impulsowy regulator mocy DC


Impulsowy regulator mocy DC
2006
Regulator impulsowy
jest przeznaczony do regulacji
mocy odbiorników prądu stałego,
szczególnie jako ściemniacz
żarówek niskonapięciowych.
Właściwości:
·bardzo prosta konstrukcja
·możliwość sterowania dużymi
mocami
ją jedną wspólną wadę: z zasady powo- elementów regulacyjnych, co z kolei
Do czego to służy?
dują wydzielanie się znacznych mocy prowadzi do konieczności stosowania
W praktyce konstrukcyjnej niejedno-
strat na elemencie regulacyjnym, którym radiatorów o dużych wymiarach. Z ko-
krotnie spotykamy się z koniecznością
w przypadku zasilania prądem stałym lei impulsowe stabilizatory napięcia
regulacji mocy urządzeń zasilanych prą-
najczęściej jest tranzystor. Wydzielanie i prądu, w których straty mocy są
dem stałym o niewielkim napięciu. Sto- się dużych mocy niesie za sobą dwie znacznie mniejsze niż w układach linio-
sowane są różne metody, które są sku- nieprzyjemne konsekwencje: niepo- wych, są urządzeniami dość złożonymi
teczne w ograniczonym zakresie i ma- trzebne straty energii i nagrzewanie siÄ™ i trudnymi w uruchamianiu. W wielu
zastosowaniach może okazać się uży-
teczny prosty i bardzo tani układ regu-
latora, pracujÄ…cy na zasadzie zmiany
szerokości impulsów prądowych dostar-
czanych do odbiornika. W większości
przypadków fakt, że jakieś urządzenie
zasilane jest nie prądem stałym, ale sze-
regiem impulsów, nie ma większego
znaczenia. Częstotliwość podstawowa
generatora sterujÄ…cego pracÄ… naszego
regulatora wynosi ok. 1kHz, tak więc np.
przy zasilaniu żarówek nie może być
mowy o jakimkolwiek ich migotaniu. Za-
silanie żarówek halogenowych 12 i 24V
jest zresztÄ… jednym z podstawowych
zastosowań proponowanego regulatora.
Z elementami pokazanymi na schema-
cie i dostarczanymi w kicie może on
dostarczać prądu o natężeniu do 10A.
Zastosowana w zasilaczu para tranzys-
torów umożliwia zasilanie odbiorników
zarówno  od plusa jak i  od minusa
zasilania. Do regulatora możemy podłą-
Rys. 1. Schemat ideowy generatora.
czyć dwa odbiorniki prądu (np. dwie gir-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96 43
którym dokładnie widać, jak zmienia się
wypełnienie impulsów w zależności od
położenia suwaka potencjometru.
Montaż i uruchomienie
Na rysunku 3 pokazano mozaikÄ™
ścieżek płytki drukowanej regulatora.
Przy montażu nie należy sugerować się
fotografią, która przedstawia prototyp
urzÄ…dzenia, nieco zmieniony w wersji
produkcyjnej (dodano jeden kondensa-
tor elektrolityczny C3 i dwa złącza
ARK2 zastÄ…piono jednym ARK3). Mon-
taż układu przeprowadzamy według
podstawowych reguł, pamiętając o wlu-
towaniu podstawki pod układ scalony.
Czytelników z pewnością zdziwi i nie-
mile zaskoczy dziwne z pozoru roz-
mieszczenie tranzystorów na płytce. Są
one nieco przesunięte względem siebie,
Rys. 2. Regulacja wypełnienia impulsów
mimo że na płytce jest wystarczająco
dużo miejsca na eleganckie ich roz-
mieszczenie. Taki układ jest jednak jak
landy żarówek) i symultanicznie regulo- bilnego, jednak zamiast rezystora stałe- najbardziej celowy, umożliwia on bo-
wać płynący przez nie prąd. W takim go pomiędzy wyprowadzenia wiem łatwe przykręcenie wykonanego
wypadku jedna girlanda będzie się roz- 7 i 6 NE555 włączony został poten- z blachy radiatora do obydwóch tran-
jaśniać, a druga jednocześnie przyga- cjometr i dwie odwrotnie spolaryzowa- zystorów naraz. Z ustaleniem położe-
sać. Proponowany regulator nadaje się ne diody. Zmiana ustawienia potencjo- nia tych tranzystorów nie będziemy mieli
także do sterowania silnikami prądu sta- metru powoduje zmianę proporcji czasu żadnego kłopotu, ponieważ na płytce
łego i grzejnikami małej mocy (np. lu- ładowania i rozładowywania kondensa- wyraznie zaznaczono ich obrys. Pamię-
townicami niskonapięciowymi). tora C1. Umożliwia to płynną regulację tajmy tylko o zapewnieniu właściwej
współczynnika wypełnienia impulsów biegunowości diod i kondensatora elek-
Jak to działa?
generowanych przez układ. Impulsy te trolitycznego.
Schemat regulatora przedstawiony sterują za pośrednictwem rezystorów R1 Po zmontowaniu układ nie wymaga
został na rysunku 1. Prostota układu i R2 tranzystorami mocy T1 i T2. Za- regulacji i uruchamiania. Próby wyka-
jest uderzająca: jeden układ scalony, stosowanie tranzystorów typu MOSFET zały, że do sterowania urządzeniami
cztery oporniki, potencjometr, trzy kon- zostało podyktowane chęcią ogranicze- o mocy do 60W nie jest potrzebne sto-
densatory, dwie diody i dwa tranzystory nia mocy strat do minimum. Na tranzys- sowanie radiatora. Przy większych mo-
wykonawcze. Aż wierzyć się nie chce, torach bipolarnych w stanie pełnego cach należy układ wyposażyć w nie-
że tak proste urządzenie może sterować przewodzenia odkłada się napięcie ok. wielki radiator, wykonany z kawałka
tak dużymi prądami! Cała tajemnica tkwi 0,6V, co przy przepływie dużego prądu blachy aluminiowej.
w sprytnym włączeniu diod D1 i D2 powoduje znaczne nagrzewanie się ich Uwaga! Urządzenie pracujące z częs-
i zastosowaniu tranzystorów wykonaw- struktury. Na przykład, przy prądzie 10A totliwością 1kHz przy większych prądach
czych zbudowanych w technologii wydzielona moc strat wyniesie 6W. może być zródłem zakłóceń elektromag-
MOSFET. Układ NE555 pracuje w typo- W przypadku podanych tranzystorów netycznych.
wym dla niego układzie generatora asta- MOSFET napięcie to wynosi ok. 0,2V, co
Zbigniew Raabe
przy przepływie tego samego prądu da
moc strat zaledwie 2W - trzykrotnie
mniejszą. Nie bez znaczenia jest też
WYKAZ ELEMENTÓW
fakt, że stosując tranzystory mocy MOS-
Komplet podzespołów z płytką jest
Rezystory
FET nie musimy używać dużego prądu
dostępny w sieci handlowej AVT
P1: 1MW/A potencjometr obrotowy
do ich sterowania. Zasadę działania
jako "kit szkolny" AVT-2006.
R1, R2, R3, R4: 1kW
urzÄ…dzenia najlepiej pokazuje rys. 2, na
Kondensatory
C1, C2: 10nF
C3: 100µF
Półprzewodniki
D1, D2: 1N4148 lub odpowiednik
T1: BUZ171 lub odpowiednik
T2: BUZ10 lub odpowiednik
U1: NE555
Różne
ZÅ‚Ä…cza ARK3 2 szt.
Podstawka pod układ scalony
Gałka do potencjometru Rys. 3. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej
44 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96
WÅ‚Ä…cznik sensorowy
z jednym czujnikiem
2011
ki, wymagające minimalnej siły nacisku. wejścia wyzwalającego TR tego układu.
Do czego to służy?
Niemniej można sądzić że  klasyczny Jeżeli wejście to  wisi w powietrzu lub
Moduł wyłącznika nie jest samodziel-
włącznik sensorowy uruchamiany deli- jest połączone z plusem zasilania po-
nÄ… konstrukcjÄ…, lecz jest przeznaczony
katnym dotknięciem palca lub nawet przez opornik o rezystancji rzędu me-
do współpracy z różnymi urządzeniami,
zbliżeniem ręki znajdzie zastosowanie gaomów to wystarczy dotknąć go pal-
które mają być włączane i wyłączane.
w wielu sytuacjach. cem aby NE555 rozpoczÄ…Å‚ generowanie
Opisywany układ umożliwia włączenie/
Schemat naszego włącznika przed- impulsu. Jeżeli rezystancja R3 będzie
wyłączenie takiego urządzenia przez do-
stawiony jest na rys. 1. Jak widać, układ większa od 5...10MW lub w ogóle
tknięcie palcem do czujnika.
jest prosty i zbudowany na zaledwie z niej zrezygnujemy, to wystarczy na-
dwóch układach scalonych. W roli czuj- wet zbliżenie ręki do czujnika. Pominąw-
Jak to działa?
nika dotykowo-zbliżeniowego wykorzys- szy wykorzystane w niecodzienny spo-
Włączniki sensorowe (dotykowe) były tano popularny układ NE555. Tym ra- sób wejście TR układ NE555 pracuje
niegdyś bardzo modne i powszechnie zem ten układ wystąpił w nowym wcie- w typowej dla niego aplikacji przerzutni-
stosowane. Ostatnio są wypierane przez leniu: czujnika dotykowo - zbliżeniowe- ka monostabilnego. Po wyzwoleniu ukła-
pewniejsze w działaniu mikroprzełączni- go. Wykorzystano tu ogromną czułość du generuje on impuls o czasie trwania
Rys. 1. Schemat ideowy wyłącznika.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96 45
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1: 100kW
R2: 510kW
R3: 1MW
R4: 22kW
Kondensatory
C1: 150nF
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
C2, C3: 10nF
C4: 100µF
C5: 100nF
określonym pojemnością C1 i rezystan- rzutnika na przeciwny. Do wejścia zega-
Półprzewodniki
cją R1. Z wartościami elementów poda- rowego dołączamy wyjście Q NE555
D1, D2, D3: 1N4148 lub
nymi na schemacie czas trwania impulsu i już mamy to, o co nam chodziło. Każ-
odpowiednik
będzie wynosił ok. 0,5 sek. de kolejne dotknięcie palcem sensora
T1: BC548 lub odpowiednik
Wiemy już, że po dotknięciu palcem spowoduje zmianę stanu wyjścia Q
czujnika dołączonego do wejścia TR przerzutnika i przewodzenie lub nie- U1: NE555
układ U1 wygeneruje krótki impuls do- przewodzenie sterowanego z tego wy- U2: 4027
datni. No dobrze, ale co dalej mamy jścia tranzystora T1. Do kolektora tego
Różne
z tym zrobić? Układ włączający jakieś tranzystora możemy dołączyć układ wy-
ZÅ‚Ä…cze ARK3
urządzenie na pół sekundy może być konawczy a ponieważ domyślnie zało-
wprawdzie niekiedy przydatny, ale po- żono, że będzie to przekaznik, układ zo-
trzebujemy czegoś więcej: możliwości stał wyposażony w diodę D1 zabezpie- zbliżeniowego jest najbardziej efektow-
włączania i wyłączania urządzenia do- czającą przed przepięciami. ne gdy sam czujnik ukryjemy np. pod ta-
łączonego do naszego modułu przez ko- petą na ścianie czy też pod boazerią.
Montaż i uruchomienie
lejne dotknięcia palcem! W takim zastosowaniu należy się jed-
Tę właśnie funkcję realizuje drugi Na rysunku 2 przedstawiono widok nak liczyć z błędnymi włączeniami/wyłą-
z zastosowanych w urządzeniu ukła- płytki obwodu drukowanego i rozmiesz- czeniami powstałymi pod wpływem
dów scalonych - przerzutnik J-K 4027. czenie elementów. Układ montujemy wszechobecnych zakłóceń.
Nie będziemy wnikać w zasadę działa- zgodnie z ogólnie znanymi zasadami Na płytce znajduje się dodatkowe wy-
nia przerzutników, podamy tylko, jakie montażu urządzeń elektronicznych, nie jście oznaczone jako OUT1. Może ono
właściwości ma przerzutnik J-K w tej zapominając o wlutowaniu podstawek być użyteczne w przypadkach kiedy
konkretnej aplikacji. Jak widać na sche- pod układy scalone. Wykonanie samego chcielibyśmy za pomocą naszego ukła-
macie obydwa wejścia danych (J, K) te- czujnika pozostawiamy już pomysłowoś- du uruchamiać jakąś funkcję tylko na
go przerzutnika połączone są z plusem ci Czytelników. Można jedynie podpo- krótki czas (wyznaczony ewentualnym
zasilania, czyli panuje na nich stan lo- wiedzieć, że na czujnik dotykowy dosko- doborem C1 i R1). Możemy wtedy pod-
giczny  1 . Z kolei wejścia zerujące nale nadaje się obudowa uszkodzonego łączyć rezystor R4 do tego wyjścia.
i ustawiające (S, R) są nieaktywne po- tranzystora małej mocy (oczywiście obu-
Zbigniew Raabe
nieważ połączono je z minusem zasila- dowa metalowa). Jeżeli chcielibyśmy
nia. Tak włączony przerzutnik J-K ma in- wykorzystać nasz układ jako włącznik
Komplet podzespołów z płytką jest
teresującą nas właściwość: każdy kolej- zbliżeniowy to jako czujnik najlepiej na-
dostępny w sieci handlowej AVT
ny impuls doprowadzony do wejścia ze- dawałby się odcinek ok. 30...40 cm drutu
jako "kit szkolny" AVT-2011.
garowego CLK zmienia stan wyjść prze- lub kawałek blaszki. Działanie włącznika
ERRARE HUMANUM EST
W trzecim numerze Elektroniki dla 2. W artykule "System projektowania 3. W artykule o EasyTraxie, publiko-
Wszystkich znalezliśmy kilka dro- modułowego" (str. 13) na rysunku 3.6 wanym na str. 41, zdublowano
bnych błędów. Przepraszamy Czy- zamieszczono symbol tyrystora niezgo- rysunek 11 (jako rys. 10 i rys. 11).
telników i proponujemy, aby w swoich dny z przyjętymi w Polsce konwencjami. Właściwy rysunek 10 zamieszczamy
egzemlarzach EdW nanieśli poprawki Poprawiony rysunek przedstawiony jest niżej.
lub odnośniki do tej erraty. niżej.
1. W artykule "Aplikacje wzmacniaczy
operacyjnych, część 2" (str. 8) na
schemacie ideowym i w spisie ele-
mentów błędnie opisano wzmacniacz
operacyjny U1. Oczywiście, powinien
to być układ niskoszumny NE5532,
jak to wynika z treści artykułu i fo-
tografii, nie zaś zwykła kostka TL082.
46 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96
Miniodbiornik AM
2107
superheterodyny. Sygnał w.cz. zanim Wzmocniony sygnał 225kHz z kolek-
Do czego to służy?
zostanie poddany demodulacji podlega tora tranzystora T2 podlega demodulacji
W zasadzie tytuł wyjaśnia wszystko.
we wcześniejszych stopniach przemia- amplitudy w detektorze D1 D2, pracują-
Chodzi tutaj o układ umożliwiający od-
nie częstotliwości i wzmocnieniu (głów- cym w układzie podwajacza napięcia.
biór stacji radiowej programu I Polskie-
nie we wzmacniaczu pośredniej częstot- Odfiltrowany sygnał m.cz. jest następnie
go Radia na falach długich, czyli War-
liwości). Najkrócej mówiąc cała ta kom- kierowany na trzystopniowy wzmacniacz
szawy I. Po tym krótkim wyjaśnieniu mo-
plikacja układowa ma na celu poprawę tranzystorowy T3...T5. Układ o tak po-
że zostać zadane drugie pytanie - po co
selektywności oraz czułości odbiornika. łączonych galwanicznie tranzystorach
konstruować taki układ, kiedy prawie na
Oprócz odbiorników z przemianą częs- charakteryzuje się dużym wzmocnie-
każdym bazarze w kraju bez problemu
totliwości w początkach rozwoju radio- niem przy minimalnej liczbie dodatko-
można nabyć za niewielką sumę radio-
fonii były stosowane odbiorniki z bez- wych elementów. Impedancja wyjściowa
odbiornik i to kilkuzakresowy a często
pośrednią przemianą oraz odbiorniki de- układu jest niska, co umożliwia podłą-
jeszcze z zegarem cyfrowym. Jednak
tektorowe. Układy takie, w zasadzie już czenie małego głośnika. U odbiorniku
samodzielne wykonanie radia daje wiel-
zapomniane, jeszcze i dzisiaj mogą być modelowym zastosowano stereofonicz-
kÄ… satysfakcjÄ™ poczÄ…tkujÄ…cym elektroni-
stosowane, zwłaszcza przez młodzież ne słuchawki od  walkmana , których
kom. Przedstawiony poniżej układ op-
poznającą tajniki radiotechniki. Przed- cewki zostały połączone szeregowo.
rócz właściwości dydaktycznych zapew-
stawiony na rysunku 1 układ radiood- Każda ze słuchawek ma rezystancję
ni uzyskanie urzÄ…dzenia o niewielkich
biornika pracuje w układzie bezpośred- około 20W co w przypadku połączenia
wymiarach i o zasilaniu w postaci tyl-
niego wzmocnienia i umożliwia odbiór szeregowego daje rezystancję 40W.
ko jednego  paluszka . Oczywiście sku-
stacji pracującej na częstotliwości Przy połączeniu równoległym (wypadko-
teczność naszego odbiornika będzie za-
225kHz. Napięcie w.cz. zaindukowane wa rezystancja 10W) układ również po-
leżała od odległości od stacji nadawczej,
w uzwojeniu anteny ferrytowej jest naj- prawnie pracował z tym, że był nieco
co jest bardzo ważne, zwłaszcza zanim
pierw wzmacniane w dwustopniowym większy pobór prądu z bateryjki.
nie zostanie odbudowany zawalony
wzmacniaczu pracujÄ…cym na tranzysto-
Montaż i uruchomienie
maszt pod GÄ…binem (ale bez problemu
rach T1 T2. Są to proste układy szeroko-
można dostroić układ do lokalnej stacji
pasmowe zestawione w układach OE. Układ modelowy jest zmontowany na
nadającej na falach średnich).
Wartości elementów L C1 zależą od od- małej uniwersalnej płytce drukowanej
bieranej stacji radiofonicznej. W każ- AVT-2060. Pomocą w montażu będzie
Jak to działa?
dym razie częstotliwość rezonansowa rysunek 2, przedstawiający rozmiesz-
Współczesne radioodbiorniki konstru- tego obwodu powinna odpowiadać częs- czenie elementów na płytce. Ewentualne
owane są prawie wyłącznie w układzie totliwości nadajnika stacji. zwory i przecięcia należy zaplanować
Rys. 1. Schemat ideowy nadajnika.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96 47
WYKAZ ELEMENTÓW
Rezystory
R1, R3: 220kW
R2, R4: 1kW
R5: 10kW
R6: 1MW
Kondensatory
C1: 180pF
C2, C3, C4, C5: 4,7nF
C6: 100nF Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na uniwersalnej płytce drukowanej.
Półprzewodniki
T1, T2, T4, T5: BC547 itp.
kondensatorem tworzyła obwód rezo- elementach siła głosu nieco spadła
T3: BC557 itp.
nansowy na częstotliwości 225kHz. Na- w porównaniu z anteną o większym
D1, D2: AAP152 itp.
stępnie nawinięto około 100 zwojów dru- wymiarze rdzenia, lecz w okolicach
Różne
tu DNE 0,1 na odcinku pręta ferrytowego Warszawy odbiór był w zupełności wy-
L: patrz tekst
RA8x75 F201 (na przesuwanej wzdłuż starczający.
rdzenia tulejce papierowej). Dobranie Podczas korzystania z odbiornika
samodzielnie, kierując się schematem kondensatora (w rozwiązaniu modelo- nie należy zapominać o kierunkowej
ideowym. Jeżeli układ zostanie popra- wym optymalana wartość C1= 220pF) właściwości anteny ferrytowej. Najsilniej-
wnie połączony według schematu elekt- oraz przesuwanie cewki wzdłuż rdzenia szy odbiór występuje przy ustawieniu
rycznego, to pozostanie jeszcze tylko doprowadza do bardzo głośnego odbio- anteny poziomo oraz prostopadle do kie-
dostrojenie anteny do odbieranej stacji ru Warszawy I. Kolejne eksperymenty runku położenia nadajnika.
radiofonicznej. W urządzeniu modelo- ze stosowaniem innych łatwiej dostęp-
Andrzej Janeczek
wym najpierw stosowano oryginalną an- nych elementów doprowadziły do użycia
tenÄ™ ferrytowÄ… ze starego odbiornika tu- zamiast oryginalnej anteny ferrytowej ty-
Komplet podzespołów z płytką jest
rystycznego, przy czym kondensator C1 powego dÅ‚awika telewizyjnego 620µH
dostępny w sieci handlowej AVT
został dobrany doświadczalnie tak aby (foto); w tym przypadku użyto konden-
jako "kit szkolny" AVT-2107.
indukcyjność cewki anteny wraz z tym satora C1 o wartości 180pF. Przy tych
Seria zeszytów "Kity AVT" prezentuje najlepsze projekty układów elektronicznych, wybrane spośród artykułów
publikowanych w miesięcznikach Elektronika Praktyczna, Elektronika dla Wszystkich i Młody Technik.
Do wszystkich opisywanych układów są dostępne kity, czyli kompletne zestawy
części z płytką drukowaną, produkowane w AVT.
Zeszyt "Kity AVT 1" zawiera
AVT-1000 Pozytywka
AVT-1005 Wzmacniacz stereo 2x15W z układem hybrydowym
AVT-1007 Regulator obrotów jednofazowego silnika elektrycznego
AVT-1008 Oryginalny gong
AVT-1012 Strach na komary
AVT-1014 Whisper
AVT-1017 Miniwzmacniacz
AVT-1018 Biegające światełko
AVT-1020 Miniaturowy wykrywacz zwarć
AVT-1024 Słuchawkowy wzmacniacz wysokiej jakości
AVT-1032 Uniwersalny dekoder stereo
AVT-1033 Przedwzmacniacz mikrofonowy
AVT-1034 Czterokanałowy mikser stereo
AVT-1036 Aadowarka akumulatorów NiCd z procesorem U2400
AVT-1043 Dwukanałowy wskaznik wysterowania z diodami LED
AVT-1044 Mostkowy wzmacniacz mocy do samochodu
AVT-1045 Siedmiokanałowy wskaznik analogowy
AVT-1046 Wskaznik wysterowania z diodami LED
AVT-1048 Szerokopasmowy generator funkcyjny z układem MAX038
AVT-1049 Czterokanałowy wzmacniacz samochodowy
AVT-1050 Symulator alarmu samochodowego
AVT-1051 Przełącznik sterowany g (VOX)
AVT-1052 Generator - tester RTV
AVT-1060 Tania ładowarka akumulatorów
AVT-1061 Regulator obrotów silnika prądu stałego
AVT-1066 Miniaturowy zasilacz uniwersalny
AVT-1072 Zasilacz do systemów µP
AVT-1075 Prosty generator obrazu kontrolnego video
AVT-1080 Uniwersalny przełącznik AV
AVT-1088 Minizestaw do nagłośnienia
48 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96
cena
6,5
zł
Intrygująca mrygałka - zródło
Intrygująca mrygałka
światła pulsującego
Właściwości:
·prosta budowa - caÅ‚y ukÅ‚ad
składa się z trzech elementów
·znakomity efekt wizualny dziÄ™ki
użyciu nowoczesnych podze-
społów
·zasilanie z jednego ogniwa
1,5V
·czas nieprzerwanej pracy:
ponad 2 lata z jednego ogniwa
R20
·niezliczone możliwoÅ›ci zastoso-
wań
2101
Do czego to służy?
Czy wiesz co to jest i do czego służy
mrygałka? Nie wiesz?
A lubisz robić komuś dowcipy?
Lubisz! Więc zbuduj mrygałkę.
Umieścisz ją potem w jakimś cieka-
wym miejscu swego mieszkania i każ-
dy, kto zobaczy Twoją mrygałkę, będzie
pytał co to jest. Musisz tylko potrenować
przed lustrem mÄ…dre miny i przygoto-
wać kilka rzeczowych, fachowo brzmią-
cych odpowiedzi. Podaję przykład:  mo-
nolityczny samowzbudny heterozłączo-
wy ultraminiaturowy lajt emiter w wyko-
naniu lou pałer . Na pytanie do czego
służy, nie musisz odpowiadać - nie
wszyscy muszą wiedzieć jakie tajne fun-
kcje spełniają urządzenia zainstalowane
w Twoim domu.
Jeśli umieścisz mrygałkę w oknie lub
gdzieÅ› na zewnÄ…trz domu, wzbudzisz
powszechną ciekawość sąsiadów
i znajomych.
Mrygałka jest znakomitym prezentem
dla zaprzyjaznionych małych dzieci, sta-
nie się świetnym uzupełnieniem wielu
dziecinnych zabawek.
Może też spełniać zupełnie poważne
zadania - na przykład jako symulator
alarmu, niezawodny wskaznik w syste-
mach ostrzegawczych, światło wskazu-
Rys. 1. Schemat ideowy mrygałki.
jące drogę w ciemności itp.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96 49
Jak to działa?
Na rysunku 1 pokazano schemat
ideowy urzÄ…dzenia. Specjalizowany
układ scalony LM3909 jest zródłem im-
pulsów sterujących diodą świecącą.
PodstawowÄ… zaletÄ… proponowanego
rozwiązania jest możliwość zasilania
z pojedynczego ogniwa o napięciu
1,5V. Układ scalony wraz z kondensa-
torem elektrolitycznym jest podwaja-
czem napięcia i umożliwia wysterowa-
nie diody świecącej. Napięcie potrzebne
do zaświecenia diody LED wynosi bo-
wiem 1,6...3V zależnie od typu diody.
Rys. 2. Schemat montażowy
W urzÄ…dzeniu zaleca siÄ™ stosowanie
diod czerwonych - majÄ… one najmniejsze
napięcie pracy.
Oczywiście, czas ładowania jest wie- 5 miesięcy! Alkaliczne ogniwo R20 star-
Układ scalony jest optymalizowany do
lokrotnie dłuższy od czasu rozładowania czy na ponad dwa lata ciągłej pracy!
pracy w zakresie napięć 1,15...3V. Nie
(trwania błysku). Urządzenie wysyła I tu dokładnie widać podstawową za-
ma sensu używać go przy napięciu zasi-
więc krótkie, jasne błyski, a czas ich po- letę i praktyczną przydatność układu.
lania większym niż 3V, choć w zasa-
wtarzania jest proporcjonalny do pojem-
dzie może pracować nawet przy 6V Montaż i uruchomienie
ności kondensatora. Dzięki temu średni
(przy wyższym napięciu lepiej zastoso-
prąd pobierany z baterii jest bardzo ma- Jak widać na fotografii, montaż ukła-
wać popularny układ CMOS 4047
ły, rzędu 0,5mA. Umożliwia to zasilanie du nie przysparza żadnych trudności.
i tranzystor sterujÄ…cy).
z małych guzikowych ogniw o pojem- W modelu kondensator umieszczono
Cykl pracy układu, z grubsza rzecz
ności kilkudziesięciu, kilkuset miliampe- między rzędami nóżek układu scalone-
biorąc, składa się z fazy ładowania kon-
rogodzin stosowanych w kalkulatorach go. Układ scalony, kondensator i dioda
densatora napięciem baterii przez rezys-
i zegarkach. LED przy starannym montażu stanowią
tory 400W, 400W i 3kW (Q3 zatkany)
Większą jasność błysku uzyskuje się sztywną całość. Wystarczy więc w pły-
oraz z fazy rozładowania w obwodzie:
jednak z ogniwami o mniejszej rezys- cie nośnej, czy obudowie solidnie zamo-
dodatni biegun kondensatora - tranzys-
tancji wewnętrznej. cować diodę LED i ewentualnie baterię.
tor Q3 - bateria BAT - rezystor 12W -
Przy opracowaniu sprawdzono współ- Przy pojemnoÅ›ci kondensatora 220µF
LED - ujemny biegun kondensatora.
pracę z różnymi typami diod. Znakomi- częstotliwość błysków wynosi około
ty, efektowny błysk uzyskuje się stosując 1...1,5Hz. Bardziej  tajemniczy efekt po-
WYKAZ ELEMENTÓW
superjasne diody z przezroczystą so- wolnego mrugania można uzyskać sto-
czewką - w modelu zastosowano diodę sując większy kondensator: 470 lub
Kondensatory
firmy Hewlett Packard HLMP-3750 1000µF.
C: 220µF/6,3V
o światłości ok. 125mcd. Nabywcy ze- Zwiększanie napięcia niewiele zmie-
Półprzewodniki
stawu AVT-2101 otrzymają czerwone nia, zwiększa się jedynie częstość po-
US: LM3909 National Semiconduc-
diody Kingbright o symbolu L-53SRC/C wtarzania błysków, natomiast jasność
tor
mające jasność 500...1000mcd. pozostaje prawie jednakowa.
LED: L-53SRC/C Kingbright
Model pokazany na fotografii jest za-
Piotr Górecki
500...1000mcd
silany z ogniwa alkalicznego R6. Przy
Różne Komplet podzespołów jest dostępny
szacunkowej pojemności 2000mAh
w sieci handlowej AVT jako
przewód - tasiemka i rzeczywistym poborze prądu 0,6mA
"kit szkolny" AVT-2101.
będzie pracował bez przerwy prawie
Numery archiwalne
Elektroniki dla Wszystkich
dostarczamy wysyłkowo za
zaliczeniem pocztowym lub taniej
na przedpłatę - szczegółowa
informacja handlowa na str. 62.
50 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96
Zabezpieczenie akumulatora
2102
Gdy napięcie akumulatora opadnie
poniżej ustawionej granicy, obciążenie
Właściwości:
·prosta konstrukcja
·bardzo maÅ‚y pobór prÄ…du
·możliwość regulacji progu
wyłączania
·wbudowany ukÅ‚ad dodatniego
sprzężenia zwrotnego zwiększa-
jący pewność wyłączenia
Do czego to służy?
Żaden akumulator nie powinien być
rozładowany  do zera . Głębokie rozła-
dowanie zdecydowanie skraca żywot-
ność akumulatora. Szczególnie dotyczy
to akumulatorów kwasowych, ale i za-
sadowe  nie lubią być całkowicie rozła-
dowane.
Ten prosty układ znakomicie zabez-
piecza akumulator przed przypadkowym
całkowitym wyładowaniem.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96 51
Gdy napięcie akumulatora opadnie też jest znikomy, mniejszy niż 0,1mA).
poniżej ustawionej granicy, obciążenie Ponieważ w układzie występuje do- WYKAZ ELEMENTÓW
zostanie odłączone. datnie sprzężenie zwrotne, po dołącze-
Rezystory
niu napięcia zasilającego układ mógłby
R1: 39...51kW
Jak to działa?
 nie wystartować . Obecność kondensa-
R2: 1MW
Schemat układu zabezpieczenia aku- tora C zapewnia pewny start. Zabez-
PR: 100kW
mulatora przedstawiono na rysunku 1. piecza też przed wyłączeniem pod wpły-
Kondensatory
Normalnie, gdy napięcie akumulatora wem krótkich  pików prądu obciążenia.
jest pełne, przewodzi tranzystor polowy Jednocześnie obecność tego kon- C: 470nF
T1, w obwodzie PR, R1, DZ płynie densatora spowalnia proces wyłączania
Półprzewodniki
prąd, a tranzystor T2 jest otwarty. Na- do około 0,5 sekundy, co jednak nie ma
DZ: 6,8V
pięcie na bramce tranzystora T1 jest praktycznego znaczenia.
T1: np BUZ10, BUZ11
równe napięciu zasilającemu i jest on Po obniżeniu się napięcia poniżej
T2: BC558
w pełni otwarty. Jego rezystancja (za- określonego poziomu (nastawionego
Różne
leżnie od typu) wynosi ułamek oma, co przy pomocy potencjometru PR) układ
S: microswitch
umożliwia pobór prądu nawet rzędu kil- wyłącza się na stałe i nie włączy się
ku...kilkunastu amperów. sam nawet gdy napięcie akumulatora
Gdy napięcie akumulatora się zmniej- wróci do normalnej wartości. Dlatego
sza, przez diodę DZ płynie coraz mniej- w układzie zastosowano przycisk metrem PR aż do zadziałania obciąże-
szy prąd i w pewnym momencie tran- S pozwalający w każdej sytuacji otwo- nia. To wszystko.
zystor T2 zaczyna się zatykać. Napięcie rzyć tranzystor T1. Jeśli napięcie zasila- W nielicznych przypadkach, przy
na bramce T1 zmniejsza się - rośnie też jące będzie za małe, to po zwolnieniu współpracy z jakimiś egzotycznymi ob-
więc rezystancja T1. Napięcie wyjściowe przycisku tranzystor T1 znów się zatka ciążeniami być może potrzebne będą
spada. To powoduje dodatkowe zmniej- i obciążenie ponownie zostanie odłą- dodatkowe kondensatory elektrolityczne
szenie prÄ…du diody Zenera i szybkie za- czone. lub (i) ceramiczne 100nF umieszczone
tkanie tranzystorów T2 i T1. Dołączenie na wejściu i wyjściu, zabezpieczające
Montaż i uruchomienie
diody Zenera do ujemnej szyny wyjścio- przed samowzbudzeniem. Zwykle nie są
wej, a nie wejściowej daje kilka korzyś- Układ może być zmontowany na ka- one konieczne.
ci. wałku jakiejkolwiek płytki uniwersalnej. Układ w zasadzie jest przeznaczony
Po pierwsze, zapewnia wystąpienie W egzemplarzu modelowym zasto- do współpracy z typowym, 12-wolto-
dodatniego sprzężenia zwrotnego, które sowano bardziej zwarty montaż prze- wym akumulatorem. Jeśli miałby współ-
radykalnie przyspiesza proces wyłącza- strzenny - dzięki małej objętości może pracować z akumulatorem o mniej-
nia. Bez dodatniego sprzężenia zwrot- być łatwo wbudowany do praktycznie szym napięciu należy wymienić diodę
nego układ byłby praktycznie bezuży- każdego urządzenia zawierającego aku- DZ lub nawet ją zewrzeć i sprawdzić,
teczny, bowiem przy powolnym spadku mulator. W modelu zastosowano nie- czy przy takim napięciu tranzystor T1
napięcia akumulatora tranzystor T1 za- wielki radiator wykonany z kawałka bla- jest całkowicie otwarty. Niektóre egzem-
mykałby się też stopniowo i wtedy przy chy. Jest on potrzebny tylko przy prą- plarze, czy typy tranzystorów MOSFET,
większych prądach obciążenia wydzieli- dach obciążenia powyżej 2A. do pełnego otwarcia wymagają napięcia
łaby się na nim moc większa niż dopusz- Po zmontowaniu i starannym spraw- bramki w granicach 8V. W takim wy-
czalna moc strat. Należałoby też wtedy dzeniu zgodności ze schematem należy padku należałoby wymienić tranzystor
stosować duży radiator. Dzięki dodatnie- ustawić próg wyłączania. T1 na taki, który otwiera się w pełni już
mu sprzężeniu zwrotnemu wyłączanie Najpierw należy wyłączyć zabezpie- przy napięciu bramki rzędu 3...4V - nie-
następuje stosunkowo szybko i nie gro- czenie, czyli ustawić potencjometr PR kiedy takie tranzystory mają w ozna-
zi przegrzaniem tranzystora. suwakiem w stronÄ™ wyprowadzenia po- czeniu literkÄ™ L (Logic), bowiem prze-
Po drugie, układ zabezpieczający po łączonego z dodatnią szyną zasilającą. znaczone są do współpracy z cyfrowy-
zatkaniu tranzystora T1 zupełnie nie po- Do wyjścia należy podłączyć woltomierz mi układami logicznymi zasilanymi zwyk-
biera prądu, co dodatkowo zabezpiecza lub żarówkę. Następnie należy dołączyć le napięciem 5V.
akumulator (co prawda w czasie nor- napięcie równe potrzebnemy napięciu Układ można bardzo łatwo przerobić,
malnej pracy pobór prądu przez układ wyłączania i powoli pokręcać potencjo- aby przerywana była szyna dodatnia,
a nie ujemna, która zwykle pełni rolę
masy. Wymaga to zastosowania tran-
zystora T1 z kanałem P (wtedy T2 -
NPN, dioda DZ - włączona odwrotnie).
Pomimo niewÄ…tpliwych zalet przerywa-
nia szyny dodatniej, przy większych prą-
dach proponujemy jednak układ z ry-
sunku 1, ponieważ tranzystory MOSFET
z kanałem P mają gorsze parametry
(większe rezystancje) niż te z kanałem
N i są trudniej dostępne.
Piotr Górecki
Komplet podzespołów jest dostępny
w sieci handlowej AVT jako
"kit szkolny" AVT-2102.
52 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 4/96


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Impulsowy regulator mocy DC
KK regulatory mocy biernej
BADANIE PRZETWORNIKÓW AC CA REGULATORA MOCY
2002 06 Uniwersalny mikroprocesorowy regulator mocy 220 VAC
12 kanalowy regulator mocy dmx512 cz1
grupowy regulator mocy odbiorników 220V
regulator mocy PWM
Transformator elektroniczny z regulacjÄ… mocy

więcej podobnych podstron