Квазисенсорный выключатель на микросхеме CD40106

01.07.17

[Домашняя]

 

Здесь приводятся схемы трех квазисенсорных выключателей и одного квазисенсорного переключателя. Приставка «квази» говорит о том, что здесь используется все же не сенсор, а кнопка, но это одна кнопка без фиксации. Схемы меняют свое состояние на противоположное после каждого нажатия этой кнопки. В основе схем лежит микросхема CD40106, которая очень похожа на отечественную микросхему К561ЛН2, тем что в ней так же 6 инверторов, и цоколёвка такая же, но есть и важное отличие - эти инверторы с триггерами Шмитта. На рисунке 1 показана схема квазисенсорного выключателя малогабаритного карманного приемника, с низким током потребления.

Собственно, триггерный узел выполнен на элементах D1.1 и D1.2. После каждого нажатия кнопки S1 состояния выходов этих элементов меняются на противоположные и такими же и остаются до следующего нажатия. Важную роль в этом процессе играет конденсатор С1, - для переключения используется накопленный в нем заряд. Который затем опять накапливается через резистор R1 (или стекает через него, в зависимости от состояния триггера). На оставшихся четырех элементах микросхемы (D1.3-D1.6) сделан выходной каскад, логической единицей с выхода которого и питается малогабаритный приемник. На рисунке 2 показана схема более мощного выключателя, который может управлять нагрузкой мощностью в сотни ватт.

Схема в принципе такая же, но она дополнена ключом на ключевом полевом транзисторе VT1. Это транзистор BUZ90, он может работать при напряжении между стоком и истоком от нуля до 600 V. Поэтому и диапазон питающего напряжения может быть таким широким, - все зависит от номинального напряжения питания нагрузки, которой нужно управлять, в данном случае, лампы Н1. Микросхема питается напряжением не более 12V через стабилизатор на стабилитроне VD1 и резисторе R4. Назначение этого стабилизатора в том, чтобы при высоком напряжении питания нагрузки обеспечить нормальное напряжение питания для микросхемы. При этом, сопротивление резистора R4 выбирается исходя из напряжения питания нагрузки таким образом, чтобы ток через стабилитрон не был более 10-15 мА. Рассчитать значение сопротивления несложно из Закона Ома. На рисунке 3 показана схема переключателя двух нагрузок (ламп).

Схема аналогична той, что показана на рисунке 2, но отличается тем, что у переключателя два выхода. Первый - это выходы логических элементов D1.3 и D1.4, а второй - выходы логических элементов D1.5 и D1.6. Соответственно, два электронных ключа на VT1 и VT2. Когда один ключ закрыт, другой открыт. Нажатие кнопки приводит к переключению нагрузок Н1 и Н2. На рисунке 4 показана схема выключателя для управления нагрузкой, питающейся от электросети.

Схема самого триггерного узла на микросхеме D1 точно такая же, как на рисунках 1 и 2. Но, на выходе включен составной ключ на высоковольтных ключевых полевых транзисторах VT1 и VT2, который обеспечивает подачу именно переменного (а не пульсирующего) напряжения на нагрузку. Данная схема может служить аналогом проходного выключателя с неограниченным числом точек управления. Потому что все точки управления - это простые замыкающие кнопки без фиксации. Можно проложить длинный двухпроводной кабель, вроде телефонной «лапши» и им все эти кнопки соединить параллельно. Включать и выключать свет можно будет любой из них, независимо от того какой включили, а какой выключили. Транзисторы BUZ90 можно заменить на IRF840 или КП707В2.

Радиоконструктор №3 2017г стр. 34

Домашняя

Дата последнего изменения этого узла 01.07.2017