|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Umkehrschalter berühren. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funkamateur-Designer Bei der Herstellung einer bestimmten Schaltung, die zumindest in einem Prototyp verkörpert ist, ergeben sich bei der Beurteilung der Übereinstimmung ihrer tatsächlichen Funktionsweise und Beschreibung häufig mindestens drei logische Optionen: 1. Der Plan funktionierte nicht und wurde aus dem einen oder anderen Grund als undurchführbar abgelehnt. 2. Das Schema funktionierte sofort und die Studie wurde nicht durchgeführt. Z. Die Schaltung funktionierte nicht, aber nach einer sorgfältigen Untersuchung des Schaltungsdesigns zu diesem Thema, einer konstruktiven Untersuchung, einer sorgfältigen Messung der Modi, einer rationalen Auswahl der Funkelemente und der Vornahme der erforderlichen Anpassungen begann sie zu funktionieren. Die erste Option ist kaum eine Analyse wert. Die zweite Option lieferte zwar ein positives Ergebnis, kann jedoch Fallstricke aufweisen. Bleiben wir bei der dritten Option, die zunächst die arbeitsintensivste ist, aber, wie die Praxis zeigt [7, 11], in Zukunft zu einem zuverlässigen Betrieb der Schaltung führt. Betrachten Sie als Beispiel die Entwicklung eines einfachen (Abb. 1) und konzeptionell guten Schemas [8].
Die „Bolzen“-Schaltung (erregte sofort Aufmerksamkeit durch ihre Einfachheit, die eine gute Wiederholbarkeit implizierte), also wurden drei Leiterplatten hergestellt, auf denen neue Funkelemente gemäß der Beschreibung installiert wurden. Allerdings wollte die „Nelke“ nicht stabil arbeiten. Entweder war eine lange anfängliche Aufbewahrung des Sensors (nach zwei oder drei Tagen im stromlosen Zustand) erforderlich, oder aus Gründen, die (auf den ersten Blick) unklar waren, begannen die Transistoren VT1-VT4 auszufallen, und sie waren auf verschiedenen Platinen unterschiedlich . Andere Arten von Transistoren, SCRs, wurden auf den Platinen installiert; die Platinen wurden sogar für einige Zeit zum „Reifen“ beiseite gelegt, was jedoch zu keinem positiven Ergebnis führte. Da in regelmäßigen Abständen der Bedarf an einem Berührungsschalter dieser Art entstand, entstand die Idee, auf der Grundlage des „Bolzens“ eine Schaltung für einen wirtschaftlichen einheitlichen Sensor zu entwickeln, der sowohl in batterie- als auch in wechselstrombetriebenen Schaltungen gleichermaßen gut funktionieren würde Netzwerk, sowie mit galvanischer Kopplung mit oder ohne Netzwerk. Nach einer theoretischen Untersuchung der „Nelken“-Schaltung wurde festgestellt, dass sie über genügend nicht realisierte Ressourcen verfügt. Als aktive Elemente wurde beschlossen, „Volks“-Transistoren wie KT315 zu verwenden, und zwar (zur besseren Wiederholbarkeit) mit beliebigem Buchstabenindex und ohne Vorauswahl. Die Empfindlichkeitsressource (Abb. 2) wurde erhöht, indem der Widerstandswert des Widerstands R1 auf 1 MOhm reduziert und der Widerstandswert des Widerstands R1 auf 2 MOhm erhöht (und in einigen Fällen ausgeschlossen) wurde, da er in [8] zusammen mit R1 bildet (siehe Abb. 1) einen Spannungsteiler, der vom Sensorpad kommt und den Eingangsspannungspegel um etwa das Zehnfache reduziert. Um dies zu kompensieren, verwendet Schaltung [10] Verstärkungselemente (KT8) mit einer großen Stromverstärkung, was unpraktisch ist.
Um den Einfluss von in den Anschlussdrähten induzierten Störungen (wie in [8] der Einführung von R2 erläutert) in realen Designs zu minimieren, ist es ratsam, den Sensorsensor über Leiter mit minimaler Länge und einem abgeschirmten Draht an den Stromkreis anzuschließen. Statische Modi Da in [10] für KT315 die maximale Spannung e-b, b-c nicht angegeben ist, wurde zur Erhöhung der Betriebssicherheit im Sensorkreis anstelle der Diode VD1 entschieden (übrigens deren Typ, ebenso wie Typ VD2, ist in [8] nicht angegeben) installieren Sie eine Zenerdiode vom Typ KS168, gleichsinnig angeschlossen. Es sollte bereits zwei Funktionen erfüllen: In Vorwärtsrichtung sollte es für die negative Halbwelle des Signals wie eine normale Diode funktionieren und die Verbindung der VT1-Einheit vor den Auswirkungen der Rückwärtsspannung durch den Steuerkreis schützen, und z B. der positiven Halbwelle, soll es als Begrenzer (Unterdrücker) wirken und den Maximalwert der Steuerspannungshalbwellen auf den Spannungspegel seiner Stabilisierung normalisieren. Der gleiche Nachteil in der Eingangsstufe besteht in der Sensorschaltung [5]. Bei der Entwicklung der Schaltung (siehe Abb. 1) wurde festgestellt, dass die Schaltung nach dem stromlosen Zustand (3-4 Tage) aus irgendeinem Grund auch bei längerer Berührung des Sensors nicht funktioniert , aber wenn die Finger die Anschlüsse der VT1-Batterie auf dem Steckbrett schließen, wird die Platine ausgelöst (was eine ausreichende Verstärkung der aktiven Elemente anzeigt). Anschließend funktioniert der Stromkreis ein bis zwei Tage lang normal, dann tritt dieses Phänomen nach der gleichen Zeitspanne im stromlosen Zustand erneut auf und wird auf die gleiche Weise behoben. Es wurde vermutet, dass der Grund für das Phänomen in der elektrischen Formierung von C2 liegt: Sobald C2 zum ersten Mal ausreichend geladen (und damit geformt) ist, arbeitet der Stromkreis auch nach einer kurzzeitigen Entladung (durch Kurzschließen der Anschlüsse) stabil ) von C2. Um die anfängliche elektrische Formung von C3 (siehe Abb. 2) beim Einschalten der Versorgungsspannung auf einen Pegel von 0,4 V zu erzwingen, werden ein Spannungsteiler R2R3 und eine Schlüsseldiode VD3 in den Sensorkreis eingeführt. Wenn diese Spannung erreicht ist, schließt VD3 und der Teiler hat in Zukunft keinen Einfluss mehr auf den Betrieb des Sensors. Diese Lösung kompensiert bis zu einem gewissen Grad den C3-Leckstrom, der Oxidkondensatoren mit hoher Kapazität innewohnt, und erhöht außerdem die Empfindlichkeit, indem die für den Betrieb der Schaltung erforderliche Berührungszeit des Sensors verkürzt wird. Als Ergebnis von Messungen mit einem Oszilloskop C1-33 mit offenem Eingang (Eingangswiderstand 1 MΩ) stellte sich heraus, dass bei ausreichend langem Halten des Sensors die Spannung am Kondensator C3 auf bis zu 6 ansteigt. ,8 V, was durchaus der Grund dafür sein kann, dass der Übergangsausgang b-k VT2 außer Betrieb ist. Daher wird in dessen Basiskreis ein Widerstand R4 eingefügt, ähnlich dem Schaltungsaufbau, der sich bei einem Trinistorregler bewährt hat [4]. Dadurch erhöhte sich die Zeitkonstante der Entladeschaltung C3R4 (b-e) VT2 deutlich, was es ermöglichte, eine viel längere Verschlusszeit mit einer kleineren (im Vergleich zu Abb. 1) Kapazität des Oxidkondensators C3 zu erreichen. Um Überlastungen zu vermeiden, wurden aus den gleichen Gründen Begrenzungswiderstände R3 und R4 in die Basisschaltung VT5 und VT7 eingeführt. An C3 durchgeführte Spannungsmessungen zeigten, dass ihre Einführung keinen Einfluss auf die Parameter zum Ein- und Ausschalten des Sensors hatte. Der Zweck des Kondensators C3 (siehe Abb. 1) wird in der Beschreibung nicht angegeben [8]. Praktische Messungen an einem funktionierenden Stromkreis haben gezeigt, dass sein Vorhandensein die Einschaltschwelle um ca. 0,1 V senkt und die Ausschaltspannung um den gleichen Betrag erhöht, wodurch sich die Gesamtverschlusszeit um 10...15 s erhöht. Daraus wurde geschlossen, dass die Verwendung unangemessen ist. Während des Betriebs, wenn der SCR ausgeschaltet ist und induktive Lasten im Netzwerk vorhanden sind, können vielfältige Störungen auftreten. Um den internen Hochfrequenzwiderstand der Sensorstromversorgung zu verringern, wurde daher der Kondensator C2 in den Stromkreis eingeführt (siehe Abb. 4), wodurch die Wahrscheinlichkeit verringert wurde, dass hochfrequente Störungen über den Stromkreis in den Signalstromkreis eindringen. Als Schlüssel zur Steuerung von VS1 (siehe Abb. 1) lohnt es sich kaum, einen Hochspannungs-Hochleistungstransistor (10 W!) vom Typ KT940 zu verwenden, der den VS1-Steuerkreis in der Anlage mit einem Strom von ca. 55 mA versorgt Offener Zustand! Mit dem gleichen (siehe Abb. 2) KT315 kommt man völlig aus, indem man ihn an eine stabilisierte Konstantspannungsquelle anschließt, von der die restlichen Transistoren der Sensorschaltung mit Strom versorgt werden. Dadurch werden nicht nur die Schaltparameter von VS1 stabilisiert, sondern auch mögliche Überlastungen im Stromkreis seiner Steuerelektrode vermieden, da der Strom in seinem Stromkreis bei vollständig geöffnetem VT4 durch den Wert der Löschwiderstände R10, R11 bestimmt wird. Da laut [10] der maximale Kollektorstrom von KT315 100 mA beträgt, ist dieser Modus dafür recht sicher. Bei der Messung des Stroms (nicht der Spannung) durch die Steuerelektrode VS1 (siehe Abb. 2) mit dem Avometer Ts4342 wurde festgestellt, dass im Moment des Einschaltens die Nadel des Messgeräts in Richtung eines größeren Werts ruckelt, und dann wird der Strom auf einen Wert von 4...5 mA eingestellt (abhängig von den Instanzen VT4 und VS1). Ich habe in der Literatur keine Informationen über die Abhängigkeit des Stroms durch die Steuerelektrode von Änderungen in der Art der Last gefunden, daher wurde angenommen, dass die Ursache des Phänomens die Verwendung einer nichtlinearen Last war – NL1, der Widerstand Davon ist im kalten Zustand viel geringer als im heißen Zustand. Der in der Literatur empfohlene Widerstandswert zwischen Steuerelektrode und Kathode (R5 – Abb. 1, R9 – Abb. 2, R7 – Abb. 3, R10 – Abb. 4, 5), um den Einfluss destabilisierender Faktoren zu minimieren Die Parameter zum Einschalten des SCR in der Steuerelektrode des Stromkreises sollten 1 kOhm nicht überschreiten.
Es ist nicht praktikabel, den Sensor direkt über das Netzwerk mit Strom zu versorgen (siehe Abb. 1); es ist besser, seine Stromversorgung beispielsweise parallel zum SCR anzuschließen, wie empfohlen [6]. Gemäß seiner Strom-Spannungs-Kennlinie (Abb. 8) kann VS1 nach dem Einschalten in den geschlossenen Zustand geschaltet werden, indem der durch ihn fließende Strom auf einen Wert kleiner als Ioff reduziert wird. In Gleichstromgeräten werden zu diesem Zweck entweder ein Schaltkondensator oder spezielle Serienresonanzkreise verwendet, deren Umladespannung oder Gegen-EMK, kurzzeitig in entgegengesetzter Richtung an den Thyristor angelegt, diesen abschaltet. In Wechsel- und Pulsstromkreisen schließt der Thyristor automatisch, wenn der Wert seines Anodenstroms automatisch den Nullpunkt durchläuft. Dieses Schema verwendet eine Schlüsselamplitudensteuerungsmethode, die hinsichtlich des Energieverbrauchs für die Steuerung der Impulssteuerungsmethode unterlegen ist. Daher ist es optimal, den Steuerkreis zu umgehen, während sich der Thyristor im offenen Zustand befindet, was in unserem Fall der Fall ist. Neben der Reduzierung der durchschnittlichen Stromaufnahme des Steuerkreises reduziert eine solche Verbindung natürlich auch die Wärmeentwicklung an R10, R11 (siehe Abb. 2). In diesem Fall dient die Diode VD5 nicht mehr der Gleichrichtung, sondern der Trennung der Gleichstromquelle des Sensors (geglättetes C2) und der pulsierenden Spannungsquelle, die VS1 versorgt. Dynamische Modi Es ist praktisch (und sicher!), die Funktion der Elemente des Sensorkreises auf einem Steckbrett mit einer 9...10-V-Gleichstromquelle im dynamischen Modus zu überprüfen und das Verzögerungselement auszuschalten (C2, Abb. 3). , unter Verwendung einer LED als visuelle Anzeige für den Betrieb der Schaltung VD3. Da in diesem Modus die Schaltung ein Generator der Steuerspannung aus der vom Sensorpad E1 kommenden Aufnahmespannung ist, werden die darin ablaufenden Prozesse mit einem Oszilloskop beobachtet. Der Amplitudenwert der Aufnahmespannung am Sensorort beträgt 15 V (natürlich an dem spezifischen Ort, an dem die Messungen durchgeführt wurden). Die Spannung an der Basis von VT1 beträgt 6 V (dient als Leistungsverstärker für das Störsignal), am Emitter - 6 V, an der Basis von VT2 - etwa 6 V (dient als Spannungsverstärker und oben als Signalbegrenzer). ), am Kollektor - 0,8 V, mit einer klaren Einschränkung oben. Am VT3-Kollektor hat das Signal einen Pegel von 8 B, ist bereits gebildet (begrenzt und von unten) und kann an den Ausgangsschalter (Abb. 3, 4) oder Steuerschalter VS1 (Abb. 2, 5) gesendet werden ), dessen Funktion in allen Schaltkreisen von VT4 übernommen wird, dessen Signalspannung etwa 1,5 V beträgt. Beim Anschließen von C2 (siehe Abb. 3) und der Messung der Spannung daran erfolgt die Messung mit einem Oszilloskop C1- 33 mit offenem Eingang (Eingangswiderstand 1 MOhm) stellte sich heraus, dass sich die Schaltung bei einer Spannung von etwa 0,8 V einschaltet und bei einer Spannung von 0,7 V ausschaltet Der Punkt mit dem gleichen Oszilloskop, aber mit geschlossenem Eingang, führte zum Einschalten der Schaltung, da die Verzögerungskapazität die Eingangskapazität des Oszilloskops war. Um den Betrieb des Sensors mit Wechselstrom mit galvanischer Trennung vom Netz zu testen, wurde ein Transformator aus einem Elektrolötsatz 2.940.005 TU, hergestellt im Werk Vinnitsa Mayak, verwendet. An seinen unteren Anschluss wurde der Sensorkreis angeschlossen, dessen Wechselspannung etwa 24 V betrug. Alle Elemente des Stromkreises in Abb. 2 blieben unverändert, nur die Widerstände R10, R11 zum Empfang eines Stroms von 1 mA durch die Zenerdiode VD20 wurden durch einen Widerstand vom Typ MLT-0,5 mit einem Widerstand von 470 Ohm überbrückt. Als Last diente eine Glühlampe mit einer Spannung von 28 V und einer Leistung von 20 W. Bei der Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Schaltkreises brach der gemeinsame Draht der Nadelsonde des Oszilloskops innerhalb der Isolierhülle, und die Tatsache selbst blieb unbemerkt ... Der Schaltkreis funktionierte nicht mehr. Beim Berühren des Sensors ertönte entweder ein Blitz, oder die Lampe glühte und blinkte mit voller Intensität, und bei jeder Berührung geschah alles anders. Die Art des Einschlusses wurde durch die Kontaktfläche, die Druckkraft, die Art und Weise der Berührung – sitzend oder stehend, mit der linken oder rechten Hand usw. – beeinflusst. Die Schaltungselemente fielen nicht mehr aus. Nachdem ich den Kaskadendurchgang des Tonabnehmers mit einem Oszilloskop überprüft hatte, fiel mir auf, dass das Signal überall gleich war und dass keine Verbindung zum Gehäuse bestand. Ich habe den gemeinsamen Draht verlötet und die Funktionalität der Schaltung war vollständig wiederhergestellt! Ich begann nach dem Grund für das seltsame Verhalten der Schaltung zu suchen. Ich habe den Eingangstastkopf C1-3Z von C2 getrennt – der Schaltkreis funktionierte, den gemeinsamen Draht des Oszilloskops abgeklemmt – er funktionierte nicht mehr, den gemeinsamen Draht angeschlossen – es funktionierte wieder. Es stellte sich heraus, dass es zu Störungen der Netzfrequenz durch das Oszilloskopgehäuse kam, das natürlich nicht in einer Heimwerkstatt geerdet war. Ich habe den Grad der Interferenz am Oszilloskopgehäuse mit einem Phasentastkopf mit Neonlampe überprüft – er leuchtet ein wenig, ich habe ihn mit einem chinesischen „Wunder“-Tastkopf mit Digitalanzeige überprüft – 60 V! Ich habe das Ausmaß der Störungen am Gehäuse des eingeschalteten Netzteils überprüft - der gleiche Wert! Beim Testen der Sensorschaltung mit Gleichstrom aus dieser Quelle wurde klar, warum die Schaltung einwandfrei funktionierte. Ich habe die Schaltung (siehe Abb. 2) unter Einhaltung der in [8] angegebenen Phasenlage angeschlossen. Der verbesserte „Bolzen“ funktionierte einwandfrei. Mit Ausnahme der speziellen K145AP2-Mikroschaltung [9, 11] wurde nirgendwo und insbesondere in ernsthaften Industriegeräten, beispielsweise im SVP-3-Programmwähler [2], ein Pickup als Steuersignal verwendet. Welche Art von Sensor auch immer verwendet wird – ohmsch, kapazitiv für Unterbrechung oder Erzeugungsanregung – der Pegel des Steuersignals ist (trotz der Unterschiede in den physikalischen Prinzipien und im Schaltungsdesign) immer stabil, was mit einer einfachen Schaltung aus einem Tonabnehmer nicht einfach zu erreichen ist Signal mit der Netzfrequenz. Basierend auf der Analyse habe ich beschlossen, die Schaltung nicht zu komplizieren, sondern die verfügbaren Sensorressourcen zu nutzen – hohe Verstärkung und stabilisierte Versorgungsspannung, unter Verwendung eines Widerstandssensors, der den Eingang des Gleichstromverstärkers an VT4-VT5 mit dem Pluspol des verbindet Quelle unter Verwendung des Widerstands der Haut des Fingers und der Widerstände R1, R4 Ernährung. Ein Diagramm der einheitlichen Sensoroptionen ist in Abb. 4-5 dargestellt. Der Sensor funktioniert mit allen Stromquellen (der am Anfang des Artikels genannten Probleme) gleich gut und ist beim Betrieb an einem 220-V-Netz recht sicher, da der menschliche Körper auf beiden Seiten der Kontakte über 1-MΩ-Widerstände verbunden ist . Beispielsweise beträgt der Wert des Strombegrenzungswiderstands im einpoligen Spannungsanzeiger (mit Neonlampe) vom Typ INN1, der in der Industrie verwendet wird, 910 kOhm. Durch die vorgenommenen Änderungen verbraucht die Schaltung (siehe Abb. 4), die sich im „Standby“-Modus befindet, nur noch 9 mA aus einer 1-V-Stromversorgung! Im Ein-Modus beträgt der Stromverbrauch nach Berührung des Sensors 8 mA. Die einzige Überprüfung, die zur Auswahl der installierten Transistoren VT1-VT4 durchgeführt werden sollte, besteht darin, die Übergänge mit einem Ohmmeter bei einem Grenzwert von 100 kOhm zu „testen“. Bei der Überprüfung des Widerstands von Übergängen in die entgegengesetzte Richtung sollte der Zeiger des Messgeräts nicht einmal geringfügig abweichen. Einstellung. In einigen Fällen, bei großen Verstärkungen VT1-VT4 (und dem Fehlen von R2), leuchtet NL1 sofort auf, wenn der Sensor an eine Stromquelle angeschlossen wird, obwohl sie selbst bei der Grenze von 1 MOhm erneut mit einem Ohmmeter überprüft werden. führt nicht zu einer Auslenkung der Messgerätenadel, was auf ihre Gebrauchstauglichkeit hinweist. Gehen Sie in diesem Fall wie folgt vor. Schließen Sie parallel zum Übergang e-b VT1 ein Avometer an, das von einem Voltmeter an der Grenze von 5...10 V eingeschaltet wird. Wenn VT1 ordnungsgemäß funktioniert, sollte HL1 erlöschen. Schalten Sie das Avometer auf höhere Messgrenzen, bis HL1 wieder aufleuchtet. Schalten Sie danach das Avometer auf einen unteren Grenzwert, die Lampe sollte erlöschen. Mit dieser Technik können Sie ein Avometer als Widerstandsspeicher verwenden, da Avometer (in der Version des Autors Ts4342) einen „offenen“ Eingang und einen Eingangswiderstand in der Größenordnung von 20...25 kOhm/V haben, was dies ermöglicht Schätzen Sie ungefähr den erforderlichen Wert von R2 ab, wodurch die Gesamtverstärkung der Schaltung verringert wird, um einen präzisen Betrieb für speziell verwendete Transistoren zu erzielen. Bei Bedarf können Sie anstelle der strombegrenzenden Widerstände R10, R11 (siehe Abb. 2) vom Typ MLT-2, an denen eine Wärmeleistung von ca. 4 W abgegeben wird, ein reaktives Vorschaltgerät installieren – einen Kondensator vom Typ K73-17 Typ mit einer Kapazität von 0,22 μFCH 630 V. Dadurch wird sich die Gleichrichterschaltung etwas ändern (Abb. 6).
Die KTs5V-Diodenbaugruppe ist von der in Abb. 405 gezeigten Schaltung ausgeschlossen. Die Zenerdiode VD5 in der Schaltung erfüllt zwei Funktionen: Für die negative Halbwelle dient sie als Gleichrichterdiode und für die positive Halbwelle als Begrenzer auf dem Niveau der Stabilisierungsspannung. Der Widerstand R11 dient zur Begrenzung des Stromstoßes beim Laden von C5. Der SCR VS1 arbeitet als Einweggleichrichter, was sich positiv auf die Lebensdauer von NL1 auswirkt.
Die Platine ist für die Aufnahme von Schaltungsteilen aus Abb. 2 bis Abb. 6 ausgelegt. Je nach gewünschter Option werden die entsprechenden Komponenten installiert. Räume für Teile, die in diesem Schema nicht verwendet werden, werden entweder mit Drahtbrücken verschlossen oder frei gelassen. Gleiches gilt für die gegenseitigen Verbindungen der Kontaktpads zur Installation der Jumper JP0, JP1, JP2 mit der Schaltung. Литература:
Autor: S.A. Elkin
Alkoholgehalt von warmem Bier
07.05.2024 Hauptrisikofaktor für Spielsucht
07.05.2024 Verkehrslärm verzögert das Wachstum der Küken
06.05.2024
▪ Typhoon tragbarer DVD-Player ▪ Samsung Self-Repair-Programm für Smartphones und Laptops ▪ Joghurts sind gut für die Herz- und Gefäßgesundheit ▪ Terrestrische Bakterien könnten zum Mars gegangen sein
▪ Abschnitt der Website Standorte von Amateurfunkgeräten. Artikelauswahl ▪ Artikel Satan regiert dort den Ball. Populärer Ausdruck ▪ Artikel Wo lebten die Menschen in der Steinzeit? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Techniker für die Reparatur und Wartung von Funkanlagen. Standardanweisung zum Arbeitsschutz ▪ Artikel Der Ball platzt, wenn es nötig ist. Fokusgeheimnis
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite