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:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Случайная новость из Архива Глобальное потепление приводит к обесцвечиванию кораллов 06.12.2023 Изменение температуры океана, вызванное глобальным потеплением, становится ключевой причиной отбеливания кораллов по всему миру, предупреждает Национальное управление океанических и атмосферных исследований США (NOAA). Этот процесс, при котором кораллы лишаются своих красочных водорослей и приобретают белый оттенок, замечен от Большого Барьерного рифа в Австралии до вод Флориды. Ученые предупреждают, что кораллы нуждаются в продолжительных периодах прохладной воды для успешного восстановления после отбеливания. В свете этой проблемы ведутся исследования и принимаются меры для поддержания здоровья рифов, такие как ограничение якорной стойки и борьба с инвазионными видами. Все это подчеркивает неотложность принятия мер для сдерживания изменения климата и сохранения уникальных экосистем океанов. Дерек Манзелло, руководитель Coral Reef Watch, подчеркивает, что отбеливание кораллов уже зафиксировано в 35 странах и территориях вокруг пяти океанов и морей. Специалисты опасаются, что, если температура воды не снизится, к 2040 году подобные процессы могут затронуть все мировые коралловые рифы. Восстановление кораллов после отбеливания требует длительных периодов прохладной воды, и без этого шансы на их восстановление снижаются. Недавние рекордные температуры оказали воздействие на коралловый риф, хотя не в такой мере, как в некоторых других регионах. Тем не менее, даже Мексиканский залив не остается невосприимчивым к изменениям климата, исследователи выражают беспокойство о перегреве территории и угрозе для кораллов. Хотя Flower Garden Banks пока выглядит менее подверженным отбеливанию, ученые активно ищут способы поддерживать здоровье рифов. Одной из мер является запрет на стойку якорей непосредственно на рифах, замененный использованием специальных плавучих кабелей для крепления к лодкам. Другие усилия направлены на борьбу с инвазионными видами рыб и организмов в зоне рифов.

Другие интересные новости:

▪ Оверклокерская память Kingston FURY Beast DDR5 RGB

▪ Новые микросхемы для коррекции коэффициента мощности в выпрямителях

▪ DVD-записывающие устройства вытеснят видеомагнитофоны

▪ Выращивание древесины без дерева

▪ Кардиопринтер

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Райком закрыт, все ушли на фронт. Крылатое выражение

▪ статья Что такое свет? Подробный ответ

▪ статья Глиссирующий автомобиль. Личный транспорт

▪ статья ВЧ усилители мощности. Справочник

▪ статья Анти-АОН. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025