Электронные переключатели и сенсоры — схемы узлов электронной техники
Электронный выключатель с однокнопочным управлением и таймером (CD4017A)
Выключатель может быть использован для управления освещением или с другими целями. Выключатель может работать как обычный однокнопочный выключатель и как выключатель с таймером задержки выключения на 5 минут. Причем режимы можно менять в любой момент работы схемы. Для индикации режима служат …
1 85 0
Прерыватель питания +5В для перезагрузки устройств
Некоторые цифровые устройства, рассчитанные надлительную непрерывную работу, бывает, что склонны к зависанию. Например, это касается недорогих цифровых видеокамер для видеонаблюдения, которые могут работать самостоятельно, и пишут видео на установленную в них microSD карту. Для того чтобы …
1 516 0
Низковольтный электронный выключатель на D-триггере (SN74LVC1G80)
Микросхема SN74LVC1G80 представляет собой D-триггер в 5-выводном корпусе для поверхностного монтажа.
0 315 0
Кнопочный выключатель питания для батарейной аппаратуры
В большинстве бытовой аппаратуры с батарейным питанием, в частности, в портативных радиоприемниках, чаще всего применяются обычные механические выключатели питания. Такое решение конструктивно проще, но весьма непрактично и ненадежно. Механический выключатель в отличие от кнопки, имеет механизм …
1 1526 0
Сейчас бурно развивается цифровое телевидение, но далеко не все, даже новые, телевизоры могут принимать сигнал формата DVB-T2. Впрочем, эта проблема решается довольно легко, -можно купить относительно недорогую DVB-T2 приставку, которая фактически представляет собой цифровой телевизионный .
..
1 971 0
Схема квазисенсортного выключателя с защитой нагрузки от перенапряжения
Приведена схема квазисенсорного электрон ного выключателя, способного управлять нагрузкой мощностью до 500W с защитой от перенапряжения. Схема будет следить за уровнем сетевого напряжения и в случае его превышения отключать нагрузку. Ключевой каскад данного выключателя выполнен на двух …
1 1256 0
Схема электронного переключателя на 16 каналов (CD4516, CD4067)
Самодельный электронный переключатель на 16каналов, перебор положений осуществляется двумя кнопками. Сигнал может быть как цифровым, так и аналоговым, в любом случае напряжение в канале не должно выходить за пределы напряжения питания схемы. Управляется переключатель двумя кнопками «+» и « — » …
1 3125 0
Предлагаемый сенсорный коммутатор (СК) можно использовать как электронный тумблер с двухцветной индикацией для включения низковольтной нагрузки (3.
..9 В), а также как игрушку — тональный прерывистый сигнализатор. Вместо механического тумблера включения питания потребуется лишь комплект из трех винтов (желательно с хромированными головками) на декоративной пластинке из диэлектрического материала …
2 1481 0
Электронные выключатели и переключатели, реле времени (К561ТМ2, CD4060)
Рассмотрено 6 принципиальных схем самодельных электронных выключателей и реле времени, выполненных на основе микросхем К561ТМ2 и CD4060, описана их работа и возможности по применению. В настоящее время в радиоэлектронной аппаратуре, в основном, электронные выключатели, либо и электронный …
1 13744 6
Электронный переключатель нагрузок, управляемый потенциометром (LM3914)
Схема не обычного электронного переключателя для десяти нагрузок, управление осуществляется с помощью переменного резистора. Обычно электронный переключатель управляется либо двумя кнопками выборанагрузки либо кнопками для каждой из нагрузок.
1 3563 1
1 2 3 4
Схема электронного переключателя для низковольтных осветительных ламп
Простой самодельный переключатель низковольтных осветительных ламп на 4 канала управления. С целью обезопаситься от поражения электрическим током в некоторых помещениях устанавливают низковольтные светильники с галогенными лампами или светодиодными, питающимися переменным напряжением 12V.
При этом переменное напряжение 12V получают от специального силового трансформатора либо «электронного трансформатора». И тот и другой обеспечивают полную гальваническую развязку с электросетью.
Поскольку светильники низковольтные, то для получения необходимой мощности, особенно если светильники с галогенными лампами, требуется значительный ток. Использовать в такой цепи обычные механические выключатели освещения, рассчитанные на 220V затруднительно, потому что они обычно рассчитаны на ток не более 3-6А, в то время, как ток потребления низковольтной лампы значительно выше.
Нужны коммутационные устройства рассчитанные на больший ток.
Принципиальная схема
Здесь приводится описание электронного переключателя четырех низковольтных осветительных ламп, в котором в качестве коммутационных элементов используются электромагнитные реле, которые допускают ток контактов до 20А.
Рис. 1. Принципиальная схема переключателя осветительных ламп с низковольтным питанием.
Переключатель управляется двумя кнопками. Одна из них (S2) служит для выключения всех ламп. А вторая (S1) для выбора комбинации включенных / выключенных ламп. Схема состоит из двоичного счетчика на микросхеме D1 типа К561ИЕ10. Данная микросхема содержит два одинаковых счетчика, но здесь используется только один из них.
При нажатии кнопки S2 происходит обнуление счетчика, и на всех четырех его выходах устанавливаются логические нули. Все транзисторы VT1-VT4 закрываются и реле К1-К4 выключены, галогенные лампы Н1-Н4 тоже выключены.
Кнопка S1 служит для включения ламп и выбора комбинации включенных / выключенных.
Кнопка S1 служит для подачи импульсов на счетный вход счетчика. Пока она не нажата, на входе «С» D1 ноль, при нажатии — единица, при отпускании опять ноль. Так формируется импульс, который переводит счетчик на единицу вверх.
При этом состояния его входов меняются соответственно четырехразрядному двоичному коду. Всего, включая состояние со всеми выключенными лампами, получается 16-вариантов комбинаций включенных / выключенных ламп.
Кнопка S1 — обычная механическая кнопка с нормально разомкнутыми контактами. При работе такой кнопки неизбежен дребезг контактов, который может производить вместо одного импульса целое множество хаотических импульсов, переводящих счетчик в самое произвольное положение.
Чтобы этого не происходило кнопка к входу «С» D1 подключена через цепочку R2C2, которая подавляет импульсы дребезга. Величина сопротивления R2 зависит от качества кнопки S1, если она дребезжит больше, то и R2 нужно поставить сопротивлением больше, чтобы дребезг подавлялся эффективнее.
Однако при сопротивлении R2 более мегаома уже будет наблюдаться некоторая задержка реакции схемы на кнопку.
В низковольтной сети переменное напряжение 12V. Для питания схемы нужно постоянное напряжение. Выпрямляется напряжением однополупериодным выпрямителем на диоде VD2.
Пульсации сглаживаются конденсатором С4. Этим постоянным напряжением питаются электромагнитные реле К1-К4. А на микросхему напряжение поступает через параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1 и балласте на R4. Напряжение питания микросхемы в данной схеме чуть ниже 5V (примерно 4,72V по результату измерения мультиметром М838).
Данное напряжение стабилизировано, что исключает сбои счетчика от провалов напряжения питания, которые могут быть при срабатывании реле.
Диоды VD3-VD6 включены параллельно обмоткам реле, чтобы подавлять отрицательную ЭДС самоиндукции, возникающую при подаче тока на обмотку реле, и могущую вывести из строя управляющий транзистор (VТ1-VТ4). Монтаж выполнен на макетной печатной плате, представляющей собой решето металлизированных отверстий с печатными площадками, расположенными рядами с шагом под DIP-корпус микросхемы.
Детали и их замена
В настоящее время микросхемы К561 уже не так доступны, и может потребоваться функциональная замена. Микросхему К561ИЕ10 можно заменить зарубежным аналогом 4520 (например, CD4520 или UPD4520).
Если полного аналога нет можно использовать практически любой другой двоичный счетчик, ниже схемы на рисунке показаны варианты включения счетчика К176ИЕ1 (зарубежного аналога не знаю), а так же счетчиков К561ИЕ20 (зарубежный аналог 4040) и CD4024 (аналог 4024). Соответственно, цоколевка у них отличается от К561ИЕ10 (4520).
Тип используемого реле в основном зависит от тока осветительной лампы. Если лампы светодиодные, здесь можно использовать практически любые реле, даже на относительно небольшой ток контактов. Но, галогенные лампы потребляют ток значительно больше светодиодных и здесь уже придется выбирать реле таким образом, чтобы был хотя бы 20% запас по току контактов.
Можно использовать стандартные автомобильные реле (ток контактов до 60А), но у них и ток обмотки значителен, поэтому придется переделать ключи на VT1-VT4, например, выполнив их на транзисторах Дарлингтона типа КТ972.
Или составных.
Белодворов Г. П.РК-2015-08.
Что такое электрический выключатель? | OMRON Electronic Components
Определение переключателя
Переключатель реагирует на внешнее усилие и механически изменяет электрический сигнал. Выключатели используются для включения и выключения электрических цепей, а также для переключения электрических цепей.
1. Операция ВКЛ/ВЫКЛ цепи
Контакты размыкаются, когда переключатель не нажат, поэтому цепь не замкнута и лампа не горит.
При нажатии переключателя контакты замыкаются, замыкая цепь и зажигая лампу.
2. Операция переключения цепей
Пока переключатель не задействован, лампа на цепи L1 горит.
При нажатии переключателя цепь переключается так, что загорается лампа на цепи L2.
Типы и классификация переключателей
1. Типы переключателей
Существует множество различных типов переключателей. По размеру, прочности, устойчивости к воздействию окружающей среды и другим характеристикам они делятся на выключатели для промышленного оборудования и выключатели для бытовых и коммерческих устройств.
2. Классификация переключателей
1. SPST-NO (Однополюсный, однонаправленный, нормально разомкнутый)
Контакты замыкаются при нажатии переключателя. Они нормально открыты.
Контакты размыкаются, пока переключатель не нажат, поэтому цепь не замыкается и лампа не горит.
При нажатии переключателя контакты замыкаются, замыкая цепь и зажигая лампу.
Используйте нормально разомкнутые контакты, если вы хотите, чтобы нагрузка работала при нажатии переключателя.
2. SPST-NC (Однополюсный, однонаправленный, нормально замкнутый)
Контакты размыкаются при нажатии переключателя. Обычно они закрыты.
Пока переключатель не нажат, цепь замкнута и лампа горит.
При нажатии на выключатель контакты размыкаются, цепь размыкается, и лампа гаснет.
Используйте размыкающие контакты, если вы хотите, чтобы нагрузка прекратила работу при нажатии переключателя.
3. SPDT (однополюсный двухпозиционный)
Переключающие контакты имеют функции как нормально разомкнутых, так и нормально разомкнутых контактов.
Используйте переключающие контакты, если вы хотите переключить две цепи при нажатии переключателя.
Переключатели в электрических цепях: Полюс и Направление
«Полюс» указывает количество цепей, которыми может управлять один переключатель за одно срабатывание переключателя. «Бросок» указывает на количество точек контакта. НО и НЗ контакты однонаправленные. Перекидные контакты двухпозиционные.
Если один переключатель может управлять одной цепью за одну операцию, это однополюсный переключатель. Если он может управлять двумя или тремя цепями за одну операцию, это двухполюсный или трехполюсный переключатель.
| Однополюсный, Однонаправленный | Переключатель содержит одну цепь с замыкающими или размыкающими контактами. | |
|---|---|---|
| Однополюсный, Двухполюсный | Выключатель содержит одну цепь с переключающими контактами. | |
| Двухполюсный, Однонаправленный | Переключатель содержит две цепи с НО или НЗ контактами. | |
| Двухполюсный, Двухходовой | Выключатель содержит две цепи с переключающими контактами. |
Ручное переключение
Существует два режима работы ручных переключателей: мгновенное срабатывание и попеременное срабатывание.
При мгновенном срабатывании переключатель остается включенным, только пока он нажат.
При альтернативной работе состояние ВКЛ сохраняется после отпускания переключателя. Переключатель выключается при повторном нажатии переключателя.
1. Мгновенное срабатывание
Выключатель включается только тогда, когда он нажат. Переключатель выключается, когда его отпускают. Например, в играх с краном кран движется только тогда, когда нажат переключатель.
2. Альтернативная операция
После того, как вы нажмете переключатель, состояние ВКЛ сохраняется, даже если переключатель отпущен.
Чтобы выключить переключатель, вы должны нажать его еще раз.
Например, переключатель питания на телевизоре работает в альтернативном режиме.
Альтернативные переключатели используются для поддержания состояния ВКЛ в течение длительного периода времени, например, для основных переключателей питания.
Переключатель нагрузки
Нагрузка — это устройство, которое переключатель включает и выключает.
Нагрузка подключена к электрической цепи и потребляет электроэнергию.
Нагрузки делятся на индуктивные нагрузки и неиндуктивные нагрузки.
Индуктивная нагрузка содержит катушку, например двигатель.
Неиндуктивные нагрузки делятся на ламповые нагрузки и резистивные нагрузки.
Вы должны выбрать подходящий переключатель для нагрузки, которая будет использоваться.
Технологии
Щелкните здесь, чтобы ознакомиться с ассортиментом переключателей
Различные типы переключателей с цепями и приложениями
Переключатель представляет собой электрическое устройство, которое используется для разрыва или замыкания электрической цепи вручную или автоматически.
Принцип работы переключателя зависит от механизма включения/выключения. В различных электрических или электронных схемах используются переключатели для управления или включения схемы совы. Типы переключателей зависят от соединений цепи, которую они выполняют. Два основных компонента, такие как полюс и проход, могут подтвердить, какие типы соединений может выполнять переключатель. Эти два компонента также используются для определения вариантов контакта переключателя.
Здесь шесты и броски могут быть определены как; когда количество цепей управляется переключателем, называется полюсами, тогда как броски можно определить как количество положений, которые может принять переключатель. Однорычажный переключатель состоит из одной пары контактов, таких как разомкнутый или замкнутый. Двухпозиционный переключатель включает в себя контакт, который может быть соединен с двумя другими контактами. Когда переключатель активирован, ток протекает между двумя клеммами переключателя. Когда переключатель выключен, ток не течет между двумя клеммами переключателя.
Типы переключателей подразделяются на четыре типа, а именно:
- SPST (Однополюсный однопозиционный)
- SPDT (однополюсный на два направления)
- DPST (двухполюсный, однонаправленный)
- DPDT (двухполюсный, на два направления)
SPST (однополюсный, однонаправленный)
SPST — это основной переключатель ВКЛ/ВЫКЛ, который используется для соединения или разрыва соединения между двумя клеммами. Питание схемы совы подается этим переключателем. Простой переключатель PST показан ниже.
Переключатель SPST используется в качестве переключателя освещения, указанного ниже, и его также называют тумблером. Этот тип переключателя имеет один вход и один выход. Эта схема выключателя света управляет одним проводом и выполняет одно соединение. Это переключатель ВКЛ/ВЫКЛ, когда переключатель в приведенной ниже цепи включен или замкнут, ток протекает через две клеммы, и лампочка в цепи мигает. Когда переключатель выключен или разомкнут, ток не протекает через две клеммы.
SPDT (Однополюсный двухпозиционный)
Переключатель SPDT представляет собой трехполюсный переключатель, один из которых используется как вход, а остальные две клеммы используются как выходы. Он соединяет общий терминал с одним или другим из двух терминалов. В переключателе SPDT вместо других клемм просто используйте клемму COM. Например, мы можем использовать COM и A или COM и B.
Применение переключателя SPDT в основном связано с трехсторонней схемой для включения / выключения света из двух мест, например, сверху и снизу лестница. В схеме ниже, когда переключатель А замкнут, ток протекает через клеммы, но светится только лампа А, а лампа В гаснет. Когда переключатель B замкнут, ток протекает через клеммы, и светится только свет B, а свет A гаснет. Две ее цепи будут управляться через один источник или в одну сторону.
DPST (двухполюсный, однонаправленный)
Переключатель DPST состоит из двух полюсов, что означает, что он включает в себя два одинаковых переключателя, расположенных рядом.
Этот переключатель управляется одним переключателем, что означает, что две дискретные цепи управляются одновременно одним нажатием.
Этот переключатель используется для включения/выключения двух цепей и состоит из четырех клемм, а именно двух входов и двух выходов. Основное назначение этого переключателя — регулировать прибор на 240 В, где оба напряжения питания должны быть включены, а несмещенный провод всегда может быть подключен. Когда этот переключатель включен, ток начинает течь по двум цепям, а когда он выключен, он выключается.
DPDT (Double Pole Double Throw)
Этот переключатель эквивалентен двум переключателям SPDT, что означает две отдельные цепи, соединяющие два входа каждой цепи с одним из двух выходов. Положение переключателя определяет количество путей, и от двух контактов каждый контакт может быть направлен.
Когда он находится в режиме ВКЛ-ВКЛ или ВКЛ-ВЫКЛ-ВКЛ, они работают как два дискретных переключателя SPDT, управляемых аналогичным приводом.
Одновременно могут быть включены только две нагрузки. Переключатель DPDT можно использовать в любом приложении, где требуется открытая и закрытая система проводки.
Лучшим примером этого является моделирование железной дороги, в котором используются небольшие железные дороги и поезда, автомобили и мосты. Закрытое положение позволяет системе переключаться в любое время, тогда как открытое позволяет включать или срабатывать дополнительному элементу через реле. Из следующей схемы соединения A, B и C с одного полюса переключателя и соединения D, E и F с другого полюса переключателя. Соединения В и Е взаимны в каждом из полюсов.
Если +Vs поступает на соединение B, а переключатель зафиксирован в крайнем верхнем положении, тогда соединение A становится +ve, и двигатель будет вращаться в одном направлении. Если переключатель установлен в крайнее нижнее положение, источник питания инвертируется, а соединение D становится +ve, тогда двигатель будет вращаться в противоположном направлении.
В среднем положении источник питания не подключен к двигателю и он не вращается. Этот тип переключателя в основном используется в нескольких контроллерах двигателей, где необходимо инвертировать скорость этого двигателя.
Специальные приложения с сенсорным управлением
Сенсорный выключатель нагрузки
Основная цель этого проекта — разработать сенсорный выключатель нагрузки. В этом проекте используется таймер 555 в моностабильном режиме, чтобы управлять реле для включения нагрузки на фиксированный период времени.
ИС таймера 555 активируется сенсорной пластиной, прикрепленной к его пусковому штифту. Выход 555 обеспечивает высокий уровень в течение фиксированного интервала времени, определяемого постоянной времени RC, подключенной к таймеру.
Этот выход управляет реле, которое, в свою очередь, включает нагрузку на определенное время, после чего автоматически выключается. Источник питания, индуцированный человеческим телом, подает напряжение на сенсорную панель, чтобы активировать таймер.
Музыкальный звонок с сенсорным управлением
Эта схема генерирует музыкальный тон, когда кто-то касается сенсорной панели в схеме. Эта схема использует две ячейки AA и производит много звука.
Предлагаемая схема использует микросхему UM3481, которая используется в музыкальных схемах. Эта интегральная схема включает в себя ПЗУ с 512 музыкальными тонами, генератор тона, ПЗУ с 512 музыкальными нотами, генератор ритма, регулятор стока, модулятор, генераторы, предварительные усилители и делитель частоты.
Для разработки этой схемы требуется несколько основных компонентов. В этой схеме R1 и C1 работают как синхронизирующие компоненты генератора. Транзистор Q1 используется для управления громкоговорителем. Базовый вывод транзистора Q2 используется в качестве сенсорной панели для включения музыкального колокольчика.
Итак, речь идет о типах переключателей и специальных приложениях с сенсорным управлением. Мы надеемся, что вы лучше поняли эту концепцию.
