Журнал “Радіо” вжепублікував опису пристроїв, що включаються послідовно з навантаженням і забезпечуютьперіодичне переривання струму через неї [1,2]. Пропонований нижче переривникструму відрізняє від подібних пристроїв аналогічного призначення мале падіннянапруги на відкритому комутуючих елементів і малий власний споживанийток протягом тієї частини періоду роботи, коли цей елемент закритий.

Переривник здатний працювати в широкомуінтервалі струму навантаження – від одиниць міліампер до десятків ампер на частоті відчасткою герц до десятків кілогерц. В якості навантаження може бути використаналампа розжарювання, світлодіод з струмообмежувальні резистор. Динамічнаголовка автомобільна сирена, обмотка реле або трансформатора та іншіспоживачі струму.

Принципова схема переривникапоказана на рис. 1. На польовому транзиті Т1 і логічних елементах DD1.1, DD1.2побудований генератор прямокутних імпульсів Частота їх слідування заданарезистором R3 і конденсатором С2 а резистор R4 і діод VD1 забезпечуютьшпаруватість імпульсів, рівну двом Резистор R5 утворює ланцюг позитивного ОС,збільшує швидкість перемикання елементів мікросхеми DD1.

Така побудова генератора дбайливийзнижує струм споживаний мікросхемою DD1, оскільки в лінійному режимі працюєтільки транзистор VT1. Крім цього, воно істотно спрощує частотозадающіхланцюг.

Вузол на транзисторах VT2, VT3 блокує роботупереривника при зменшенні напруги живлення нижче 8В. Це необхідно, щобзапобігти перегріванню потужного польового транзистора VT4 через йогонеповного відкривання при зниженій напрузі живлення.

При зниженні напруги живленняемітерний перехід транзистора VT3, що працює як стабілітрон закривається слідомза ним закривається транзистор VT2. Високийрівень на нижньому за схемою вході елемента DD1.2 змінюється низьким, в результатічого робота генератора зупиняється в положенні, коли на виході елементів DD1.3,DD1.4 низький рівень. ТранзисторVT4 при цьому закритий. Струм через навантаження не протікає

Резистор R9 покращує запускгенератора при плавному підвищенні напруги живлення Конденсатори С4 С5 захищаютьвузол керування роботою генератора від перешкод.

Слабкострумові вузли переривникаотримують живлення від параметричного стабілізатора, зібраного на елементах R11VD2, VD3. Діод VD4 захищаєпристрій від аварійної зміни полярності напруги живлення Коли навантаження знеструмлена, конденсатор СЗ накопичує енергіюнеобхідну для підтримки напруги затвор-витік транзистора VT4 на рівні ненижче 10 В в ті інтервали часу, коли він відкритий і напруга живленняпереривника близько до нуля

При номінальній напрузі живленнястабілітрони VD2, VD3 закриті і не збільшують споживаний переривником струм,який в паузах, коли живлення на навантаження не подасться, не перевищує 300 мкА.Варистор захищає польовий транзистор VT4 від сплесків напруги, створюванихіндуктивної складової навантаження (наприклад, обмоткою підвищувальноготрансформатора перетворювача напруги для лампи денного світла або люстриЧижевського). Плавка вставка FU1 захищає транзистор VT4 від перевантаженнянадмірно великим струмом.

Пристрій зібрано навісним способомна монтажній платі розмірами 64×45 мм. Всі резистори – МЛТ або імпортні.Конденсатор СЗ – імпортний, С2 – будь-який малогабаритний плівковий, наприкладК73-17, ос-тальне – будь-які.

Замість діодів 1N4148 підійдутьбудь-які з серій КД521, КД522, КД103. Стабілітрони КС168А можна замінити на КС407,1N4736A. Транзистор КТ645 можна замінити будь-яким із серій КТ645, КТ315.Вони зазвичай мають напругу лавинного пробою емітерного переходу близько 7 В,транзистори ж серії КТ3102 – близько 8 В, а, наприклад, імпортні 2SC33C0, 2SC174I- Близько 10В. Чим менше це напруга, тим при меншій напрузі харчування припиняєроботу генератор. При заміні транзисторів не слід збувати про відмінності в їхцоколевке.

Польовий транзистор IRFZ30 маєопір відкритого каналу не більше 0,05 Ом, розрахований на напругу стік-витік 50 В, максимальний струм стоку 30А і може розсіювати потужність до 90 Вт Замість CNR07D470K підійдуть варистори FNR-Q5K470,
FNR-07K470.

З зазначеними на схемі номіналамиелементів С2 R3 R4 частота перемикання переривника близько 1 Гц, що підходитьнаприклад для його роботи в системі аварійної автомобільної сигналізації,покажчиків повороту, в новорічній ілюмінації. З конденсатором С2 ємністю 470пФ частота генератора підвищиться до 2 кГц і тоді при напрузі живлення 12 Впереривник можна навантажити вторинною обмоткою звукового трансформатора (йогомагнітопровід слід повністю розібрати і зібрати занoго, розмістивши пластини«Вперекришку») від лампового напівпровідникового телевізора, а підключена допервинній обмотці цього трансформатора лампа розжарювання потужністю 15 … 25 Втна напругу 20 В буде світити повним напруженням. У такій якості переривник можнавикористовувати як перетворювач напруги, наприклад для живленнянизьковольтного малопотужного електропаяльника.

Якщо необхідно з тих чи іншихпричин змінити шпаруватість імпульсів генератора це можна реалізуватипідбіркою резистора R1.Описаний пристрій може працювати і при напрузі живлення більшому 12 В, потрібнотільки вибрати резистор R11 такого опору, щоб струм через стабілітрони VD2VD3 був близький до номінального. Так, наприклад при напрузі живлення 24 Вопір цього резистора повинно бути рівним 3,6 кОм, а потужність розсіювання -не менше 1 Вт

Чим більше робоча частотапереривника, тим більше втрати потужності на перемикання транзистора VT4. Цезажадає його установки на тепловідвід з більшою тепловідводної поверхнею.

Фото одного з варіантівконструкції переривника струму показано на рис. 2.

 

ЛІТЕРАТУРА

1 шкірки А. Комутатор навантаження – Радіо 1991 № 7 С. 37-39.

2. Чудно 3., Діалектів В. Робота комутатора зі слабкострумової навантаженням.- Радіо 1997 № 11 С. 53.