воскресенье, 26 октября 2014 г.

Реле времени на полевом транзисторе.

Простое реле времени (или простое реле времени для начинающих 2) на биполярном транзисторе не сложно в изготовлении но на таком реле нельзя получить большие задержки. Длительность задержки определяет RC-цепь состоящая (для реле времени да биполярном транзисторе) из конденсатора, резистора в цепи базы и перехода база-эмиттер транзистора. Чем больше ёмкость конденсатора тем больше задержка. Чем больше суммарное сопротивление резистора в цепи базы и перехода база-эмиттер тем больше задержка. Увеличить сопротивление перехода база-эмиттер, для получения большой задержки, нельзя т.к. это неизменный параметр используемого транзистора. Сопротивление резистора в цепи базы нельзя увеличивать до бесконечности т.к. транзистору для открытия требуется ток, как минимум, в h21э меньший чем ток для необходимый для включения реле. Если например для включения реле требуется 100мА, h21э=100 то для открытия транзистора требуется ток базы Iб=1мА. Для открытия полевого транзистора с изолированным затвором большой ток не требуется, в данном случае можно даже пренебречь этим током и считать что ток для открытия такого транзистора не требуется. Полевой транзистор с изолированным затвором управляется напряжением поэтому можно использовать RC цепь с любым сопротивлением и следовательно делать любые задержки. Рассмотрим схему:
Рисунок 1 - Реле времени на полевом транзисторе

Эта схема похожа на схему с биполярным транзистором из предыдущей стати только здесь вместо биполярного транзистора n-MOSFET (n канальный полевой транзистор с изолированным затвором (и индуцированным каналом)) и добавлен резистор (R1) для разряда конденсатора C1. Резистор R3 не обязателен:
Рисунок 2 - Реле времени на полевом транзисторе без R3

Полевые транзисторы с изолированным затвором могут быть испорчены статическим электричеством поэтому с ними нужно обращаться аккуратно: стараться не касаться вывода затвора руками и заряженными предметами, по возможности заземлять вывод затвора и т.д. 

Процесс проверки транзистора и готового устройства показан на видео:
Т.к. на параметры RC цепи пренебрежимо мало влияют параметры транзистора то расчёт длительности задержки осуществить достаточно несложно. В данной схеме на длительность задержки по прежнему влияет длительность удерживания кнопки и чем меньше сопротивление резистора R2 тем слабее это влияние, но не стоит забывать о том что этот резистор нужен для ограничения тока в момент замыкания контактов кнопки, если его сопротивление сделать слишком низким или заменить перемычкой то при нажатии на кнопку может выйти из строя блок питания или сработать его защита от к.з. (если она есть), контакты кнопки могут приплавиться друг к другу, к тому же данный резистор ограничивает ток при установке резистором R1 минимального сопротивления. Резистор R2 также понижает напряжение (UCmax) до которого заряжается конденсатор C1, при нажатой кнопке SB1, что приводит к уменьшению длительности задержки. Если сопротивление резистора R2 низкое то на длительность задержки оно влияет незначительно. На длительность задержки влияет напряжение на затворе относительно истока при котором транзистор закрывается (далее напряжение закрытия). Для расчёта длительности задержки можно воспользоваться программой: 

R1=
R2=
C1=
Напряжение питания = В
Напряжение закрытия= В (3.8 для IRF620)

Задержка t=
UCmax=В

КАРТА БЛОГА (содержание)

4 комментария:

  1. Как сделать реле времени выключения и включения на 24 v постоянного тока на машину на стекло очеститель

    ОтветитьУдалить
  2. Здравствуйте!
    Подскажите какой ток потребления у Ваших схем, после разряда конденсатора, т.е при обесточенном реле? И какую схему выбрать?
    Мне нужно 5-10 мА и задержка откл. питания- 20-60 мин.,для вкл. схемы между питанием ААС и автомагнитолой. Автомагнитола потребляе 6 мА- при откл. питания ААС ключом зажигания и 80 мА при вкл. питания ААС вместе спроводом +12 от батареи, но при выкл. магнитоле.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. У данной схемы с полевым транзистором этот ток не постоянный т.к. конденсатор всё ещё продолжает разряжаться после того как выключилось реле и дальше он будет постепенно уменшаться стремясь к Uпитания/Rзакрытого_транзитора. У схем с таймером 555 не знаю но если надо сделать его как можно меньше то можно увеличить сопротивления резисторов и понизить напряжение питания. По документации на таймер http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm555.pdf можно определить что у таймера потребление от 3 до 15 мА + времязадающая цепь (и нагрузка, если есть) -её резистор и определяет добавку тока при выключенном реле.

      Удалить