長い時間間隔を保持するためのデバイス。スキーム、説明

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長い時間間隔を保持するための装置。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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著者は、入手可能な部品からいくつかの単純な時間遅延装置を読者に紹介します。これらのデバイスはタイミング RC 回路を備えたアナログです。彼らは、生成される時間間隔の継続時間を延長できる回路ソリューションを使用しています。

図では、図 1 は、TL431ACLP (DA1) 並列電圧安定化チップ上に組み立てられた単純なタイムリレーの図を示しています。 SB1 ボタンを押すと、電源電圧に近い電圧が抵抗 R1 および R1 を介して DA3 スタビライザーの制御入力に供給され、その結果、スタビライザーはリレー巻線 K1 の回路を閉じます。接点K1.1がトリップしました

溶けたリレーによりボタンがブロックされ、ボタンを解放できるようになります。また、タイミングコンデンサ C1 から抵抗 R1 が切り離され、タイミングコンデンサ C2 はタイミング抵抗 R1.2 を流れる電流によって充電され始めます。リレー接点 KXNUMX はアクチュエータをオンまたはオフにします。

コンデンサが充電されると、DA1 チップのアノードに対する制御入力の電圧が低下します。 2,5 V を下回るとすぐに、リレー K1 のコイルを流れる電流が大幅に減少し、リレーがアーマチュアを解放し、アクチュエータを元の状態に戻します。抵抗 R1 は再びコンデンサ C1 と並列に接続され、コンデンサ C1 を放電します。これで、もう一度 SBXNUMX ボタンを押すことができます。

図に種類と定格が示されている要素を使用します。図１に示すように、約４５分のシャッタースピードが得られた。コンデンサC1と抵抗R45を選択することで変更できます。ただし、この抵抗の抵抗値を大きくすることはお勧めできません。これは、コンデンサ C1 の充電電流における DA2 マイクロ回路の制御入力の不安定な電流の割合が増加するためです。したがって、露光の不安定性が増大する。

長時間遅延デバイス
米。 1.単純なタイムリレーのスキーム

抵抗 R2 の抵抗値を増やすと同時に、デバイスの電源電圧を TL30 シリーズマイクロ回路の最大値である 431 V まで増やすことができます。この場合、コンデンサ C1 は電源電圧以上の定格電圧のものを選択する必要があります。 K1 として、動作巻線電圧が電源電圧と等しいリレーを使用するか、より低い電圧用に設計されたツェナーダイオードをリレー巻線と直列に接続する必要があります。リレー巻線電流は、TL100 シリーズ超小型回路で許容される 431 mA を超えてはなりません。

図では、図2は、同じチップ上に構築された、アクチュエータをオンまたはオフにするための遅延リレーの別の回路を示しています。スイッチ SA1 が「オン」位置に切り替えられると (図の接点の上部グループが閉じ、下部グループが開きます)、コンデンサ C1 は抵抗 R2 を介して充電を開始します。コンデンサの電圧が、ツェナーダイオード VD2 の安定化電圧 (5,6 V)、スタビライザ DA1 のしきい値電圧 (2,5 V)、および抵抗 R3 とダイオード VD1 の電圧降下の合計を超えると、DA1 マイクロ回路はリレー巻線回路 K1 を閉じます。トリガーされたリレーはアクチュエーターの状態を変更します。デバイスは、スイッチ SA1 が元のオフ状態に戻るまで、この状態を維持します。図に示すと、 2 つのタイプと評価の元素の場合、暴露時間は約 XNUMX 時間でした。

長時間遅延デバイス
米。 2. アクチュエータをON/OFFする遅延リレーの図

このようなデバイスのしきい値要素として、TL431シリーズのマイクロ回路ではなく、絶縁ゲートを備えた電界効果トランジスタを使用できます。このようなトランジスタは、ゲート電流が極めて低いことが知られています。これにより、最大数メガオーム、場合によっては数十メガオームの抵抗を持つタイミング抵抗を使用することで、シャッター速度を大幅に向上させることができます。

さらに、たとえば 2N7000 電界効果トランジスタを使用すると、電源電圧を 60 V に高めることができ、必要に応じて、動作巻線電流が 250 mA までの電磁リレーを使用することができます。ただし、トランジスタのゲートとソース間の電圧が -20 V ～ +20 V の許容範囲を超えないよう対策を講じる必要があります。

2N7000 電界効果トランジスタに基づくターンオン遅延リレー回路の例を図に示します。 3. リレー K1 - 巻線抵抗 62,5 オームの輸入 BT シリーズ。図に示されている要素の定格では、約 1 時間の露光時間が得られました。露光間隔のほとんどにおいて、デバイスは電源からの電流を実質的に消費しません。しかし、この間隔の最後の 1 分の 150 では、電流はリレー KXNUMX の動作電流まで徐々に増加します。この期間中、トランジスタ VTXNUMX はアクティブモードにあり、かなりの電力がそこで消費され、間隔のほぼ中央で最大値 (検討中のケースでは約 XNUMX mW) に達し、その後減少します。

長時間遅延デバイス
米。 3.電界効果トランジスタ2N7000のターンオン遅延リレーのスキーム

リレー K1 がトリガーされた後、電流はデバイスの電源電圧とツェナーダイオードの安定化電圧の差をリレー巻線の抵抗で割った値まで増加し続けます。この状態に達すると、スイッチ SA1 によってリレーがオフになるまで、状態は維持されます。

デバイスでは、その図が図に示されています。図４では、前のものと同じアイデアが使用されていますが、動作後の消費電流を削減するために、4 つの安定状態を持つ有極リレー RPS20、バージョン RS4.521.751 が使用されています。 XNUMX つのグループのスイッチング接点があります。

長時間遅延デバイス
米。 4.リレー図

SB1 ボタンを押すと、抵抗 R1 と分圧器 R2R3 を介して電界効果トランジスタ VT1 のゲートに電圧が供給され、このトランジスタが開きます。図で左のリレー K1 の巻線に電圧が印加されると、可動接点が図で下の位置に移動し、SB1 ボタンがブロックされ、コンデンサ C1 と C2 が充電されます。

コンデンサ C1 の充電に必要な時間が経過すると、トランジスタ VT1 が閉じ、リレーの左巻線を流れる電流が停止します。これにより、リレーの接点の状態は変化しません。コンデンサ C2 が充電され、トランジスタ VT2 のドレイン電流がその接点のリレーの右巻線を初期 (回路の上側) 位置に移動させるのに十分な値に達した後、放電抵抗 R1 と R5 がタイミングコンデンサに接続されます。デバイスの電源がオフになります。これで電流は消費されなくなり、コンデンサを放電した後、次に SB1 ボタンを押す準備が整います。

明らかに、図に示す回路に従って組み立てられたデバイスの最大遅延時間は次のようになります。 3と図。 4も同様です。後者の抵抗器 R2 および R3 は、トランジスタ VT1 のゲート・ソース間電圧が許容値を超えないように選択されます。このトランジスタのノードからの長いシャッター速度は必要ないため、バイポーラにすることもできます。この場合、抵抗R2およびR3は、コンデンサC1の充電電流によってトランジスタVT1が飽和モードになることを保証する必要があります。

図では、図 5 は、任意のデバイスを定期的にオンおよびオフにするために使用できる、長時間パルス発生器の図を示しています。基本的に、これらは、前に説明した図による 3 つのデバイスです。これは、2 つの安定状態を持つ有極リレーの使用により、一種のマルチバイブレータを形成します。 1 つの繰り返し時間間隔のそれぞれの継続時間は、回路要素 R3C2 および RXNUMXCXNUMX を選択することによって独立して設定できます。

長時間遅延デバイス
米。 5.長時間パルス発生器のスキーム

安定したシャッタースピードを得るには、説明したすべてのデバイスに安定した電圧を供給する必要があることに注意してください。同じ定格の酸化物コンデンサを取り付けると、製造時期が異なり、製造元が異なるため、シャッタースピードの値に大幅なばらつきが生じます。タイミングコンデンサの漏れ電流と周囲温度の変化は、シャッタースピードに顕著な影響を与えます。したがって、図に示されているタイミング要素の値はすべて近似値です。デバイスのセットアップ時に選択する必要があります。

記載されているデバイスの動作をチェックする際に、動作するまで何時間も待たないようにするために、デバイス内のタイミング抵抗を、図に示されている抵抗または計算された抵抗の 100 ～ 1000 分の XNUMX の抵抗を持つ別の抵抗と一時的に交換することをお勧めします。。デバイスが動作していることを確認し、そのシャッタースピードを測定した後でのみ、一時的な抵抗器を永久的な抵抗器に交換し、必要なシャッタースピードが測定されたシャッタースピードよりも速い回数だけ抵抗を増やします。ただし、タイミング抵抗の抵抗値が高い場合、その抵抗値に対するシャッタースピードの比例関係が崩れる可能性があることに注意してください。その理由は、コンデンサの漏れ電流と超小型回路またはバイポーラトランジスタの入力電流の影響です。

シャッタースピードの終わりの瞬間を見逃さないように、セットアッププロセス中に、ジェネレーターを内蔵したピエゾサウンドエミッターをタイムリレーの出力に接続すると便利です。この場合、彼の合図の前に、他のことを安全に行うことができます。

著者: M. ムラトフ

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