Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 1 О какой нагрузке идет речь? Да о любой — релюшки, лампочки, соленоиды, двигатели, сразу несколько светодиодов или сверхмощный силовой светодиод- прожектор. Короче, все что потребляет больше 1.

А и/или требует напряжения питания больше 5 вольт. Вот взять, например, реле. Пусть это будет BS- 1. C. Ток обмотки порядка 8.

А, напряжение обмотки 1. Максимальное напряжение контактов 2. В и 1. 0А. Максимальный ток который может пропустить через себя выход контроллера редко превышает 2.

А и это еще считается круто — мощный выход. Обычно не более 1. А. Да напряжение у нас тут не выше 5 вольт, а релюшке требуется целых 1.

Бывают, конечно, реле и на пять вольт, но тока жрут больше раза в два. В общем, куда реле не целуй — везде жопа. Что делать? Первое что приходит на ум — поставить транзистор. Верное решение — транзистор можно подобрать на сотни миллиампер, а то и на амперы. Если не хватает одного транзистора, то их можно включать каскадами, когда слабый открывает более сильный. Поскольку у нас принято, что 1 это включено, а 0 выключено (это логично, хотя и противоречит моей давней привычке, пришедшей еще с архитектуры AT8.

Поставил полевик IRF1010 с надеждой при подаче на затвор (gain) +12в с. Практически то же самое, если в качестве ключа использовать . Тут вам и гальваническая развязка, и замыкаешь что хочешь, хоть постоянный. Итак, симистор сам по себе уже ключ переменного тока. Но если не хватает — ставим полевик(SOT23 и парочка резисторов . Очень большое входное сопротивление ключей на полевых транзисторах фактически обеспечивает гальваническую развязку входных и выходных . Напряжения источников равно 5В, по этому при развязке. Ещё один вариант - поставить ключи на полевиках и схемку управления ими. Еще одна сложность это отсутствие гальванической развязки у.

C5. 1), то 1 у нас будет подавать питание, а 0 снимать нагрузку. Возьмем биполярный транзистор. Реле требуется 8. А, поэтому ищем транзистор с коллекторным током более 8.

А. В импортных даташитах этот параметр называется Ic, в наших Iк. Первое что пришло на ум — КТ3. Оранжевенький такой. Стоит не более одного рубля.

Сделать это лучше всего по даташиту или справочнику. Вот, например, кусок из даташита: Обратите внимание на коллекторный ток — Ic = 1. А (Нам подоходит!) и маркировку выводов. Цоколевка нашего КТ3.

Транзисторный ключ на биполярном транзисторе. Для гальванической развязки цепей управления и питания. Но если взять слишком большой номинал резистора, то полевик будет медленно переключаться. Полевики, щас сам сижу над IRF540 издеваюсь от скуки, блин при. И ГЛАВНОЕ это как у реле развязка цепей (опторазвязка)! Во всех этих топологиях необходимо применять плавающий ключ. Схемы с трансформаторной развязкой наиболее эффективны при относительной . Гальваническая развязка с коммутируемой электрической цепью. Для более мощных реле можно применить ключ, реализованный на полевом.

Если смотреть на его лицевую сторону, та что с надписями, и держать ножками вниз, то выводы, слева направо: Эмиттер, Колектор, База. Берем транзистор и подключаем его по такой схеме: Коллектор к нагрузке, эмиттер, тот что со стрелочкой, на землю.

А базу на выход контроллера. Транзистор это усилитель тока, то есть если мы пропустим через цепь База- Эмиттер ток, то через цепь Колектор- Эмиттер сможет пройти ток равный входному, помноженному на коэффициент усиления hfe. Что то около 3. 00, точно не помню. Сопротивление в базовой цепи равно 1.

Ом. Значит ток, по закону Ома, будет равен 5/1. А или 0. 5м. А — совершенно незначительный ток от которого контроллер даже не вспотеет. А значит наша релюха получит питание сполна. Все счастливы, все довольны? А вот нет, есть тут западло.

В реле же в качестве исполнительного элемента используется катушка. А катушка имеет неслабую индуктивность, так что резко оборвать ток в ней невозможно.

Если это попытаться сделать, то потенциальная энергия, накопленная в электромагнитом поле, вылезет в другом месте. При нулевом токе обрыва, этим местом будет напряжение — при резком прерывании тока, на катушке будет мощный всплеск напряжения, в сотни вольт. Если ток обрывается механическим контактом, то будет воздушный пробой — искра. А если обрывать транзистором, то его просто напросто угробит. Надо что то делать, куда то девать энергию катушки.

Не проблема, замкнм ее на себя же, поставив диод. При нормальной работе диод включен встречно напряжению и ток через него не идет. А при выключении напряжение на индуктивности будет уже в другую сторону и пройдет через диод. Правда эти игры с бросками напряжения гадским образом сказываются на стабильности питающей сети устройства, поэтому имеет смысл возле катушек между плюсом и минусом питания вкрутить электролитический конденсатор на сотню другую микрофарад. Он примет на себя большую часть пульсации. Но можно сделать еще лучше — снизить потребление. У реле довольно большой ток срывания с места, а вот ток удержания якоря меньше раза в три.

Кому как, а меня давит жаба кормить катушку больше чем она того заслуживает. Это ведь и нагрев и энергозатраты и много еще чего.

Берем и вставляем в цепь еще и полярный конденсатор на десяток другой микрофарад с резистором. Что теперь получается: При открытии транзистора конденсатор С2 еще не заряжен, а значит в момент его заряда он представляет собой почти короткое замыкание и ток через катушку идет без ограничений. Недолго, но этого хватает для срыва якоря реле с места.

Потом конденсатор зарядится и превратится в обрыв. А реле будет питаться через резистор ограничивающий ток.

Резистор и конденсатор следует подбирать таким образом, чтобы реле четко срабатывало. После закрытия транзистора конденсатор разряжается через резистор. Из этого следует встречное западло — если сразу же попытаться реле включить, когда конденсатор еще не разрядился, то тока на рывок может и не хватить.

Так что тут надо думать с какой скоростью у нас будет щелкать реле. Кондер, конечно, разрядится за доли секунды, но иногда и этого много. Добавим еще один апгрейд. Драйвер На Wifi Для Ноутбука Dell Inspiron 3521. При размыкании реле энергия магнитного поля стравливается через диод, только вот при этом в катушке продолжает течь ток, а значит она продолжает держать якорь. Увеличивается время между снятием сигнала управления и отпаданием контактной группы.

Надо сделать препятствие протеканию тока, но такое, чтобы не убило транзистор. Воткнем стабилитрон с напряжением открывания ниже предельного напряжения пробоя транзистора. Из куска даташита видно, что предельное напряжение Коллектор- База (Collector- Base voltage) для BC5. Вкручиваем стабилитрон на 2. Profit! В итоге, мы обеспечиваем бросок напряжения на катушке, но он контроллируемый и ниже критической точки пробоя. Тем самым мы значительно (в разы!) снижаем задержку на выключение. Вот теперь можно довольно потянуться и начать мучительно чесать репу на предмет того как же весь этот хлам разместить на печатной плате.

Но это уже инженерное чутье и приходит с опытом. Разумеется вместо реле можно воткнуть и лампочку и соленоид и даже моторчик, если по току проходит. Реле взято как пример. Ну и, естественно, для лампочки не потребуется весь диодно- конденсаторный обвес. Пока хватит. В следующий раз расскажу про Дарлингтоновские сборки и MOSFET ключи.