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:

Определена масса света 09.09.2024

Вопрос о том, имеет ли свет массу, давно занимает умы ученых. Если бы оказалось, что фотон, частица света, действительно обладает ненулевой массой, это перевернуло бы наше понимание Вселенной и основополагающих законов физики. Недавнее исследование, проведенное командой ученых из Сычуаньского университета науки и техники, Китайской академии наук и Нанкинского университета, сделало значительный шаг в этом направлении, установив новый предел для возможной массы фотона. Исследование основывалось на анализе данных, собранных с помощью массива синхронизации пульсаров Паркса, а также на наблюдениях быстрых радиовсплесков - загадочных и мощных сигналов, исходящих из далеких галактик. Пульсары, являющиеся нейтронными звездами, испускающими регулярные пульсирующие лучи радиоволн, и радиовсплески, наблюдаемые в межгалактическом пространстве, предоставляют уникальные возможности для исследования природы света. Основное внимание в исследовании было уделено так называемой мере дисперсии - хар ...>>

Плазма способна изменять магнитные поля 09.09.2024

Взаимодействие плазмы с магнитными полями остается одной из ключевых загадок как в астрофизике, так и в разработке термоядерных реакторов. Плазма, состоящая из заряженных частиц, играет важную роль во многих космических и лабораторных процессах. От взаимодействия плазмы с магнитными полями зависит многое - от поведения звезд до перспектив создания устойчивой термоядерной энергии на Земле. Новое открытие ученых из Принстонской лаборатории физики плазмы в США обещает изменить наше понимание этих сложных процессов. Исследователи разработали инновационный метод, позволяющий с беспрецедентной точностью зафиксировать, как плазма взаимодействует с магнитными полями. С помощью протонной радиографии они смогли визуализировать эти взаимодействия, что ранее было недоступно. Процесс начинается с создания плазмы, которую получают, направляя мощный лазер на небольшой пластиковый диск. Одновременно создаются протоны - частицы, которые физики использовали в качестве диагностического инструмента. ...>>

Мужчины вредят природе больше женщин 08.09.2024

Вопрос о том, кто больше вредит окружающей среде - мужчины или женщины, оказался в центре внимания после публикации нового исследования шведских ученых. Результаты исследования показывают, что мужчины, по сравнению с женщинами, способствуют большему выбросу вредных веществ в атмосферу. Причем это связано не с профессиональной деятельностью или владением предприятиями, а с различиями в потребительском поведении. Исследование выявило, что мужчины тратят на 16% больше средств на товары и услуги, которые оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду. В первую очередь речь идет о продуктах, производство и использование которых сопровождается повышенным уровнем выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению. Хотя женщины расходуют сопоставимое количество денег, они выбирают товары и услуги, менее вредные для экологии. Наиболее заметная разница была обнаружена в расходах на автомобильное топливо. Мужчины значительно чаще покупают бензин и дизельное ...>>

Случайная новость из Архива Темная материя может подогревать планеты изнутри 01.04.2021 Астрономы предположили, что темная материя скапливается в недрах массивных экзопланет и ее присутствие можно заметить по увеличению их температуры. Считается, что большая часть массы галактик приходится не на звезды, планеты и газовые облака, а на темную материю. Ее присутствие обнаруживается по гравитационному влиянию на обычное вещество - звезды, газ и так далее. Считается, что под влиянием темной материи формируется крупномасштабная структура Вселенной, рождаются и эволюционируют галактики, окружая их обширным "темным гало". Однако ни в каком другом виде фундаментальных взаимодействий, помимо гравитационного, темная материя не участвует. Она не испускает и не поглощает электромагнитные волны, поэтому остается невидимой для наших телескопов. Астрофизики до сих пор спорят, из каких частиц она состоит, где и как лучше их искать. Юрий Смирнов из Университета Огайо и Ребекка Лин (Rebecca Leane) из Стэнфорда предлагают новое направление поисков - в ядрах экзопланет. В самом деле, ранее выдвигались гипотезы о том, что сгустки темной материи могут скапливаться в центрах тяжелых и плотных небесных тел - прежде всего нейтронных звезд. Аналогичное возможно для достаточно крупных и массивных экзопланет - и под ее влиянием ядра таких планет должны дополнительно нагреваться. По мысли ученых, повышенная температура и может указать на присутствие внутри темной материи. Для того чтобы этот слабый сигнал можно было заметить, экзопланета должна быть большой и как можно более холодной. Поэтому ей стоит быть очень старой и находиться как можно дальше от своей звезды, чтобы успеть максимально остыть - иначе, по словам Смирнова, будет "трудно рассмотреть свечу на фоне лесного пожара". Еще лучше, если планета сформировалась в системе, находящейся ближе к центру Галактики, где плотность темной материи больше, чем на периферии. А в идеале это должна быть "планета-сирота", выброшенная из своей звездной системы и свободно летающая по пустым и холодным пространствам Галактики. По оценкам ученых, для такой экзопланеты с массой в 14 масс Юпитера аннигиляция частиц темной материи должна повышать температуру на 250-500 кельвинов. Если мы сможем провести "массовые" измерения температуры таких экзопланет и распределить их на карте Млечного Пути, то можно будет увидеть, не растет ли она с приближением к центру. Такой сигнал станет указанием на присутствие в них долгожданной темной материи. Авторы считают, что провести нужные наблюдения вполне возможно. Сделать это смогут космические телескопы James Webb и Nancy Grace RST, готовящиеся к запуску в 2021-м и 2025 году соответственно.

Другие интересные новости:

▪ Электромотор без магнитов

▪ Устройство Palette Cube точно определяет цвета

▪ MAX9729 - новый усилитель для наушников

▪ Тайваньские производители бросают OLED

▪ Теперь понятно, зачем нам аппендикс

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Технологии радиолюбителя. Подборка статей

▪ статья Понедельник начинается в субботу. Крылатое выражение

▪ статья Какой поэт оказался в изоляторе, на стене которого висел плакат с призывом его освободить? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров Atlanta. Справочник

▪ статья Усилитель низкой частоты на микросхеме LA4558. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Усилитель мощности с полевым транзистором в качестве источника тока для входного каскада и элементами симметрирования выходного каскада. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024