パワーボタンスイッチ

.

低電流で瞬間的なアクションボタンに切り替わり, タイプとして “触感の” PCBマウント用, 彼らは多くの異なるスタイルで安価でご利用いただけます. フックの種類, 他方, 彼らは多くの場合、大きくなっています, スタイルだけの比較的限られた範囲で、より高価で利用可能. あなたは、負荷への電力供給をロックするために小型で安価なスイッチを必要とする場合、これは問題になる可能性があります. ソリューションは、機能ブロック内のボタンの瞬間的な行動を変換することです.

回路は、以下に記載しました, これは、この結果を得るために2つだけのトランジスタおよび受動素子の一握りを必要とします.

図の回路 1 (A) 負荷に正電源を遮断するように構成されています (地面に報告). これは、モードで動作します “トグル”; つまり, 第一のスイッチの閉鎖は、負荷にエネルギーを適用します, 第二は、電源ON等を除去します.

フィギュア 1

回路は、スナップイグニッションスイッチの圧力スイッチモーメンタリ動作に変換します.

回路の動作を理解するために、, DC電源と仮定, +対, ちょうど適用されています, コンデンサC1は、最初にロードされていないとQ1がオフになっていること. PチャネルMOSFET, Q2, これは、R1とR3によってオフに保たれています, までのゲートを持参する人シリーズの作品 + 対, そのVGSがゼロであること. 回路は状態になりました “ロックされていません”, どこ端子OUTの負荷電圧 (+) それがゼロになります.

通常開押しボタンスイッチは、一時的に閉鎖された場合, C1 – 担当を欠いています – それはQ2のゲートにをもたらします 0 V, これMOSFETをオン. OUTの負荷電圧 (+) 今すぐ+ Vsの増加に向けて, そしてQ1はR4と着火を介してベースバイアスを受け. これらの条件下で, Q1が飽和及びR3を介してQ2のゲートを下げます, したがって、スイッチが開いているときにオンMOSFETを維持. 回路は状態になりました “立ち往生”, ここで、両方のトランジスタがアクティブになります, 負荷が通電され、C1はR2を介して+ Vsの最大充電します.

スイッチは二回目の一時閉鎖されると, C1の電圧 (+対になりましほぼ等しいです) それはQ2のゲートに転送されます. Q2のゲート - ソース間電圧は現在ゼロにほぼ等しいので, MOSFETはオフになり、負荷電圧がゼロに低下します. Q1のベースエミッタ間の電圧もゼロに降下し、トランジスタはオフになります. 故に, スイッチが解除されたとき, アクティブQ2とその状態への回路のリターンを保持することができるものがない「従事していません」, 両方のトランジスタがオフになっているところ, 負荷が非通電であり、C1は、R2を介して放電されます.

出力端子を介して抵抗R5は、プルダウンとして機能する任意成分であります. スイッチが解除された場合, C1は負荷R2を介して放電します. 負荷インピーダンスが非常に高い場合 (R2と大きさが似ています), あるいは、LEDのような能動素子を含んでいます, Q2の負荷電圧をR4にQ1を求めるために十分な大きさであることができるオフされます, それによって回路を防止する適切オフします. R5の存在は、端子OUTを運び (+) A 0 Q2がオフV, 従ってそのQ1を確実にする迅速オフし、回路は、状態に戻し、正しくロックされていません.

トランジスタが適切に選択された場合, 回路は、広い電圧範囲で動作し、リレー等の負荷を駆動するのに適しているであろう, ソレノイド, LEDなど. 但し, あなたは自分の力を削除すると、いくつかのDCモータとファンが動作しておくことを注意. この回転は、要請Q1にEMF十分な大きさを生成することができます, こうして回路シャットダウンを防止します. あなたは出力と直列にブロッキングダイオードを挿入することで、この問題を解消することができます, 図に示すように 1 (B). また、そのQ1のOFFを適切に確保するためにR5を含める必要があります.

図において提案相補回路 2 これは、負荷に意図されます “ハイサイド” この例に示すように、リレーの正電源ラインに接続され.

フィギュア 2 相補型回路は、共通の正と負荷に意図されます.

Q1は、PNPトランジスタQ2に置き換え、現在NチャネルMOSFETであるれていることに注意してください. 回路は、上述と同様に動作します. 誰, R5は、OUT端子を引っ張るプルアップ抵抗として機能します (-) へ + Q2がオフVS, これQ1が急速にオフになることを確実にすること. 前の回路のように, R5はオプションでのみ上記ロードタイプのために必要です.

なお、両回路で, C1-R2の時定数によって生成されるボタンでスイッチ接点の分離を含みます. 普通, 間の値 0,25 E 0,5 秒で十分です. 小さい時の定数は、不規則な行動につながることができます, より長い時定数はC1が正しくロードおよび排出することを保証するために必要なスイッチの閉鎖との間の待機時間を増加しながら. C1およびR2 = 330nF = 1MWで示すように, 時定数は、名目上です 0,33 S. これは、接点のバウンスを排除し、数秒後に活性化されるように負荷電力を有効にするには、通常は十分です.

両方の回路は、スイッチのショート及び瞬時閉鎖に応答してロック及びロック解除するように設計されています. 但し, 彼らは、押しボタンスイッチが一定時間閉じたままされていても適切な機能を確保するために設計されています. 図に示した回路を考えます 2 Q2はアクティブになっているとき. スイッチは、回路のロックを解除するために押されたとき, ゲートが0Vに下げられます (C1がロードされていないので、) そして、MOSFETがオフになります, R5を介してR1-R2の+ Vsの接合部に向かって上昇し、負荷インピーダンスを可能にします. 同時に、, Q1もオフになります, Q2のゲートはにもたらされるような方法で、 0 R3及びR4シリーズの組み合わせによってV. スイッチはすぐに解除された場合, C1はR2を介してちょうど対+に充電されます. 但し, スイッチは閉じたままされている場合, Q2のゲート電圧は、R2とR3によって主として形成され分圧器によって定義されます + R4. 私たちは、その端子OUTと仮定した場合 (-) 回路のロックが解除されたときにはVsが+にほぼ等しいです, Q2のゲート - ソース間電圧は次式で与えられます。:

VGS = (+対) × (R3 + R4) / (R2 + R3 + R4) = 0,02 (+対).

彼対+が、 30 V, 約の結果として生じるゲート - ソース間電圧 0,6 Vは、MOSFETをオンにする低すぎるだろう. 結果として, 両方のトランジスタがスイッチ接点の開口部まで無効のまま.

図の回路 2 それは一瞬OUTを引き起こしC1は+ Vsとまで充電されたスイッチを閉じてブロックされています (-) 中に落ちます 0 すぐ上のV Q2ターン, 迅速Q1が続きます. スイッチの一時的な閉鎖は、C1は、接点の開放後にゼロにR2を介して放電することを可能にします. 但し, スイッチは閉じたままされている場合, Q2のゲート電圧は、R2とR3によって形成される分圧器によって定義されます. Q1は飽和しているので, Q1のコレクタにR3-R4の接合が+ Vsのにプルアップされます, そしてR1-R2接合がに低減されます 0 VのtramiteのQ2.

故に, スイッチは閉じたままで, Q2のゲート - ソース間電圧は次式で与えられます。:

VGS = (+ VS) ×R 2 / (R2 + R3) = 0,99 (+対).

結果として, 供給電圧が少なくともQ2のゲート - ソース間の閾値電圧に等しいことを条件とします, Q2とQ1の両方がスイッチ接点の開口までアクティブのままになります.

両方の回路はモーメンタリスイッチでロック機能を導出する安価な方法を提供し、, ただ機械的なロックスイッチなど, 静止消費電力 (ブロックなし) 従って、また、バッテリ駆動回路に適するよう、ゼロであります.