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現在、電子機器にはボタン一つでオン・オフができる電子スイッチが多く使われています。フィールドスイッチングトランジスタとデジタルCMOSマイクロ回路を使用すれば、このようなスイッチを強力で経済的かつ小型にすることが可能です。

単純なスイッチの図を図に示します。 1. トランジスタ VT1 は電子キーの機能を実行し、トリガー DD1 がそれを制御します。デバイスは常に電源に接続されており、単位または数十マイクロアンペアの小さな電流を消費します。

電子スイッチ

トリガーの直接出力がハイ論理レベルの場合、トランジスタが閉じ、負荷は非通電になります。 SB1 ボタンの接点が閉じると、トリガーは反対の状態に切り替わり、出力に低論理レベルが表示されます。トランジスタ VT1 が開き、電圧が負荷に供給されます。ボタンの接点が再び閉じられるまで、デバイスはこの状態を維持します。その後、トランジスタが閉じ、負荷は非通電になります。

図に示されているトランジスタのチャネル抵抗は 0,11 オームで、最大ドレイン電流は 18 A に達する可能性があります。トランジスタが開くゲートドレイン電圧は 4 ～ 4,5 V であることに留意してください。電源電圧が 5. ...7 V の場合、負荷電流は 5 A を超えてはなりません。そうしないと、トランジスタの両端の電圧降下が 1 V を超える可能性があります。電源電圧が高い場合、負荷電流は 10 ... 12 A に達する可能性があります。。

負荷電流が4Aを超えない場合、トランジスタはヒートシンクなしで使用できます。電流が大きい場合は、ヒートシンクが必要になるか、チャネル抵抗の低いトランジスタを使用する必要があります。 Radio の記事「International Rektifier の強力なスイッチングトランジスタ」、2001 年、No. 5、p.45 に記載されている参照表に従って選択することは難しくありません。 XNUMX.

このようなスイッチには、供給電圧が低下するか所定の値を超えた場合の負荷の自動シャットダウンなど、他の機能を割り当てることができます。前者の場合は、充電式バッテリーから機器に電力を供給するときに、過放電を防ぐために、後者の場合は機器を過電圧から保護するために、これが必要になる場合があります。

電圧低下時のシャットダウン機能を備えた電子スイッチの図を図に示します。 2. トランジスタ VT2、ツェナーダイオード、コンデンサ、および抵抗が追加で導入され、そのうちの 4 つ (RXNUMX) が装備されています。

電子スイッチ

SB 1 ボタンを押すと、電界効果トランジスタ VT1 が開き、負荷に電圧が供給されます。コンデンサC1の充電により、最初の瞬間のトランジスタのコレクタの電圧は0,7Vを超えません。ロジックローになります。負荷の電圧がトリマ抵抗で設定した値より大きくなると、負荷を開くのに十分な電圧がトランジスタのベースに供給されます。この場合、トリガーの入力「S」は低論理レベルのままとなり、ボタンは負荷の電源をオンまたはオフにすることができます。

電圧が設定値を下回るとすぐに、トリミング抵抗エンジンの電圧がトランジスタ VT2 を開くのに不十分になり、トランジスタ VTXNUMX が閉じます。この場合、トランジスタのコレクタの電圧は高論理レベルまで増加し、それがトリガの入力「S」に送られます。トリガ出力にもハイレベルが現れ、電界効果トランジスタが閉じます。負荷は非通電になります。この場合にボタンを押すと、負荷は短期間接続され、その後切断されるだけです。

過電圧に対する保護を導入するには、マシンにトランジスタ VT3、ツェナーダイオード VD2、抵抗 R5、R6 を追加する必要があります。この場合、デバイスは上記と同じように動作しますが、電圧が特定の値を超えて増加すると、トランジスタVT3が開き、これによりVT2が閉じ、入力に高レベルが現れます。トリガの「Ｓ」および電界効果トランジスタＶＴ１が閉じる。

図に示されているものに加えて、デバイスは K561TM2 チップ、バイポーラトランジスタ KT342A ～ KT342V、KT3102A ～ KT3102E、および KS156G ツェナーダイオードを使用できます。固定抵抗 - MLT、S2-33、R1-4、同調 - SPZ-3、SPZ-19、コンデンサ - K10 17、ボタン - 自己復帰型の小型のもの。

電子スイッチ

表面実装用の部品 (CD4013 マイクロ回路、バイポーラトランジスタ KT3130A-9 ～ KT3130G-9、ツェナーダイオード BZX84C4V7、固定抵抗 P1-I2、コンデンサ K10-17v) を使用する場合、プリント基板上に配置できます (図 3)。寸法 20x20 mm の片面フォイルグラスファイバー製。実装基板の外観を図に示します。 4.

マシンの確立は、調整された抵抗を使用してデバイス動作の電圧を設定することに要約されます。 C1 の静電容量を増やす必要がある場合があります。コンデンサが High 論理レベルに充電される前に受電デバイスの過渡現象が完了するようにする必要があります。

著者: I. Nechaev、クルスク

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マイケル
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