準センサーリレースイッチ。スキーム、説明

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疑似センサーリレースイッチ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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デバイスの 3 つを作成するときに、3 方向の XNUMX ポジションスイッチ (XNUMXPXNUMXN) が必要でした。このデバイスは小型かつ軽量であるため、スイッチの主な要件の XNUMX つは、最小のスイッチング力でした。機械式スイッチ (バー、押しボタン、スライド) はこの要件を満たしていません。この状況を打開する方法を見つけたのが、電磁リレーとマイクロスイッチをベースに必要なスイッチ回路を備えたスイッチユニットを製作することでした。

準センサーリレースイッチ
図。 1

3P3Nリレースイッチの図を図に示します。 1. 1 つのボタン (SB3 ～ SB1) によって制御され、スイッチングはそれぞれ 2 つのスイッチング接点グループを備えた 1 つのリレー (K1、K4) によって実行されます。そのうちの 2 つはリレーのセルフロックに使用され、他の 1 つは主装置のスイッチング回路に使用されます。このスイッチは、バラストコンデンサ C5、整流器ブリッジ VDXNUMX ～ VDXNUMX、フィルタコンデンサ CXNUMX を含むトランスレスユニットによって電力を供給されます。抵抗 RXNUMX は、スイッチオンの瞬間にブリッジダイオードを流れる電流サージを制限し、出力電圧はツェナーダイオード VDXNUMX によって制限されます。

主装置のスイッチSA1により電源が供給されると、スイッチ電源ユニットの出力には約50Vの電圧が現れ、常閉接点K1.1とLEDには抵抗R1で制限された約2mAの電流が流れます。 HL4。リレー K1 と K2 はオフになります。 HL1 LED が点灯し、スイッチの位置が「1」であることを示します。 SB2 ボタンを押すとリレー K1 が作動します。接点 K1.1 では自動ロック式です。つまり、ボタンを放した後もオンのままです。抵抗R3と点灯しているLED HL2にはリレーの解除電流を超える電流が流れます。接点 K1.2 ～ K1.4 は位置「2」に切り替わります。

SB3 ボタンを押すと、リレー K2 が接点 K2.1 で自己ブロックされ、LED HL3 が点灯し、接点 K2.2 ～ K2.4 がスイッチを位置「3」に切り替えます。位置「1」への移行は、SB1 ボタンを押すことによって行われ、リレー巻線 K1 と K2 への通電が遮断されます。スイッチ切り替え図を図の左下に示します。 1.

詳細については特別な要件はありません。コンデンサ C1 はフィルムノイズ抑制コンデンサです。これは、定格電圧 73 V、容量 17 μF で直列に接続された 0,47 つの K630-2 コンデンサで置き換えることができます。コンデンサ C50 は酸化物 K35-5 または輸入品で、抵抗は任意のタイプです。 VD45.50 ツェナーダイオードを、総安定化電圧 1 V の複数の低電力ツェナーダイオードが直列に接続された回路に置き換えます。リレー K2 および K22 - RES4.500.130 (パスポート RF4.523.023 またはバージョン RF06-48)。動作電圧は 2250 V、巻線抵抗は 2875 ～ 10,5 オーム、動作電流と解放電流はそれぞれ 2,5 mA と 1 mA です。 MP3-3 マイクロスイッチはボタン SB1 ～ SB1 として使用されます。 LED HL3 ～ HL3 - 直径 XNUMX mm の任意の LED、できれば輝度を高めたもの。

スイッチ部分は本体と同じユニバーサルブレッドボードに実装されています。直径 0,5.0,6 ～ XNUMX mm の錫メッキ銅線がリレー端子にはんだ付けされます。これらの新しいピンはブレッドボードの穴に挿入され、リレーをボードにできるだけ近づけた後、そのパッドにはんだ付けされます。ガンを使用して、ホットメルト接着剤を数滴大滴、リレー本体と基板の間の空間に導入しました。冷却後、硬くて機械的に強い構造が得られました。このリレーの設置方法により、リレーを取り付けるためのブラケットを作成したり、XNUMX ダースのワイヤを束ねて接続したりする必要がなくなります。

準センサーリレースイッチ
図。 2

フロントパネルのスペースを節約するために、押しボタンプッシャー SB1 ～ SB3 は LED HL1 ～ HL3 を使用して作成されています。同様のデザインのボタンが、O. シャイダのメモ「LED から作られたボタン」(Radio、1995、No. 9、p. 45) に記載されています。筆者が使用していたブッシュが見つからなかったので、ゲル万年筆の直径4,5mmのカバー付き棒の一部を代用しました。セグメント 3 (図 2) の一端には、深さ 3 mm の直径方向のスロットが作られ、もう一方の側では、LED ハウジングがセグメントの端で止まるまで、LED 2 のリード線が内部に挿入されます。 LED のリード 5 がスロットから引き出され、セグメントに 4 滴のホットメルト接着剤 1 が差し込まれます。硬化後、端がメスでトリミングされます。最後に、LED をデバイス 0,07 のコントロールパネルにこの目的のために設けられた穴に挿入し、その端子を柔軟な取り付けワイヤ MGTF XNUMX によって基板の対応する接触パッドに接続します。このデザインは非常に便利です。ボタンを押すと光り、スイッチの位置を示します。 LED ハウジングが無色のプラスチックでできている場合、LED の放射角を大きくするには、粒子の細かい (「ミクロン」) サンドペーパーで処理してマットな状態にする必要があります。

実践が示しているように、このスイッチは人間工学に基づいており、信頼性が高く、取り付けが簡単であることが判明したため、設計で広く使用しました。その後のデバイスの XNUMX つを製造する際、電源に電力が余っていたため、オンの位置をデジタル表示するスイッチを作成することが決定されました。

準センサーリレースイッチ
図。 3

このスイッチオプションの図を図に示します。 3. このように動作します。電源投入後、リレー K1、K2 の巻線に流れる電流は抵抗 R2、R9 の抵抗値で決まり約 3 mA となり、動作電流より小さく解除電流より大きいため、リレー K1、K1 はオフのままです。これは、インジケータ HG1 に表示される数字 3 から分かるように、スイッチの位置「4」です (その要素「b」および「c」への電圧は、電流制限抵抗 R2、R2 を介して供給されます)。 SB1 ボタンを押すと、その接点が抵抗 R1.1 を閉じ、リレー K7 の巻線を流れる電流が増加し、リレーが動作します。ボタンを放した後も、巻線を流れる電流が解放電流を超えるため、リレーはオンのままになります。スイッチ接点 K1 は要素「c」から電圧を除去し、それを要素「e」および（ダイオード VD2 を介して）「a」、「d」、「g」に供給するため、HG3 インジケータは数字の 2 を点灯します。同様に、ボタンを押すと、SB3がアクティブになり、リレーK2.1のオン状態が維持され、スイッチが位置「6」に移動します。この位置では、電圧が接点K8とダイオードVD1、VD1を介してインジケーターの対応する要素に供給されます。 SB2ボタンでリレーK1、K1の電源回路を遮断すると、スイッチは元の位置「XNUMX」に戻ります。このスイッチのスイッチング回路は、図の図によるスイッチと同じです。 XNUMX. スイッチの操作には、古い事務機器から解体された小型のボタンを使用しました。

このデバイスを再製造するとき、私は困難に遭遇しました。古いビデオ機器にはノーマルオープン（常開）接点のメンブレンボタンがたくさんあったのに、手元にノーマルクローズ（常閉）接点のボタンはありませんでした。これらのボタンの回路は図のように変更されました。 4 (スイッチング回路は同じままです)。

準センサーリレースイッチ
図。 4

このスイッチでは、電源がオンになると、ツェナーダイオード VD5 を流れる電流によってトランジスタ VT1 が開きますが、前のバージョンと同様に、両方のリレーはオフのままです。これは、巻線を流れる電流がリリース電圧をわずかに超えるだけであるためです。現在。 SB2 ボタンを押すとスイッチが「2」の位置に移動し、SB3 ボタンを押すと「3」の位置に移動します。位置「1」に移動するには、SB1 ボタンを使用してトランジスタ VT1 のエミッタ接合を閉じます。この場合、トランジスタが閉じ、リレーは元の状態「1」に戻ります。スイッチの位置を示すには、図に示すように、デジタルインジケータまたは個別の LED をリレー巻線回路の電流制限抵抗と直列に接続して使用できます。 1.

KT815G トランジスタの代替品を選択するときは、スイッチの信頼性の高い動作のために、トランジスタの許容電圧 U^ が少なくとも 80 V である必要があることを考慮する必要があります。

準センサーリレースイッチ
図。 5

場合によっては、たとえばスイッチングを遠隔制御する場合、5 つのボタンをすべての位置で (リングに沿って) 順番に使用することが望ましいことがあります。このようなスイッチの図を図に示します。 2. 抵抗器 R3、R4、およびコンデンサ C1 には、SBXNUMX ボタンの接点の「バウンス」を抑制するためのユニットがあり、次のように機能します。

電源がオンになると、ツェナーダイオード VD9 に約 9 V の電圧が現れ、DD1 マイクロ回路に電力を供給するために使用されます。コンデンサ C4 は放電したままになります。ボタン接触の瞬間に SB1 ボタンを押すと、抵抗 R4 を介してコンデンサ C3 が瞬時に充電されます。コンデンサ C4 ははるかに高い抵抗の抵抗 R2 を介して放電されるため、ボタン接点がさらに跳ねても出力電圧には影響しません。同期入力 (ピン 1.1) での電圧降下の瞬間に DD3 スイッチをトリガーします。トランジスタ VT2 は、トランジスタ VT1 および VT3 の 1 倍の頻度でスイッチングします。 SB1 ボタンを押すと、スイッチングノードは考えられるすべての状態を順番に移行します。リレーの電源がオフになり、リレー K2 がアクティブになり、リレー K2 がアクティブになり、リレーがオフになるなどです。デバイスの状態は次のようになります。図に従ってデジタルインジケータが点灯すると表示されます。 XNUMX.

スイッチの以前のバージョンと同様、トランジスタ VT1 と VT3 の許容電圧 U^ は少なくとも 80 V である必要があります。

準センサーリレースイッチ
図。 6

必要に応じて、別のリレーと追加のボタンを使用して、6 つの位置と XNUMX 方向のスイッチを組み立てることができます (図 XNUMX)。これは、たとえば、発電機や周波数計のレンジの切り替えに使用できます。インジケーター要素をオンにするための回路図に適切な変更を加えることで、デジタル位置表示を入力することもできます。

PS この記事で説明されている 3P3N スイッチには、両方のリレーがオンになる位置「3」に取り付けられた後は、位置「1」にしか切り替えられないという欠点があります (位置「2」に戻ることは不可能です)。同様に、4P3N スイッチを位置「4」に設定した後、2 つのリレーすべてがオンになると、以前に位置「3」に「いた」後でのみ位置「1」または「XNUMX」に戻ることができます。

著者が使用している RES22 リレー (パスポート RF4.500.130) は、このタイプの設計のリレー RF4.523.023-02 と互換性がありますが、解放電流が高く (3,5 mA ではなく 2,5 mA)、そのため接続されている抵抗器の抵抗が大きくなります。巻線と直列にある電流は 13 kΩ から 9,1 kΩ に下げる必要があります。

著者: K.モロズ

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