30.03.21

[Домашняя]

Переключатель предназначен для управления четырехламповым светильником (или четырьмя группами ламп). Органов управления два, - выключатель, которым можно включить или выключить освещение и кнопка, которой выбирают сочетание включенных и выключенных ламп. Информация о выбранном сочетании включенных и выключенных ламп сохраняется при выключении освещения, но при отключении от электросети стирается. Выключатель - S2, он выключает лампы, не отключая питания от электроники переклю­чателя. Кнопка S1 служит для выбора, при её нажатии лампы (или группы ламп) начинают последовательно переключаться в разных сочетаниях (по закону двоичного кода, - где горит, там единица). Когда будет достигнуто необходимое сочетание кнопку нужно отпустить.

Базовым элементом схемы является 12-разрядный счетчик CD4040. Он постоянно питается от электросети через параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1. Конденсатор С2 подавляет пульсации питающего напряжения. В момент подачи питания счетчик с помощью цепи C1-R3 автоматически устанавливается в нулевое положение. В таком состоянии на всех его выходах логические нули, следовательно, транзисторы VT1-VT4 закрыты и напряжение на лампы Н1-Н4 не поступает, даже если выключатель S2 включен. Питание на схему и лампы поступает от выпрямительного моста на диодах VD11- VD14, так как на выходе моста нет накопительного конденсатора, на его выходе присутствует пульсирующий токе частотой 100 Гц (удвоенная частота сети). При нажатии кнопки S1 этот ток через резистор R1 и кнопку поступает на счетный вход (вывод 10) счетчика D1. Счетчик будет считать импульсы, и состояние его выходов будет изменяться. Соответственно будет меняться состояние выходов, и транзисторы VT1-VT4 будут открываться в различных комбинациях. Выходные каскады выполнены на мощных полевых транзисторах КП740, обладающих низким сопротивлением каналов в открытом состоянии. Поэтому на открытом транзисторе рассеивается минимальная мощность и его нагрев, при суммарной мощности ламп, подключенных к одному транзистору, не более 200W, практически отсутствует, поэтому можно работать без теплоотводов. Цепи, состоящие из резисторов R4-R7, и диодов VD3-VD10 служат для устранения негативного влияния емкостей затвора полевых транзисторов. Емкость затвора используемых здесь транзисторов относительно велика, поэтому при изменении логического уровня на выходе счетчика возникает значительный импульс тока вследствие заряда емкости затвора полевого транзистора. Резисторы R4-R7 служат для ограничения этого тока, а диоды VD3-VD10 для подавления выбросов и ускорения процессов заряда и разряда емкостей затворов. Суммарная мощность всех ламп тоже ограничена, но это уже больше зависит от мощности выпрямительного моста VD11- VD14. При использовании диодов 1N4004 она не должна превышать 200W. Счетчик CD4040 (К561ИЕ20) можно заменить на CD4020 (К561ИЕ16), - по выводам, используемым в этой схеме они совпадают. Транзисторы КП740 можно заменить на КП707, IRF840, BUZ90 и другими аналогичными транзисторами (по справочнику можно найти не один десяток подходящих на замену). Диоды VD11-VD14 при суммарной мощности нагрузки не более 200W могут быть 1N4004, 1 N4007, ВД209, ВД257. При мощности до 400W их нужно заменить более мощными, например, КД226, 1N5404, 1N5407. Вместо отдельных диодов можно использовать какую-нибудь сборку-выпрямительный мост, соответствующей мощности и по обратному напряжению. Налаживая, испытывая и эксплуатируя это устройство нужно помнить о мерах электробезопасности при работе с установками, питающимися непосредственно от электросети.

Радиоконструктор №2 2012г стр. 22