Предлагаемая схема сенсорного реле (работающая по принципу – «касаешься — работает, бросил — не работает») будет полезна в тех случаях, когда нужно чтобы электрическая нагрузка включалась и работала только тогда, когда мы касаемся сенсора, и выключалась при отрывании пальца от сенсора. То есть, триггерного переключения в ней нет. Сама схема рассчитана на низковольное питание величиной 12 вольт постоянного тока. Для получения этих самых 12 вольт я использую маломощный блок питания. Поскольку схема сенсорного реле потребляет порядка 60 мА, то блока питания даже на 1 Вт вполне хватит.
Для тех, кто не совсем понимает как работает данная схема, предлагаю с ней разобраться более подробней. Итак, как видно этот сенсор собран на биполярных транзисторах. Для нормальной работы схемы использовано 4 транзистора, включенных по схеме составного транзистора. Это сделано с целью повышения общего коэффициента усиления по току, что позволит очень маленьким сигналом, идущий от пальца, активировать реле.
Для новичков стоит сказать, что наше тело является антенной, улавливающее электромагнитные поля, окружающие нас. В первую очередь сенсор схемы реагирует на электрические поля, излучаемые городской электросетью с частотой 50 герц. А это значит, что данная схема сенсорного реле будет работать только в тех местах, где неподалеку имеется эта самая городская электросеть. И это важно учесть! Когда мы касаемся сенсора схемы, то на ее вход поступает прерывистый электрически сигнал, имеющий частоту сети 50 Гц и скважность 50%. Величина этого сигнала исчисляется миливольтами и микроамперами.
Как известно, главным качеством транзистора является его усилительное свойство. А именно, пропуская через база-эмиттерный переход биполярного транзистора небольшой ток, на силовой его части (коллекторе) мы может получить гораздо больший ток.
Причем стоит учесть, что наибольшим коэффициентом усиления обладают именно маломощные транзисторы (около 100-500 раз). Чем мощнее транзистор, тем меньше у него будет коэффициент усиления. Если мы хотим получить очень большой коэффициент усиления по току, имея на выходе относительно мощный транзистор, то обычно соединяются несколько транзисторов по схеме составного транзистора.
К примеру, в среднем один маломощный транзистор, который мы используем в схеме (КТ315) может обеспечить коэффициент усиления, равный 200 (ток усиливается в 200 раз). Соединив два одинаковых транзистора по схеме составного транзистора мы получаем коэффициент усиления уже равный 40000 (коэффициенты усиления каждого транзистора перемножаются между собой). В итоге тремя маломощными транзисторами VT1-VT3 мы добиваемся очень большого усиления по току, а четвертый транзистор VT4 нам обеспечивает достаточную мощность на выходе схемы.
Обычные маломощные реле при своей работе обычно в среднем потребляют (их катушки) ток около 60 мА. Максимальный коллекторный ток маломощного транзистора КТ315 равен до 100 мА. То есть, четвертый транзистор VT4 можно поставить также типа КТ315, но лучше все же взять чуть более мощный транзистор типа КТ815. У КТ815 коллекторный ток достигает до 1,5 А, но вот коэффициент усиления у него не более 40. Вот и получается, что маломощными транзисторами КТ315 мы раскачиваем усиление, а КТ815 мы обеспечиваем достаточный выходной ток.
Теперь, что касается величины напряжения питания и реле. Новичок может предположить, что если схема питается от 12 вольт, то и реле нужно брать тоже на 12 вольт. Но в этом случае такое реле будет работать не совсем хорошо и стабильно. Нужно учитывать потерю напряжения на коллектор-эмиттерном переходе транзистора VT4, которое может достигать 3 вольт. В добавок мы имеем дело с работой транзисторов в режиме переменного сигнала с частотой 50 герц и скважностью 50%.
Сообщения
0 коммент.:
Отправить комментарий