PODER interruptor de botão

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Os interruptores para botão de ação momentânea em baixa corrente, como tipos “tátil” para PCB de montagem, Eles são baratos e disponíveis em muitos estilos diferentes. Os tipos de enganchar, por outro lado, Eles são muitas vezes maiores, mais caro e apenas disponível numa gama relativamente limitada de estilos. Isso pode ser um problema se você precisa de um interruptor pequeno e barato para bloquear o fornecimento de energia a uma carga. A solução é converter a ação momentânea de um botão em um bloco de função.

O circuito descrito abaixo, Ela exige apenas dois transistores e um punhado de componentes passivos, a fim de obter este resultado.

O circuito da Figura 1 (uma) Ele é configurado para bloquear o fornecimento de uma carga positiva à (relatado no chão). Ele funciona no modo “alternancia”; nomeadamente, o primeiro fechamento de interruptor aplica energia à carga, o segundo remove a fonte de alimentação e assim por diante.

figura 1

O circuito converte uma ação momentânea interruptor de pressão em um interruptor de ignição pressão.

Para entender como o circuito funciona, suponha que a fonte de alimentação DC, +vs, acaba de ser aplicada, que o condensador C1, inicialmente, não está carregado e Q1 é desligado. O MOSFET canal P, Q2, Ele é mantido desligado por R1 e R3, que trabalham em série para trazer o portão até + vs, de modo que VGS é zero. O circuito está agora no estado “não bloqueado”, Quando a tensão no terminal OUT (+) ele é zero.

Se o botão interruptor normalmente aberto está fechado momentaneamente, C1 – sendo desprovido de carga – Ele traz a porta do Q2 para 0 V, tornando assim o MOSFET. A tensão de carga de FORA (+) agora aumenta imediatamente em direção + Vs, e Q1 recebe a polarização de base através de R4 e que se acende. Sob estas condições, ácidos gordos saturados Q1 e reduz o portão de Q2 através R3, mantendo assim o MOSFET ligado quando o interruptor está aberto. O circuito está agora no estado “preso”, em que ambos os transistores são activos, a carga é energizado e C1 carrega até + Vs através R2.

Quando a chave é fechada momentaneamente pela segunda vez, a tensão em C1 (agora aproximadamente igual a + Vs) Esta é transferida para a porta de Q2. Desde que a tensão porta-fonte do Q2 agora é aproximadamente igual a zero, o MOSFET é desligado e a tensão de carga cai para zero. Mesmo a tensão do emissor de base de Q1 cai para zero e o transistor é desligado. portanto, quando o interruptor é liberado, não há nada que pode conter Q2 ativo e o circuito retorna ao seu estado 'não engajados', onde ambos os transistores estão fora, a carga é desenergizado e C1 é descarregado através R2.

A resistência R5 através dos terminais de saída é um componente opcional que serve como uma suspenso. Quando o interruptor é liberado, C1 descarrega através de R2 na carga. Se a impedância de carga é muito alta (que é similar em magnitude ao R2), ou ele contém dispositivos activos, tais como LEDs, a tensão de carga em Q2 está desligado pode ser suficientemente grande para Q1 SOLICIT em R4, impedindo desse modo o circuito desliga-se adequadamente. A presença de R 5 carrega o terminal OUT (+) uma 0 V quando Q2 desliga, garantindo, assim, que se transforma Q1 fora rapidamente e permitindo o circuito de retorno para o estado não bloqueado correctamente.

Se os transistores são escolhidos corretamente, o circuito irá funcionar ao longo de uma ampla gama de tensão e é adequado para cargas de condução, tais como relês, solenóide, LED e assim por diante. contudo, atenção que alguns motores DC e os fãs continuar correndo quando você remove seu poder. Esta rotação pode gerar uma grande o suficiente EMF para Q1 SOLICIT, impedindo assim o desligamento circuito. Pode eliminar este problema através da inserção de um díodo de bloqueio em série com a saída, como mostrado na figura 1 (b). Você também deve incluir R5 para garantir que OFF Q1 corretamente.

O circuito complementar proposto na figura 2 Destina-se a cargas “Lado alto” ligado à linha de alimentação positiva do relé, como mostrado neste exemplo.

figura 2 circuito complementar destina-se a cargas com positiva comum.

Note-se que Q1 foi substituído com um Q2 transistor PNP e é agora um MOSFET N-canal. O circuito opera de um modo semelhante ao descrito acima. quem, R5 actua como uma resistência de pull-up que puxa o terminal OUT (-) para + VS quando Q2 desliga, garantindo assim que Q1 desliga rapidamente. Como no anterior circuito, R5 é opcional e só é necessário para os tipos de carga acima mencionadas.

Note-se que em ambos os circuitos, produzido pela constante de tempo C1-R2 envolve a separação dos contactos do interruptor no botão. Normalmente, um valor entre 0,25 e 0,5 segundos deve ser adequada. Constantes de tempo menor pode levar a um comportamento irregular, enquanto que uma constante de tempo mais longo aumenta o tempo de espera entre os fechos dos interruptores necessários para garantir que C1 é cargas e descargas correcta. Com C1 e R2 = = 330nF 1MW como mostrado, a constante de tempo é nominalmente 0,33 s. Isto é geralmente suficiente para eliminar o saltar dos contactos e para permitir que a potência da carga para ser activado após um par de segundos.

Ambos os circuitos são projetados para bloquear e desbloquear em resposta ao fechamento curtas e momentâneos de interruptores. contudo, Eles foram concebidos para assegurar o bom funcionamento mesmo que o interruptor de botão de pressão é mantido fechado por um determinado período de tempo. Consideremos o circuito mostrado na figura 2 quando Q2 é activa. Quando o interruptor é pressionado para destravar o circuito, o portão é reduzido para 0V (desde C1 não é carregado) eo MOSFET desliga, permitindo a subida no sentido junção + Vs de R1-R2 a R5 e a impedância de carga. Ao mesmo tempo, Q1 também se desliga, de maneira tal que a porta do Q2 é trazido para 0 V pela combinação de séries de R3 e R4. Se a chave é liberada imediatamente, C1 carregará apenas para Vs + R2 através. contudo, se o interruptor é mantido fechado, a tensão da porta do Q2 será definida pelo divisor de potencial formado principalmente por R2 e R3 + R4. Se assumirmos que o terminal OUT (-) Ela é aproximadamente igual a VS +, quando o circuito é desbloqueado, a tensão da porta-fonte do Q2 é dada pela:

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

Embora ele Vs + 30 V, a tensão da porta-fonte resultante de aproximadamente 0,6 V será demasiado baixo para ligar o MOSFET. Como resultado, tanto transistores permanecem desativados até a abertura dos contactos de comutação.

O circuito na Figura 2 Ele é bloqueado momentaneamente fechar o interruptor quando C1 é carregado até + Vs que provoca FORA (-) cair no 0 V Quando voltas Q2 sobre imediatamente, rapidamente seguido por Q1. Um encerramento temporário do interruptor permitiria C1 a descarga através de R2 para zero após a abertura dos contactos. contudo, se o interruptor é mantido fechado, a tensão da porta do Q2 será definida pelo divisor de potencial formado por R2 e R3. Uma vez que Q1 é saturado, a junção de R3-R4 sobre o colector de Q1 será puxada para cima a + Vs, e a junção R1-R2 irá ser reduzida a 0 Q2 tramite V.

portanto, com a chave mantida fechada, a tensão da porta-fonte do Q2 é dada pela:

VGS = (+ VS) R2 × / (R2 + R3) = 0,99 (+vs).

Como resultado, desde que a tensão de alimentação é, pelo menos, igual ao limiar de tensão porta-fonte do Q2, ambos Q1 e Q2 permanece activo até que a abertura dos contactos do interruptor.

Ambos os circuitos fornecer uma maneira barata para derivar uma função de bloqueio por um interruptor momentâneo e, assim como um interruptor de bloqueio mecânico, a dissipação de potência quiescente (sem bloco) é zero, portanto, também o tornam adequado para circuitos alimentados por bateria.