Схема электронного прерывателя

Электронный прерыватель тока


Схема электронного прерывателя тока

Для практического применения или различных экспериментов нередко требуется прерыватель постоянного тока, представляющий собой двухполюсник, периодически включающий и отключающий питание нагрузки. Особенно часто такой прерыватель требуется автомобилистам, например, для замены вышедших из строя термоэлектрических или электронных прерывателей тока в блоках указателей поворотов, аварийной сигнализации, дополнительных стоп-сигналов и проблесковых маячков.
Появление мощных МОП транзисторов с индуцированным каналом позволяет создать бесконтактный коммутатор нагрузки, падение напряжения на котором во включенном состоянии не превышает единиц-сотен милливольт при токе нагрузки 10 мА. 25 А. Устройство, принципиальная схема которого приводится на рис., работоспособно в интервале питающих напряжений 8. 16 В. Максимальный ток управляемой нагрузки ограничен лишь параметрами примененного транзистора и в некоторых случаях может достигать нескольких сотен ампер.
Работает устройство так. При включении напряжения питания через коммутируемую нагрузку RH, резистор R3 и диод VD2 быстро заряжаются конденсаторы С2, СЗ. В качестве генератора импульсов используется мигающий светодиод HL1. Прямоугольные импульсы поступают на цепь из триггеров DD1.1, DD1.2, образующую делитель частоты на 4. Таким образом, на затвор полевого транзистора поступают прямоугольные импульсы, следующие со скважностью 2, и с размахом, равным напряжению питания микросхемы.
Когда на затворе транзистора VT1 имеется лог. 1, он открыт и на нагрузку поступает почти полное напряжение питания, а когда лог. 0 — транзистор закрывается, напряжение на правом по схеме выводе резистора R3 становится равным напряжению питания. Из этого следует, что накопительные конденсаторы С2, СЗ регулярно подзаряжаются в те моменты, когда нагрузка обесточена. Так как полевой транзистор в этом устройстве большую часть времени находится в статическом состоянии, то для его переключения энергия почти не расходуется. Основной потребитель тока — мигающий светодиод. Яркость вспышек в данном случае не имеет никакого значения, так как выбран микротоковый режим его работы. Пульсации напряжения на конденсаторах С2, СЗ не превышают 1,5 В.
Элементы VD1, R3 предназначены для защиты микросхемы и полевого транзистора от повреждения при повышении напряжения питания, вызванного, например, неисправностями автомобильного реле-регулятора напряжения. Предохранитель FU1 защищает транзистор при коротком замыкании в цепи нагрузки.
Частоту коммутации тока нагрузки можно увеличить вдвое, если левый вывод резистора R2 подключить к выв. 13 или 12 DD1.1. Недопустимо подключение цепи затвора VT1 напрямую к мигающему светодиоду. Схема тактового генератора на мигающем светодиоде выбрана для простоты и наглядности. Ее можно заменить другим экономичным генератором, построенным, например, на КМОП версии таймера 555 — ALD1504, ALD4503. При этом становится возможной работа генератора на звуковых частотах.
Конденсаторы С2, СЗ должны быть хорошего качества, так как при потере их емкости может произойти повреждение дорогостоящего полевого транзистора. Именно поэтому используются два параллельно включенных конденсатора. Можно использовать отечественные танталовые или ниобиевые конденсаторы серий К52, К53. Стабилитрон VD1 — любой маломощный стабилитрон на 12. 15 В. Диод VD2 — любой кремниевый из серий КД503, КД510, Kfl521,1N4148. Микросхему К561ТМ2 можно заменить на КР1561ТМ2, К564ТМ2 или построить соответствующий узел на других счетчиках-делителях этих серий. Мигающий светодиод подойдет любой, например, L56BID, L816BRSRC/B. Следует отметить, что на него не должен попадать яркий свет, иначе возможна остановка генерации.
Максимальный коммутируемый ток нагрузки зависит от выбранного типа полевого транзистора. Для надежности и снижения потерь на открытом канале сток-исток транзистора желательно выбрать экземпляр с максимальным током стока, примерно вдвое большим, чем максимальный ток нагрузки. Для нагрузки, потребляющей ток до 25 А, подойдут n-канальные полевые транзисторы КП747А, КП783А, IRFP150, IRFP450, серий КП723, КП741, КП742. Для коммутации нагрузки с током потребления до 100 А подойдет транзистор IRF1704, имеющий сопротивление открытого канала не более 0,004 Ом. Можно использовать и параллельное включение двух-трех однотипных транзисторов. Если устройство будет применяться для коммутации ламп накаливания, следует обращать внимание на максимальный импульсный ток, который может выдерживать выбранный тип транзистора, так как сопротивление холодной вольфрамовой нити лампы накаливания примерно в 10 раз меньше, чем разогретой до рабочей температуры. При использовании прерывателя тока совместно с узлами, содержащими большие индуктивности (электромагнитное реле, звуковые излучатели), выводы сток-исток нужно зашунтировать маломощным стабилитроном на 30. 40 В для защиты транзистора от выбросов напряжения самоиндукции.
Полевой транзистор устанавливают на небольшой теплоотвод. Так как при увеличении температуры кристалла растет и сопротивление открытого канала, желательно, чтобы температура корпуса транзистора при длительной работе на максимальном токе не превышала 60°С.
При монтаже микросхемы и транзистора обязательно следует принимать меры по защите от статического электричества.

А.П. Кашкаров, А.Л. Бутов
«Радиолюбителям — схемы для дома», 2008

Электронный прерыватель тока (К561ТМ2, КП741)

Для практического применения или различных экспериментов нередко требуется прерыватель постоянного тока, представляющий собой двухполюсник, периодически включающий и отключающий питание нагрузки. Особенно часто такой прерыватель требуется автомобилистам, например, для замены вышедших из строя термоэлектрических или электронных прерывателей тока в блоках указателей поворотов, аварийной сигнализации, дополнительных стоп-сигналов и проблесковых маячков.

Появление мощных МОП транзисторов с индуцированным каналом позволяет создать бесконтактный коммутатор нагрузки, падение напряжения на котором во включенном состоянии не превышает единиц-сотен милливольт при токе нагрузки 10 МА. 25 А. Устройство, принципиальная схема которого приводится на рис. 5.14, работоспособно в интервале питающих напряжений 8. 16 В. Максимальный ток управляемой нагрузки ограничен лишь параметрами примененного транзистора и в некоторых случаях может достигать нескольких сотен ампер.

Работает устройство так. При включении напряжения питания через коммутируемую нагрузку RH, резистор R3 и диод VD2 быстро заряжаются конденсаторы С2, СЗ. В качестве генератора импульсов используется мигающий светодиод HL1. Прямоугольные импульсы поступают на цепь из триггеров DD1.1, DD1.2, образующую делитель частоты на 4. Таким образом, на затвор полевого транзистора поступают прямоугольные импульсы, следующие со скважностью 2, и с размахом, равным напряжению питания микросхемы.

Когда на затворе транзистора VT1 имеется лог. 1, он открыт и на нагрузку поступает почти полное напряжение питания, а когда лог. 0 — транзистор закрывается, напряжение на правом по схеме выводе резистора R3 становится равным напряжению питания. Из этого следует, что накопительные конденсаторы С2, СЗ регулярно подзаряжаются в те моменты, когда нагрузка обесточена. Так как полевой транзистор в этом устройстве большую часть времени находится в статическом состоянии, то для его переключения энергия почти не расходуется. Основной потребитель тока — мигающий светодиод. Яркость вспышек в данном случае не имеет никакого значения, так как выбран микротоковый режим его работы. Пульсации напряжения на конденсаторах С2, СЗ не превышают 1,5 В.

Элементы VD1, R3 предназначены для защиты микросхемы и полевого транзистора от повреждения при повышении напряжения питания, вызванного, например, неисправностями автомобильного реле-регулятора напряжения. Предохранитель FU1 защищает транзистор при коротком замыкании в цепи нагрузки.

Частоту коммутации тока нагрузки можно увеличить вдвое, если левый вывод резистора R2 подключить к выв. 13 или 12 DD1.1. Недопустимо подключение цепи затвора VT1 напрямую к мигающему светодиоду. Схема тактового генератора на мигающем светодиоде выбрана для простоты и наглядности. Ее можно заменить другим экономичным генератором, построенным, например, на КМОП версии таймера 555 — ALD1504, ALD4503. При этом становится возможной работа генератора на звуковых частотах.

Конденсаторы С2, СЗ должны быть хорошего качества, так как при потере их емкости может произойти повреждение дорогостоящего полевого транзистора. Именно поэтому используются два параллельно включенных конденсатора. Можно использовать отечественные танталовые или ниобиевые конденсаторы серий К52, К53. Стабилитрон VD1 — любой маломощный стабилитрон на 12. 15 В. Диод VD2 — любой кремниевый из серий КД503, КД510, Kfl521,1N4148. Микросхему К561ТМ2 можно заменить на КР1561ТМ2, К564ТМ2 или построить соответствующий узел на других счетчиках-делителях этих серий. Мигающий светодиод подойдет любой, например, L56BID, L816BRSRC/B. Следует отметить, что на него не должен попадать яркий свет, иначе возможна остановка генерации.

Максимальный коммутируемый ток нагрузки зависит от выбранного типа полевого транзистора. Для надежности и снижения потерь на открытом канале сток-исток транзистора желательно выбрать экземпляр с максимальным током стока, примерно вдвое большим, чем максимальный ток нагрузки. Для нагрузки, потребляющей ток до 25 А, подойдут n-канальные полевые транзисторы КП747А, КП783А, IRFP150, IRFP450, серий КП723, КП741, КП742. Для коммутации нагрузки с током потребления до 100 А подойдет транзистор IRF1704, имеющий сопротивление открытого канала не более 0,004 Ом. Можно использовать и параллельное включение двух-трех однотипных транзисторов. Если устройство будет применяться для коммутации ламп накаливания, следует обращать внимание на максимальный импульсный ток, который может выдерживать выбранный тип транзистора, так как сопротивление холодной вольфрамовой нити лампы накаливания примерно в 10 раз меньше, чем разогретой до рабочей температуры. При использовании прерывателя тока совместно с узлами, содержащими большие индуктивности (электромагнитное реле, звуковые излучатели), выводы сток-исток нужно зашунтировать маломощным стабилитроном на 30. 40 В для защиты транзистора от выбросов напряжения самоиндукции.

Полевой транзистор устанавливают на небольшой теплоотвод. Так как при увеличении температуры кристалла растет и сопротивление открытого канала, желательно, чтобы температура корпуса транзистора при длительной работе на максимальном токе не превышала 60°С.

При монтаже микросхемы и транзистора обязательно следует принимать меры по защите от статического электричества.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов — Радиолюбителям схемы, Москва 2008

Смотрите так же:  Сечение кабеля ga 10

Электронный прерыватель

Устройство предназначено для использования в указателях поворота автомобиля. Технический результат состоит в повышении надежности работы электронного прерывателя за счет облегчения режима работы выходного ключа и сигнальных ламп при включении, также введен блок защиты при коротких замыканиях в нагрузке. Результат достигнут схемным путем, обеспечивающим перевод выходного ключа в режим усиления при включении на время 10 — 30 мс, достаточным для прогрева нитей накаливания сигнальных ламп до приемлемого уровня, и запирание выходного ключа при коротком замыкании в нагрузке. Другая возможная область применения устройства — в приборах сигнализации, работающих в проблесковом режиме. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах сигнализации, работающих в проблесковом режиме, в частности, в указателях поворота автомобилей.

Известны электронные прерыватели указателей поворотов, состоящие из датчика временного цикла переключений, буферного каскада, усилителя тока и мощного транзисторного ключа, нагрузкой которого являются сигнальные лампы автомобиля (Л1).

Такому построению электронного прерывателя присущ ряд недостатков.

Во-первых, из-за малого сопротивления нитей накаливания сигнальных ламп в холодном состоянии (при комнатной температуре сопротивление в 10 раз меньше, чем при средней рабочей температуре — Л3) в переходном режиме при включении возможен выход из строя выходного каскада, особенно в режиме аварийной сигнализации (при максимальной нагрузке), кроме того, «жесткое» включение сигнальной лампы без предварительного прогрева сокращает срок ее службы. Использование резистора, включенного параллельно выходному каскаду и поддерживающему ток в цепи сигнальных ламп при закрытом транзисторе в пределах 1,2 — 1,4 А для облегчения режима работы сигнальных ламп (Л2) приемлемо, но технически не выгодно из-за потерь в цепях питания (аккумулятор, генератор) и необходимости применения мощного гасящего резистора.

Во-вторых, при коротком замыкании в нагрузке электронный прерыватель (Л1), как и наиболее распространенный в настоящее время электромеханический прерыватель типа РС950, выходят из строя.

Цель изобретения — повышение надежности работы электронного прерывателя за счет облегчения режима работы электронного прерывателя за счет облегчения режима работы выходного ключа и сигнальных ламп в переходном режиме при включении и введения блока защиты от коротких замыканий в нагрузке.

Цель достигнута схемным путем, обеспечивающим перевод выходного ключа в переходном режиме при включении на время 10 — 30 м, достаточным для прогрева нитей накаливания сигнальных ламп до приемлемого уровня (Л3) и запиранием выходного ключа при коротком замыкании в нагрузке. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Электронный прерыватель содержит датчик временного цикла переключений 1, буферный каскад 2, усилитель тока 3, выходной ключ 4, нагрузку 5, управляемый делитель напряжения 6 и блок защиты от коротких замыканий 7, причем управляющий вход блока защиты от коротких замыканий 7 соединен с нагрузкой 5, выход блока защиты от коротких замыканий 7 — с входом буферного каскада 2, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя напряжения 6, выход которого соединен с входом усилителя тока 3, управляющий вход управляемого делителя напряжения 6 — с первым выходом датчика временного цикла переключений 1, второй вход которого соединен с информационным входом блока защиты от коротких замыканий 7.

Кроме этого электронный прерыватель содержит параметрический стабилизатор питания, преобразующий питание +Еп1 (аккумулятор, генератор) в +Еп2 для запитки микросхем, используемых в прерывателе, и дифференцирующую цепь для организации включения нагрузки в момент подачи питания (вход дифференциальной цепи соединен с выходом стабилизатора, выход — с датчиком временного цикла переключений).

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания +Еп1 появляется питание +Еп2 и начинает работу датчик временного цикла переключений 1, с первого выхода которого импульсы положительной полярности длительностью 10 — 30 мс (фиг. 2, а) поступают на управляющий вход управляемого делителя напряжения 6. Со второго выхода датчика временного цикла переключений 1 меандр с частотой проблеска 670 70 мс (фиг. 2, б) поступает на информационный вход блока защиты от коротких замыканий 7. Если короткого замыкания в нагрузке 5 нет, то потенциал коллектора выходного ключа 4 выше, чем потенциал на конденсаторе C1 блока защиты от коротких замыканий 7, диод D1 блока 7 закрыт и дифференцирование меандра цепочкой C1, R1, не происходит. С выхода блока 7 меандр проходит на буферный каскад 2, выходной сигнал которого делится управляемым делителем напряжения 6 в момент совпадения сигналов, приведенных на фиг. 2,а и фиг. 2,б.

При приходе импульса положительной полярности на управляемый вход управляемого делителя напряжения 6 потенциал диода D2 блока 6 близок к нулю (логический «0») и управляемый делитель напряжения 6 уменьшает по амплитуде меандр на время 10 — 30 мс (фиг. 2,в). Это позволяет, с одной стороны, перевести режим работы выходного ключа 4 из насыщения в режим ограничения тока 1,5 — 2 А на время 10 — 30 мс, с другой стороны — достигнуть за счет предварительного подогрева нитей накаливания «мягкого» включения сигнальных ламп.

Если в нагрузке короткое замыкание, то на управляющем входе блока защиты от коротких замыканий 7 нулевой потенциал. Диод D1 блока 7 открывается, меандр дифференцируется цепочной C1, R1 блока 7 (фиг. 2,г) и блокирует схему «и». На буферный каскад 2 меандр не проходит, и выходной ключ закрыт.

Примененная импульсная схема защиты от короткого замыкания в нагрузке выгодно отличается от схемы защиты, используемой, например, в реле поворота для автомобилей КАМАЗ (РС951), в котором защита от короткого замыкания сделана по принципу измерения напряжения на измерительном резисторе, включенном в цепь нагрузки. При 12-вольтовом питании (у КАМАЗа аккумулятор 24-вольтовый) это приводит к дополнительному падению напряжения на измерительном резисторе, тем самым к уменьшению яркости сигнальных ламп, что недопустимо.

Таким образом, использование управляемого делителя напряжения в момент включения и импульсной схемы защиты от короткого замыкания в нагрузке позволяет повысить надежность и эффективность работы электронного прерывателя во всех режимах эксплантации.

В настоящее время разработана конструкторская документация на указатель поворота, изготовлена опытная партия приборов, которые успешно прошли пробеговые испытания на автомобилях семейства УАЗ.

Электронный прерыватель, содержащий датчик временного цикла переключений, буферный каскад и последовательно соединенные усилитель тока, выходной ключ и нагрузку, отличающийся тем, что в него введены управляемый делитель напряжения и блок защиты от коротких замыканий, управляющий вход которого соединен с нагрузкой, выход — с входом буферного каскада, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с входом усилителя тока, управляющий вход — с первым выходом датчика временного цикла переключений, второй выход которого соединен с информационным входом блока защиты от коротких замыканий.

Схема электронного прерывателя

На большинстве современных автомобилей устанавливаются контактно-транзисторные прерыватели указателей поворотов, которые обеспечивают большую стабильность частоты переключений и одновременное мигание ламп левого и правого бортов указателей поворотов при аварийной остановке автомобиля.

Контактно-транзисторные прерыватели указателем поворотов состоят из задающего генератора импульсов, выполненного на транзисторах, коммутатора сигнальных ламп, представляющего собой электромеханическое реле, устройства контроля исправности сигнальных ламп и их цепей, защитного устройства для предохранения элементов прерывателя от перегрузок в момент короткого замыкания в цепи сигнальных ламп.

На автомобили с 24-зольтовым напряжением в бортовой сети устанавливаются указатели поворотов с прерывателем РС951А, например, на автомобили КамАЗ.

Задающий генератор прерывателя выполнен на транзисторах VI, V6, V8 по схеме астабильного генератора с обратной электромеханической связью. Задающий генератор управляет- работой коммутатора сигнальныл ламп Д1 и определяет частоту включения и продолжительность их горения. Реле К2 и КЗ включают контрольные лампы указателей поворотов тягача и прицепа в кабине водителя. С)й?ма защиты от коротких замыканий в цепи сигнальных ламп выполнена на тиристоре V2 я транзисторе V3. Все элементы прерывателя снонти-рованы на печатной плате, которую устанавливают в пластмассовый кожух. Подключение прерывателя к бортовой сети автомобиля осуществляется с помощью штепсельного разъема.

Прерыватель работает в двух режимах: сигнализации направления поворота и сигнализации аварийной остановки.

Первый режим задается при включенном выключателе приборов S1 переключателем указателей поворотов S2 р обеспечивает мигание сигнальных ламп левого или правого борта в зависимости от положения переключателей поворотов. Схема работает следующим образом. При включенном выключателе S1 и нейтральном положении переключателя поворотов все транзисторы задающего генератора закрыты, так как потенциал базы транзистора VI, определяемый делителем напряжения R1, R2, ниже потенциала эмиттера, который задается резисторами R4, R5. Транзистор VI закрыт и соответственно закрыты транзисторы V6, V8, так как каждый предыдущий транзистор включен в цепь базового тока последующего. При закрытом транзисторе V8 обмотка реле К1 обесточена и его контакты разомкнуты.

При замыкании контактов реле К1 потенциал эмиттера транзистора VI повышается, так как через резистор R7 и диод V5 ток прекращается. Однако транзистор VI остается в открытом состоянии, так как в этот момент начинается заряд конденсатора С1 по цепи: « + » прерывателя — резистор R14 — контакты реле К1 — конденсатор СУ — резистор R3 и далее по двум параллельным ветвям: резистор R1, и переход база — эмиттер транзистора VI — резистор R4 — корпус автомобиля. Ток заряда- конденсатора С1 создает на резисторе R1 дополнительное смешение и пока конденсатор заряжается, транзистор VI остается открытым. При прекращении заряда конденсатора радение напряжения на резисторе R1 уменьшается и транзистор VI запирается, что приводит к запиранию транзисторов V6, V8 и обесточи-ванию обмотки реле” KU контакты реле /С/ размыкаются. И в этот момент начинает разряжаться конденсатор С1. Путь тока разряда: конденсатор С1 — переключатель поворотов — обмотки реле К2, КЗ — нити сигнальных ламп —корпус автомобиля —резистор R1, резистор R3. При разряде конденсатора потенциал базы . транзистора VI уменьшается, и он остается запертым. После разряда конденсатора транзистор VI вновь открывается и описанный процесс повторяется. Таким образом, частота и время включения сигнальных ламп обусловлены зарядно-разрядными процессами в конденсаторе С1 и определяются постоянными времени заряда Реле К2, КЗ своими контактами включают контрольные лампы в кабине водителя при протекании через их обмотки суммарного тока сигнальных ламп. Если одна из сигнальных ламп перегорит-или в ее цепи будет обрыв, то ток через обмотки реле К2, КЗ уменьшается и реле не включают контрольные лампы в кабине водителя, что сигнализирует о неисправности в цепи сигнальных ламп как тягача, так и прицепа. В то же время частота мигания исправных ламп.не изменяется и определяется задающим генератором прерывателя.

Смотрите так же:  Аккорды провода про любовь

В случае короткого замыкания в’ цепи сигнальных ламп срабатывает защитное устройство, так как ток через проволочный резистор R1’4 резко увеличивается и транзистор V3 отпирается, подавая положительный потенциал на управляющий электрод тиристора V2. Тиристор V2 открывается, увеличивая потенциал эмиттера транзистора VI. Транзистор VI запирается, вызывая в конечном итоге размыкание контактов реле К1, что предохраняет от сгорания обмотки реле К2, КЗ и от подгорания контакты реле К1. Диод V4 служит для ограничения напряжения между базой и эмиттером транзистора V3. Конденсатор С2 предохраняет схему защиты от срабатывания при возникновении случайных импульсов в бортовой сети.

Цепочка из резистора R11 и диода V7 защищает транзистор V8 от э. д. с. самоиндукции обмотки реле К1, возникающей при запирании этого транзистора. Диод V9 и резистор R13 обеспечивают более надежное запирание транзистора V8. Диод V10 предохраняет схему прерывателя от обратных напряжений, возникающих при коммутациях в бортовой сети автомобиля.

Режим сигнализации аварийной остановки включается выключателем аварийной сигнализации S3 при переводе его в положение I. При этом к прерывателю подключаются сигнальные лампы обоих бортов тягача и прицепа одновременно, помимо выключателя приборов S1 и переключателя поворотов S2. «Плюс» аккумуляторной батареи подается к прерывателю через контакты 2—6 выключателя аварийной сигнализации; импульсы напряжения на сигнальные лампы обоих бортов подаются от разъёма П прерывателя через замкнутые контакты 8, 5, 4. Режим работы прерывателя при сигнализации аварийной остановки не изменяется. При включении аварийной сигнализации одновременно с сигнальными лампами мигает лампочка, вмонтированная в рукоятку выключателя аварийной сигнализации, что свидетельствует о ее включении.

В настоящее время разработан бесконтактный унифицированный прерыватель указателей поворотов, рассчитанный на напряжение бортовой сети 12 и 24В.

Бесконтактный прерыватель имеет те же режимы работы, что и рассмотренный выше прерыватель РС951А. Включение режимов обеспечивается выключателями того же типа, что работают совместно с РС951А.

Задающий генератор прерывателя выполнен на микросхеме А1 и транзисторах -V4, V5. Транзистор V4 управляет работой коммутаторов сигнальных ламп, которые выполнены на транзисторах VI (для левого борта) и V9 (для правого борта). Наличие отдельных коммутаторов для сигнальных ламп разных бортов определяется большими коммутационными токами при включении аварийной сигнализации. Разделение их на два канала уменьшает величину тока, коммутируемого транзистором в режиме аварийной сигнализации. Переключатель поворотов подключает к транзистору V4 один из указанных, коммутаторов при сигнализации направления поворота, соединяя гнезда П и ЛБ или П и ПБ. При включении аварийной сигнализации выключатель аварийной сигнализации подключает к транзистору V4 оба коммутатора, соединяя гнезда П, ЛБ, ПБ. Транзисторы коммутаторов пропускают ток к сигнальным лампам при открытом транзисторе V4, который при этом отпирает транзистор VI или V9, или оба вместе. Путь тока к сигнальным лампам левого борта (тягача и прицепа): « + » источника питания — резистор R3— эмиттер—коллектор транзистора VI и далее через измерительные обмотки LI, L2, L3 устройства контроля к сигнальным лампам.

Для защиты от токов коротких замыканий в цепи сигнальных ламп, транзисторов VI, V9 и измерительных обмоток в прерывателе имеется устройство защиты, -исполнительным элементом которого является тиристор V6, В случае короткого замыкания в цепи сигнальных ламп левого или правого борта резко возрастает напряжение соответственно на резисторах R3 или R11, что приводит к отпиранию транзисторов V2 или V7, через которые подается положительный потенциал на управляющий электрод тиристора V6. Тиристор открывается, выключает генератор (срывает генерацию) микросхемы, транзисторы V5 и V4 при этом запираются. Запирание транзистора V4 приводит к запиранию транзисторов коммутаторов сигнальных ламп и прекращению тока через них. Диоды V3, V8 предназначены для исключения взаимовлияния левого н правого каналов схемы защиты.

Для контроля за исправностью каналов сигнальных ламп в прерывателе предусмотрено устройство контроля, которое состоит из измерительных обмоток L1-L6, магнитоуправляемых герметизированных контактов герконов) В1—ВЗ, транзисторов V10 и VII . Герконы располагаются внутри измерительных обмоток, причем на каждом герконе намотано две обмотки, контролирующие ток в правой и левой сигнальной лампе. Ток сигнальных ламп, протекая по измерительной обмотке, создает магнитное поле, под действием которого замыкаются контакты геркона. При замкнутых контактах геркона открываются транзисторы V10, VII , через которые подводится ток к контрольным лампочкам, расположенным в кабине водителя. Транзистор VII включает контрольную лампу прицепа, транзистор V10 — тягача. Так как у тягача контролируются сразу две лампы (передняя и задняя), то на базу транзистора V10 подается отпирающий сигнал через два последовательно соединенных геркона, поэтому контрольная лампочка тягача включается лишь при замыкании обоих герконов, т. е. при исправности цепей передней и задней ламп указателя поворотов.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Электронный прерыватель

Электронный прерыватель служит для обеспечения периодического вращения поршня с целью экономии энергии источников питания. Электронный прерыватель обеспечивает достаточную стабильность паузы и вместе с тем позволяет регулировать паузу в широком диапазоне: от нуля ( непрерывный режим вращения поршня) до 5 — 0 мин. Пауза устанавливается путем поворота ручки 6 со шкалой /, снабженной делениями, указывающими время задаваемой паузы. [31]

Электронный прерыватель служит для обеспечения периодического вращения поршня с целью экономии энергии источников питания. Электронный прерыватель обеспечивает достаточную стабильность паузы и вместе с тем позволяет регулировать паузу в широком диапазоне: от нуля ( непрерывный режим вращения поршня) до 5 — 6 мин. Пауза устанавливается путем поворота ручки 6 со шкалой 7, снабженной делениями, указывающими время. Ручка 6 поворачивается отверткой до появления в окне диска 8 цифры, со-ответствущей выбранному режиму вращения. Цифра О на шкале соответствует режиму непрерывного вращения поршня. [32]

Известен также принцип построения регулятора мощности или энергии на участке цепи между электродами. Регулятор через электронный прерыватель обеспечивает отключение сварочного тока при достижении заданной мощности. Таким образом, САР в процессе сварки независимо от действия различных возмущений стабилизирует мощность или энергию между электродами на заданном уровне. Конструктивно такие САР более сложны ( по сравнению с рассмотренными): они содержат в себе нелинейный элемент — множительное устройство. [33]

Испытание катушек зажигания и трансформаторов магнето на стандартном трехэлектродном разряднике проводят в рабочей схеме или же в искусственной схеме при питании первичной обмотки через механический или электронный прерыватель с частотой 100 Гц. При использовании электронного прерывателя силу первичного тока устанавливают такой, чтобы обеспечить искрообразование на разряднике. При испытании не должно быть пробоя изоляции и поверхностного разряда. Допускаются единичные перебои в искрообразовании. [34]

Первичная обмотка трансформатора имеет 12 ступеней регулирования зторич-ного напряжения в пределах от 3 02 до 9 05 в. Машина оборудована электронным прерывателем тока типа ПИШ-50-2 , обеспечивающим длительность импульса тока от 1 до 19 периодов и длительность паузы от 1 до 19 периодов. [35]

При сварке возникает необходимость периодически, а иногда очень часто включать и выключать ток. Для этого используют механические, индукционные и электронные прерыватели тока . [36]

Мультивибратор, собранный на транзисторах VT1 и VT2, начинает генерировать импульсы с частотой повторения около 200 Гц. Транзистор играет роль электронного прерывателя в те отрезки времени, когда контакты прерывателя системы зажигания разомкнуты, и в зазорах запальных свечей формируются снопы искр. Как только запустится двигатель ( или будет выключен стартер), приставка отключится. В этом случае ка к только двигатель запустится, этот выключатель нужно вернуть в исходное положение. [37]

Машины для шовной сварки по конструктивному оформлению близки к машинам для точечной сварки и отличаются от них формой электродов, выполненных в виде роликов. В зависимости от способа шовной сварки ( непрерывное или прерывистое включение тока) их снабжают механическими или электронными прерывателями тока . [38]

Машины для точечной сварки выпускают мощностью 0 1 — 250 кВ — А. Точечные машины мощностью 0 1 — 25 кВ — А применяют для сварки заготовок толщиной 0 1 — 2 мм из черных и цветных металлов; мощностью 50 — 100 кВ — А с пневматическим или электромеханическим приводом давления — для автоматической сварки в массовом производстве; мощностью 75 — 250 кВ — А с пневматическим приводом давления и электронными прерывателями тока — для сварки заготовок толщиной от 2 мм и выше. Эти машины могут быть использованы также для рельефной сварки. [39]

Механические контакторы применяют главным образом на стыковых точечных машинах неавтоматического действия небольшой мощности. Электромагнитные контакторы применяют для стыковой, точечной и шовной сварки на машинах малой и средней мощности. Электронные прерыватели обеспечивают синхронное включение и выключение тока со строго определенной длительностью импульсов тока и пауз и применяются для всех типов контактных машин автоматического действия. [40]

В последние годы в связи с развитием полупроводниковой техники широко применяется импульсный метод регулирования скорости вращения двигателей постоянного тока. При этом на двигатель с помощью электронного прерывателя К ( рис. 10 — 48, а) периодически подаются импульсы напряжения высокой частоты. В проводящий период времени т, когда прерыватель К замкнут, ток якоря i увеличивается ( рис. 10 — 48, б), а в период пауз — уменьшается, причем в это время ток замыкается через обратный диод / 7, шунтирующий двигатель. Для уменьшения пульсаций тока частота импульсов принимается равной 2004 — 400 гц и в цепь якоря вводится дополнительная индуктивность L. Если параметры схемы выбраны так, что пульсация тока не превосходит 5ч — 10 %, то работа двигателя практически не отличается от работы при постоянном напряжении. [42]

Смотрите так же:  10 провода вл

В-А разделяют на машины малой, средней н большой мощности. По устройству механизма давления машины могут быть с педальным ( ножным) управлением, кулачковым и пневматическим или пнеЕмогнд — равлпческим приводом. Для регулирования времени протекания тока используют механические, электромагнитные н электронные прерыватели . [43]

Машины для шовной сварки по конструктивному оформлению близки к машинам для точечной сварки и отличаются от них формой электродов, выполненных в виде роликов. Шовные машины выпускают мощностью 25 — 200 кВ — А. В зависимости от способа шовной сварки ( непрерывное или прерывистое включение тока) их снабжают механическими или электронными прерывателями тока . [44]

Схема прерывателя тока для различных нагрузок, таймер (CD4060)

Приведены принципиальные схемы простых в изготовлении блоков для прерывания тока и регулировки мощности.

Прерыватель тока

Устройство представляет собой бесконтактный прерыватель тока в нагрузке, питающейся напряжением 12-18V, при токе не более 10А. Частоту прерывания можно плавно регулировать в двух пределах «х1» — от 0,2Гц до 2 Гц и «х2» — от 0,4 Гц до 4 Гц.

Схема отличается точным равенством интервалов выключенного и включенного состояния нагрузки. Схема (рис.1) состоит из мощного ключа на р-канальных полевых транзисторах VТ1 и VТ2, включенных параллельно, и источника управляющих импульсов на микросхеме D1.

Конечно, можно было источник управляющих импульсов сделать на основе мультивибратора на логических элементах, например, микросхемы К561ЛА7, но в таком случае, чтобы обеспечить симметричность выходных импульсов потребуется еще одна микросхема — D-триггер или счетчик.

В данном же случае, в одной микросхеме есть как мультивибратор, так и счетчик. К тому же, счетчик 14-разрядный, поэтому мультивибратор может работать на значительно более высокой частоте, чем частота прерывания нагрузки, что благоприятно сказывается на стабильности частоты заданной RC-цепью.

Частота мультивибратора задается RC-цепью C1-R2-R3. Плавная регулировка частоты осуществляется переменным резистором R2. Частота импульсов делится счетчиком.

В положении переключателя S1 «х1» коэффициент деления составляет 16384, а в положении «х1» -8192. Далее импульсы с выхода счетчика через переключатель S1 поступают на ключ на мощных полевых транзисторах VТ1 и VТ2.

Рис. 1. Принципиальная схема прерывателя тока.

Транзисторы р-канальные, поэтому открываются они отрицательным относительно истока напряжением. Резистор R4 несет две функции, во-первых, он снижает ток заряда емкости затвора полевых транзисторов, снижая этим пиковую нагрузку на выход микросхемы, а во-вторых, он совместно со стабилитроном VD2 ограничивает напряжение на затворах VТ1 и VТ2 чтобы оно не превышало 12V.

Максимальное напряжение питания микросхемы D1 составляет 15V, а напряжение питания данного устройства может достигать 18V и даже больше. Чтобы ИМС D1 не вышла из строя в этом случае, напряжение на ней ограничивается стабилитроном VD1 и резистором R5. А диод VD3 защищает конденсатор С2 от разрядки в том случае, если при включении нагрузки ключом на VТ1 и VТ2 будет наблюдаться провал в напряжении питания.

Регулятор мощности

Очень заманчиво в полевых условиях в качестве источника света использовать прожектор или светильник сделанный на базе автомобильной фары. Еще лучше, если яркость этого осветительного прибора можно будет регулировать плавно в очень широких пределах.

Ток потребления стандартной лампы автомобильной фары мощностью 65 W составляет 5,5А. А ток 100W лампы уже более 8А. Конечно, можно сделать линейный регулятор на очень мощном транзисторе с огромным радиатором. но куда более эффективным будет регулятор с широтно-импульсным способом регулировки мощности.

В отличие от линейного его выходные транзисторы всегда будут либо закрыты полностью либо открыты полностью, а это значит что сопротивление их каналов в открытом состоянии будет минимальное и, следовательно, мощность на них падать тоже будет минимальная. Отсюда и большой КПД, и более легкий температурный режим.

Схема (рис.2) в части выходного каскада и питания аналогична схеме прерывателя тока (рис.1). Различие в схеме управления. Здесь на микросхеме типа К561ЛА7 сделан мультивибратор, скважность выходных импульсов которого можно в очень широких пределах регулировать с помощью переменного резистора R1.

Частота импульсов неизменная и составляет около 400 Гц. Регулируя переменный резистор R1 изменяем соотношение длительностей положительных и отрицательных полуволн за счет различия сопротивлений R -составляющих частотозадающей RC-цепи, коммутируемых диодами VD4 и VD5.

Практически регулировать мощность можно от 90% до 10% от максимального значения. Собственно мультивибратор выполнен на элементах D1.1 и D1.2. С выхода элемента D1.2 импульсы поступают на усилитель мощности, сделанный на оставшихся двух элементах микросхемы D1 — D1.3 и D1.4.

Рис. 2. Принципиальная схема прерывателя тока для нагрузки с регулировкой.

Эти элементы соединены параллельно. С их выходов импульсы через резистор R4 поступают на затворы полевых транзисторов. В данной схеме сопротивление R4 уменьшено, чтобы обеспечить больше скорость открывания транзисторов и этим самым снизить их нагрев в момент переходного процесса между закрытым и открытым состоянием. В связи с этим увеличивать напряжение питания схемы выше 15V не рекомендуется, так как это приведет к повышенной нагрузке на выходы элементов D1.3 и D1.4 микросхемы D1.

Регулятор мощности с прерывателем

Если объединить эти два устройства получится схема (рис.З), с помощью которой можно будет не только прерывать ток в нагрузке постоянного тока, но и регулировать мощность этой нагрузки. Например, регулировать яркость и частоту мигания сигнального прожектора. В этом случае две управляющие схемы из схемы прерывателя (рис.1) и схемы регулятора мощности (рис.2) объединяются.

Причем первая схема управляет второй. Происходит это следующим образом. Усилитель мощности на элементах D1.3 и D1.4 выполнен на двух соединенных параллельно элементах микросхемы К561ЛА7, то есть, это элементы «2И-Не». Если на один из входов такого элемента подать логический ноль, то на выходе элемента устанавливается логическая единица независимо от того какой логический уровень будет на его втором входе.

Схема же выходного ключа выполнена на полевых транзисторах VT1 и VT2. Транзисторы р-канальные, поэтому открываются они отрицательным относительно истока напряжением, то есть, логическим нулем. А при подаче на их затворы логической единицы они закрываются.

Рис. 3. Принципиальная схема регулятора мощности с прерывателем.

Таким образом, выделяем по одному из входов элементов D1.3 и D1.4, соединяем их вместе и через переключатель S1 подаем на них управляющие импульсы от генератора прерывания, выполненного на микросхеме D2. Теперь при единице на выходе S1 нагрузка включается, а при нуле — выключается.

Чтобы можно устройством пользоваться как в режиме прерывания, так и без прерывания, переключатель S1 сделан на три положения. В положении «О» прерывания не будет, и нагрузка будет работать постоянно.

В этом положении выводы 9 и 13 элементов D1.3 и D1.4 соединяются через переключатель S1 с плюсовым полюсом питания микросхемы, то есть, на них подается логическая единица. В этом режиме прерыватель отключен, и работает только регулятор мощности. Мощность регулируется резистором R1, частота прерывания — резистором R6, режим работы — переключателем S1.

Включенные параллельно транзисторы VT2, VТЗ типа IRF9540 можно заменить на IR9Z34, КП785А, КП784А. Микросхему CD4060B заменить можно любым аналогом «хх4060». Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7 или CD4011, либо любым аналогом «хх4011».

Стабилитрон КС515А можно заменить на КС215Ж, КС508Б, 1N4744A, TZMC-15. Стабилитрон КС213Ж можно заменить на КС213Б, 1N4743A, BZX/BZV55C-13.

В качестве светодиода HL1 можно использовать любой из серий АП307, КИПМ15, КИПД21, КИПД35, L1503, L383 или другой индикаторный. Принципе, можно вообще отказаться от него, просто тогда не будет индикации включенного состояния нагрузки. При работе с током нагрузки до 10 А полевые транзисторы нужно установить на общий теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности не менее 70 см2.

Карнаухов ГЛ. РК-2015-08.

Литература: 1. Бутов А.Л. «Прерыватель тока для автомобиля» РК-2004-02.

Похожие статьи:

  • Схема электронного прерывателя поворотов Электронный прерыватель тока (К561ТМ2, КП741) Для практического применения или различных экспериментов нередко требуется прерыватель постоянного тока, представляющий собой двухполюсник, периодически включающий и отключающий питание […]
  • Схема электропроводка 2111 Схема электропроводка 2111 В данном бесплатном сборнике находится вся необходимая документация по электрооборудованию автомобиля ВАЗ-2111 - сама схема, система подогрева, очиститель фар, электронный модуль управления двигателем и блок […]
  • Электропроводка газ 2217 Электропроводка газ 2217 Газель Соболь. Электросхемы - часть 3 Схема электрооборудования автомобиля с двигателем ЗМЗ-4063 (панель приборов старого образца): 1 - боковой указатель поворота; 2 - указатель поворота; 3 - фара; 4 - лампа […]
  • Провода печки ваз 2105 Провода печки ваз 2105 Представлен бесплатный справочный материал по электрооборудованию отечественного автомобиля ВАЗ-2105. В том числе блок реле и предохранителей, а также схемы некоторых модификаций. Электрика выполнена по […]
  • Электропроводка ваз калина Лада Калина Хэтчбек 1.6 16V ガマズミ属の木 › Бортжурнал › Схемы электропроводки Калина 1. Общая схема электрооборудования ВАЗ 1118 1 — блок-фара; 2 — мотор-редуктор очистителя ветрового стекла; 3 — генератор; 4 — аккумуляторная батарея; 5 — […]
  • Электропроводка ваз 21043 карбюратор Общая схема электрооборудования ВАЗ 2104, 2107 Общая схема электрооборудования ВАЗ 2104 карбюратор Схема электрооборудования автомобиля ВАЗ-21043 с панелью приборов 2107:1 - блок-фары; 2 - боковые указатели поворота; 3 - аккумуляторная […]