Как стать автором
Обновить

Включение и выключение сетевого оборудования кнопкой без фиксации

Время на прочтение4 мин
Количество просмотров14K
Всего голосов 21: ↑20 и ↓1+19
Комментарии45

Комментарии 45

вот еще пара интересных решений.

К схеме с тиристором есть вопросики (в симуляторе не заработала). В правом положении кнопки потенциал на управляющем электроде равен нулю, ток уходит в землю. В левом положении потенциал на аноде равен нулю. Можете поиграться сами: https://tinyurl.com/2lyhe6h6

Возможно, что реальная схема работает за счёт того, что контакт кнопки имеет некоторый момент когда он летит между контактами и не подключен ни к чему и тогда C1 разряжается на управляющий электрод. Но он не будет заряженным, т.к. его плюсовой вывод замкнут на землю через SB1.


А разве тиристор закроется при каком либо ином условии кроме отсутствия прямого тока?

Если я верно понял задумку, ток перенаправляется через кнопку. Т.е. если нагрузка мощная то контакты кнопки обгорят. Короче, со схемой много непонятного.

а, понял, спасибо.

ЗЫЖ По поводу таких непонятных решений. Коллега их называет непрофессиональными.

да и разряжать конденсатор 1000 мкФ через контакты кнопки... пусть напряжение там небольшое, тем не менее бросок тока будет приличный.

Я хочу эту схему собрать в железе, проверить работоспособность и изучить процессы.

В исходном состоянии нормально замкнутые контакты кнопки шунтируют цепь управления тиристором. Сопротивление тиристора максимально, ток через нагрузку не протекает. Диаграммы основных процессов, протекающих в схеме рассмотрены на рис. Для включения тиристора (ON) нажимают на кнопку SB1. При этом нагрузка оказывается подключенной к источнику питания через контакты кнопки SB1, а конденсатор С1 заряжается через резистор R1 от источника питания. Скорость заряда конденсатора определяется постоянной времени цепи R1C1 (см. диаграмму). После того как кнопку отпустят, конденсатор С1 разряжается на управляющий электрод тиристора. Если напряжение на нем равно или превышает напряжение включения тиристора, тиристор отпирается. Отключить нагрузку (OFF) можно кратковременным нажатием на кнопку SB1. При этом конденсатор С1 не успевает зарядиться. Поскольку контакты кнопки шунтируют электроды тиристора (анод — катод), это равноценно отключению источника питания тиристора. В результате нагрузка будет отключена. Следовательно, для включения нагрузки необходимо с большей продолжительностью нажать на управляющую кнопку, для отключения — еще раз кратковременно нажать ту же кнопку.

Ах вот оно как, спасибо. А это из какой-то книги?

IRF3710 на 57 ампер для питания светодиода тведотельного реле? Неплохо, неплохо.

Любительская радиоэлектроника - она такая, суровая и беспощадная, иногда и ТО-92 приклеивать на радиатор приходится...

входы второго элемента следовало бы на землю замкнуть

Точно. Это верное замечание. Но для отладки это не помешало.

Вопрос от не специалиста: R16 включен параллельно светодиоду, может их последовательно включить и сопротивление пересчитать?

Обычно, твердотельные реле допускают напряжение управления от 3 В и выше, без ограничения тока. Оно встроенное.

R16 исключает засветку внутреннего светодиода. А если глянуть в даташит реле, то увидим, что оно управляется не током, но напряжением. Вообще реле этим удобно и наличием встроенных цепей защит, снабберов, у некоторых есть контроль перехода фазы через ноль...

  • Потенциалы на неиспользуемых входах второго триггера надо зафиксировать.
  • Сравните сопротивление R17 с напряжением питания и минимальным коммутируемым током кнопки. Если ток не задан — примите 1 мА.
  • На вход от кнопки — просится триггер Шмитта. С такой постоянной времени — ИМС может слишком долго быть в линейном режиме.
  • Я бы — разместил выходной силовой разъём радом с входным, чтобы затруднить проникновение помех в схему.

Ещё удивляет отсутствие любого типа снаббера на транзисторе, коммутирующем 300 вольт в обмотку.

Про оптотиристоры ниже сказали (тоже нужен снаббер).

Кнопка как на схеме -- ужас. Во1 любое нажатие кратковременно устраивает КЗ между питанием и землей через разряженный конденсатор 1мкФ (зато решает проблему минимального тока :), во2 абсолютно верно выше замечено -- мееедленный разряд этого конденсатора после отпускания кнопки может нагенерить фантомных клоков на тактовом входе триггера.

нагенерит там рядом трансформатор и транзистор

Если кнопка антивандальная, то есть предполагается, что она должна противостоять хулиганам, то вандал ведь может просто тыкать её очень быстро, с частотой 8-10 Гц. Там переходные процессы в таком режиме ничего не сожгут?

А ещё у хулигана может быть шокер. Возможно ли сделать защиту от разрядов, бьющих в кнопку?

Возможно ли сделать защиту от разрядов, бьющих в кнопку?

да, большая пластиковая кнопка

Тогда её подпалит другой вандал с зажигалкой. =)

Сломать можно что угодно, если задаться целью. Иногда поверх пластиковой кнопки делают металлический колпачёк. Есть также негорючие пластики, керамика, бетон, гипс, натуральный камень.

 Возможно ли сделать защиту от разрядов, бьющих в кнопку?

А какой у этих разрядов ток?

Вообще эта кнопка антивандальная, но просто была применена не из-за этих особенность, а из-за её внешнего вида. Просто заказчику понравилась. И вариантов что её кто то будет жечь или бить шокером, просто нету.

Вообще защиту можно сделать легко. Можете подсмотреть в моей статье о управлении автомобильными зеркалами.

В этой микросхеме есть второй d триггер. Я когда-то делал схему, что частота срабатывания была ограничена сверху, можно сделать задержку хоть в пару секунд. Но сходу не помню, как делал. Где-то на бумаге только схема осталась, но где она сейчас - сложно сказать. Попробую завтра найти.

На мой взгляд, ничего надёжнее железных контактов электромагнитного реле ещё не придумали.
У (опто)симисторов (насчёт твердотельных реле не знаю) есть неприятная особенность при работе на индуктивную нагрузку: при выключении нагрузки бросок напряжения с высоким dV/dt может приводить к самопроизвольному включению симистора. В одном изделии с подобным столкнулись (оптосимисторы управляли обмотками контакторов, при попытке поставить RC-снаббер тока утечки через него хватало для включения контакторов), решили проблему тем, что применили специальные оптосимисторы, которые внутри составлены из двух встречных оптотиристоров, изготовленных на разных кристаллах; подобная структура подвержена включению из-за dV/dt гораздо меньше).

Ничего не придумали. Пока эти контакты не решат залипнуть.

Недостатки есть у любого решения, согласен.
Симистор может самопроизвольно включиться от броска напряжения или прогореть (разные приколы бывают). И хорошо, если он при прогорании превратится в разрыв цепи. А если в перемычку?
Где-то встречал информацию, что в автомобильные блоки ABS ставятся специальные ответственные реле, которые не могут залипнуть во включенном состоянии. Но это прямо совсем ответственное решение.
Опять же, в одной разработке стоял симисторный ШИМ-коммутатор, и для надёжности к нему в пару электромагнитный контактор ставился. Штатно он включался без нагрузки, а потом мощность набирал полупроводниковый коммутатор, потому контакты (почти) не изнашивались и шансов залипнуть у них было меньше, в то же время у контроллера был аварийный выключатель не случай проблем у полупроводников. Но это, да, не для "кнопки включения" решения.

Где-то встречал информацию, что в автомобильные блоки ABS ставятся специальные ответственные реле, которые не могут залипнуть во включенном состоянии. Но это прямо совсем ответственное решение.

На таких реле построена практически вся железнодорожная автоматика, даже вполне современная. Суть их применения заключается в том что можно считать, что такое реле не может залипнуть, а значит тут в дело вступает несимметричность отказов. Из-за неё можно проектировать релейные схемы, которые хоть и могут уйти в защитный отказ, но почти гарантированно не нарушат правила безопасности и не случится крушения.

Делал себе недавно такой же выключатель. Дежурный транс взял, который под ногами валялся. Управление нагрузкой симистором. Схема на tiny13. Может и глупо его так использовать, но так было проще. Пробовал на триггерах, не понравилось как работает.

Как я писал: вариантов куча. Как и в плане реализации дежурного, так и в плане фиксации кнопки.

Можно разделить на два устройства и применить например JDY-40. на кнопке батарейка. Безопасно и недорого. Реле и высокое напряжение на другой.. кнопка и включатель могут находится раздельно.

про некоторые ошибки уже написали в коментах. но всё же повторюсь:

  1. кнопка быстро "обгорит", ибо через неё резко разряжается С10.
    правильно делать так: кнопка через токо_ограничивающий резистор, (100 Ом .... 1кОм ), подаёт питание на вход ИМС, конденсатор С10 10 нФ - 100нФ, лучше не "сегнето", разряд конденсатора через резистор (1кОм...10кОм)(в зависимости от того что там на кнопке).
    (как писали в коментах) триггер Шмидта лишним не будет.

  2. подтяжка вниз не должна быть слишком "слабой", ибо схема будет чувствительной к статическим разрядам и прочим наводкам.

  3. (как писали в коментах) не использованные входы строго на землю.
    (или через резисторы на землю, для будущих доработок)

  4. в питании триггера добавить конденсатор 100 нФ NP0 (можно несколько), само питание должно приходить через феритовую "бусинку", или хотя бы резистор (10 Ом например)

  5. паразитная ёмкость полевика будет "издеваться" над триггером, и это БОЛЬШАЯ ошибка. затвором управлять СТРОГО через токоограничивающий резистор. (в силу простоты схемы источник тока не рассматриваем)

  6. затвор полевика должен быть подтянут к земле. ГРУБАЯ ошибка.

  7. при первом включении сгорает полевик и оптрон К1 !!! потому что резистор R16 включён не правильно. (но скорее всего сгорит оптрон, а полевик останется живой в силу запаса прочности)

  8. на входе цепи нет плавкого предохранителя,

  9. в цепи нагрузки нет предохранителя

  10. фильтрующий дроссель L1 должен стоять не на земле а в питании.

  11. на входных ёмкостях на 400В нет защитного варистора

  12. на вторичных цепочках БП нет предохранителя + "злой" стабилитрон способный выжечь предохранитель при проблемах.

фильтрующий дроссель L1 должен стоять не на земле а в питании.

Если дроссель один — то место его установки не важно, т.к. по переменному току шины питания закорочены через C1 и C2.

предполагаю:
в конкретном случае не важно, но это плохой "стиль"
когда схему не задумываясь скопируют в другой проект
а питание будет от локального трансформатора,
и одну сторону "земли" посадят на "настоящую землю"
будет весело. или через ВВ конд. спустят ВЧ на землю или корпус.

Не обгорит, ибо заряд конденсатора совсем не большой и напряжение на нём мало.

Конденсатор можно и добавить на микросхему, и бусину и резистор. Но не так обязательно, так как она работает медленно и единичными тактами.

Вообще резистор в затвор можно и ставить, но если почитать даташит на этот триггер, станет ясно, что это не обязательно.

Затвор полевиках можно подтянуть, но можно и не подтягивать, тоже стоит почитать даташит на микросхему и понять логику работы.

7 пункт. См. Даташит на реле. И станет понятна грубая ошибка в комментарии)))

Предохранители не нужны.

Без разницы где стоит дроссель в питании. И даже фаза ноль для схемы не важны при подключении.

Конденсатор можно и добавить на микросхему, и бусину и резистор. Но не
так обязательно, так как она работает медленно и единичными тактами

дело не в скорости, а во внешних помехах,
и создаваемых в момент переключения,
термин "огибающая частота" знаком ?

Не обгорит, ибо заряд конденсатора совсем не большой и напряжение на нём мало

сразу не обгорит, запас прочности спасёт.
ну а по делу, попробуйте рассчитать бросок тока в первые 10 мкс.
его ограничивать будут только паразитные сопротив., паразитные индуктивности вкупе с напряжением питания.

Вообще резистор в затвор можно и ставить, но если почитать даташит на этот триггер, станет ясно, что это не обязательно

привязка схемы к конкретному триггеру плохой стиль.

7 пункт. См. Даташит на реле. И станет понятна грубая ошибка в комментарии)))

посмотрел, и зачем там резистор параллельно ?

Предохранители не нужны.

обоснование ? здравствуй пожар ?
если бы в моём подчинении инженер сказал такую фразу,
он бы уже писал заявление на увольнение.

Предохранительной стоит внешний может быть? А возможно что-то ещё есть? Так что выдумать что то и говорить что это надо, ну прикольно)

Помехи на что должны пойти от переключения?)

Ну раз вопрос снят, после прочтения даташита, почему не сгорит реле, то вопрос про резистор оставим на изучение)

Не поверите, в нормальных лампах (не накаливания), в каждой стоит предохранитель. В накаливания, к стати - тоже стоит. А при миллионных тиражах это не малые деньги. К чему бы это, если точно(?) есть внешний предохранитель. Я вам больше скажу. В каждой вилке устройства потребления британской системы проводки тоже стоит предохранитель. Ну система у них такая, дешевле предохранитель заменить, чем кабель в стене.

А вообще неплохо бы отметить, что внешний предохранитель здорового человека существует для зашиты подключённого к нему кабеля. Проблемы подключённых устройств его не волнуют. И только если внешний предохранитель стоит непосредственно у розетки, тогда да, он для нагрузки.

Зачем в блоке ABS реле?

А почему не использовать за место тактовой кнопки сенсорную типа TTP223 ? Там есть перемычки настраивающие работу кнопки в режиме триггера - вкл/выкл. На ней же есть отвод к которому можно присоединить любую железяку которая "превратится" в кнопку. Если рядом нет каких то сильношумящих (электромагнитные помехи) устройств то как по мне самое лучшее решение.

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Публикации

Истории