|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Квазисенсорные выключатели питания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь Удобство пользования радиоаппаратурой - один из непременных качественных ее показателей. В данной ствтье приводится описание несложного усовершенствования, которое позволит более рационально использовать возможности радиоприемника. В большинстве малогабаритных радиоприемников применены выключатели питания, совмещенные с регулятором громкости. Такое решение упрощает конструкцию, но неудобно на практике. Для того чтобы выключить приемник, приходится вращать ручку регулятора громкости, нарушая установленную ранее регулировку уровня громкости и затрачивать некоторое время для установки этого же уровня при включении Следует заметить, что еще несколько десятилетий назад подобный выключатель, совмещенный с одной из регулировок, широко использовался в бытовой радиоаппаратуре, но на сегодняшний день он явно устарел. Современная аппаратура управляется иначе - удобными квазисенсорными переключателями, когда импульс от короткоходовой кнопки обрабатывается микропроцессором. Разумеется, в простых приемниках нет микропроцессорного управления, тем не менее выключатель питания, управляемый легким нажатием кнопки, в него вполне можно встроить, собрав несложное устройство по одному из предлагаемых ниже вариантов. Радиоприемники карманного типа питаются в основном от двух пальчиковых элементов типа АА ограниченной емкости. Это налагает на разрабатываемое устройство довольно жесткие требования по экономичности, отсутствию потерь напряжения в коммутирующей цепи. Кроме того, габариты блока выключателя должны быть минимальны для возможности встраивания его в корпус миниатюрного приемника. Возможная схема квазисенсорного выключателя, удовлетворяющая таким требованиям, показана на рис. 1. В его основе - счетный триггер, выполненный на одном из двух D-триггеров микросхемы К564ТМ2. Триггер получен соединением инверсного выхода с информационным входом D, что превращает тактовый вход С в счетный. Выходной сигнал триггера подан на базу транзисторного ключа VT1 через светодиод HL1, выполняющий функции индикатора включения. Выключатель SA1 - упомянутый штатный выключатель радиоприемника, совмещенный с регулятором громкости (на схеме не показан). Кнопка SB1 управляет квазисенсорным выключателем - ее замыкающий контакт соединяет "плюс" питания с входом С триггера DD1, формируя счетный импульс. Начальный нулевой потенциал на этом входе определяет цепь R1С1, которая, кроме того, предотвращает возможные помехи и дребезг контактов.
Работа устройства основана на логике работы триггера - его выходное состояние будет изменено каждый раз на противоположное при поступлении на вход С положительного перепада напряжения импульса. Предположим, что начальное состояние триггера таково, что на его прямом выходе лог. 1. Тогда напряжение база-эмиттер транзистора VT1 равно нулю, транзистор закрыт, радиоприемник выключен. При нажатии на кнопку SB1 фронт импульса по входу С переводит триггер в состояние лог 0. При этом на выв. 1 микросхемы напряжение близко к напряжению питания. По цепи светодиод HL1 - переход Б-Э транзистора начинает протекать ток, достаточный для зажигания светодиода и открывания транзистора VT1, - нагрузка (приемник) через малое сопротивление Э-К будет подключена к источнику питания. Одновременно светодиод HL1 индицирует включение радиоприемника. Следующее нажатие на кнопку SB 1 возвращает триггер в исходное состояние, транзистор VT1 закрывается, светодиод HL1 гаснет - приемник выключен. В таком состоянии он может находиться бесконечно долго, вплоть до следующего нажатия на кнопку SB1. Мощность, потребляемая микросхемой DD1 (структура КМОП) в статическом режиме, ничтожно мала. Вследствие этого в состоянии "выключено" устройство практически не потребляет тока. В состоянии "включено" при открытом транзисторе VT1 общий потребляемый ток увеличивается не более чем на 1 мА, но при этом работает и светодид индикатора включения - функция, заслуживающая внимания. Малые затраты, а следовательно, высокая экономичность, получены за счет использования транзистора КТ208В, который имеет малое напряжение насыщения - нормируемое значение при токе 300 мА составляет 0,3 В, а измеренное при токе 25 мА не превысило 0,05 В. Еще более высокой экономичностью обладает выключатель, схема которого приведена на рис. 2. Здесь в качестве коммутирующего элемента применен специальный полевой транзистор КП505А с малым пороговым напряжением и сопротивлением открытого канала порядка десятых долей ома. Его управляющая цепь с изолированным затвором имеет бесконечно большое входное сопротивление и, следовательно, не потребляет тока. Благодаря этому, а также характеристикам микросхемы, обеспечены свойства, близкие к механическому переключателю - "нулевое" энергопотребление в обоих режимах, отсутствие потерь в замкнутом состоянии "контакта".
В соответствии со своей структурой полевой транзистор VT1 включен в разрыв "минусового" провода питания. Он открыт, когда на выв. 1 микросхемы высокий уровень, и закрыт - в противоположном состоянии. В остальном работа устройства не отличается от работы предыдущего. Хотя нормируемый нижний предел напряжения для микросхем КМОП логики составляет 3 В, триггер устойчиво работает при понижении напряжения питания до 1,5 В, а некоторое ухудшение характеристик (быстродействие и другие) в данном случае значения не имеет. Если подобрать транзистор VT1 для устройства по схеме рис. 1 с параметром h21э>200, а для устройства по рис. 2 - с минимальным пороговым напряжением (-1,6 В), то выключатель по схеме рис. 1 работоспособен при понижении напряжения питания до 1,8 В, а по рис. 2 - до 1,6 В. Без подбора транзисторов оба устройства хорошо работают в диапазоне 2...3 В. Несколько большее допустимое напряжение в выключателе по схеме рис. 1 можно объяснить наличием светодиода HL1, но есть и преимущество - светодиод выполняет функции индикатора включения приемника и разрядки батареи: элементы питания следует менять при его погасании.
Микросхему можно заменить аналогичной из серии 561, однако это увеличит габариты и потребует переделки печатной платы. Транзистор КТ208 применим с буквенным индексом Е. Лучшая ему замена - КТ529А. Кнопка SB1 - короткоходовая нефиксируемая, от импортной радиоаппаратуры, размерами 6x6x3 мм со штоком диаметром 3 мм. Она удобна тем, что может иметь шток разной длины. Разумеется, можно использовать и другие кнопки, в том числе и отечественного производства (например, микропереключатель МП7). Светодиод HL1 должен иметь максимальную яркость свечения при токе 1 мА. Хорошие результаты здесь дают импортные светодиоды красного свечения. Использовать излучатели другого цвета нежелательно, так как они имеют большее прямое падение напряжения и меньшую яркость. Резистор - МЛТ-0,125, конденсатор - любой миниатюрный керамический. Устройство по рис. 2 собрано на односторонней печатной плате методом поверхностного монтажа (рис. 3). Печатную плату соединяют гибкими проводами с батареей питания и выводами "плюс", "минус" с платой приемника. Штатный выключатель питания SA1 оставлен в цепи (он постоянно замкнут), работе квазисенсорного он не мешает, а иногда может быть полезен, например, при длительном хранении приемника, транспортировке и т. п. Обязательное условие подключения устройства - отключение одной из шин питания приемника непосредственно у батарейного отсека: положительной - для устройства по схеме рис. 1 и отрицательной - для устройства по схеме рис. 2. Настройки выключатели не требуют. Встраивание в радиоприемник состоит в установке готовой платы (например, на кронштейнах) в любом свободном месте так, чтобы шток выступал на 1,5...2 мм над поверхностью корпуса, в котором следует предварительно просверлить отверстие диаметром 3,5 мм. Никаких специальных толкателей упомянутая кнопка не требует, хотя при желании их, конечно, можно изготовить в декоративных целях. Надежность разработанных устройств весьма высока: за все время эксплуатации в транзисторном радиоприемнике не было ложных срабатываний и других отказов. Сфера использования устройств гораздо шире, чем малогабаритные приемники. Они могут нормально работать и при напряжении питания 9... 12 В, для этого достаточно только в схеме по рис. 1 включить между катодом светодиода HL1 и базой транзистора VT1 ограничивающий резистор до получения тока в этой цепи 1 мА. При напряжении питания 9 В, возможно, будет необходимо подобрать конденсатор С1 по четкому срабатыванию. Мощность коммутируемой аппаратуры зависит от допустимого тока через транзистор VT1, который равен 150 мА или 1 А с транзистором КТ529А (см. рис. 1) и 1,4 А (см. рис. 2) соответственно. Автор: А.Пахомов, г.Зерноград Ростовской обл.
Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления
31.05.2026 Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1
31.05.2026 Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе
30.05.2026
▪ Источники питания светодиодов HLG-H работают 40 градусах мороза ▪ Самовосстанавливающиеся чипы ▪ Мобильные процессоры Intel Alder Lake-HX ▪ Социальные сети становятся основным источником информации ▪ Лучшие друзья детей - домашние животные
▪ раздел сайта Заземление и зануление. Подборка статей ▪ статья Средства индивидуальной защиты (СИЗ). Основы безопасной жизнедеятельности ▪ статья Каковы основные жанры изобразительного искусства? Подробный ответ ▪ статья Как высушить обувь. Советы туристу ▪ статья Кто что взял? Секрет фокуса. Секрет фокуса
[an error occurred while processing this directive]
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua |
Смотрите другие статьи раздела 
Последние новости науки и техники, новинки электроники: