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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Interruptor electrónico en transistores de efecto de campo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante En el número de agosto de 2002 de la revista Radio, p. 60 ha sido publicado artículo de V. Polyakov sobre el interruptor electrónico, que es capaz de apagar la alimentación de la carga cuando el voltaje de la batería cae por debajo del nivel permitido. Me interesé en esta idea y construí mi propia versión de dicho interruptor. Se diferencia del prototipo en que poco antes de que la carga se apague automáticamente, un LED parpadeante comienza a parpadear, lo que indica que la carga pronto se desenergizará. El dispositivo está fabricado con transistores y microcircuitos de efecto de campo económicos, lo que mejora su carga y sus características ergonómicas. Se puede conectar una carga con un consumo de corriente constante de hasta 0,4 A al interruptor electrónico, pero al utilizar un transistor MOS de canal n más potente en lugar de interruptores de corriente de microcircuito, la corriente de la carga conectada se puede aumentar a varios amperios. como se discutirá a continuación. El esquema del dispositivo se muestra en la fig. 1.
Cuando los contactos del botón SB2 están cerrados, la carga recibe la tensión de alimentación completa. A través de la resistencia R3, se suministra voltaje de apertura a la puerta del transistor MOS VT1 del canal p. El transistor se abre, por lo tanto, se suministra un voltaje de alto nivel a las puertas de los transistores del microcircuito (pines 1,8 DA1-DA3). Las teclas de los microcircuitos DA1 - DA3, cada una de las cuales es un transistor MOS de canal n de alto voltaje con un diodo zener protector de dos ánodos en el circuito puerta-fuente, están abiertas. Para aumentar la capacidad de carga y reducir las pérdidas de energía y voltaje, los tres interruptores están conectados en paralelo. La resistencia de la resistencia R1 se selecciona de modo que cuando el voltaje de la batería caiga por debajo de 7 V (una batería de siete celdas de níquel-cadmio), el transistor VT1 comience a cerrarse. Dado que la tensión en las puertas DA1 - DA3 sigue siendo bastante alta, estos interruptores todavía están completamente abiertos. Tan pronto como el voltaje de fuente-drenaje VT1 exceda el voltaje de apertura umbral VT2, este transistor comenzará a abrirse, el transistor bipolar VT3 también se abrirá y el LED HL1 parpadeante comenzará a parpadear intensamente. Con una disminución aún mayor en el voltaje de la batería, el transistor VT1 se cierra tanto que el voltaje en la resistencia R4 se vuelve insuficiente para mantener los interruptores DA1-DA3 en un estado de resistencia mínima de canal abierto, lo que conduce a un cierre similar a una avalancha tanto de VT1 como de DA1. -DA3. La carga se desenergiza y el LED deja de parpadear. Puede apagar la carga a la fuerza presionando brevemente el botón SB1. La resistencia de la resistencia R2 se elige de modo que si el LED parpadeante comienza con un voltaje de batería de 7 V, entonces la carga se apaga por completo cuando el voltaje de la batería cae a 6,9 V. Pero los valores de estos voltajes pueden ser ligeramente diferente: todo depende de los parámetros de los transistores de efecto de campo. Si se toma la resistencia R2 con una resistencia de 47 kOhm, el LED comenzará a parpadear a 7,5 V y la alimentación de carga se apagará a 7 V. Los condensadores cerámicos C1 y C2 aumentan la inmunidad al ruido del dispositivo. Puede tomar resistencias de tamaño pequeño con una potencia de 0,05 a 0,25 W, por ejemplo, C1-4, MLT BC, C2-23. Los condensadores apolares son adecuados para los tipos K10-7, K10-17, KM-6; óxido - K50-35, K50-24. El LED parpadeante se puede tomar de cualquiera de las series L36B, L56B, L796B, L816B. Para no aumentar demasiado la corriente de descarga promedio de la batería al encender el LED, es recomendable aumentar la resistencia de la resistencia R5 a 3 kOhm y tomar el LED con mayor brillo. En lugar de un LED parpadeante, se puede instalar, observando la polaridad, un emisor de sonido piezocerámico con generador incorporado (NPA17AX, NRA24AX); tal reemplazo sería apropiado si un dispositivo "silencioso" estuviera equipado con un interruptor electrónico: un multímetro, un frecuencímetro, un termómetro electrónico, etc. Los transistores de efecto de campo se pueden reemplazar con cualquiera de las series KP301, KP304, preferiblemente con el umbral de voltaje de apertura más bajo posible. El transistor bipolar puede ser sustituido por cualquiera de las series KT3102, KT342, KT645. Si desea aumentar significativamente la capacidad de carga del dispositivo, por ejemplo, para su uso con un modelo autopropulsado electrificado, una estación de radio, una radio portátil, entonces es recomendable reemplazar los microcircuitos DA1 - DA3 por uno potente n -Transistor de efecto de campo de canal, por ejemplo, tipos KP723G, KP727V, KP736G, IRLZ44. Con uno de estos transistores al interruptor electrónico se le permite conectar un dispositivo con un consumo de corriente de 3...5 A. No es necesario instalar un transistor de efecto de campo en el disipador de calor. Al seleccionar la resistencia R1, el interruptor se puede configurar tanto para un voltaje de funcionamiento nominal de 9 V (una batería de siete baterías de níquel-cadmio) como para 12 V (10 baterías). Cuando el dispositivo funciona con una batería de diez baterías de este tipo, la alimentación de la carga debe desconectarse cuando el voltaje de la batería cae a 9,7... 10 V. Si se utilizan transistores de efecto de campo de canal p con una fuente de puerta relativamente baja Si se utiliza un voltaje umbral inferior a -3 V, al seleccionar la resistencia R1 el dispositivo se puede configurar para que funcione con un voltaje nominal inferior, pero no inferior a 4,5 V. El interruptor electrónico se puede montar en una placa de circuito impreso de fibra de vidrio de una cara con unas dimensiones de 80x35 mm (Fig. 2).
La distribución de pines de transistores y microcircuitos se muestra en la Fig. 3.
Autor: A.Butov, pueblo de Kurba, región de Yaroslavl
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