電界効果トランジスタの電子スイッチ。スキーム、説明

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電界効果トランジスタの電子スイッチ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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ラジオ誌の 2002 年 60 月号、p. XNUMXが公開されました電子スイッチに関する V. Polyakov の記事、バッテリー電圧が許容レベルを下回ったときに負荷への電力をオフにすることができます。

私はこのアイデアに興味を持ち、そのようなスイッチの独自バージョンを作成しました。プロトタイプとの違いは、負荷の自動電源オフの直前に LED が点滅し始め、負荷がまもなく電源を切られることを示している点です。このデバイスは安価な電界効果トランジスタと超小型回路で作られており、負荷と人間工学に基づいたパフォーマンスが向上しました。最大 0,4 A の直流電流消費の負荷を電子スイッチに接続できますが、超小型回路の電流スイッチの代わりにより強力な n チャネル MOS トランジスタを使用すると、接続された負荷の電流を数アンペアに増やすことができます。以下で説明します。

デバイスのスキームを図1に示します。 XNUMX。

FET電子スイッチ

SB2 ボタンの接点が閉じると、全電源電圧が負荷に適用されます。抵抗器Ｒ３を介して、ｐチャネルＭＯＳＦＥＴＶＴ１のゲートに開放電圧が供給される。トランジスタが開くと、高レベルの電圧がマイクロ回路のトランジスタのゲート (ピン 3 DA1 ～ DA1,8) に供給されます。 DA1 ～ DA3 マイクロ回路のキーは、それぞれゲートソース回路に保護用の 1 アノードツェナーダイオードを備えた高電圧 n チャネル MOSFET であり、開いています。負荷容量を増やし、電力損失と電圧損失を減らすために、3 つのスイッチすべてが並列接続されています。

抵抗器 R1 の抵抗値は、バッテリ電圧が 7 V (ニッケルカドミウムセル 1 個からなるバッテリ) を下回ると、トランジスタ VT1 が閉じ始めるように選択されます。ゲート DA3 ～ DA1 の電圧はまだ非常に高いため、これらのキーはまだ完全に開いています。ソース・ドレイン間電圧 VT2 がしきい値開放電圧 VT3 を超えるとすぐに、このトランジスタが開き始め、バイポーラトランジスタ VT1 も開き、点滅する HLXNUMX LED が明るく点滅します。

バッテリ電圧がさらに大きく低下すると、トランジスタ VT1 が閉じすぎて、抵抗 R4 の両端の電圧がキー DA1 ～ DA3 をオープンチャネルの最小抵抗の状態に保つのに不十分になり、その結果、キーのなだれが閉じます。 VT1 と DA1 ～ DA3 の両方。負荷への通電が遮断され、LED の点滅が止まります。 SB1ボタンを短押しすることで負荷電源を強制的にオフにすることができます。

抵抗器R2の抵抗は、LEDの点滅が7 Vのバッテリー電圧で開始され、バッテリー電圧が6,9 Vに低下したときに負荷が完全にオフになるように選択されます。ただし、これらの値は電圧はわずかに異なる場合があります - すべては電界効果トランジスタのパラメータによって異なります。抵抗 R2 の抵抗値が 47 kOhm の場合、LED は 7,5 V で点滅を開始し、負荷電源は 7 V でオフになります。セラミックコンデンサ C1 および C2 により、デバイスのノイズ耐性が向上します。

抵抗器は、C0,05 ～ 0,25、MLT VS、C1 ～ 4 など、2 ～ 23 W の小型電力で使用できます。無極性コンデンサはタイプ K10-7、K10-17、KM-6 に適しています。酸化物 - K50-35、K50-24。点滅するLEDは、L36B、L56B、L796B、L816Bシリーズのいずれかから使用できます。 LED 点灯時にバッテリーの平均放電電流が増えすぎないように、抵抗 R5 の抵抗値を 3 kOhm に増やし、LED の明るさを高めることをお勧めします。点滅する LED の代わりに、極性を観察しながら、ジェネレーターを内蔵した圧電セラミックサウンドエミッター (HPA17AX、HPA24AX) を取り付けることができます。電子スイッチにマルチメータ、周波数計、電子温度計などの「サイレント」デバイスが装備されている場合、そのような交換は適切です。

電界効果トランジスタは、可能な限り低い閾値開口電圧を備えた KP301、KP304 シリーズのいずれかで置き換えることができます。バイポーラトランジスタはKT3102、KT342、KT645シリーズに置き換え可能です。たとえば、電動自走式モデル、ラジオ局、ポータブルラジオなどでデバイスの負荷容量を大幅に増やしたい場合は、DA1 ～ DA3 マイクロ回路を 723 つの強力な回路に置き換えることをお勧めします。 -チャネル電界効果トランジスタ、たとえば、タイプ KP727G、KP736V、KP44G、IRLZ3。これらのトランジスタを使用すると、消費電流 5 ～ XNUMX A のデバイスを電子スイッチに接続することができ、ヒートシンクに電界効果トランジスタを取り付ける必要はありません。

抵抗 R1 を選択することにより、スイッチは公称動作電圧 9 V (ニッケルカドミウム電池 12 個の電池) と 10 V (電池 9,7 個) の両方に設定できます。デバイスがこのような電池 10 個からなる電池で駆動されている場合、電池電圧が 3 ～ 1 V に低下したときに負荷電源をオフにする必要があります。 -4,5 V 未満の電圧が使用される場合、抵抗 RXNUMX を選択することで、デバイスは XNUMX V 以上の低い公称電圧で動作するように構成できます。

電子スイッチは、寸法 80x35 mm の片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板に取り付けることができます (図 2)。

FET電子スイッチ

トランジスタとマイクロ回路のピン配置は図に示されています。 3.

FET電子スイッチ

著者: A.Butov、ヤロスラヴリ地方クルバ村

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