Акустическое реле на полевом транзисторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

Акустическое реле подключается последовательно с нагрузкой, по команде плавно ее включает, выключение производится через определенный промежуток времени. Оно не создает помех и практически не уменьшает яркость свечения лампы накаливания. Кроме этого, устройство имеет индикацию напряжения при выключенной нагрузке и аварийное отключение по току перегрузки. Устройство собрано на плате размерами 28x50 мм и легко размещается в выключателе освещения для внутренней электропроводки.

Устройство питается от сети 220 В через нагрузку (лампа накаливания EL1). Напряжение питания подается на диодный мост VD4-VD7 через клеммную колодку. Ключевым элементом устройства является полевой транзистор VT5, включенный в диагональ моста через резистор R17, являющийся датчиком тока. В исходном состоянии все конденсаторы разряжены, напряжение между затвором и истоком полевого транзистора VT5 равно нулю, в результате чего этот транзистор находится в закрытом состоянии. Ток через нагрузку практически отсутствует. Напряжение исток-сток транзистора VT5 частично защищено от возможных всплесков в сети конденсатором С10. Под действием этого напряжения конденсатор С4 заряжается через резистор R12 и светодиод HL1 до опорного напряжения стабилитрона VD1 (15 В).

Усилитель сигнала с электретного микрофона ВМ1 собран на транзисторе VT1 и работает в режиме малого тока коллектора - около 0,15 мА. Питание микрофона осуществляется через резистор R1 током менее 0,3 мА. Разделительный конденсатор С1 малой емкости подавляет низкочастотные сигналы. Регулировка чувствительности осуществляется подстроечным резистором RP1, включенным в цепь отрицательной обратной связи по току. Сигнал, усиленный до амплитуды 1...2 В, через разделительный конденсатор С2 поступает на вход транзисторного ключа, собранного на транзисторе VT2. Отрицательная полуволна сигнала, превышающая по амплитуде 0,6 В, открывает транзистор VT2 и через диод VD2 и токоограничивающий резистор R7 заряжает конденсатор С5. Такой же результат можно получить при нажатии на кнопку SB1 (кнопка без фиксации). Через делитель R10R11 это напряжение подается на затвор маломощного полевого транзистора VT3, открывает его, в результате закрывается биполярный транзистор VT4. Напряжение на конденсаторе С5 за время около 0,5 мс достигает уровня немного меньшего, чем напряжение на конденсаторе С4. Через высокоомный резистор R9 начинает заряжаться конденсатор С9, включенный непосредственно в цепь затвора полевого транзистора VT5. Совместно с цепью отрицательной обратной связи C8R15 обеспечивается плавное открывание полевого транзистора VT5. Время плавного включения составляет чуть больше 1 с и может изменяться подборкой номиналов резистора R9 или конденсатора С8. После открывания транзистора VT5 диагональ моста VD4-VD7 становится замкнутой, загорается на полную яркость лампа накаливания EL1.

Напряжение сток-исток открытого транзистора VT5 составляет доли вольта, прекращается ток в цепи R12, HL1, гаснет светодиод и падает до нуля напряжение на конденсаторе С4. Усилитель сигнала с микрофона на транзисторе VT1 перестает работать. Конденсаторы С5, С9 плавно разряжаются через резисторы R10, R11.

Транзистор VT4 служит для быстрой разрядки конденсаторов С5, С9 и закрывания ключевого транзистора VT5 в двух случаях:

- при истечении времени выдержки, когда напряжение на затворе полевого транзистора VT5 приближается к пороговому значению и на его стоке появляется напряжение;
- в случае перегрузки по току, когда отрицательное относительно минусового вывода С4 напряжение на резисторе R17 превышает по абсолютной величине напряжение
открывания перехода эмиттер-база транзистора VT4 (более 0,6 В).

Полевой транзистор VT3 необходим для закрывания транзистора VT4 во время плавного включения, поскольку в исходном состоянии (транзистор VT5 закрыт) транзистор VT4 находится в открытом состоянии, которое создается за счет падения напряжения на резисторах делителя R13R14. При разрядке конденсаторов С5, С9 через резисторы R10, R11 и плавном уменьшении напряжения на них транзистор VT3 должен закрыться ранее, чем напряжение на конденсаторе С9 достигнет порога закрывания транзистора VT5. Это обеспечивается подборкой сопротивлений делителя R10R11. При достижении порога закрывания VT5 на его стоке появляется напряжение, которое, воздействуя через резистор R13 на базу транзистора VT4, обеспечивает быструю разрядку конденсаторов С5, С9 через токоограничивающий резистор R8 и переход коллектор-эмиттер этого транзистора.

Транзистор VT5 закрывается и выключает нагрузку. Начинает светиться светодиод HL1 и появляется напряжение на конденсаторе С4. Устройство готово к повторному включению. Время от включения нагрузки до ее выключения при номиналах, указанных на схеме, составляет около 3 мин и может быть изменено подборкой конденсатора С5 или сопротивлений резисторов R10, R11 в меньшую или большую сторону. Конденсатор С7 повышает помехоустойчивость. В устройстве применены малогабаритные резисторы типоразмера 1206 (все резисторы на схеме без обозначения мощности) и конденсаторы типоразмера 1206 (С1-C3, С6, С7). Резисторы RIO, R11 - высокоомные C3-13, C3-14, R17 - проволочный. Остальные резисторы - МЛТ, С2-23, С1-4 в соответствии с указанной мощностью. Конденсатор С4 - импортный оксидный на напряжение не менее 25 В, остальные конденсаторы пленочные, например, К73-17, конденсаторы С8, С10 на напряжение не менее 400 В. Диодный мост VD4-VD7 на напряжение не менее 600 В и ток, превышающий номинальный ток нагрузки не менее, чем в два раза.

Стабилитрон VD1 - BZX55C15 на напряжение 15 В, его можно заменить на КС515А1, диоды VD2, VD3 - 1N4148, вместо них можно использовать КД521, КД522 с любым буквенным индексом. В качестве диода VD2 (предотвращает разряд конденсаторов С5, С9 через переход коллектор-база транзистора VT2, когда напряжения на конденсаторе С4 падает до нуля) лучше включить переход коллектор-база транзистора ВС547, который имеет меньший обратный ток и позволяет несколько увеличить время выдержки. Ключевой транзистор VT5 - IRF840 на напряжение 500 В и ток 8 А можно заменить на отечественный КП707Б1, КП707В1. При коммутации лампы мощностью до 100 Вт и при времени выдержки 3 мин транзистор может работать без дополнительного теплоотвода, поскольку его существенный разогрев происходит только во время включения. Светодиод HL1 красного свечения с малым рабочим током L-53LSRD. Полевой транзистор VT3 ZVN2120 можно заменить его аналогом КП501А.

Автор: А. Бегиев, г. Волжский, Волгоградская обл.; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Квантовые виртуальные машины 18.08.2025 Современные квантовые компьютеры обещают революцию в вычислительной технике, однако их дороговизна и архитектурные ограничения зачастую препятствуют массовому и эффективному использованию. В частности, большинство существующих систем рассчитаны на выполнение задач одного пользователя, что значительно снижает их общую производительность и доступность. Группа исследователей из Колумбийского университета США представила инновационную технологию, которая способна изменить этот статус-кво, открывая возможности одновременного использования квантового компьютера несколькими пользователями. Разработанная ими система под названием HyperQ представляет собой виртуализацию квантовых вычислений - концепцию, близкую к облачным технологиям в классических вычислениях. HyperQ позволяет разделить физическое квантовое устройство на несколько изолированных виртуальных машин, между которыми распределяются вычислительные задачи. Такой подход обеспечивает балансировку нагрузки и одновременную работу нескольких программ на одном и том же квантовом процессоре. По словам профессора Джейсона Ние из Колумбийского инженерного университета, HyperQ приносит в квантовые вычисления принципы облачной виртуализации, позволяя запускать несколько приложений одновременно без задержек и очередей, что ранее было невозможно. Это серьезный шаг к более широкому внедрению и эффективному использованию квантовых технологий. При этом стоит учитывать, что квантовые компьютеры остаются дорогими и сложными в эксплуатации. По данным Quantum Zeitgeist, разработка малогабаритного квантового процессора требует инвестиций от 10 до 15 миллионов долларов, не считая ежегодных расходов на обслуживание и программное обеспечение. Текущие системы обычно работают только в однопользовательском режиме из-за взаимосвязанности кубитов, что осложняет параллельную обработку. HyperQ решает эту проблему, изолируя виртуальные машины друг от друга с помощью так называемых "буферных" кубитов - неактивных элементов, предотвращающих перекрестные помехи и шумы, которые могут распространяться по квантовой системе. Такой метод позволяет безопасно и эффективно разделять ресурсы, обеспечивая качественное исполнение множества квантовых задач одновременно. Ведущий автор проекта Руньчжоу Тао подчеркивает, что их подход не требует заранее известных программ или специализированных компиляторов, что делает систему гораздо гибче и удобнее для реального использования. HyperQ динамически взаимодействует с существующими инструментами квантового программирования, оптимизируя распределение кубитов и времени работы для каждого запроса. В отличие от предыдущих решений, требовавших построения очереди и предварительной компиляции задач, HyperQ позволяет независимо компилировать приложения для виртуальных машин разного размера, упрощая работу пользователей и увеличивая производительность. Тестирование системы на квантовом компьютере IBM Brisbane с 127 кубитами показало впечатляющие результаты - время ожидания выполнения задач сократилось в 40 раз, а число одновременно работающих программ увеличилось в десять раз.

Другие интересные новости:

▪ Электротурбины от Формулы-1 для дорожных машин

▪ Бактериальная батарейка для Марса

▪ Защищенный смартфон Blackview BV8900 с тепловизором

▪ Нанокристаллы, защищающие фруктовые деревья от заморозков

▪ Угроза древнему городу инков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Передача данных. Подборка статей

▪ статья Взыскательный художник. Крылатое выражение

▪ статья Для чего человеку нужен аппендикс? Подробный ответ

▪ статья Борщевик переднеазиатский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Акустическая система для самостоятельного изготовления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Каскодный широкополосный усилитель мощности. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026