Раздел: Документация
0 ... 23 24 25 26 27 28 29 Масса  sw1 Рис. 9.19. Устройство управления щетками стеклоочистителя автомобиля: IC1-низковольтный усилитель звуковой 390 Ом; R2-100 Ом; R3-25 кОм, потенци- частоты LM386; SCR 2N4442, SK3634; ометр; R4-220 Ом; SW1-однополюсный D1 светодиод, красный; С1 - 5 мкФ, 15 В; переключатель. С2-50мкФ, 15 В; СЗ 4 мкФ, 15 В; R1- заряжаться. Постоянная времени заряда конденсатора регулируется переменным резистором R3 Как только С2 зарядится до уровня опорного напряжения на выводе 3, происходит переключение выхода и уровень напряжения на нем падает до 0,5 В. Конденсатор С2 начинает разряжаться, и, когда напряжение на нем падает ниже уровня опорного напряжения на выводе 3, выход (вывод 5) переходит в высокое состояние и цикл повторяется. Тиристор SCR функционирует как ключ, который «защелкивается» при замыкании. Однако, когда щетки смещаются в крайнее положение, тиристор коммутируется и выключается. Поскольку нет необходимости постоянно подавать ток в управляющий электрод тиристора, конденсатор СЗ и резистор R4 формируют импульс тока, требуемый для нормального завершения цикла. Резистор R4 можно удалить из схемы, однако в этом случае может произойти преждевременное срабатывание; резистор R4 позволяет исключить этот нежелательный эффект. В зависимости от характеристик используемого тиристора, возможно, потребуется подобрать номинал R4. Светодиод D1 введен в схему для индикации наличия импульсов. Эксперименты со схемой. Измерьте при помощи осциллографа или хотя бы секундомера длительности импульсов и пауз между ними на выводе 5. Увеличьте длительность импульсов, увеличивая С2. Если вы используете тиристор с большим током управляющего электрода, возможно, потребуется увеличить номинал СЗ. Подключите цифровой мультиметр между выводом 5 и минусом источника питания и измерьте амплитуду импульсов. Схема 88 АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ (С ВРЕМЕНЕМ ВЫДЕРЖКИ 1 час) Описание работы схемы. Данное устройство полезно для тех, кто любит смотреть телевизор, лежа в постели, и порой засыпает, не выключив его Схема обеспечивает часовую задержку до момента выключения. Ее можно R1 1 С1 SW1  IC1 CD4081 IC2 D3 -Т, 9В ±) S01 5W2 7808 Рис. 9.20. Автоматический выключатель сетевого напряжения (с временем выдержки 1 ч): IC1 CD4081, четыре двухвходовых элемента И; IC2 - LM7808, стабилизатор положительного напряжения; D3 симистор SK6707 (ток анода 8 А, ток управляющего электрода 10-15 мА); Q1 - лрл-транзистор TIS92B, SK3854; R1, R2-12MOm; R3-1 кОм; R4 ЮкОм; R5 - 270 0m; С1, Примечание: Q1, R4, R5 могут быть исключены из схемы и заменены резистором 2,2 кОм, включенным между выводом 4 IC1 и управляющим электродом симистора, в том случае, если используется симистор с малым током управляющего электрода, например GE106B1 (ток анода 4 А, ток управляющего электрода 0,2 мА, допустимое напряжение 200 В). С2 220 мкФ, 15 В (танталовый); D1 -1 N916; D2 светодиод, красный; F1 - предохранитель; SW1 -однополюсный, нормально разомкнутый переключатель; SW2-однополюсный выключатель; S01 сетевая розетка. •использовать и в других случаях, когда необходимо автоматическое отключение сетевого напряжения (рис. 9.20). IC1 типа CD4081 представляет собой четыре двухвходовых элемента И. •Два из них соединены каскадно, обеспечивая два интервала задержки по 30 мин. На выводе 1 первого элемента устанавливается низкий уровень напряжения. При кратковременном замыкании ключа SW1 конденсатор С1 заряжается до уровня напряжения источника питания. Согласно таблице истинности схемы И. при высоких логических уровнях напряжения на обоих ее входах на выходе (вывод 3) также устанавливается высокий логический уровень напряжения, и конденсатор С2 быстро заряжается через диод D1. На вывод 6 второго элемента подается высокий уровень напряжения, и, поскольку на втором входе (вывод 5) высокий уровень, на выходе (вывод 4) также устанавливается высокий логический уровень, появляется ток базы транзистора Q1 и загорается индикаторный светодиод D2. Все это происходит практически мгновенно в момент замыкания ключа SW1. При отпускании SW1 конденсатор С1 начинает разряжаться через R1. и напряжение на нем падает с большой постоянной времени. Когда напряжение на С1 опустится ниже уровня 4 В (это соответствует интервалу времени 30 мин), вывод 3 первого элемента переключается в низкое состояние. Начинается процесс разряда конденсатора С2 через R2. Примерно через 30 мин напряжение на нем упадет до 4 В. Выход (вывод 4) при этом перейдет в низкое состояние, и транзистор Q1 запрется. Это в свою очередь вызовет прекращение тока управляющего электрода симистора, который запрется при переходе синусоиды переменного сетевого напряжения через нулевое значение. Диод D1 введен в схему для предотвращения разряда конденсатора С2 через выход (вывод 3) на землю. Ток, потребляемый схемой в дежурном режиме, составляет 4,9 мА, а в рабочем режиме-22,2 мА (на долю тока управляющего электрода симистора приходится 13,5 мА). IC2 типа LM7808 представляет собой стабилизатор напряжения. Он позволяет сохранять время выдержки неизменным при изменении напряжения источника питания. Эксперименты со схемой. Измерьте базовый и коллекторный токи транзистора Q1; вычислите их отношение Ic/Ib для определения коэффициента усиления по току. В интегральную схему входят еше два элемента, которые можно включить каскадно, получив при этом время выдержки 2 ч. Схема 89 УПРАВЛЯЕМОЕ ОСВЕЩЕНИЕ ГАРАЖА Описание работы схемы. Данное устройство для вспомогательного освещения гаража зажигается по световому сигналу и затем, после определенной выдержки, автоматически выключается. Приводимая здесь схема заблокирована в течение светового дня, однако, когда становится темно, она разблокируется и может срабатывать от света автомобильных фар. Время выдержки устанавливается таким, чтобы, включив лампу, успеть вылезти из машины и открыть входную дверь (рис. 9.21). Интегральная схема IC1 типа LM555 представляет собой одновибра-тор, который запускается через цепочку LDR2, R2. Сопротивление фоторезистора в темноте превышает 1 МОм, и отношение сопротивлений LDR2/R2 при этом таково, что на входе IC1 устанавливается высокий логический уровень напряжения. Когда фоторезистор LDR2 освещен, на входе 1С 1 устанавливается низкий уровень напряжения, и она запускается. Выход (вывод 3) переходит в высокое состояние, отпирая симистор D1  Рис. 9.21. Управляемое освещение гаража: IC1 таймер LM555; R1 1 кОм; R2 фоторезисторы; F1 предохранитель на 270 кОм; R3 390 0м; С2 100 мкФ, 15 В 2 A; SW1 однополюсный выключатель (танталовый); С1 0,05 мкФ; R4 1 МОм; L1 лампа, 100 Вт; D2 светодиод. R5 470 кОм; D1-симистор; LDR1, LDR2 через резистор R1, и лампа мощностью 100 Вт загорается. Время горения лампы при выбранных номиналах С2, R4 равно приблизительно 4 мин Увеличивая либо уменьшая номиналы элементов цепочки С2, R4, можно изменять время горения лампы. В момент переключения начинается заряд конденсатора С2 от плюса источника питания через резистор R4. Когда напряжение на нем достигнет 2/3 напряжения источника питания, переключится входящий в IC1 триггер, вход которого (выводы 6, 7) соединен с С2. При низком логическом уровне на выходе триггера ток управляющего электрода симистора прекращается, и он запирается. Для нормальной работы схемы на входе сброса (вывод 4) IC1 должен быть высокий логический уровень. Когда на фоторезистор LDR1 падает дневной свет, в течение светлого времени суток на выводе 4 удерживается низкий логический уровень напряжения, и возможность загорания лампы таким образом исключается. С наступлением темноты сопротивление LDR1 возрастает, коэффициент деления делителя LDR1/R5 изменяется и на вывод 4 подается высокий уровень, разблокируя схему запуска. LDR2 следует поместить в кожух и укрепить на задней стенке гаража на уровне автомобильных фар. При таком размещении свет фар будет падать на LDR2 при открывании дверей гаража, и дополнительное освещение будет включаться. Кожух можно сделать из черного пластика. Ток, потребляемый устройством в дежурном режиме, составляет 5,2 мА. в рабочем режиме - 19 мА. Эксперименты со схемой. Дня задания ; ровня освещенности, при котором срабатывает схема, кожух светодиода LDR1 можно снабдить ирисовой диафрагмой. Подберите такой номинал конденсатора С2, чтобы лампа горела в течение необходимого для вас времени. Схема 90 ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА Описание работы схемы. Данное устройство обеспечивает подключение сети переменного тока к нагрузке со следующим циклом работы: выклю-чено-включено-выдержка-выключено. Особое удобство схемы состоит в том, что управлять ею можно из двух мест (рис. 9.22). Интегральная схема IC1 типа LM3905- прецизионный таймер с встроенным источником опорного напряжения, равным 3,15 В. Опорное напряжение подается на вывод 2 и остается неизменным в диапазоне изменения питающего напряжения 5-15 В. IC1 используется в качестве одно-вибратора, в котором элементы R2 и С2 определяют длительность включенного состояния. Для выбранных значений номиналов элементов она равна примерно 7 с. Увеличение номиналов R2. С2 увеличивает длительность импульса, т. е. время включенного состояния. Заметим, что на R2 подается опорное напряжение (3.15 В), поэтому длительность импульса не меняется при изменении питающего напряжения. Внутреннее опорное напряжение компаратора равно 2 В. Когда конденсатор С2 зарядится до этого значения, формирование импульса прекращается, и сеть переменного тока отключается. Допустимая величина тока нагрузки выходного транзистора интегральной схемы IC1 равна 120 мА. что более чем достаточно для управления симистором D2. При проверке схемы рабочий ток оказался равным 30 мА и распределился следующим образом: ток управляющего электрода сими-  SW2 SW3 >ic. 9.22. Выключатель сети переменного тока: "1-LM3905, прецизионный таймер; D2 1мистор SK6707 (ток анода 8 А, ток травляющего электрода 10 15мА); D1-}етодиод, красный; R1-100 0m (не бо-зе); R2-10kOm; R3-1 кОм; R4-390 Ом; 5-470 Ом; R6-1 МОм; С1 -1 мкФ, 15 В; С2-1 мкФ, 15 В; SW2, SW3-нормально разомкнутый однополюсный выключатель; SW1 - однополюсный выключатель; F1 предохранитель на 2 A; S01 - сетевая розетка. гора - 13 мА, ток через светодиод- 15 мА и ток, потребляемый самой ИС i дежурном режиме),-2 мА. IC1 может быть запущена из двух мест. Сигнал с ключа SW2 поступает а вывод 8, и, когда ключ замкнут, на этом входе устанавливается вы-экий уровень напряжения. При размыкании конденсатор С1 разряжается ерез резистор R1 на минус источника питания, формируя отрицательный ронт, запускающий схему. Ключ SW3 установлен в цепи запуска по входу *ывод 1) через делитель R2, R3. Когда SW3 замыкается, положительный рронт, возникающий на выводе 1 при перепаде напряжения, запускает дновибратор IC1. Коллектор внутреннего транзистора (вывод 6) соединен с выводом 5 и люсом источника питания, а через его эмиттер (вывод 7) задается ток правляющего электрода симистора и светодиода D1. Эксперименты со схемой. Замените номинал С2 на 10 мкФ и измерьте время, течение которого он зарядится до напряжения 2 В. Попробуйте соеди-ить управляющий электрод симистора с помощью подходящих компо-ентов с коллектором внутреннего транзистора, добиваясь обратного рфекта с циклом переключения света: включен-выключен-выдержка ключей. Для этого отсоедините R5 со стороны анода светодиода, разомк-ите выводы 5 и 6 и установите соответствующий резистор между выводом и плюсом источника питания; соедините освободившийся конец резистора 5 с выводом 6. При этом вам потребуется изменить номинал R5. . ема 91 1АГТТ1ТГНЪ1Й БИСТАБИЛЬНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ ►писание работы схемы. Данное устройство переключает сетевое напря-ение способом, отличным от традиционного. Входным элементом, пере-лючающим интегральную схему, является твердотельный, управляемый 
 Рис. 9.23. Магнитный бистабильный выключатель сетевого напряжения: IC1-датчик Холла VGN3013T, 1С2-два ный; R1 - 1 кОм; R2-1,8 кОм; R3- 270 Ом; D-триггера CD4013AE; 02-симистор С1-25 мкФ, 10 В; SW1-однополюсный SK6707 (ток анода 8 А, ток управляющего выключатель; S01 -сетевая розетка; F1 -электрода 10-15 мА); D1 -светодиод, крас- предохранитель на 8 А. магнитом переключатель. Эта схема исключает дребезг, поскольку переключение в ней происходит при удалении магнита. Устройство может быть использовано как секретный ключ, переключить который может лишь посвященный человек. С этой точки зрения данная схема является сигнальным охранным устройством (рис. 9.23). Действие схемы основано на эффекте Холла*, согласно которому магнитное поле магнита, поднесенного вплотную к твердотельному материалу, взаимодействует с полем электронов. В результате электроны скапливаются в определенной части этого материала, обретая при этом большую подвижность. Такое поведение электронов адекватно уменьшению сопротивления материала и соответственно увеличению тока, протекающего через него. Интегральная схема IC2 типа CD4013-сдвоенный D-триггер, одна половина которого (выводы 1-6) используется в качестве бистабильной схемы переключения транзистора, который в свою очередь задает ток в управляющий электрод симистора. Транзистор Q1 обеспечивает требуемую величину тока управляющего электрода симистора 10-15 мА. поскольку допустимый ток нагрузки по выходам IC1 равен 2.5 мА. Входы сброса IC1 (выводы 4,6) необходимо соединить с минусом источника питания, а входной вывод 5-с инверсным выходом Q (вывод 2). Схема переключается при каждом положительном перепаде напряжения, поступающего с магнитного ключа. IC1 представляет собой датчик Холла. При подаче напряжения между выводами 1 и 2 на выходном выводе 3 устанавливается высокий уровень * Эффект Холла-возникновение в твердом проводнике с током плотностью j, помещенном в магнитном поле Н, электрического поля в направлении, перпендикулярном Н и j. М.: Советская энциклопедия Физический энциклопедический словарь, 1984-Прим. ред. 0 ... 23 24 25 26 27 28 29
|
