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TDA1029 पर इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल स्विच। नॉन-लैचिंग बटन पर आधारित शून्य पावर पावर स्विच, सरल इलेक्ट्रॉनिक स्विच न्यूनतम वर्तमान खपत सर्किट

उच्च-शक्ति इलेक्ट्रॉनिक MOSFET स्विच उपभोक्ता और विशेष इलेक्ट्रॉनिक्स में एक प्रधान हैं और उच्च-वर्तमान स्विचों का उपयोग किए बिना बड़े डीसी भार को नियंत्रित करने के लिए उपयोगी हो सकते हैं जो समय के साथ संपर्कों को जला सकते हैं और खराब कर सकते हैं। जैसा कि ज्ञात है, MOSFET क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर बहुत उच्च वोल्टेज और धाराओं के साथ काम करने में सक्षम हैं। जिसकी विभिन्न पावर सर्किट में कनेक्टिंग लोड के लिए अत्यधिक मांग है।

इलेक्ट्रॉनिक स्विच सर्किट

यह सर्किट बड़े डीसी लोड को चलाने के लिए कम वोल्टेज पल्स (5V) को आसानी से स्विच करने की अनुमति देता है। सर्किट में इंगित MOSFET ट्रांजिस्टर की शक्ति 100 V, 75 A (NTP6411 के लिए) तक वोल्टेज और धाराओं का सामना करने के लिए उपयुक्त है। इस इलेक्ट्रॉनिक स्विच का उपयोग आपके वाहन के मॉड्यूल में रिले के स्थान पर किया जा सकता है।

ट्रांजिस्टर को सक्रिय करने के लिए एक नियमित स्विच या पल्स इनपुट का उपयोग किया जा सकता है। आप उपयुक्त तरफ एक जम्पर स्थापित करके इनपुट विधि का चयन कर सकते हैं। पल्स इनपुट संभवतः सबसे उपयोगी होगा. सर्किट को 24V के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन इसे अन्य वोल्टेज के साथ काम करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है (परीक्षण 12V पर ठीक थे)। स्विच को अन्य एन-चैनल MOSFETs के साथ भी काम करना चाहिए। आगमनात्मक भार से वोल्टेज वृद्धि को रोकने के लिए एक सुरक्षा डायोड डी1 शामिल किया गया है। एलईडी ट्रांजिस्टर स्थिति का एक दृश्य संकेत प्रदान करते हैं। स्क्रू टर्मिनल डिवाइस को विभिन्न मॉड्यूल से कनेक्ट करने की अनुमति देते हैं।

असेंबली के बाद, सोलनॉइड वाल्व (24 वी/0.5 ए) के साथ स्विच का 24 घंटे तक परीक्षण किया गया और ट्रांजिस्टर रेडिएटर के बिना भी स्पर्श करने पर ठंडा था। सामान्य तौर पर, पारंपरिक विद्युत चुम्बकीय रिले को बदलने के लिए, इस सर्किट को अनुप्रयोगों की विस्तृत श्रृंखला के लिए अनुशंसित किया जा सकता है - एलईडी लाइटिंग और ऑटो इलेक्ट्रॉनिक्स दोनों में।

K561TM2 और CD4060 माइक्रो सर्किट के आधार पर बने होममेड इलेक्ट्रॉनिक स्विच और टाइम रिले के 6 बुनियादी आरेखों पर विचार किया गया है, उनके संचालन और अनुप्रयोग संभावनाओं का वर्णन किया गया है। वर्तमान में, रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण मुख्य रूप से इलेक्ट्रॉनिक स्विच, या इलेक्ट्रॉनिक और मैकेनिकल दोनों का उपयोग करते हैं।

इलेक्ट्रॉनिक स्विच को आमतौर पर एक बटन द्वारा नियंत्रित किया जाता है - एक प्रेस और डिवाइस चालू हो जाता है, अगला प्रेस इसे बंद कर देता है। कम अक्सर उनके पास दो बटन होते हैं - एक चालू करने के लिए, दूसरा बंद करने के लिए।

अधिकांश मामलों में, रेडियो-इलेक्ट्रॉनिक उपकरण में एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच एक नियंत्रण नियंत्रक का हिस्सा होता है जो डिवाइस के अन्य कार्यों को नियंत्रित करता है।

लेकिन, यदि आपको किसी उपकरण को इलेक्ट्रॉनिक स्विच से लैस करने की आवश्यकता है, घर पर बना है या जिसमें इलेक्ट्रॉनिक स्विच नहीं है, तो यह सीएमओएस लॉजिक चिप और एक शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव के आधार पर यहां दिए गए सर्किटों में से एक का उपयोग करके किया जा सकता है। ट्रांजिस्टर स्विच करें.

एक बटन वाला स्विच

एक बटन द्वारा नियंत्रित एक साधारण स्विच का पहला आरेख चित्र 1 में दिखाया गया है। शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 एक इलेक्ट्रॉनिक कुंजी के कार्य करता है, और इसे K561TM2 माइक्रोक्रिकिट के डी-ट्रिगर द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

यह सर्किट, बाद के सभी सर्किटों की तरह, न्यूनतम करंट की खपत करता है, जिसे माइक्रोएम्प्स की इकाइयों में मापा जाता है, और इसलिए इसका बिजली स्रोत की खपत पर वस्तुतः कोई प्रभाव नहीं पड़ता है।

चावल। 1. एक बटन द्वारा नियंत्रित एक साधारण इलेक्ट्रॉनिक स्विच का आरेख।

यानी इसका डायरेक्ट आउटपुट एक है. इस स्थिति में, ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद रहेगा - लोड को कोई बिजली की आपूर्ति नहीं की जाएगी।

इस मामले में, ट्रिगर के व्युत्क्रम आउटपुट में तार्किक शून्य वोल्टेज होगा। यह, अवरोधक R3 के माध्यम से, थोड़ी देरी से, ट्रिगर के इनपुट "D" में प्रवेश करता है।

अब, जब आप S1 बटन दबाते हैं, तो ट्रिगर के इनपुट "C" से एक पल्स प्राप्त होता है और ट्रिगर उस स्थिति पर सेट हो जाता है जो उसके इनपुट "D" पर होता है, यानी, इस समय, तार्किक शून्य पर।

अब ट्रिगर का व्युत्क्रम आउटपुट एक है। यह इकाई, थोड़ी देरी से, अवरोधक R3 के माध्यम से ट्रिगर के इनपुट "डी" को आपूर्ति की जाती है।

अब, अगली बार जब आप S1 बटन दबाते हैं, तो ट्रिगर के इनपुट "C" से एक पल्स प्राप्त होता है और ट्रिगर उस स्थिति पर सेट हो जाता है जो उसके इनपुट "D" पर होता है, यानी, इस समय, एक पर। VT1 के गेट पर एक इकाई के कारण VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 को खोलने के लिए अपर्याप्त मान तक गिर जाता है। लोड बंद कर दिया गया है.

इलेक्ट्रॉनिक दोहरी लोड स्विच

लेकिन हमेशा एक स्विच की आवश्यकता नहीं होती है; कभी-कभी एक स्विच की आवश्यकता होती है। चित्र 2 दो भारों के बीच एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच का सर्किट आरेख दिखाता है। चित्र 1 में सर्किट से मुख्य अंतर यह है कि इसमें दो शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर हैं।

इस स्थिति में, ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद रहेगा, और लोड 1 को कोई बिजली की आपूर्ति नहीं की जाएगी। और ट्रांजिस्टर VT2 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए पर्याप्त होगा, और ट्रांजिस्टर खुल जाएगा, लोड 2 को बिजली की आपूर्ति की जाएगी।

चावल। 2. दो लोड के एक साधारण घरेलू इलेक्ट्रॉनिक स्विच की योजना।

इस मामले में, अवरोधक आर 3 के माध्यम से ट्रिगर के व्युत्क्रम आउटपुट से शून्य, थोड़ी देरी के साथ, ट्रिगर के इनपुट "डी" को आपूर्ति की जाती है। अब, जब आप S1 बटन दबाते हैं, तो ट्रिगर के इनपुट "C" से एक पल्स प्राप्त होता है और ट्रिगर उस स्थिति पर सेट हो जाता है जो उसके इनपुट "D" पर होता है, यानी, इस समय, तार्किक शून्य पर।

VT1 के गेट पर एक तार्किक शून्य इस तथ्य की ओर ले जाता है कि VT 1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 को खोलने के लिए पर्याप्त मान तक बढ़ जाता है। लोड 1 को बिजली मिल रही है.

लेकिन ट्रांजिस्टर VT2 बंद हो जाता है और लोड 2 बंद हो जाता है। इस प्रकार, हर बार जब S1 बटन दबाया जाता है, तो लोड स्विच हो जाता है।

चित्र 1 और चित्र 2 में दिए गए चित्र में C2-R3 सर्किट के उद्देश्य के बारे में कुछ शब्द। तथ्य यह है कि बटन यांत्रिक संपर्क हैं जो यांत्रिक रूप से जुड़े हुए हैं, और यहां संपर्क बकबक से बचना लगभग असंभव है। और बटन जितना अधिक घिसेगा, उसके संपर्कों की बकबक उतनी ही अधिक स्पष्ट होगी।

इसलिए, जब बटन दबाया जाता है और जब इसे छोड़ा जाता है, दोनों समय एक पल्स उत्पन्न नहीं किया जा सकता है, बल्कि छोटी पल्स की एक पूरी श्रृंखला उत्पन्न की जा सकती है। और इससे ट्रिगर को बार-बार स्विच करना पड़ सकता है, और परिणामस्वरूप, इसे मनमानी स्थिति में सेट किया जा सकता है। ऐसा होने से रोकने के लिए, एक श्रृंखला C2-R3 है।

यह ट्रिगर के व्युत्क्रम आउटपुट से उसके इनपुट "डी" तक तर्क स्तर के आगमन में थोड़ी देरी करता है। इसलिए, जब तक संपर्क बाउंस रहता है, इनपुट "डी" पर वोल्टेज नहीं बदलता है, और बाउंस पल्स ट्रिगर की स्थिति को प्रभावित नहीं करता है।

दो बटनों से स्विच करें

जैसा कि ऊपर बताया गया है, इलेक्ट्रॉनिक स्विच एक या दो बटन के साथ आते हैं - एक चालू करने के लिए, दूसरा बंद करने के लिए। चित्र 3 स्विच का सर्किट आरेख दिखाता है।

चावल। 3. दो बटन वाले इलेक्ट्रॉनिक लोड स्विच की योजना।

यहां, बिल्कुल उसी तरह, शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 एक इलेक्ट्रॉनिक कुंजी के कार्य करता है, और इसे K561TM2 माइक्रोक्रिकिट के ट्रिगर द्वारा नियंत्रित किया जाता है। केवल यह डी-ट्रिगर के रूप में नहीं, बल्कि आरएस-ट्रिगर के रूप में काम करता है। ऐसा करने के लिए, इसके इनपुट "सी" और "डी" बिजली आपूर्ति के सामान्य नकारात्मक से जुड़े हैं (अर्थात, वे हमेशा तार्किक शून्य होते हैं)।

बिजली स्रोत कनेक्ट होने पर लोड को अपने आप चालू होने से रोकने के लिए, यहां एक सर्किट C1-R2 है, जो बिजली लागू होने पर ट्रिगर को एकल स्थिति में सेट करता है।

यानी इसका डायरेक्ट आउटपुट एक है. इस स्थिति में, ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद रहेगा - लोड को कोई बिजली की आपूर्ति नहीं की जाएगी।

लोड चालू करने के लिए, S1 बटन का उपयोग करें। जब इसे दबाया जाता है, तो ट्रिगर "आर" स्थिति में स्विच हो जाता है, अर्थात, इसके प्रत्यक्ष आउटपुट पर एक तार्किक शून्य सेट हो जाता है।

VT1 के गेट पर एक तार्किक शून्य, VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज को क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 को चालू करने के लिए पर्याप्त मान तक बढ़ाने का कारण बनता है।

लोड को बिजली की आपूर्ति की जाती है। लोड बंद करने के लिए आपको बटन S2 दबाना होगा। जब इसे दबाया जाता है, तो ट्रिगर "एस" स्थिति में स्विच हो जाता है, यानी, इसके प्रत्यक्ष आउटपुट पर एक तार्किक सेट होता है।

VT1 के गेट पर एक इकाई के कारण स्रोत और VT1 के गेट के बीच वोल्टेज क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 को चालू करने के लिए अपर्याप्त मान तक गिर जाता है। लोड बंद कर दिया गया है.

दो बटन और दो भार

दो बटन वाला एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच किसी भी मामले में एक-बटन वाले की तुलना में अधिक तार्किक रूप से काम करता है, यह स्पष्ट है कि एक बटन एक लोड को चालू करता है, और दूसरा दूसरे लोड को चालू करता है। चित्र 4 दो लोड के बीच दो बटन वाले इलेक्ट्रॉनिक स्विच का आरेख दिखाता है।

चावल। 4. दो लोड के लिए दो बटन वाले इलेक्ट्रॉनिक स्विच का सर्किट आरेख।

बिजली स्रोत को जोड़ने के समय सर्किट को एक ज्ञात स्थिति में स्थापित करने के लिए, अर्थात, इस मामले में, लोड 1 बंद है, लोड 2 चालू है, एक सर्किट C1-R2 है, जो ट्रिगर सेट करता है जब शक्ति लागू की जाती है तो एक ही राज्य में। अर्थात्, इसके प्रत्यक्ष आउटपुट पर एक है, इसके व्युत्क्रम आउटपुट पर यह शून्य है।

इस स्थिति में, ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद रहेगा - लोड 1 को कोई बिजली की आपूर्ति नहीं की जाती है।

और ट्रांजिस्टर VT2 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए पर्याप्त होगा, और ट्रांजिस्टर खुल जाएगा, लोड 2 को बिजली की आपूर्ति की जाएगी। लोड 1 चालू करने के लिए, बटन 51 का उपयोग करें। जब दबाया जाता है, तो ट्रिगर स्विच हो जाता है "आर" स्थिति, यानी, इसके प्रत्यक्ष आउटपुट पर एक तार्किक शून्य सेट किया गया है।

VT1 के गेट पर एक तार्किक शून्य, VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज को क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 को चालू करने के लिए पर्याप्त मान तक बढ़ाने का कारण बनता है। लोड को बिजली की आपूर्ति की जाती है।

उसी समय, ट्रिगर के व्युत्क्रम आउटपुट पर एक तार्किक है। ट्रांजिस्टर VT2 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद रहेगा - लोड 2 के लिए कोई बिजली की आपूर्ति नहीं की जाती है।

लोड 2 चालू करने के लिए, बटन 52 का उपयोग करें। जब दबाया जाता है, तो ट्रिगर "एस" स्थिति में स्विच हो जाता है, अर्थात, इसके व्युत्क्रम आउटपुट पर एक तार्किक शून्य सेट होता है। VT2 के गेट पर एक तार्किक शून्य, VT2 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज को क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT2 को चालू करने के लिए पर्याप्त मान तक बढ़ाने का कारण बनता है।

लोड 2 को शक्ति प्राप्त होती है। उसी समय, ट्रिगर के प्रत्यक्ष आउटपुट पर एक तार्किक है। ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद रहेगा - लोड 1 के लिए कोई बिजली की आपूर्ति नहीं की जाती है।

इलेक्ट्रॉनिक समय रिले

लेकिन आपको न केवल स्विच और स्विच की, बल्कि समय रिले की भी आवश्यकता हो सकती है। चित्र 5 एक इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले का आरेख दिखाता है, जो बटन S1 दबाने पर लोड चालू हो जाता है, और लगभग 30 सेकंड के बाद इसे बंद कर देता है।

चावल। 5. बटन दबाने पर लोड चालू करने और 30 सेकंड के बाद बंद करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक टाइम रिले का सर्किट।

समय रिले बटन S1 द्वारा प्रारंभ किया गया है। जब इसे दबाया जाता है, तो ट्रिगर "आर" स्थिति में स्विच हो जाता है, अर्थात, इसके प्रत्यक्ष आउटपुट पर एक तार्किक शून्य सेट हो जाता है।

VT1 के गेट पर एक तार्किक शून्य इस तथ्य की ओर ले जाता है कि VT 1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 को खोलने के लिए पर्याप्त मान तक बढ़ जाता है। लोड को बिजली की आपूर्ति की जाती है।

उसी समय, व्युत्क्रम आउटपुट से तार्किक इकाई अवरोधक R2 के माध्यम से कैपेसिटर C1 को धीरे-धीरे चार्ज करना शुरू कर देती है। लोड चालू होने का समय तब समाप्त हो जाता है जब कैपेसिटर C1 को एक वोल्टेज पर चार्ज किया जाता है जिसे माइक्रोसर्किट द्वारा एक तार्किक इकाई के रूप में समझा जाएगा। फिर ट्रिगर को "एस" स्थिति पर सेट किया जाएगा।

यानी इसका डायरेक्ट आउटपुट एक है. इस स्थिति में, ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद हो जाएगा, और लोड की बिजली बंद हो जाएगी। समय पर लोड सर्किट C1-R2 पर निर्भर करता है।

8 बजे का समय रिले

इस सर्किट के घटकों को बदलकर, इस समय को एक विस्तृत श्रृंखला में बदला जा सकता है, लेकिन बहुत लंबे समय तक होल्डिंग समय हासिल करना मुश्किल है। चित्र 6 एक डिजिटल माइक्रोक्रिकिट पर एक समय रिले सर्किट दिखाता है, जिसका समय पर लोड लगभग 8 घंटे है।

चावल। 6. एक डिजिटल चिप पर टाइम रिले का योजनाबद्ध आरेख, जिसमें 8 घंटे का लोड शामिल है।

समय रिले बटन S1 द्वारा प्रारंभ किया गया है। जब इसे दबाया जाता है, तो D1 चिप का काउंटर शून्य स्थिति में स्विच हो जाता है, यानी, उच्चतम आउटपुट D14 सहित इसके सभी आउटपुट पर एक तार्किक शून्य सेट हो जाता है। यह VT1 गेट तक कहाँ से आता है?

VT1 के गेट पर एक तार्किक शून्य, VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज को क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 को खोलने के लिए पर्याप्त मान तक बढ़ाने का कारण बनता है। लोड को बिजली की आपूर्ति की जाती है।

इसके बाद, काउंटर अपने अंतर्निर्मित मल्टीवाइब्रेटर द्वारा उत्पन्न दालों की गिनती करते हुए, समय की गिनती करना शुरू कर देता है। एक निर्दिष्ट समय के बाद, पिन 3 को तार्किक पर सेट किया जाता है। इस स्थिति में, ट्रांजिस्टर VT1 के स्रोत और गेट के बीच वोल्टेज इसे खोलने के लिए बहुत कम होगा, और ट्रांजिस्टर बंद हो जाएगा, और लोड की बिजली बंद हो जाएगी।

उसी समय, डायोड VD3 के माध्यम से एक तार्किक इकाई को D1 के पिन 11 पर आपूर्ति की जाती है और माइक्रोक्रिकिट के आंतरिक मल्टीवाइब्रेटर को ब्लॉक कर दिया जाता है। नाड़ी का बनना बंद हो जाता है। सभी सर्किट लोड को बिजली की आपूर्ति करने के लिए IRFR5505 ट्रांजिस्टर का उपयोग करते हैं। यह 18A के अनुमेय कलेक्टर करंट और 0.1 Ot के खुले प्रतिरोध के साथ एक प्रमुख क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर है।

ट्रांजिस्टर तब खुलता है जब गेट वोल्टेज 4.25V से कम न हो। इसलिए, सर्किट में न्यूनतम आपूर्ति वोल्टेज को 5V के रूप में दर्शाया गया है, ताकि यह निश्चित रूप से पर्याप्त हो। लेकिन, 7V तक के सर्किट आपूर्ति वोल्टेज और एक बड़े लोड करंट के साथ, ट्रांजिस्टर अभी भी पूरी तरह से नहीं खुलता है।

और इसके चैनल का प्रतिरोध 0.1 ओम से काफी अधिक है, इसलिए, जब 7V से नीचे संचालित होता है, तो लोड करंट 5A से अधिक नहीं होना चाहिए। उच्च वोल्टेज से संचालित होने पर, करंट 18A तक हो सकता है। आपको यह भी ध्यान में रखना होगा कि 4A से अधिक लोड करंट के साथ, ट्रांजिस्टर को गर्मी दूर करने के लिए रेडिएटर की आवश्यकता होगी। ऐसे ट्रांजिस्टर के गुणों में से एक अपेक्षाकृत बड़ा गेट कैपेसिटेंस है।

और यह वही है जिससे सीएमओएस चिप्स डरते हैं - अपेक्षाकृत बड़ी आउटपुट कैपेसिटेंस। क्योंकि, हालांकि गेट का स्थैतिक प्रतिरोध अनंत तक जाता है, जब गेट पर वोल्टेज बदलता है, तो इसकी कैपेसिटेंस को चार्ज/डिस्चार्ज करने के लिए एक महत्वपूर्ण वर्तमान उछाल होता है।

बहुत ही दुर्लभ मामलों में, यह चिप को अधिक बार नुकसान पहुंचाता है, इससे चिप में खराबी आ जाती है, विशेषकर फ्लिप-फ्लॉप और काउंटर में। इन विफलताओं को माइक्रो-सर्किट के आउटपुट और ट्रांजिस्टर के गेटों के बीच होने से रोकने के लिए, इन सर्किटों में वर्तमान-सीमित प्रतिरोधों को शामिल किया गया है, उदाहरण के लिए, चित्र 1 में सर्किट में आर 4। प्लस दो डायोड जो गेट कैपेसिटेंस के चार्ज/डिस्चार्ज को तेज करते हैं।

लिटोवकिन एस.एन. आरके-08-17।

साहित्य: आई. नेचैव। - इलेक्ट्रॉनिक स्विच. आर-02-2004.

शक्तिशाली MOSFET क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करके इकट्ठा किया गया एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है, जो आधुनिक घरेलू और पेशेवर इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सबसे महत्वपूर्ण स्विचिंग तत्वों में से एक है। ऐसे स्विच मुख्य रूप से उन उपकरणों में उपयोग किए जाते हैं जहां बड़े डीसी लोड होते हैं और इलेक्ट्रिक आर्क को बुझाने की क्षमता वाले उच्च परिशुद्धता स्विचिंग डिवाइस को प्रतिस्थापित कर सकते हैं, क्योंकि ऐसे उपकरण अक्सर उच्च धाराओं के कारण संपर्क पैड जला देते हैं और अनुपयोगी हो जाते हैं। MOSFET ट्रांजिस्टर का उपयोग करने वाला एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच ऐसी घटनाओं के प्रति संवेदनशील नहीं है और विभिन्न पावर सर्किट में उच्च धाराओं और वोल्टेज पर लोड स्विच करने का उत्कृष्ट काम करता है।

यहाँ विशेष रुप से प्रदर्शित योजनाकेवल 5 वी के कम पल्स वोल्टेज मान का उपयोग करके, बड़े डीसी लोड के स्विचिंग को आसानी से नियंत्रित करने की क्षमता है। सर्किट में स्थापित MOSFET-NTP6411 ट्रांजिस्टर को 100V के वोल्टेज और 75A के करंट के साथ संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, इन इलेक्ट्रॉनिक घटकों की शक्ति लगभग 200W है। पावर ट्रांजिस्टर के ऐसे पैरामीटर इस इलेक्ट्रॉनिक स्विच को मानक रिले के बजाय कार घटकों में प्रभावी ढंग से उपयोग करने की अनुमति देते हैं। डिवाइस के ट्रांजिस्टर को सक्रिय करने के लिए, एक नियमित स्विच और एक पल्स इनपुट दोनों का उपयोग किया जाता है; कनेक्टर के संबंधित टर्मिनलों पर इंसुलेटेड तार के एक टुकड़े से एक जम्पर स्थापित करके इनपुट विधि का चयन किया जाता है।

व्यवहार में, सबसे कुशल और उपयोगी इनपुट पल्स वोल्टेज इनपुट है, क्योंकि इसमें कम नियंत्रण वोल्टेज मान होते हैं। सर्किट को 24V के निरंतर वोल्टेज के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेकिन इसे अन्य वोल्टेज पर काफी सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है; जब 12 वोल्ट पर परीक्षण किया गया, तो इसने अपना सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन दिखाया, इसके अलावा, स्थापित MOSFET-NTP6411 को अन्य N से बदला जा सकता है। -चैनल फ़ील्ड ट्रांजिस्टरसंगत विद्युत विशेषताएँ। सर्किट में स्थापित डायोड डी1 सुरक्षात्मक कार्य करता है, जिससे आगमनात्मक भार से आने वाले वोल्टेज उछाल को रोका जा सकता है। बोर्ड में निर्मित एल ई डी क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर की स्थिति की दृष्टि से निगरानी करना संभव बनाते हैं, और स्क्रू टर्मिनल कनेक्शन प्रदान करते हैं इलेक्ट्रोनिकविभिन्न मॉड्यूल पर स्विच करें। MOSFET स्विच की असेंबली पूरी होने पर, इसने 24 घंटे का परीक्षण पास किया, जिससे 24 वोल्ट की आपूर्ति वोल्टेज और आधे एम्पीयर के करंट के साथ सोलनॉइड वाल्व का संचालन प्रदान किया गया, जबकि क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर पूरी तरह से ठंडे थे सामान्य तौर पर, हीट सिंक की अनुपस्थिति में भी, सर्किट ने खुद को एक विश्वसनीय उपकरण साबित कर दिया है, जो विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों में काम करने में सक्षम है, जिसमें रिले के बजाय ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स या एलईडी लाइटिंग में नियंत्रण उपकरण के रूप में काम करना शामिल है।

वर्तमान में, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में अक्सर इलेक्ट्रॉनिक स्विच का उपयोग किया जाता है, जिसमें एक बटन का उपयोग करके इसे चालू और बंद किया जा सकता है। आप फ़ील्ड-इफ़ेक्ट स्विचिंग ट्रांजिस्टर और एक डिजिटल CMOS चिप का उपयोग करके ऐसे स्विच को शक्तिशाली, किफायती और छोटे आकार का बना सकते हैं।

एक साधारण स्विच का आरेख चित्र में दिखाया गया है। 1. ट्रांजिस्टर VT1 एक इलेक्ट्रॉनिक कुंजी के कार्य करता है, और ट्रिगर DD1 इसे नियंत्रित करता है। डिवाइस लगातार एक शक्ति स्रोत से जुड़ा रहता है और एक छोटे करंट - इकाइयों या दसियों माइक्रोएम्प्स की खपत करता है।

यदि ट्रिगर का प्रत्यक्ष आउटपुट उच्च तार्किक स्तर पर है, तो ट्रांजिस्टर बंद हो जाता है और लोड डी-एनर्जेटिक हो जाता है। जब SB1 बटन के संपर्क बंद हो जाते हैं, तो ट्रिगर विपरीत स्थिति में स्विच हो जाएगा, और इसके आउटपुट पर निम्न तर्क स्तर दिखाई देगा। ट्रांजिस्टर VT1 खुल जाएगा और लोड पर वोल्टेज की आपूर्ति की जाएगी। डिवाइस इस स्थिति में तब तक रहेगा जब तक बटन संपर्क दोबारा बंद नहीं हो जाते। फिर ट्रांजिस्टर बंद हो जाएगा, लोड डी-एनर्जेटिक हो जाएगा।

आरेख में दर्शाए गए ट्रांजिस्टर का चैनल प्रतिरोध 0.11 ओम है, और अधिकतम ड्रेन करंट 18 ए तक पहुंच सकता है। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि गेट-ड्रेन वोल्टेज जिस पर ट्रांजिस्टर खुलता है वह 4...4.5 वी है। 5. ..7 वी की आपूर्ति वोल्टेज, लोड करंट 5 ए से अधिक नहीं होना चाहिए, अन्यथा ट्रांजिस्टर में वोल्टेज ड्रॉप 1 वी से अधिक हो सकता है। यदि आपूर्ति वोल्टेज अधिक है, तो लोड करंट 10... 12 ए तक पहुंच सकता है।

जब लोड करंट 4 ए से अधिक नहीं होता है, तो ट्रांजिस्टर का उपयोग हीट सिंक के बिना किया जा सकता है। यदि करंट अधिक है, तो हीट सिंक आवश्यक है, या कम चैनल प्रतिरोध वाले ट्रांजिस्टर का उपयोग किया जाना चाहिए। "रेडियो", 2001, संख्या 5, पृष्ठ में "अंतर्राष्ट्रीय रेक्टिफायर से शक्तिशाली स्विचिंग ट्रांजिस्टर" लेख में दी गई संदर्भ तालिका से इसे चुनना मुश्किल नहीं है। 45.

इस तरह के स्विच को अन्य कार्य भी सौंपे जा सकते हैं, उदाहरण के लिए, आपूर्ति वोल्टेज गिरने या पूर्व निर्धारित मूल्य से अधिक होने पर लोड को स्वचालित रूप से बंद करना। पहले मामले में, उपकरण को रिचार्जेबल बैटरी से संचालित करते समय, इसके अत्यधिक डिस्चार्ज को रोकने के लिए, और उपकरण को ओवरवॉल्टेज से बचाने के लिए यह आवश्यक हो सकता है;

वोल्टेज गिरने पर शटडाउन फ़ंक्शन वाले इलेक्ट्रॉनिक स्विच का आरेख चित्र में दिखाया गया है। 2. इसमें अतिरिक्त रूप से एक ट्रांजिस्टर VT2, एक जेनर डायोड, एक कैपेसिटर और प्रतिरोधक शामिल हैं, जिनमें से एक समायोजित (R4) है।

जब आप एसबी 1 बटन दबाते हैं, तो क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर वीटी1 खुल जाता है, और लोड को वोल्टेज की आपूर्ति की जाती है। कैपेसिटर C1 की चार्जिंग के कारण, प्रारंभिक क्षण में ट्रांजिस्टर के कलेक्टर पर वोल्टेज 0.7 V से अधिक नहीं होगा, अर्थात। तर्क कम होगा. यदि लोड पर वोल्टेज ट्यूनिंग अवरोधक द्वारा निर्धारित मूल्य से अधिक हो जाता है, तो इसे खोलने के लिए पर्याप्त वोल्टेज ट्रांजिस्टर के आधार पर आपूर्ति की जाएगी। इस स्थिति में, ट्रिगर का "एस" इनपुट निम्न तार्किक स्तर पर रहेगा, और बटन लोड को चालू और बंद करने की शक्ति को चालू कर सकता है।

जैसे ही वोल्टेज निर्धारित मूल्य से नीचे चला जाता है, ट्रिमर रेसिस्टर मोटर पर वोल्टेज ट्रांजिस्टर VT2 को खोलने के लिए अपर्याप्त हो जाएगा - यह बंद हो जाएगा। इस स्थिति में, ट्रांजिस्टर कलेक्टर पर वोल्टेज उच्च तार्किक स्तर तक बढ़ जाएगा, जो ट्रिगर के "एस" इनपुट पर जाएगा। ट्रिगर के आउटपुट पर एक उच्च स्तर भी दिखाई देगा, जिससे क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर बंद हो जाएगा। लोड डी-एनर्जेटिक हो जाएगा. इस मामले में बटन दबाने से लोड का केवल अल्पकालिक कनेक्शन और उसके बाद का वियोग होगा।

अतिरिक्त आपूर्ति वोल्टेज से सुरक्षा प्रदान करने के लिए, मशीन को ट्रांजिस्टर VT3, जेनर डायोड VD2 और प्रतिरोधक R5, R6 के साथ पूरक किया जाना चाहिए। इस मामले में, डिवाइस ऊपर वर्णित के समान ही काम करता है, लेकिन जब वोल्टेज एक निश्चित मूल्य से ऊपर बढ़ जाता है, तो ट्रांजिस्टर VT3 खुल जाएगा, जिससे VT2 बंद हो जाएगा, "S" इनपुट पर एक उच्च स्तर की उपस्थिति होगी। ट्रिगर का और क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर VT1 का समापन।

आरेख में दर्शाए गए लोगों के अलावा, डिवाइस K561TM2 माइक्रोक्रिकिट, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर KT342A-KT342V, KT3102A-KT3102E और जेनर डायोड KS156G का उपयोग कर सकता है। फिक्स्ड रेसिस्टर्स - एमएलटी, एस2-33, आर1-4, ट्यून्ड रेसिस्टर्स - एसपीजेड-3, एसपीजेड-19, कैपेसिटर - के10 17, बटन - सेल्फ-रीसेटिंग के साथ कोई भी छोटे आकार का।

सतह पर लगाने के लिए भागों का उपयोग करते समय (चिप CD4013, द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर KT3130A-9 - KT3130G-9, जेनर डायोड BZX84C4V7, स्थिर प्रतिरोधक P1-I2, कैपेसिटर K10-17v), उन्हें एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर रखा जा सकता है (चित्र 3) 20x20 मिमी आयामों के साथ एक तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से बना। माउंटेड बोर्ड का स्वरूप चित्र में दिखाया गया है। 4.

इलेक्ट्रॉनिक स्विच सर्किट एक माइक्रोसर्किट पर आधारित होता है सीडी4013, और इसकी दो स्थिर स्थितियाँ हैं, चालू और बंद। एक बार चालू होने के बाद, यह तब तक चालू रहता है जब तक आप स्विच को दोबारा नहीं दबाते। SW1 बटन को थोड़ी देर दबाने से यह दूसरी स्थिति में चला जाता है। यह उपकरण भारी और अविश्वसनीय कुंजी स्विच को खत्म करने या विभिन्न विद्युत उपकरणों के रिमोट कंट्रोल के लिए उपयोगी होगा।

इलेक्ट्रॉनिक रिले - योजनाबद्ध आरेख

रिले संपर्क उच्च एसी लाइन वोल्टेज के साथ-साथ पर्याप्त डीसी करंट का सामना कर सकते हैं, जिससे प्रोजेक्ट पंखे, लाइट, टीवी, पंप, डीसी मोटर और वास्तव में किसी भी इलेक्ट्रॉनिक प्रोजेक्ट जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है, जिसके लिए इस तरह के इलेक्ट्रॉनिक स्विच की आवश्यकता होती है। यह उपकरण 250 V तक के AC मेन वोल्टेज से संचालित होता है और 5 A तक स्विच लोड करता है।


स्कीमा पैरामीटर और तत्व

  • पावर: 12 वोल्ट
  • D1: शक्ति सूचक
  • डी3: संकेतक पर रिले
  • CN1: पावर इनपुट
  • SW1: स्विच

उदाहरण के लिए, ट्रांजिस्टर Q1 को कम से कम 100 mA की वर्तमान सीमा वाली किसी भी समान संरचना से बदला जा सकता है केटी815. आप एक कार रिले, या कोई अन्य 12 वी ले सकते हैं। यदि एक इलेक्ट्रॉनिक स्विच को एक अलग छोटे आकार के बॉक्स के रूप में इकट्ठा करने की आवश्यकता है, तो सर्किट को एक छोटी स्विचिंग बिजली आपूर्ति से बिजली देना समझ में आता है, जैसे कि चार्ज करना चल दूरभाष। आप बोर्ड पर जेनर डायोड को बदलकर वोल्टेज को 5 से 12 V तक बढ़ा सकते हैं। यदि आवश्यक हो, तो रिले के बजाय हम एक शक्तिशाली क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर स्थापित करते हैं, जैसा कि इसमें लागू किया गया है

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