Interrupteur électronique sur transistors à effet de champ. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radioamateur débutant

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Dans le numéro d'août 2002 du magazine Radio, p. 60 a été publié article de V. Polyakov sur l'interrupteur électronique, qui est capable de couper l'alimentation de la charge lorsque la tension de la batterie descend en dessous du niveau autorisé.

Je me suis intéressé à cette idée et j'ai construit ma propre version d'un tel commutateur. Il diffère du prototype en ce que peu de temps avant que la charge ne s'éteigne automatiquement, une LED clignotante commence à clignoter, indiquant que la charge sera bientôt hors tension. L'appareil est fabriqué à partir de transistors à effet de champ et de microcircuits bon marché, ce qui améliore sa charge et ses caractéristiques ergonomiques. Une charge avec une consommation de courant constante allant jusqu'à 0,4 A peut être connectée au commutateur électronique, mais en utilisant un transistor MOS à canal N plus puissant au lieu de commutateurs de courant à microcircuit, le courant de la charge connectée peut être augmenté jusqu'à plusieurs ampères, comme cela sera discuté ci-dessous.

Le schéma de l'appareil est illustré à la fig. une.

Lorsque les contacts du bouton SB2 sont fermés, la charge est alimentée à pleine tension d'alimentation. Grâce à la résistance R3, la tension d'ouverture est fournie à la grille du transistor MOS à canal P VT1. Le transistor s'ouvre, par conséquent, une tension de haut niveau est fournie aux grilles des transistors du microcircuit (broches 1,8 DA1-DA3). Les touches des microcircuits DA1 - DA3, dont chacun est un transistor MOS à canal N haute tension avec une diode Zener de protection à deux anodes dans le circuit grille-source, sont ouvertes. Pour augmenter la capacité de charge et réduire les pertes de puissance et de tension, les trois commutateurs sont connectés en parallèle.

La résistance R1 est sélectionnée de telle sorte que lorsque la tension de la batterie descend en dessous de 7 V (une batterie de sept cellules nickel-cadmium), le transistor VT1 commence à se fermer. La tension sur les portes DA1 - DA3 étant encore assez élevée, ces interrupteurs sont encore complètement ouverts. Dès que la tension source-drain VT1 dépasse la tension d'ouverture de seuil VT2, ce transistor commencera à s'ouvrir, le transistor bipolaire VT3 s'ouvrira également et la LED clignotante HL1 commencera à clignoter vivement.

Avec une diminution encore plus importante de la tension de la batterie, le transistor VT1 se ferme tellement que la tension sur la résistance R4 devient insuffisante pour maintenir les commutateurs DA1-DA3 dans un état de résistance minimale à canal ouvert, ce qui conduit à une fermeture en avalanche de VT1 et DA1. -DA3. La charge est hors tension et la LED cesse de clignoter. Vous pouvez forcer la mise hors tension de la charge en appuyant brièvement sur le bouton SB1.

La résistance de la résistance R2 est choisie de telle sorte que si la LED clignotante commence à une tension de batterie de 7 V, alors la charge est complètement éteinte lorsque la tension de la batterie chute à 6,9 V. Mais les valeurs de ces tensions peuvent être légèrement différent - tout dépend des paramètres des transistors à effet de champ. Si la résistance R2 est prise avec une résistance de 47 kOhm, la LED commencera à clignoter à 7,5 V et l'alimentation de la charge s'éteindra à 7 V. Les condensateurs céramiques C1 et C2 augmentent l'immunité au bruit de l'appareil.

Vous pouvez prendre n'importe quelle résistance de petite taille d'une puissance de 0,05 à 0,25 W, par exemple C1-4, MLT BC, C2-23. Les condensateurs non polaires conviennent aux types K10-7, K10-17, KM-6 ; oxyde - K50-35, K50-24. La LED clignotante peut provenir de n’importe quelle série L36B, L56B, L796B, L816B. Afin de ne pas trop augmenter le courant de décharge moyen de la batterie lors de l'allumage de la LED, il est conseillé d'augmenter la résistance de la résistance R5 à 3 kOhm, et de prendre la LED avec une luminosité accrue. Au lieu d'une LED clignotante, vous pouvez installer, en respectant la polarité, un émetteur sonore piézocéramique avec générateur intégré (NPA17AX, NRA24AX) ; un tel remplacement serait approprié si un appareil « silencieux » est équipé d'un interrupteur électronique : un multimètre, un fréquencemètre, un thermomètre électronique, etc.

Les transistors à effet de champ peuvent être remplacés par n'importe quelle série KP301, KP304, de préférence avec la tension d'ouverture de seuil la plus basse possible. Le transistor bipolaire peut être remplacé par n'importe laquelle des séries KT3102, KT342, KT645. Si vous souhaitez augmenter considérablement la capacité de charge de l'appareil, par exemple pour son utilisation avec un modèle automoteur électrifié, une station de radio, une radio portable, alors il est conseillé de remplacer les microcircuits DA1 - DA3 par un puissant n transistor à effet de champ à canal, par exemple, types KP723G, KP727V, KP736G, IRLZ44. Avec l'un de ces transistors, il est permis de connecter au commutateur électronique un appareil avec une consommation de courant de 3...5 A. Il n'est pas nécessaire d'installer un transistor à effet de champ sur le dissipateur thermique.

En sélectionnant la résistance R1, l'interrupteur peut être configuré à la fois pour une tension de fonctionnement nominale de 9 V - une batterie de sept batteries nickel-cadmium, et pour 12 V - 10 batteries. Lorsque l'appareil est alimenté par une batterie de dix batteries de ce type, l'alimentation de la charge doit être coupée lorsque la tension de la batterie chute à 9,7... 10 V. Si des transistors à effet de champ à canal P avec une source de grille relativement faible Une tension de seuil inférieure à -3 V est utilisée, puis en sélectionnant la résistance R1, l'appareil peut être configuré pour fonctionner avec une tension nominale inférieure, mais pas inférieure à 4,5 V.

L'interrupteur électronique peut être monté sur un circuit imprimé en feuille de fibre de verre unilatérale de dimensions 80x35 mm (Fig. 2).

Le brochage des transistors et des microcircuits est illustré à la Fig. 3.

Auteur : A.Butov, village de Kurba, région de Yaroslavl

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