logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Przełącznik napięcia zasilania z narastaniem tego napięcia.

potok_elektroda 02 Lis 2009 14:58 2794 17
REKLAMA
  • #1 7205832
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Witam! Mam schemat wyłącznika napięcia zasilającego obciążenie. Obciążeniem jest cewka powietrzna sterująca kontaktronem. Ideą jest aby włączanie włączenie napięcia następowało nie gwałtownie (możliwość "odbicia" styków). Spotkałem się z takim schematem jednak jako, że nie jestem elektronikiem prosiłbym o pomoc w wytłumaczeniu schematu oraz odpowiedzi na pytania:
    1) ogólna zasada działania, jak to działa?
    2) czy nie można zastosować tranzystora npn, jeśli tak to czy mógłbym prosić o schemat, któreś z rozwiązań jest lepsze i dlaczego?
    3) chcąc ustalić czas narastania napięcia na kilka, kilkanaście ms, rozumiem, że sterują nim poprzez dobór wartości kondensatora C oraz rezystora R1?
    4) Czy rezystor R2 służy do rozładowania kondensatora po zwarciu przełącznika i jak go dobrać?
    5) dlaczego nie można by tego zrobić przy pomocy 2 elementów R i C?
    6) w jaki sposób dobiera się tranzystor?
    Przełącznik napięcia zasilania z narastaniem tego napięcia.
    Dziękuję za odpowiedzi!
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #2 7206182
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    To skoro nie jesteś elektronikiem to po co ci znajomość zasady działania?

    W spoczynku kondensator jest naładowany do napięcia zasilania.
    Załączenie włącznika rozpoczyna proces rozładowania kondensatora głownie przez R2. W tym samym czasie tranzystor zaczyna się stopniowo otwierać.
    A przez to napięcia na kolektorze stopniowo narasta aż do ustabilizowania się warunków w zależności od parametrów obwodu (wartości rezystorów) .
  • REKLAMA
  • #3 7206266
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Nie jestem elektronikiem ale pewne podstawy mam, co nie przeszkadza w próbie zrozumienia problemu. Jak widać interesują mnie rzeczy wyszczególnione w punktach. Mimo to dziękuję za jakiś odzew.
  • Pomocny post
    #4 7206419
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    AD3. Głownie od C1 i R2. I tak da się zbudować wersje z npn.
    Wystarczy ten schemat "odwrócić" czyli zamienić tranzystor na npn i tam gdzie był plus będzie teraz masa a tam gdzie była masa będzie plus zasilania.

    AD4. R2 trzeba dobrać tak by po ustabilizowaniu się warunków tranzystor był nasycony. Czyli zazwyczaj R2 ≤ 10...50*Rload

    AD6. Tranzystor musi wytrzymać maksymalny prąd jaki będzie płyną przez cewkę.
  • #5 7206569
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Rozumiem, że jeśli kondensator będzie naładowany to napięcie U be będzie równe 0V więc nie będzie prądu kolektora. Jeżeli kondensator się rozładuje do końca wtedy napięcie U be zależy od rezystora R1 na którym spadek powinien wynosić ok. 0.7V (spolaryzowanie w kierunku przewodzenia złącza pn emiter baza) - jak to wyliczyć? Nie rozumiem zapisu wartości rezystora R2? Wtedy wiedziałbym jak wyliczyć kondensator po prostu stała czasowa 1/2piRC. Nie mogę sobie wyobrazić działania tranzystora npn wtedy non stop podłączone byłoby napięcie do cewki sterującej? jak rozumieć wtedy rezystor R1.
  • Pomocny post
    #6 7206751
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    Widać ze z tranzystorem pnp też masz problemy.
    Tranzystor pnp po otwarciu "zwtera" do plusa a npn "zwiera" do masy.
    I do otwarcie PNP potrzebna jest droga do masy dla prądu bazy.
    A by otworzyć NPN potrzeba jest drogo od plusa dla prądu bazy

    Co do schematu na npn to zobacz :
    Przełącznik napięcia zasilania z narastaniem tego napięcia.

    Co do R2, zakładając ze cewka ma rezystancję 1KΩ R2 nie może być większa od
    R2 ≤ 10÷50 *1KΩ = 10KΩ...50KΩ
    Więc nie możemy dać R2 większej niż 50KΩ

    Aha i stała czasów to t=R*C
  • #7 7207028
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Stała czasowa - mój błąd zgadza się. Rozumiem to otwieranie i "zawieranie" (próbowałem to zrozumieć na podstawie teorii i polaryzacji złącz w tranzystorze zaporowo bc i w kierunku przewodzenia be, czyli w przypadku nie otwarcia tranzystora ładunek gromadzi się na kondensatorze i dopóki się on nie naładuje do pewnej wartości to tranzystor będzie jeszcze przewodził i analogicznie przy rozładowywaniu? To w takim razie do czego służy rezystor R1? Czy kupując tranzystor wystarczy sprzedawcy informacja o rodzaju tranzystor pnp, npn i wartości prądu kolektora?
    Skąd się bierze ta wartość R2 <= 10..50*Robc z charakterystyki tranzystora?
    Dziękuję za dotychczasową pomoc.
    Jeśli nie nadużył bym Twojego czasu to może mógłbyś "rzucić" pomysł rozwiązania tego samego układu tylko oprócz załączania ręcznego dodać jeszcze przełączanie przy pomocy portu drukarki (tam o ile się nie mylę jest ok. 3,5V). Czy zadziałałby sam tranzystor npn baza do 3,5V emiter pod rezystorem R2 a kolektor do masy? Czy jakieś elementy byłyby potrzebne i co w takim przypadku ze wszystkimi masami? Chyba że są gotowe przełączniki elektroniczne i na 3,5 V i na w ogóle na te 6 V zamiast całego ukladu tylko z określonym czasem reakcji?
  • REKLAMA
  • Pomocny post
    #8 7209317
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    Zapomni o tych złączach i elektronach.
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1095415.html#5523230
    R1 zapewnia właściwy prąd ładowania kondensatora i sprawia ze baza tranzystora po rozwarciu włącznika nie "wisi w powietrzu". I dobieramy go tak by R1=0.1...0.2*R2.
    Wartość R2 dobieramy tak by nasycić tranzystor i dlatego taka a nie inna zależność.
    Zobacz sobie ten temat
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic1156260.html#5802823

    A tak w ogóle to po co ci to "narastanie". Ja jakoś nie wiedzę konieczności jego stosowania.
  • #9 7209433
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Z tym narastaniem chodzi o to, że przy gwałtownym włączeniu napięcia na cewkę od razu mamy maksymalną siłę działającą na styki kontaktronu i potrafi on wtedy "odbijać", z tym, że nie wiem jak to jest w praktyce, jeśli to tylko teoria to w takim razie cały układ byłby zbędny (wtedy bezpośrednie połączenie cewki i zasilana jest bezpieczne?), a jeśli to w praktyce jest prawdą to wydaje mi się, że takie "odbijanie" nie wpływałoby zbyt dobrze na kontaktron.
    "czyli w przypadku nie otwarcia tranzystora ładunek gromadzi się na kondensatorze i dopóki się on nie naładuje do pewnej wartości to tranzystor będzie jeszcze przewodził i analogicznie przy rozładowywaniu?"
    "oprócz załączania ręcznego dodać jeszcze przełączanie przy pomocy portu drukarki (tam o ile się nie mylę jest ok. 3,5V). Czy zadziałałby sam tranzystor npn baza do 3,5V emiter pod rezystorem R2 a kolektor do masy? Czy jakieś elementy byłyby potrzebne i co w takim przypadku ze wszystkimi masami? Chyba że są gotowe przełączniki elektroniczne i na 3,5 V "
    Rozumiem jak i dlaczego dobiera się rezystor R2. Nie rozumiem natomiast stwierdzenia, że baza wisi w powietrzu (nie jest zamknięty obwód?). o,1 .. 0,2*R2 rozumiem, że po prostu jest wynikiem praktyki? Czy też ma swoje uzasadnienie? Nie wiem czemu tam nie może być po prostu przerwa czyli bez połączenia bazy ze źródłem zasilania?
    Dziękuję za dotychczasową cierpliwość i wytrwałość.
  • Pomocny post
    #10 7211404
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    Trochę dziwne podejście to tematu, z reguły drgania styku likwidując się bezpośrednio na elemencie załączającym (kontaktronie). I w czym te drgania miałby by zaszkodzić kontaktronowi to nie wiem.
    http://www.labbookpages.co.uk/electronics/debounce.html
    A tak w ogóle to co to za cewka ile ma zwojów?.
    I nie lepszym rozwiązaniem był by transoptor, choć w sumie nie wiem co to za urządzenie. Zresztą problem sterowania z portu możesz rozwiązać za pomocą transoptora.

    Co do "wiszącej bazy" to w chwili gdy przełącznik jest rozłączony bez rezystora R1 baza jest na nieustalonym potencjale. Nie możemy określić jaki potencjał ma baza i czy tranzystor na pewno się wyłączy. Rezystor R1 "podciąga" bazę do plusa.
    A wiec po rozłączeniu wyłącznika i naładowaniu kondensatora baza będzie na potencjale źródła napięcia. Więc tranzystor na pewno będzie zatkany. Zresztą w tym układzie R1 pomaga naładować kondensator. Ale za mała wartość R1 spowoduje ze tranzystor się nie włączy i dlatego tak zależność R1=0.1...0.2*R2.
  • REKLAMA
  • #11 7211576
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Cewka jest wyciągnięta ze starego przekaźnika 'K 8 401-1' 6V, nie wiem ile ma zwojów i nie bardzo mogę znaleźć. Nie wiem w czym takie 'odskakiwanie' przeszkadza po prostu tak słyszałem - wydaje mi się, że chodzi pewnie o pewne opóźnienie w zadziałaniu kontaktronu.
    W takim razie czy można na cewkę podać bezpośrednio 6V bez żadnych dodatkowych elementów przez przełącznik?
    Jeśli chodzi natomiast o sterowanie z portu drukarki to myślałem o jakimś przełączniku sterowanym napięciem z portu połączonym równolegle z przełącznikiem mechanicznym.
    Pytanie poza konkursem brzmi jeśli chciałbym już zakupić tranzystor to w jaki sposób jakie wartości podaję oprócz max. prądu kolektora i typu?
  • Pomocny post
    #12 7213805
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    potok_elektroda napisał:

    W takim razie czy można na cewkę podać bezpośrednio 6V bez żadnych dodatkowych elementów przez przełącznik?

    Tak wystarczy sama cewka i dioda zaporowo równolegle do cewki.

    potok_elektroda napisał:

    Pytanie poza konkursem brzmi jeśli chciałbym już zakupić tranzystor to w jaki sposób jakie wartości podaję oprócz max. prądu kolektora i typu?

    W sklepie trzeba podać typ tranzystora.
    I dla twojej cewicki wystarcz zwykły tranzystor małej mocy np. BC558B
  • #13 7213980
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Aha, rozumiem z tą diodą tylko teraz mam pytanie bo wyczytałem, że potrzebny jest tranzystor do ograniczenia prądu podawanego na cewkę czyli nagrzewania się jej po "rozruchu". Czy to nagrzewania będzie aż tak duże przy cewce ok. 225Ω i 6V zasilaniu? Czy może sam przełącznik mechaniczny wystarczy?
  • Pomocny post
    #14 7214179
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    Jakie znowu nagrzewanie ?
    Co do prądu to prąd cewki będzie wynosił ok:
    I=U/R=6V/225=27mA więc nie ma cie co przejmować prądem cewki.
    Wystarczy sam przełącznik mechaniczny.
  • #15 7214306
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    No i proszę na koniec okazało się, że mogę zrobić po swojemu po najprostszej linii. Nie rozumiem dlaczego pewien jegomość w sklepie elektronicznym chciał mi wcisnąć ten schemat.
    Pozostaje jeszcze załączanie tejże cewki z portu drukarki czy nada się do tego jakiś malutki przekaźnik (cewka zasilana z portu) oraz czy również w tym przypadku zastosować należy diodę równolegle do cewki przekaźnika? O jakiej diodzie mówimy, tzn. jakie napięcia mogą się indukować?
  • Pomocny post
    #16 7214598
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    potok_elektroda napisał:

    Pozostaje jeszcze załączanie tejże cewki z portu drukarki czy nada się do tego jakiś malutki przekaźnik (cewka zasilana z portu) oraz czy również w tym przypadku zastosować należy diodę równolegle do cewki przekaźnika?

    Nie znam obciążalności prądowej portu, więc może zastosuj transoptor.
    Albo rozglądnij się za jakimś przekaźnikiem który nie bierze więcej niż 10mA.
    Co do diody, to niektóre przekaźniki mają tą diodę już wbudowaną. Jak niema to trzeba dać.

    potok_elektroda napisał:

    O jakiej diodzie mówimy, tzn. jakie napięcia mogą się indukować?

    Jak dasz diodę to napięcie jakie się za indukuje w cewce będzie równe napięciu przewodzenia diody czyli ok 0.7V.
    Więc wystarczy zwykła dioda prostownicza np. 1N4001
  • #17 7214742
    potok_elektroda
    Poziom 10  
    Posty: 16
    Rozumiem! Znalazłem info, że z cewką bezpośrednio połączoną nie należy kombinować bo nigdy nic nie wiadomo. Dostałem link http://wkretak.pl/wp-content/grafika/bezpiecznelpt/schem1.jpg moje pytanie brzmi rezystor R3 służy do podania odpowiedniego prądu na bazę żeby ją przesterować (stan nasycenia - czy jakoś specjalnie się go dobiera? oblicza jaki powinien być prąd bazy? analogicznie jak w postach wyżej?), rezystor R2 żeby baza nie wisiała w powietrzu(liczony jak w postach wyżej?), a rezystor R1? Czy jest to jakieś ograniczenie prądu transoptora czy raczej ochrona portu?
  • Pomocny post
    #18 7215092
    jony
    Specjalista elektronik
    Posty: 7542
    Pomógł: 1821
    Ocena: 881
    potok_elektroda napisał:
    moje pytanie brzmi rezystor R3 służy do podania odpowiedniego prądu na bazę żeby ją przesterować (stan nasycenia - czy jakoś specjalnie się go dobiera? oblicza jaki powinien być prąd bazy? analogicznie jak w postach wyżej?),

    Tak chodzi o nasycenie i jednoczesne ograniczenie prądu bazy, dobiera się go zawsze tak samo.

    potok_elektroda napisał:

    rezystor R2 żeby baza nie wisiała w powietrzu(liczony jak w postach wyżej?),

    Tak, a co do obliczeń to tu mamy większą swobodę w wyborze tego rezystora.
    Możesz go zostawić albo zwiększyć do 10K

    potok_elektroda napisał:
    rezystor R1? Czy jest to jakieś ograniczenie prądu transoptora czy raczej ochrona portu?

    Rezystor R1 ogranicza prąd diody i dobiera się go tak by prąd diody był w przedziale 10mA...20mA
    Dla PC817 odczytujemy z noty Uf=1.4V
    http://www.iele.polsl.pl/elenota/Sharp/tec_datasheet_pc817series.pdf
    I obliczamy
    R1=(Uzas-UF)/If=(5V-1.4V)/10mA=360Ω

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy układu przełącznika napięcia zasilającego cewkę powietrzną sterującą kontaktronem, z funkcją łagodnego narastania napięcia, aby zapobiec "odbiciu" styków. Układ opiera się na tranzystorze PNP, kondensatorze i rezystorach, które tworzą stałą czasową decydującą o czasie narastania napięcia. Kondensator jest naładowany do napięcia zasilania, a po załączeniu przełącznika rozładowuje się przez rezystor R2, stopniowo otwierając tranzystor i zwiększając napięcie na kolektorze. Rezystor R1 pełni funkcję podciągającą bazę tranzystora, zapobiegając "wiszeniu" potencjału i zapewniając właściwe ładowanie kondensatora. Dobór rezystora R2 jest kluczowy dla nasycenia tranzystora i zależy od rezystancji obciążenia (cewki), zwykle R2 ≤ 10÷50 razy R_obciążenia. Możliwe jest zastosowanie tranzystora NPN, odwracając polaryzację układu. W praktyce jednak prostsze rozwiązanie z bezpośrednim podaniem napięcia 6V na cewkę przez przełącznik mechaniczny jest wystarczające, gdyż prąd cewki (ok. 27 mA przy 225 Ω) nie powoduje nadmiernego nagrzewania. Zalecane jest stosowanie diody zabezpieczającej (np. 1N4001) równolegle do cewki, aby tłumić napięcia indukowane przy wyłączaniu. W przypadku sterowania z portu drukarki (ok. 3,5 V) sugerowane jest użycie transoptora lub małego przekaźnika o niskim poborze prądu, również z diodą zabezpieczającą. W doborze tranzystora należy uwzględnić maksymalny prąd kolektora oraz typ (np. BC558B dla małej mocy). W układach z transoptorem rezystory R1, R2 i R3 służą odpowiednio do ograniczenia prądu diody LED transoptora, podciągania bazy tranzystora oraz zapewnienia nasycenia tranzystora. Stała czasowa układu to t = R*C, a wartości rezystorów dobiera się tak, aby zapewnić stabilne i bezpieczne działanie tranzystora oraz łagodne narastanie napięcia na cewce.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA