Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Доработка схемы для поливки растений
       
       Н.П. Горейко, г. Ладыжин, Винницкая обл.
       Исходная схема (см. рис.1) взята из Интернета и длительное время служит образцом для повторения, имея несколько "слабых" мест:
       1. Сосуд с поливаемым грунтом соединён непосредственно с базой входного транзистора и через высокоомный резистор R1 с точкой стабильного потенциала. Таким образом, статический потенциал, сетевые "наводки" и иные напряжения на грунте воздействуют на б-э переход входного транзистора. "Старые" германиевые транзисторы с небольшим коэффициентом усиления тока базы могли выдерживать без пробоя входные напряжения в 10… 20 В, современные кремниевые транзисторы повреждаются обратным напряжением б-э в 2 … 5 В!
       2. В период налаживания и при ошибках в монтаже в цепях электродов транзисторов V1, V2 может проходить значительный ток (показано стрелками), ограничиваемый только низкоомным резистором R6. При этом маломощные транзисторы неизбежно будут повреждены.
       3. Подключение второго транзистора триггера Шмитта (V4) выполнено по устаревшей схеме, которая требует подбора R5 и R7 применительно к режиму выходного каскада.
       Рассмотрим схему (рис.2), в которой исправлена часть ошибок. VT1 и VT2 включены как составной транзистор с общей коллекторной нагрузкой R4, таким образом, убирается проблема "сквозного" тока. Кремниевый диод VD1 (необязателен) позволяет на 0,6 В повысить напряжение э-к входного транзистора для увеличения коэффициента усиления тока базы. База выходного транзистора триггера Шмитта соединена с коллектором предыдущего транзистора без резисторного делителя - теперь замена реле и изменение напряжения питания схемы не требуют подбора элементов резисторного делителя напряжения. Зачем же нужен был делитель напряжения в первичной схеме? - Только для того, чтобы за счет падения напряжения на R5 напряжение к-э транзистора V2 было не слишком малым (чтобы не снизился коэффициент усиления V2, когда закрывается выходной транзистор V3). В новой схеме в цепь эмиттера транзистора VT3 введён кремниевый диод VD2, поэтому даже в момент, когда закрывается VT3, напряжение к-э входных транзисторов имеет приемлемую величину для нормальной работы. Здесь важна не столько экономия одной детали, сколько устранение узла, требующего подбора параметров. Конструктор должен стремиться уменьшить количество элементов, требующих наладки, тогда появится возможность чётче выделить другие проблемные места устройства.
        На рис.3 показан вариант входного каскада, в котором коллектор второго транзистора соединён с корпусом схемы - его напряжение питания тоже повышается. В наших вариантах питания входных каскадов нет цепей для больших сквозных токов к-э, что важно при налаживании и эксплуатации устройств.
        Но эмиттерный резистор R6, входящий в схему триггера Шмитта, обязательно нужно подбирать при изменении напряжения питания и установке другого электромагнитного реле. Изменение падения напряжения на этом резисторе есть главным условием чёткой работы схемы триггера - резкого переключения режима выходного каскада при плавном изменении входного сигнала. Перенесём также R1 в цепь базы входного транзистора. Встречное (к б-э) включение защитного диода VD1 позволяет защитить схему от входных напряжений в сотни вольт (именно так, ведь переходы полупроводников выдерживают 50 мА тока, такому току соответствует падение напряжения на сопротивлении R1 = 47 к свыше 2000 В!). Схема (рис.4а) уже является "несжигаемой" по входу, имея на две детали меньше, чем исходная! Применение составного транзистора не только уменьшило количество деталей, но и позволило повысить напряжение к-э входного транзистора (ведь составной транзистор имеет на входе два перехода б-э, поэтому и работает такой транзистор при большем напряжении б-э. Факт подачи питающего напряжения на измерительный электрод требует реагирования - на рис.4б показана эта же схема с инверсным питанием. Теперь к электродам подведён "корпус" схемы, поэтому можно убрать один из электродов, соединив металлический корпус ёмкости для грунта с общей точкой схемы (теперь можно эту точку и заземлить!).
        Появление новой линейки полевых транзисторов позволяет выполнить полноценную схему автомата полива растений на одном транзисторе (рис.5). Номиналы резисторов в цепи электрода увеличены, поскольку эти резисторы работают при большем напряжении. Для обеспечения релейного режима (чёткого переключения схемы при плавном изменении входного параметра) добавлен резистор R1, который закорачивается контактной парой реле в момент срабатывания триггера. При возврате триггера в исходное состояние резистор снова вводится в цепочку питания электрода. Таким образом, сухой грунт (высокое сопротивление) повышает напряжение на затворе "полевика" - транзистор открывается, контакты реле замыкаются, на электрод подаётся втрое больший ток - "триггерная" цепочка усилила действие первичного сигнала. При работе схемы полива грунт будет увлажняться (низкое сопротивление), напряжение на затворе уменьшится, реле выключится - электрод будет запитан втрое меньшим током.
        Применение полевого транзистора позволяет использовать на входе устройства интегрирующую цепочку R4C1 (рис.6), что устраняет мгновенные пуски-остановы двигателя насоса.
       Введение в транзисторную схему контакта реле является "возвратом назад" по следующим причинам:
       - используется "лишняя" контактная пара;
       - есть опасность попадания сетевого напряжения в транзисторную схему при аварии в контактах реле (например, от попадания воды!).
        На схеме (рис.7) триггерный эффект обеспечивается транзистором VT2, который не участвует в усилении сигнала. Более того - каскад на транзисторе VT2 не "точно" повторяет состояние выходного реле. Подбором величины сопротивления R5 подбирают ток открытия транзистора при малых и больших токах реле (настраивают порог переключения транзистора на среднее геометрическое токов срабатывания и возврата реле). Таким образом, дополнительный каскад "помогает" полевому транзистору более чётко управлять электронным реле. В связи с большим разнообразием применяемых реле рассматриваемая схема выполнена так, что напряжение питания можно изменять в широких пределах. Защитный диод VD3 не обязательно присоединять непосредственно к выводам обмотки реле, допускается его включение, как показано на схеме.
       На рис.8 показана схема управления уличным освещением на таймере. Эта микросхема имеет высокоомный вход (до 10 МОм), обеспечивает триггерный эффект, имеет мощный выход (до 0,2 А и дополнительный выход "открытый коллектор" на 27 В и 0,2А).
        Интегрирующая цепочка R3C1 позволяет осуществить задержки времени от микросекунд до минут. Установкой диода VD1 в определённой полярности уменьшают задержку времени в одном из режимов:
       - диод установлен так, чтобы засветка фотоэлемента лучами фар автомобиля не приводила к выключению освещения, а сигнал "темно" отрабатывался быстрее. Такое включение (после подбора элементов интегрирующей цепочки) подойдёт для автоматического включения света фар при въезде в тоннель;
       - включенный в обратную сторону диод VD1 позволяет быстро отключать выходное реле при попадании яркого света на фотоэлемент. Схема может помочь водителю переключиться на ближний свет в сложной ситуации на дороге.
       
       


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100