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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Interruptores de relé cuasisensor. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Relojes, temporizadores, relés, interruptores de carga En la fabricación de uno de los dispositivos, necesitaba un interruptor de tres posiciones y tres vías (3P3N). El dispositivo es pequeño y liviano, por lo que uno de los requisitos principales para el interruptor era la fuerza de conmutación mínima. Los interruptores mecánicos (galette, pulsador, deslizante) no cumplían este requisito. Encontré una salida en la fabricación de una unidad de conmutación con el circuito de conmutación deseado basado en relés electromagnéticos y microinterruptores.
El diagrama del interruptor de relé 3P3N se muestra en la fig. 1. Está controlado por tres botones (SB1-SB3), y la conmutación se realiza mediante dos relés (K1, K2) con cuatro grupos de contactos de conmutación cada uno, uno de ellos se utiliza para el autobloqueo del relé y el otros tres se utilizan para conmutar circuitos del dispositivo principal. El interruptor es alimentado por una unidad sin transformador que contiene un condensador de balasto C1, un puente rectificador VD1-VD4 y un condensador de filtro C2. La resistencia R1 limita la corriente de irrupción a través de los diodos puente en el momento del encendido, la tensión de salida está limitada por el diodo zener VD5. Cuando el interruptor SA1 del dispositivo principal suministra energía, en la salida de la fuente de alimentación del interruptor aparece un voltaje de aproximadamente 50 V. Una corriente de aproximadamente 1.1 mA, limitada por la resistencia R1, fluye a través de los contactos normalmente cerrados. K2 y el LED HL4. Los relés K1 y K2 están desenergizados. El LED HL1 está encendido, indicando la posición "1" del interruptor. Cuando presiona el botón SB2, el relé K1 se activa. Con los contactos K1.1, es autoblocante, es decir, permanece encendido después de soltar el botón. A través de la resistencia R3 y el LED HL2 encendido, fluye una corriente que excede la corriente de liberación del relé. Los contactos K1.2-K1.4 cambian a la posición "2". Cuando se presiona el botón SB3, el relé K2 se autobloquea con los contactos K2.1 y el LED HL3 se enciende, con los contactos K2.2-K2.4 el interruptor se cambia a la posición "3". La transición a la posición "1" se realiza presionando el botón SB1, que desactiva los devanados del relé K1 y K2. El circuito de conmutación del interruptor se muestra en la parte inferior izquierda de la fig. 1. No hay requisitos especiales para los detalles. Condensador C1: supresión de ruido de película. Se puede reemplazar por dos capacitores K73-17 conectados en serie con una capacidad de 0,47 microfaradios y una tensión nominal de 630 V. El capacitor C2 es de óxido K50-35 o importado, las resistencias son de cualquier tipo. Reemplazaremos el diodo zener VD5 con un circuito de varios diodos zener de baja potencia conectados en serie con un voltaje de estabilización total de 45.50 V. Relés K1 y K2 - RES22 (pasaporte RF4.500.130 o versión RF4.523.023-06). Su voltaje de operación es de 48 V, la resistencia del devanado es de 2250 ... 2875 Ohm, la corriente de activación y liberación es de 10,5 y 2,5 mA, respectivamente. Los microinterruptores MP1-3 se utilizan como botones SB3 - SB1. LED HL1-HL3: cualquier diámetro de 3 mm, preferiblemente de alto brillo. Las partes del interruptor están montadas en la misma placa universal que la unidad principal. A las salidas de relé se sueldan piezas de alambre de cobre estañado con un diámetro de 0,5.0,6 mm. Estos nuevos pines se insertan en los agujeros de la protoboard y después del máximo acercamiento posible del relé a la placa, se sueldan a sus pads. Se introducen varias gotas grandes de adhesivo termofusible en el espacio entre la caja del relé y la placa por medio de una pistola. Después de enfriarse, se obtuvo una estructura rígida y mecánicamente fuerte. Este método de montaje del relé permitió evitar la fabricación de un soporte para su fijación y el uso de un paquete de una docena y media de cables para su conexión.
Para ahorrar espacio en el panel frontal, los pulsadores de los botones SB1-SB3 están hechos con LED HL1-HL3. Un diseño similar de los botones se describe en la nota de O. Shaida "Botón hecho de LED" ("Radio", 1995, No. 9, p. 45). Las mangas utilizadas por el autor no se pudieron encontrar, por lo tanto, en lugar de ellas, se usaron segmentos de una varilla escrita con un diámetro de 4,5 mm de una pluma estilográfica de gel. En un extremo de los segmentos 3 (Fig. 2) se realizaron cortes diametrales de 3 mm de profundidad, en el otro lado se insertaron los conductores del LED 2 en su interior hasta que la carcasa del LED tocara contra el extremo del segmento. Los conductores 5 del LED se sacan a través de las ranuras y el segmento se tapa con una gota de adhesivo termofusible 4. Después de que se endurece, el extremo se recorta con un bisturí. Finalmente, los LED se insertan en los orificios previstos para ello en el panel de control del dispositivo 1, y sus salidas se conectan mediante segmentos de un cable de montaje flexible MGTF 0,07 a las almohadillas de contacto correspondientes de la placa. Tal diseño es muy conveniente: el botón que se ilumina después de presionar indica la posición del interruptor. Si el cuerpo del LED está hecho de plástico incoloro, entonces para aumentar el ángulo de emisión del LED, debe ser mate procesándolo con papel de lija de grano fino ("micras"). El interruptor, como ha demostrado la práctica, resultó ser exitoso: ergonómico, confiable y fácil de instalar, por lo que lo usé ampliamente en mis diseños. En la fabricación de uno de los dispositivos posteriores, se reveló una reserva de energía en la fuente de alimentación, por lo que se decidió hacer un interruptor con una indicación digital de la posición de encendido.
El diagrama de esta opción de interruptor se muestra en la fig. 3. Funciona así. Después de encender la energía, los relés K1 y K2 permanecen apagados, ya que la corriente a través de sus devanados, determinada por la resistencia de las resistencias R2 y R9, es de aproximadamente 3 mA, que es menor que la corriente de captación, pero mayor que la liberar corriente. Esta es la posición "1" del interruptor, como lo demuestra el número 1 que se muestra en el indicador HG1 (el voltaje se suministra a sus elementos "b" y "c" a través de las resistencias limitadoras de corriente R3, R4). Cuando presiona el botón SB2, sus contactos cierran la resistencia R2, la corriente a través del devanado del relé K1 aumenta y funciona. Después de soltar el botón, el relé permanece encendido porque la corriente a través de la bobina excede la corriente de liberación. Los contactos conmutados K1.1 quitan el voltaje del elemento "c" y lo aplican a los elementos "e" y (a través del diodo VD7) "a", "d", "g", por lo que el indicador HG1 enciende el número 2. De igual forma, al pulsar el botón SB3 se activa y queda en estado activado el relé K2, pasando el interruptor a la posición "3", en la que se suministra tensión a los elementos correspondientes del indicador a través de los contactos K2.1 y diodos VD6, VD8. El interruptor vuelve a su posición original "1" interrumpiendo el circuito de alimentación de los relés K1 y K2 con el botón SB1. El circuito de conmutación de este interruptor es el mismo que el interruptor según el diagrama de la Fig. 1. Para controlar el interruptor, se utilizaron botones de tamaño pequeño desmantelados de equipos de oficina antiguos. Al volver a fabricar este dispositivo, encontré una dificultad: no había ningún botón con un contacto de apertura (normalmente cerrado) a la mano, mientras que había muchos botones de membrana con un contacto de cierre (normalmente abierto) de equipos de video antiguos. Debajo de estos botones, el circuito ha sido cambiado, como se muestra en la Fig. 4 (el circuito de conmutación sigue siendo el mismo).
En este interruptor, cuando se enciende la alimentación, la corriente que circula por el diodo zener VD5 abre el transistor VT1, pero ambos relés, como en la versión anterior, permanecen apagados, ya que la corriente que circula por sus devanados solo supera ligeramente la corriente de liberación. . El interruptor se mueve a la posición "2" presionando el botón SB2, a la posición "3" - presionando el botón SB3. Para pasar a la posición "1", el botón SB1 cierra la unión del emisor del transistor VT1. En este caso, el transistor se cierra y los relés vuelven a su estado original "1". Para indicar las posiciones del interruptor, puede usar un indicador digital y LED individuales encendiéndolos en serie con resistencias limitadoras de corriente en los circuitos de devanado del relé, como se muestra en la fig. 1. Al elegir un reemplazo para el transistor KT815G, se debe tener en cuenta que para un funcionamiento confiable del interruptor, el voltaje U^ permitido del transistor debe ser de al menos 80 V.
En algunos casos, por ejemplo, con control remoto de conmutación, es deseable usar un botón, secuencialmente (a lo largo del anillo) pasando por todas las posiciones. Un diagrama de dicho interruptor se muestra en la fig. 5. Las resistencias R2, R3 y el condensador C4 se utilizan para suprimir el "rebote" de los contactos del botón SB1, que funciona de la siguiente manera. Cuando se enciende, aparece un voltaje de aproximadamente 9 V en el diodo Zener VD9, que se usa para alimentar el chip DD1. El condensador C4 permanece descargado. Cuando presiona el botón SB1 en el momento del primer toque de los contactos del botón, el capacitor C4 se carga instantáneamente a través de la resistencia R3. El rebote adicional de los contactos del botón no afecta el voltaje de salida, ya que el capacitor C4 se descarga a través de la resistencia R2 de resistencia mucho mayor. Dispare los interruptores DD1.1 en el momento de la caída de voltaje en la entrada de sincronización (pin 3). El transistor VT2 cambia el doble de veces que los transistores VT1 y VT3. Cuando se presiona el botón SB1, el nodo de conmutación pasa sucesivamente por todos los estados posibles: los relés se desactivan, el relé K1 se activa, el relé K2 se activa, los relés se desactivan, etc. El estado del dispositivo es visualizado por un indicador digital, encendido de acuerdo con el diagrama en la fig. 2. Como en la versión anterior del interruptor, el voltaje permitido U^ de los transistores VT1 y VT3 debe ser de al menos 80 V.
Si es necesario, utilizando otro relé y un botón adicional, puede ensamblar un interruptor para cuatro posiciones y tres direcciones (Fig. 6), que puede usarse, por ejemplo, para cambiar rangos en un generador o medidor de frecuencia. También es posible introducir una indicación digital de la posición haciendo los cambios apropiados en el circuito para incluir los elementos indicadores. PD: Los interruptores 3P3N descritos en el artículo tienen un inconveniente, y es que después de estar en la posición "3", en la que ambos relés están encendidos, solo se pueden cambiar a la posición "1" (es imposible volver a la posición "2"). ). De manera similar, después de colocar el interruptor 4P3N en la posición "4", cuando los tres relés están encendidos, es posible volver a la posición "2" o "3" solo después de haber "estado" previamente en la posición "1". Los relés RES22 utilizados por el autor (pasaporte RF4.500.130) son relés reemplazables de este tipo de ejecución RF4.523.023-02, sin embargo, tienen una corriente de disparo superior (3,5 en lugar de 2,5 mA), por lo que la resistencia de las resistencias conectadas en serie con sus devanados debe reducirse de 13 a 9,1 kOhm Autor: K. Moroz
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