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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 준감각 릴레이 스위치. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 시계, 타이머, 릴레이, 부하 스위치 장치 중 하나를 만들 때 3방향(3PXNUMXN)용 XNUMX위치 스위치가 필요했습니다. 이 장치는 크기가 작고 가볍기 때문에 스위치의 주요 요구 사항 중 하나는 최소한의 스위칭 힘이었습니다. 기계식 스위치(바, 푸시 버튼, 슬라이드)는 이 요구 사항을 충족하지 못했습니다. 저는 전자기 릴레이와 마이크로 스위치를 기반으로 필요한 스위칭 회로를 갖춘 스위칭 장치를 제조하여 상황에서 벗어날 방법을 찾았습니다.
3P3N 릴레이 스위치의 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1. 3개의 버튼(SB1-SB2)으로 제어되며 각각 1개의 스위칭 접점 그룹이 있는 1개의 릴레이(K4, K2)로 전환이 수행되며 그 중 하나는 릴레이의 자동 잠금에 사용됩니다. 나머지 1개는 주 장치의 회로 전환에 사용됩니다. 스위치는 안정기 커패시터 C5, 정류기 브리지 VDXNUMX-VDXNUMX 및 필터 커패시터 CXNUMX를 포함하는 무변압기 장치에 의해 전원이 공급됩니다. 저항 RXNUMX은 스위치를 켜는 순간 브리지 다이오드를 통한 전류 서지를 제한하고 출력 전압은 제너 다이오드 VDXNUMX에 의해 제한됩니다. 본체의 스위치 SA1에서 전원을 공급하면 스위치 전원 장치의 출력에 약 50V의 전압이 나타나고 저항 R1.1에 의해 제한되는 약 1mA의 전류가 상시 폐쇄 접점 K2과 LED를 통해 흐릅니다. HL4. 릴레이 K1 및 K2에 전원이 공급되지 않습니다. HL1 LED가 켜져 스위치의 위치 "1"을 나타냅니다. SB2 버튼을 누르면 릴레이 K1이 활성화됩니다. 접점 K1.1을 사용하면 자동 잠금 기능이 있습니다. 즉, 버튼을 놓은 후에도 계속 켜져 있습니다. 저항 R3과 켜진 LED HL2를 통해 릴레이의 해제 전류를 초과하는 전류가 흐릅니다. K1.2-K1.4 스위치를 "2" 위치로 전환합니다. SB3 버튼을 누르면 릴레이 K2가 접점 K2.1로 자체 차단되고 LED HL3이 켜지고 접점 K2.2-K2.4가 스위치를 "3" 위치로 전환합니다. 위치 "1"로의 전환은 SB1 버튼을 누르면 이루어지며, 이 버튼은 릴레이 권선 K1 및 K2의 전원을 차단합니다. 스위치 스위칭 다이어그램은 그림의 왼쪽 하단에 표시됩니다. 1. 세부 사항에 대한 특별한 요구 사항은 없습니다. 커패시터 C1은 필름 노이즈 억제 커패시터입니다. 정격 전압 73V, 17μF 용량으로 직렬로 연결된 두 개의 K0,47-630 커패시터로 대체할 수 있습니다. 커패시터 C2는 산화물 K50-35이거나 수입되며 저항은 모든 유형입니다. VD5 제너 다이오드를 총 안정화 전압 45.50V로 직렬로 연결된 여러 저전력 제너 다이오드 회로로 교체합니다. 릴레이 K1 및 K2 - RES22(여권 RF4.500.130 또는 버전 RF4.523.023-06). 작동 전압은 48V, 권선 저항은 2250...2875Ω, 작동 및 해제 전류는 각각 10,5mA 및 2,5mA입니다. MP1-3 마이크로스위치는 SB3 - SB1 버튼으로 사용됩니다. LED HL1-HL3 - 직경이 3mm이고 밝기가 증가하는 것이 좋습니다. 스위치 부품은 기본 장치와 동일한 범용 브레드보드에 장착됩니다. 직경 0,5.0,6-XNUMXmm의 주석 도금 구리선 조각이 릴레이 단자에 납땜됩니다. 이러한 새 리드는 브레드보드의 구멍에 삽입되고 릴레이를 보드에 최대한 가깝게 가져온 후 패드에 납땜됩니다. 총을 사용하여 릴레이 본체와 보드 사이의 공간에 핫멜트 접착제 몇 방울을 큰 방울로 주입했습니다. 냉각 후에는 견고하고 기계적으로 강한 구조가 얻어졌습니다. 이 릴레이 설치 방법을 사용하면 장착용 브래킷을 만들고 연결하기 위해 XNUMX개의 전선 묶음을 사용하지 않아도 됩니다.
전면 패널의 공간을 절약하기 위해 푸시버튼 푸셔 SB1-SB3은 LED HL1-HL3을 사용하여 만들어집니다. 유사한 버튼 디자인이 O. Shaida의 노트 "Button made from an LED"(Radio, 1995, No. 9, p. 45)에 설명되어 있습니다. 저자가 사용한 부싱을 찾을 수 없어서 대신 젤 만년필에서 직경 4,5mm의 덮은 막대 조각을 사용했습니다. 세그먼트 3(그림 2)의 한쪽 끝에는 깊이 3mm의 직경 슬롯이 만들어지고, 다른 쪽에는 LED 하우징이 세그먼트 끝에 멈출 때까지 LED 2의 리드가 내부에 삽입됩니다. LED의 리드(5)를 슬롯을 통해 꺼내고 세그먼트를 핫멜트 접착제(4) 한 방울로 막습니다. 경화된 후 끝 부분을 메스로 다듬습니다. 마지막으로 LED는 장치 1의 제어판에 있는 구멍에 삽입되고 해당 단자는 유연한 장착 와이어 MGTF 0,07 조각을 통해 보드의 해당 접촉 패드에 연결됩니다. 이 디자인은 매우 편리합니다. 누른 후에 빛나는 버튼은 스위치 위치를 나타냅니다. LED 하우징이 무색 플라스틱으로 만들어진 경우 LED의 방사 각도를 늘리려면 고운("미크론") 사포로 처리하여 무광택으로 만들어야 합니다. 실습에서 알 수 있듯이 스위치는 인체 공학적이고 안정적이며 설치가 쉬우므로 성공적인 것으로 판명되었으므로 디자인에 널리 사용했습니다. 후속 장치 중 하나를 제조하는 동안 전원 공급 장치에 예비 전력이 있으므로 켜짐 위치를 디지털로 표시하는 스위치를 만들기로 결정했습니다.
이 스위치 옵션의 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다. 1. 이렇게 작동합니다. 전원을 켠 후 저항 R2 및 R2의 저항에 의해 결정되는 권선을 통과하는 전류가 약 9mA이기 때문에 릴레이 K3 및 K1는 꺼진 상태로 유지됩니다. 이는 작동 전류보다 작지만 해제 전류보다 큽니다. 이것은 표시기 HG1에 표시된 숫자 1로 알 수 있듯이 스위치의 위치 "3"입니다 (요소 "b"및 "c"에 대한 전압은 전류 제한 저항 R4, R2를 통해 공급됩니다). SB2 버튼을 누르면 접점이 저항 R1를 닫고 릴레이 K1.1 권선을 통과하는 전류가 증가하여 작동합니다. 버튼을 놓은 후에도 권선을 통과하는 전류가 해제 전류를 초과하기 때문에 릴레이는 계속 켜져 있습니다. 스위치 접점 K7은 요소 "c"에서 전압을 제거하고 이를 요소 "e" 및 (다이오드 VD1을 통해) "a", "d", "g"에 공급하므로 HG2 표시기가 숫자 3로 켜집니다. 버튼을 누르면 SB2이 활성화되고 릴레이 K3의 켜짐 상태를 유지하고 스위치를 위치 "2.1"으로 이동합니다. 여기서 전압은 접점 K6 및 다이오드 VD8, VD1을 통해 표시기의 해당 요소에 공급됩니다. SB1 버튼으로 릴레이 K2 및 K1의 전원 공급 회로를 차단하면 스위치가 원래 위치 "1"로 복귀됩니다. 이 스위치의 스위칭 회로는 그림 XNUMX의 다이어그램에 따른 스위치와 동일합니다. XNUMX. 스위치를 제어하기 위해 오래된 사무기기에서 떼어낸 작은 크기의 버튼을 사용했습니다. 이 장치를 다시 제작할 때 어려움에 직면했습니다. 상시 닫힘(상시 열림) 접점이 있는 버튼이 없었고, 오래된 비디오 장비에는 상시 열림(상시 열림) 접점이 있는 멤브레인 버튼이 많이 있었습니다. 그림 4과 같이 이 버튼의 회로가 변경되었습니다. XNUMX(전환 회로는 동일하게 유지됨).
이 스위치에서 전원이 켜지면 제너 다이오드 VD5를 통해 흐르는 전류가 트랜지스터 VT1을 열지만 권선을 통해 흐르는 전류가 릴리스를 약간 초과하기 때문에 이전 버전과 마찬가지로 두 릴레이는 모두 꺼진 상태로 유지됩니다. 현재의. SB2 버튼을 누르면 스위치가 "2" 위치로 이동하고, SB3 버튼을 누르면 "3" 위치로 이동합니다. 위치 "1"로 이동하려면 SB1 버튼을 사용하여 트랜지스터 VT1의 이미터 접합을 닫습니다. 이 경우 트랜지스터가 닫히고 릴레이는 원래 상태 "1"로 돌아갑니다. 스위치 위치를 표시하려면 디지털 표시기나 개별 LED를 사용하여 그림 1과 같이 릴레이 권선 회로의 전류 제한 저항과 직렬로 연결할 수 있습니다. XNUMX. KT815G 트랜지스터의 대체품을 선택할 때 스위치의 안정적인 작동을 위해서는 트랜지스터의 허용 전압 U^가 최소 80V여야 한다는 점을 고려해야 합니다.
예를 들어, 원격으로 전환을 제어할 때 어떤 경우에는 하나의 버튼을 사용하여 모든 위치를 순차적으로(링을 따라) 이동하는 것이 바람직합니다. 이러한 스위치의 다이어그램이 그림 5에 나와 있습니다. 2. 저항 R3, R4 및 커패시터 C1에는 SBXNUMX 버튼 접점의 "바운스"를 억제하는 장치가 있으며 이는 다음과 같이 작동합니다. 전원이 켜지면 DD9 마이크로 회로에 전원을 공급하는 데 사용되는 제너 다이오드 VD9에 약 1V의 전압이 나타납니다. 커패시터 C4는 방전된 상태로 유지됩니다. 버튼이 처음 터치되는 순간 SB1 버튼을 누르면 저항 R4을 통해 커패시터 C3가 즉시 충전됩니다. 버튼 접점의 추가 바운스는 출력 전압에 영향을 미치지 않습니다. 왜냐하면 커패시터 C4는 훨씬 더 높은 저항의 저항 R2를 통해 방전되기 때문입니다. 트리거 DD1.1은 동기화 입력(핀 3)에서 전압 강하 순간에 전환됩니다. 트랜지스터 VT2는 트랜지스터 VT1 및 VT3보다 두 배 더 자주 전환됩니다. SB1 버튼을 누르면 스위칭 노드는 릴레이의 전원이 꺼지고, 릴레이 K1이 활성화되고, 릴레이 K2가 활성화되고, 릴레이의 전원이 꺼지는 등 가능한 모든 상태를 차례로 진행합니다. 장치의 상태는 다음과 같습니다. 그림 2의 다이어그램에 따라 켜진 디지털 표시기에 의해 표시됩니다. XNUMX. 이전 버전의 스위치와 마찬가지로 트랜지스터 VT1 및 VT3의 허용 전압 U^는 최소 80V여야 합니다.
필요한 경우 다른 릴레이와 추가 버튼을 사용하여 6개의 위치와 XNUMX개의 방향이 있는 스위치를 조립할 수 있습니다(그림 XNUMX). 이는 예를 들어 발전기 또는 주파수 측정기의 범위 전환에 사용할 수 있습니다. 표시 요소를 켜기 위해 회로도를 적절하게 변경하여 디지털 위치 표시를 입력할 수도 있습니다. PS 기사에 설명된 3P3N 스위치는 두 릴레이가 모두 켜져 있는 위치 "3"에 설치한 후 위치 "1"로만 전환할 수 있다는 단점이 있습니다(위치 "2"로 되돌리는 것은 불가능함). 마찬가지로, 4P3N 스위치를 "4" 위치로 설정한 후 세 개의 릴레이가 모두 켜지면 이전에 "2" 위치에 " 있었던" 후에만 "3" 또는 "1" 위치로 돌아갈 수 있습니다. 저자가 사용하는 RES22 계전기(여권 RF4.500.130)는 이러한 유형의 설계 RF4.523.023-02 계전기와 상호 교환이 가능하지만 릴리스 전류가 더 높기 때문에(3,5mA 대신 2,5mA) 연결된 저항기의 저항이 권선과 직렬로 연결하면 13kΩ에서 최대 9,1kΩ으로 줄여야 합니다. 저자: K. 모로즈
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