Разделы

В сети

Пользователей: 193
Из них просматривают:
Аналоги: 83. Даташиты: 64. Инструкции: 3. Новости: 14. Остальное: 2. Программы: 2. Производители: 1. Профиль пользователя: 3. Форум: 21.
Участников: 2
Гостей: 191

Google , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

В настоящее время нет объявлений.

Сенсорный выключатель

Написал MACTEP 27.06.2012 22:00:00 (Просмотров: 23183)

Очередная статья из серии "Осторожно: Кашкаров!"

На этот раз автор решил разобраться в работе триггера на ИМС К561ТМ2, создав на нем сенсорный выключатель, и как всегда, ему это не удается. Но он утверждает обратное. Ну что-ж, поможем Кашкарову найти грубейшие ошибки в схеме.

Ну и попытайтесь исправить схему до работоспособного состояния.



Итак, сама статья:


Сенсорный выключатель

Среди сенсорных электронных устройств особое место занимают узлы, питающиеся непосредственно от осветительной сети переменного тока 220 В. Такие устройства содержат минимум деталей, легко повторяемы, не требуют дополнительного источника питания, но, несмотря на свою схемную простоту, не менее эффективны, чувствительны и надежны (не допускают ложных срабатываний), чем их более сложные собратья.
То, что электронное устройство (а тем более сенсорное, где управляющий импульс образуется от наводок переменного напряжения в теле человека) не имеет развязки от сети, теоретически может пугать радиолюбителя из-за кажущейся опасности попадания переменного напряжения сети на тело человека через сенсорный контакт. Эти опасения несостоятельны. Опасности поражения электрическим током от устройства нет, и элементы схемы заземлять не надо. Независимо от фазировки подключения в осветительную сеть (один из проводов сети обычно имеет потенциал земли) устройство абсолютно безопасно. Единственное ограничение: монтаж и проверку устройства надо выполнять при отключенном напряжении, а при подключении устройства к сети нельзя касаться руками и неизолированным инструментом деталей и элементов, имеющих сетевой потенциал. Рассмот-рим схему, приведенную на рис. 1.8.

Сенсорный выключатель
Рис. 1.8. Электрическая схема сенсора с задержкой выключения

Принцип работы устройства не отличается от принципа работы любых электронных узлов, в основе которых имеется триггер (устройство с двумя устойчивыми состояниями). Устройство включит лампу накаливания EL1 от любого прикосновения к контакту Е1 и оставит ее во включенном состоянии до тех пор, пока на сенсор Е1 не будет оказано повторного воздействия. При повторном касании сенсора устройство переключится в другое устойчивое состояние, и лампа накаливания EL1 окажется выключенной. Время нахождения триггера в каждом из двух устойчивых состояний не ограничено, пока на устройство подается питание. Узел триггера собран по классической схеме на логической микросхеме DD1 К561ТМ2. В схеме задействован только один элемент этой микросхемы. С выхода микросхемы DD1 управляющий сигнал поступает на усилитель тока на транзисторе VT2. В эмиттерной цепи транзистора VT2 включен управляющий электрод тринистора VS1. При напряжении на нем более 3 В тринистор открывается и включает лампу накаливания EL1.

Полевой транзистор VT1 имеет большое (в несколько десятков МОм) сопротивление перехода сток-исток-затвор, что препятствует попаданию сетевого напряжения на сенсорный контакт, а резисторы R1 и R2 общим сопротивлением 10 МОм ограничивают ток настолько, что потенциал электрической сети на сенсоре Е1 практически не заметен.

Сенсор Е1 представляет собой пластину из тонкой жести величиной с пятирублевую монету, ее можно взять, например, из декоративного внешнего оформления решеток акустических систем С-30 или аналогичных.
При касании сенсора наведенный на нем переменный электрический потенциал поступает на затвор полевого транзистора VT1 и приводит к его открыванию. Вход С (вывод 3 DD1) шунтирует резистор R3. Триггер перебрасывается при каждом положительном импульсе на входе С. Вследствие этого уровень потенциала на выходе элемента микросхемы DD1 В тот момент, когда на выводе 1 микросхемы DD1 присутствует низкий уровень напряжения, транзистор VT2 закрыт и нагрузка обесточена. При высоком логическом уровне на выходе DD1 роанзистор и тринистор находятся в открытом состоянии, и на нагрузку (EL1) поступает напряжение питания.

Мерцания лампы в данной схеме практически незаметно, так как выпрямление напряжения осуществляется четырьмя диодами, включенными по мостовой схеме.
Транзистор VT1 можно заменить КП501 с любым буквенным индексом, КП7131А9 или микросборками КР1014КТ1, 2VN2120, ZN2120, содержащими аналогичные транзисторы.
Лампа накаливания EL1 рассчитана на напряжение 220-235 В и имеет мощность 7-60 Вт.
Все постоянные резисторы - типа МЛТ-0,5, MF-50, P1-4, Cl-4, С2-26, С2-33 или аналогичные. Оксидный конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Его тип - К50-24, К50-29 или аналогичный. Указанный в схеме стабилитрон VD1 заменяется на стабилитрон КС175А, Д808, Д814А или аналогичные с напряжением стабилизации 6-12 В. Выпрямительные диоды VD2-VD5 заменяются на диоды КД226В, КД258Б, Д112-16 и аналогичные по электрическим характеристикам, при этом их обратное напряжение должно быть не менее 300 В. Вместо дискретных диодов можно применить готовый выпрямительный мост типа КЦ402А, КЦ405А, КЦ407А. В качестве транзистора VT2 можно применить КТ940А-КТ940Г, КТ630А-КТ630В, КТ814Б-КТ814Г. Ток управляющего электрода тринистора VS1 должен быть как можно меньше. Кроме указанного в схеме, может применяться три-нистор Т112-16-х или другой с худшими характеристиками, например типа КУ201К-КУ20Ш, КУ202К-КУ202М.   .
Устройство собирают на монтажной плате и закрепляют в корпусе из диэлектрического материала. При монтаже элементов стремятся к тому, чтобы их выводы имели минимальную длину (для уменьшения влияния помех). Силовую часть монтируют так, чтобы корпуса тринистора и выпрямительных диодов (в случае применения дискретных диодов) не имели контакта с другими элементами, кроме указанных на схеме.

Спектр применения данного устройства весьма разнообразен и ограничивается только фантазией радиолюбителя. Этот электронный узел может включать и автоматически выключать различные электронные приборы с мощностью до 60 Вт. При мощности нагрузки, превышающей это значение, тринистор VS1 устанавливают на теплоотвод, изолированный от корпуса.

 

Кашкаров,  Электронные схемы для "Умного дома", стр. 29-33

 


 

Не забывайте, это нерабочая схема!

Вам предлагается найти причину неработоспособности и устранить!!!

8
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
 Сенсорный выключатель
Практикант
Практикант
Дата регистрации: 24.06.2012
Откуда: Минск
Сообщений: 14
не в сети
Как минимум ошибка в замкнутых выходах триггера, на которых противоположные сигналы.
 Сенсорный выключатель
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7258
не в сети
есть такое... Спишем на очепятку... (Схема "как есть" взята с книги Кашкарова)
там не должно быть соединения. Это одна из ошибок. Давайте дальше изучать ))
 Сенсорный выключатель
Технолог
Технолог
Дата регистрации: 11.11.2011
Откуда: Moscow
Сообщений: 134
не в сети
Если честно, нет времени читать, поэтому поверхностный беглый взгляд.
1. Естественно, точка на схеме между выводом 1 и 2 лишняя, это опечатка.
2. Главное - на сенсор Е1 поступят наводки от сети 50 Гц. На тактовом входе 3 микросхемы будут серии импульсов, триггер будет многократно переключаться, и в каком он окажется состоянии при отнимании пальца, хрен его знает.
(режим данного полевого транзистора не смотрю - некогда, поверю ПОКА Кашкарову на слово, что он будет управляться).
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
там еще куча ошибок, приводящих во многих случаях к неработоспособности схемы.
 Сенсорный выключатель
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2091
не в сети
Открытый транзистор VT2 вместе с управляющим переходом тринистора замыкают питание схемы, напруга упадёт до 2-3В и схема сбросится. Надо резистор ограничительный добавить. Не?
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
надо
 Сенсорный выключатель
Главный Технолог
Главный Технолог
Дата регистрации: 10.01.2011
Откуда: Москва
Сообщений: 473
не в сети
Автор не собирал эту схему сам... Что творится... Пробой транзистора - смертельный исход... Отгорание нуля - смертельный исход...


Если доробатывать схему - надо увеличить ёмкость затвора и поставить диод, иначе будут пульсации на выходе с частотой 50 Гц...
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
ничего не понятно- чего куда вставлять.

На этом ошибки не закончились
 Сенсорный выключатель
Абитуриент
Абитуриент
Дата регистрации: 31.12.2009
Откуда: Орск
Сообщений: 3
не в сети
Если собрать как есть, то как минимум на выводе 14 и выводах 4,6 триггера будет потенциал в 200в. микросхема такого не вынесет и улетит по параболе в дальний угол комнаты громко щелкнув и весело дымя)))
Нужно дорисовать к нижнему по схеме проводу значек массы, т е соединить его с минусовым выводом стабилитрона.
Коллектор транзистора VT2 подключить к + диодного моста через резистор килоом на 100.
R5 убрать.
R4 уменьшить до 1к

Исток полевика подключить к выводу 3 тригера через диод катодом к тригеру
и на ножку 3 и землю поставить небольшой кондер зашунтированный резистором чтобы выпрямить пульсации и избавиться от дребезга
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
Даю намеки:
1. Напряжение стабилизации Д814Б 9 вольт
Минимальный ток стабилизации Iст.мин.,мА 3
Максимальный ток стабилизации Iст.макс.,мА 36
2. Минимальный статический коэффициент передачи тока КТ940А - 25
Максимальное напряжение КЭ 300 вольт.

3. Минимальный ток УЭ для открытия тиристора 40 мА
4. Мощность, выделяемая на R6=... При этом ток через R6 составит ...
 Сенсорный выключатель
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2091
не в сети
Транзистор VT2 коллектором на анод тринистора, плюс добавочный резистор.
Транзистор тогда придётся взять не меньше, чем на 350В.
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 09.03.2011
Откуда: Южный Урал
Сообщений: 27
не в сети
В цепь затвора КП501 напрашивается защитная цепочка (хотя бы стабилитрон с Uстаб не более Uмакс затвора транзистора). Хотя, транзистор работает как истоковый повторитель...Триггер работает в счётном режиме и на тактовом входе "С" надо устранять дребезг (как отмечалось в комментариях - импульсы 50Гц), поэтому не мешало бы установить одновибратор на свободном триггере из этой же ТМ2. Коллектор КТ940А перенести в точку соединения лампы и анода тринистора.
ПЫС ПЫС. Только сейчас обратил внимание на надпись под схемой "...с задержкой выключения". Пардон, откуда тут взяться задержке?
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 01.12.2009
Откуда: Украина, город Севастополь
Сообщений: 20
не в сети
Схема однозначно нерабочая. При выбранных автором элементах тиристор тупо не откроется ни при каких обстоятельствах, так как ему просто не хватит тока на УЭ.
 Сенсорный выключатель
Технолог
Технолог
Дата регистрации: 10.07.2010
Откуда: Крым.Керчь.
Сообщений: 139
не в сети
Стабилитрон не войдёт в режим стабилизации.
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
Стабилитрон как раз и войдет- амплитудный ток через R6 9 мА. Но самое интересное другое- для открытия симистора тока нет вообще. Симистор тогда нужно открывать от анода тиристора через высоковольтный транзистор и балластное сопротивление, ограничивающее токи через транзистор и УЭ на безопасном уровне в случае момента открытия при котором на аноде будет 300 вольт.
По поводу полевика-диод не нужен. Достаточно поставить конденсатор. Он будет быстро заряжаться через открытый полевик и очень медленно разряжаться через R3 и 3 вывод микросхемы.
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 07.10.2008
Откуда:
Сообщений: 27
не в сети
Открыть изображение в новом окне
Параллельно резистору R3 нужно подключить конденсатор, тогда на входе триггера не будет "каши" и название схемы "с задержкой выключения" будет действительно оправданным.
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
Pic, в чем будет задержка выключения проявляться?
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 06.07.2012
Откуда: Москва
Сообщений: 16
не в сети
Привет
1. конечно же замкнутые выводы 1 и 2
2. никакого сопротивления в нагрузку добавлять не надо. питание схемы нормально развязано от нагрузки, при срабатывании питание управляющей схемы просядать не будет.
3. кт940 вроде высоковольтный - смысла никакого, можно и кт815, лучше какой нить дарлингтон. Да и сопротивление в цепи базы поменьше. Для защиты от высокого в случае пробоя тиристора - последовательно диод.
4. входной полевик включен истоковым повторителем - лучше усилителем, а ещё лучше добавить каскад, для образований функции триггера шмидта.
5. ну да, внизу значок земли дорисовать.
в общем то всё.
мда, ещё по току открытия тиристора
практика показывает, что он ниже 40 мА, да и нагрузка говорит об этом же. Надо не забывать, что тиристор то же усилительный элемент, и для коммутации тока, особливо большого, требует и соответствующий управляющий ток. если же мы ограничиваем мощность нагрузки 60 Вт - то и мощность управления может быть снижена. Наверное грубо - но что бы понятно.
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
некоторые Ваши заявления попахивают ярой кошкаровщиной...
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 06.07.2012
Откуда: Москва
Сообщений: 16
не в сети
1. все выражают свои мнения, я выразил своё.
2. обязательно ярлыки навешивать? Вы же тем более модератор!
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
Ярлык навешивается не на Вас, а на ваши местами безграмотные высказывания.
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 06.07.2012
Откуда: Москва
Сообщений: 16
не в сети
"Ярлык навешивается не на Вас, а на ваши местами безграмотные высказывания."
Наверное надо было аргументировано рассматривать каждый вопрос, а не выносить характеристики личности.
ладно - не буду высказываться. Вам - "специалистам" - виднее
:-)
 Сенсорный выключатель
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2091
не в сети
Ну давайте рассмотрим аргументированно.
Пункт 2. Здесь нагрузка ни при чём - при срабатывании источник питания схемы (параметрический стабилизатор R6VD1) будет замкнут переходом коллектор-эмиттер транзистора и управляющим переходом тринистора, соединёнными последовательно. Прямое напряжение на их мало (в сумме где-то вольт 5, а то и меньше), поэтому питание микросхемы просядет до этого напряжения.
Пункт 3. Транзистор предлагается включить коллектором на анод тринистора, поэтому не годится даже КТ940 - допустимое напряжение его 300 В, амплитудное напряжение сети - 311 В, а оно нередко бывает повышенным, поэтому транзистор лучше всего взять не меньше, чем на 400В, запас должен быть).
Насчёт "диода последовательно для защиты в случае пробоя" - не понятно, что и куда.
Пункт 5. Зачем значок земли? Минус питания схемы нельзя соединять ни с корпусом (опасно для пользователя), ни с заземлением - будет КОЗА и мост выгорит.
По тринистору. Он ни с какого боку не усилительный элемент, от прямого тока через управляющий электрод зависит только напряжение включения (напряжение анод-катод, при котором тринистор откроется). Мощность нагрузки здесь ни при чём.

P.S. Вообще, лучше тринистор здесь полевиком заменить, затвор можно непосредственно на выход микросхемы повесить (хотя, резистор R4 лучше оставить, уменьшив до 100-200 Ом), тогда транзистор VT2 будет не нужен.
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 06.07.2012
Откуда: Москва
Сообщений: 16
не в сети
аргументировано
2. здесь написал не корректно, перепутав что от чего зависит и где просядает. признаю.
кстати, никто не написал как выйти из ситуации, а выйти легко. у 561тм2 два триггера, один поставить одновибратором, укоротить управляющий импульс.
3. не наступайте на мои же грабли невнимательности. я никогда не предлагал так включить КТ940.
Диод - в разрыв эмитера КТ940 и тиристора
5. естественно я не предлагал соеденить землю на схеме с землёй физической, разговор можно вести только о соединении минусового вывода С1 и точки соединения сопротивления 2, 3, 5.
Тиристор. Да, это не усилительный элемент. Хотя, если Вы начнёте курс усилителей с самых азов, первое, что предлагается для понимания - аналогия с реле, коммутирующее ток гораздо больший чем идет на управляющую обмотку.
Но, тиристор ещё интересен и тем, что управляющий ток, пусть не линейно, но зависит от тока в нагрузке. По крайней мере в 80-е что то наподобие таких зависимостей мы снимали.
по поводу ПыСы полностью согласен.
не забывайте "Кашкаровская схема" из прошлого. Тогда такого просто не было.
 Сенсорный выключатель
Модератор
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3926
не в сети
Опять так и прет кашкаровщиной.
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 06.07.2012
Откуда: Москва
Сообщений: 16
не в сети
понимаю, хочется потявкать, валяй. в интернете полно уродов, только и делающих, что оскорбляющих собеседников.
безнаказанность и не воспитанность.
особенно прикольно такое читать от модератора. апофеоз общения!
не удивлюсь если меня же ещё и сделают виноватым.
 Сенсорный выключатель
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Рыбница
Сообщений: 2502
не в сети
Никто никого не будет делать виновным, особенно трёхлапого
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 06.07.2012
Откуда: Москва
Сообщений: 16
не в сети
ага
прикольная аватарка
:-)
 Сенсорный выключатель
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2091
не в сети
Цитата:
3. не наступайте на мои же грабли невнимательности. я никогда не предлагал так включить КТ940.

Да это не Вы предлагали, это я в самом начале предложил (11-е сверху сообщение) и ещё кто-то потом...
Это лучше вариант, чем в оригинальной схеме с ограничительным резистором.
Цитата:
Тиристор. Да, это не усилительный элемент. Хотя, если Вы начнёте курс усилителей с самых азов, первое, что предлагается для понимания - аналогия с реле, коммутирующее ток гораздо больший чем идет на управляющую обмотку.

Ну если по аналогии с реле, то да. Но в этом случае и реле, и тиристор можно назвать усилителем с бааальшой натяжкой, да и то в кавычках
Цитата:
Но, тиристор ещё интересен и тем, что управляющий ток, пусть не линейно, но зависит от тока в нагрузке. По крайней мере в 80-е что то наподобие таких зависимостей мы снимали.

Скорее всего, здесь вышла путаница с запирающим обратным током управляющего электрода (УЭ) для запираемого тринистора. Он действительно зависит от тока нагрузки, текущего через открытый тринистор и должен быть не меньше 1/5 тока нагрузки, чтобы тринистор закрылся.
Прямой отпирающий ток УЭ, повторюсь, влияет только на величину напряжения между анодом и катодом, при котором тринистор открывается. Если этот ток равен току спрямления, тринистор превратится в обычный диод с характерной для диода ВАХ.
И если подумать - как ток нагрузки может повлиять на ток отпирания, если при закрытом тиристоре никакого тока нагрузки нет (не считая незначительной утечки)? А вот на ток запирания - да, влияет: чем больше ток нагрузки, тем мощнее должен быть импульс обратного запирающего тока УЭ. Но это справедливо только для запираемых тринисторов (КУ102, например).
 Сенсорный выключатель
Младший сотрудник
Младший сотрудник
Дата регистрации: 23.12.2012
Откуда:
Сообщений: 18
не в сети
Эта статья вновь перепечатана в журнале Электрик № 7-8 за 2012 г., стр. 50-51. И ничуть она не изменилась. Устранена опечатка (соединение ножек 1 и 2 микросхемы) и добавлен параллельно R3 конденсатор.
Заодно в этом же журнале"Электрик № 10 за 2012 г., на стр. 46-47 снова появилась статья-плагиат А. Кашкарова "Измеритель сопротивления кожного покрова для контроля состояния здоровья человека". Первоисточник опубликован в 1977 г. Я. Войцеховским (Радиоэлектронные игрушки)
 Сенсорный выключатель
Абитуриент
Абитуриент
Дата регистрации: 27.12.2012
Откуда:
Сообщений: 3
не в сети
Редакции "Электрика" и "РадиоАматора" мое личное Фу-у-у-у.Так как они плодят наполеончиков типа Кашкаров,Саража,Риштун...
Господа, а может кто-нибудь выложит книгу Я.Войцеховского "Радиоэлектронные игрушки"? Это книга моего детства.
 Сенсорный выключатель
Администратор
Администратор
Дата регистрации: 07.08.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 7258
не в сети
Цитата:
Господа, а может кто-нибудь выложит книгу Я.Войцеховского "Радиоэлектронные игрушки"? Это книга моего детства.


Скачать книгу "Радиоэлектронные игрушки"
 Сенсорный выключатель
Абитуриент
Абитуриент
Дата регистрации: 27.12.2012
Откуда:
Сообщений: 3
не в сети
МАСТЕР позвольте выразить ВАМ искреннюю признательность
 Сенсорный выключатель
Технический Директор
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2091
не в сети
Предохраняйтесь!
Открыть изображение в новом окне

И сразу возник вопрос: стр. 148 "4.1. Преобразователь напряжения
для портативного фонаря
"
Это какая же КЛЛ рассчитана на 150В постоянки или то же самое, 110В переменки? Предлагается применить американскую лампу?
В другом месте вообще стабилитрон обозван туннельным диодом...
Открыть изображение в новом окне

Разное

Интересно

При замене электролитических конденсаторов, кроме соблюдения полярности, не следует значительно превышать допустимое рабочее напряжение.
Например, если конденсатор рассчитан на рабочее напряжение 16 В, то при установке нового той же емкости, но рассчитанного на напряжение 300 В после непродолжительной эксплуатации произойдет его расформовка, и емкость его значительно уменьшится.

Похожие статьи