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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Interruptores de potencia cuasisensoriales. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / radiocomunicaciones civiles La facilidad de uso de los equipos de radio es uno de sus indicadores de calidad indispensables. Este artículo describe una mejora simple que le permitirá utilizar de manera más eficiente las capacidades de la radio. La mayoría de las radios pequeñas utilizan interruptores de encendido combinados con un control de volumen. Esta solución simplifica el diseño, pero resulta inconveniente en la práctica. Para apagar el receptor hay que girar el mando de control de volumen, violando el control de volumen previamente establecido, y dedicar un tiempo a ajustar el mismo nivel al encenderlo, cabe destacar que hace unas décadas, un sistema similar El interruptor, combinado con uno de los controles, se usaba ampliamente en equipos de radio domésticos, pero hoy en día está claramente obsoleto. Los equipos modernos se controlan de manera diferente: mediante convenientes interruptores cuasi táctiles, cuando un microprocesador procesa el impulso de un botón de tiro corto. Por supuesto, los receptores simples no tienen control por microprocesador; sin embargo, se puede incorporar un interruptor de encendido, controlado presionando ligeramente un botón, ensamblando un dispositivo simple usando una de las opciones propuestas a continuación. Las radios de bolsillo funcionan principalmente con dos elementos de dedo tipo AA de capacidad limitada. Esto impone requisitos bastante estrictos al dispositivo que se está desarrollando en términos de eficiencia y ausencia de pérdidas de voltaje en el circuito de conmutación. Además, las dimensiones del bloque de interruptores deben ser mínimas para permitir su integración en el cuerpo de un receptor en miniatura. En la figura 1 se muestra un posible circuito de un interruptor cuasi-sensor que satisface dichos requisitos. 564. Se basa en un disparador de conteo realizado en uno de los dos disparadores D del microcircuito K2TM1. El disparador se obtiene conectando la salida inversa a la entrada de información D, lo que convierte la entrada del reloj C en una de conteo. La señal de salida del disparador se envía a la base del interruptor de transistor VT1 a través del LED HL1, que sirve como indicador de encendido. El interruptor SA1 es el interruptor de radio estándar antes mencionado, combinado con un control de volumen (no se muestra en el diagrama). El botón SB1 controla el interruptor cuasi táctil: su contacto de cierre conecta el "más" de la fuente de alimentación a la entrada C del disparador DD1, formando un pulso de conteo. El potencial cero inicial en esta entrada está determinado por el circuito R1CXNUMX, que, además, evita posibles interferencias y rebotes de contactos.
El funcionamiento del dispositivo se basa en la lógica del disparador: su estado de salida cambiará al opuesto cada vez que se reciba una caída de voltaje de pulso positivo en la entrada C. Supongamos que el estado inicial del flip-flop es tal que su salida directa es log. 1. Entonces el voltaje base-emisor del transistor VT1 es cero, el transistor está cerrado y la radio está apagada. Cuando presiona el botón SB1, el frente del pulso en la entrada C coloca el disparador en el estado log 0. Al mismo tiempo, el pin. El voltaje de 1 microcircuito está cerca del voltaje de suministro. A lo largo del circuito LED HL1 - la unión B-E del transistor, comienza a fluir una corriente suficiente para encender el LED y abrir el transistor VT1 - la carga (receptor) a través de la baja resistencia E-K se conectará a la fuente de alimentación. Al mismo tiempo, el LED HL1 indica que la radio está encendida. La siguiente pulsación del botón SB 1 devuelve el disparador a su estado original, el transistor VT1 se cierra, el LED HL1 se apaga y el receptor se apaga. Puede permanecer en este estado indefinidamente, hasta la próxima pulsación del botón SB1. La energía consumida por el chip DD1 (estructura CMOS) en modo estático es insignificante. Como resultado, en el estado "apagado" el dispositivo prácticamente no consume corriente. En el estado "encendido", con el transistor VT1 abierto, el consumo total de corriente aumenta en no más de 1 mA, pero el LED indicador de encendido también funciona, una característica que merece atención. Se obtienen costos bajos y, por lo tanto, alta eficiencia mediante el uso del transistor KT208V, que tiene un voltaje de saturación bajo: el valor normalizado a una corriente de 300 mA es 0,3 V, y medido a una corriente de 25 mA no superó 0,05 v. El interruptor, cuyo diagrama se muestra en la figura, tiene una eficiencia aún mayor. 2. Aquí, se utiliza como elemento de conmutación un transistor de efecto de campo especial KP505A con un voltaje de umbral bajo y una resistencia de canal abierto del orden de décimas de ohmio. Su circuito de control de puerta aislado tiene una impedancia de entrada infinitamente grande y, por lo tanto, no consume corriente. Gracias a esto, además de las características del microcircuito, se garantizan propiedades similares a las de un interruptor mecánico: consumo de energía "cero" en ambos modos, sin pérdidas en el estado cerrado del "contacto".
De acuerdo con su estructura, el transistor de efecto de campo VT1 está conectado al espacio del cable de alimentación "negativo". Está abierto cuando está en el pasador. 1 chip tiene un nivel alto y está cerrado, en el estado opuesto. El resto del funcionamiento del dispositivo no difiere del anterior. Aunque el límite de voltaje inferior normalizado para los chips lógicos CMOS es de 3 V, el disparador funciona de manera estable cuando el voltaje de suministro cae a 1,5 V, y en este caso no importa cierto deterioro en el rendimiento (rendimiento y otros). Si selecciona el transistor VT1 para el dispositivo de acuerdo con el diagrama de la Fig. 1 con el parámetro h21e>200, y para el dispositivo según la Fig. 2 - con un voltaje umbral mínimo (-1,6 V), luego el interruptor según el diagrama de la Fig. 1 está operativo cuando la tensión de alimentación se reduce a 1,8 V, y según la Fig. 2 - hasta 1,6 V. Sin seleccionar transistores, ambos dispositivos funcionan bien en el rango de 2...3 V. Se permite un voltaje ligeramente mayor en el interruptor según el diagrama de la Fig. 1 puede explicarse por la presencia del LED HL1, pero también hay una ventaja: el LED sirve como indicador de encendido del receptor y de batería baja: las baterías deben cambiarse cuando se agota.
El microcircuito se puede reemplazar por uno similar de la serie 561, pero esto aumentará las dimensiones y requerirá reelaboración de la placa de circuito impreso. El transistor KT208 es aplicable con el índice de letras E. El mejor reemplazo para él es el KT529A. Botón SB1: de carrera corta, no fijo, de equipos de radio importados, dimensiones 6x6x3 mm con una varilla de 3 mm de diámetro. Es conveniente porque puede tener varillas de diferentes longitudes. Por supuesto, puedes utilizar otros botones, incluidos los domésticos (por ejemplo, el microinterruptor MP7). El LED HL1 debe tener un brillo máximo con una corriente de 1 mA. Los LED rojos importados dan buenos resultados aquí. No es aconsejable utilizar emisores de otro color, ya que tienen una mayor caída de tensión directa y un menor brillo. Resistencia - MLT-0,125, condensador - cualquier cerámica en miniatura. Dispositivo según la Fig. 2 se ensambla en una placa de circuito impreso de una cara utilizando el método de montaje en superficie (Fig. 3). La placa de circuito impreso está conectada mediante cables flexibles a la batería y los terminales más y menos a la placa del receptor. El interruptor de alimentación estándar SA1 se deja en el circuito (está constantemente cerrado), no interfiere con el funcionamiento del dispositivo cuasisensorial y, en ocasiones, puede resultar útil, por ejemplo, durante el almacenamiento prolongado del receptor, el transporte. , etc. Una condición obligatoria para conectar el dispositivo es desconectar uno de los buses de alimentación del receptor directamente en el compartimento de la batería: positivo - para el dispositivo según el diagrama de la Fig. 1 y negativo - para el dispositivo según el diagrama de la Fig. 2. Los interruptores no requieren configuración. La integración en un receptor de radio consiste en instalar un tablero terminado (por ejemplo, sobre soportes) en cualquier espacio libre de modo que la varilla sobresalga 1,5...2 mm por encima de la superficie de la carcasa, en la que se realiza un orificio con un diámetro de 3,5 mm. debe estar preperforado. El botón mencionado no requiere pulsadores especiales, aunque, si se desea, por supuesto, se pueden fabricar con fines decorativos. La confiabilidad de los dispositivos desarrollados es muy alta: durante todo el período de funcionamiento, el receptor de radio de transistores no tuvo falsas alarmas ni otras fallas. El ámbito de uso de los dispositivos es mucho más amplio que el de los receptores de pequeño tamaño. Pueden funcionar normalmente con una tensión de alimentación de 9...12 V, para ello sólo se utiliza el circuito mostrado en la Fig. 1 conecte una resistencia limitadora entre el cátodo del LED HL1 y la base del transistor VT1 hasta que la corriente en este circuito alcance 1 mA. Con una tensión de alimentación de 9 V, puede ser necesario seleccionar el condensador C1 para un funcionamiento claro. La potencia del equipo conmutado depende de la corriente permitida a través del transistor VT1, que es igual a 150 mA o 1 A con el transistor KT529A (ver Fig. 1) y 1,4 A (ver Fig. 2), respectivamente. Autor: A.Pakhomov, Zernograd, región de Rostov
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