он начинает светиться при включении Q1. Если окошко оптопары открыто, то фототранзистор, установленный в оптопаре, включается. Транзистор оптопары соединен с управляющим электродом симистора. поэтому симистор включается и на сетевую розетку подается напряжение сети. В устройстве использованы два источника питания для того, чтобы гарантировать полную изоляцию от сети переменного тока. Соблюдайте меры предосторожности, особенно на откры м воздухе, при работе с незаземленным проводом сети. Ток потребления от батареи в состоянии ожидания равен -1 мА. при включении схемь >н возрастает до 50 мА. Ток потребления от батареи 2 при включении устройства около 11 мА. Эксперименты со схемой. Включите 40-Вт лампочк} в сетевую розетку устройства и активируйте его. опустив оба электрода в воду, затем перекройте окошко оптопары. чтобы проверить возможность блокировки устройства. I Схема 79 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ОСНОВЕ ОПТОЭЛЕКТРОННОЙ ПАРЫ Описание работы схемы. Оптоэлектронная пара может управлять напряжением сети через интерфейс, выполненный на базе микросхемы LM 311. представляющей прецизионный компаратор (рис. 9.11). При этом выключение света происходит при перекрытии светового потока в оптопаре. Кроме того, можно использовать вращающийся диск с прорезями как световой затвор, для того чтобы создать определенную последовательность включений и выключений сетевого напряжения. Эталонное напряжение на компаратор (вывод 3) подается с делителя напряжения R2. R3. Поскольку оба резистора имеют одинаковую величину, эталонное напряжение равно 4,5 В или же 2 напряжения питания. Меняющееся напряжение на выводе 3 компаратора определяется сигналом оптоэлектронной пары (фототранзистора, подключенного к выводам 1 и 2 оптопары), а также резистором R3. Если окно оптопары перекрыто, то излучение на фототранзистор не попадает и он выключен. Ток через фототранзистор и R1 не течет, и напряжение на выводе 3 IC1, поступающее с центрального вывода потенциометра, близко к нулю. Заметим, что светодиод. входящий в состав оптопары и подключенный к ее выводам 3 и  (вид сверху)    Оптопара и--- переключательЭскиз вращающегося затвора Вис. 9.11. Выключатель сетевого напряжения на основе оптоэлектронной пары: fC1-LM31 прецизионный компаратор. 11-рлр-транзистор типа TIS93 SK3466, PR1-потенциометр 25 кОм: R2. R3 10 кОм R4 ЮкОм R5 390 Ом: R6 р80 Ом; R7- 2,2 кОм; D1 светодиод с высокой интенсивностью свечения; D2 -сими- стор SK3506, 2.5 А. ток управления 10 мА S1 выключатель; F1 плавкий предохранитель на 2 A PL сетевая вилка с утолщенным заземленным штырем; S01 сетевая розетка; ОС -оптопара типа ОРВ815 с возможностью прерывания светового потока. 0 ... 21 22 23 24 25 26 27 ... 30
|
