Выключатель одной кнопкой своими руками

Включение и выключение нагрузки одной кнопкой без фиксации

Данное устройство позволяет включать и выключать нагрузку нажатием на одну кнопку без фиксации. В основе лежит T-триггер образованный D-триггером и одновибратор по входу для исключения дребезга контактов и воздействия помех. При помощи устройства можно управлять например включением света. Управляющий вход реагирует на замыкание на массу, это позволяет так-же использовать устройство в автомобиле.

Принцип работы

Схема содержит 2 D-триггера. Первый включен по схеме одновибратора. Входы D и CLK замкнуты на общий, и на них всегда присутствует логический ноль. Через R2 на вход S поступает логическая единица. Выход соединен с выводом RESET через RC цепочку. Далее идет стандартная схема T-триггера на основе D-триггера- вход D соединен с инвертирующим выходом, а выводы RS не используются и подключены к общему.

Посмотрим, что произойдет, если нажать на кнопку.

На момент нажатия кнопки на вывод S поступает логический ноль, он-же попадает на выход, и через R1 обнуляет триггер, тот переходит в начальное состояние. Конденсатор С1 сглаживает цикл, и от его емкости зависит сколько должно длится нажатие на кнопку, чтобы триггер сработал.

После нажатия на кнопку состояние устройства приобретает следующий вид:

Единственное изменение по сравнению с начальным состоянием- выход триггера приобрел состояние логической единицы. Он сохранит это состояние до следующего нажатия, тогда выход перейдет обратно в состояние логического нуля.

Принципиальная схема

Для коммутации нагрузки триггер управляет полевым транзистором VT1, через токоограничительный резистор R3. Питание схемы 7-35В.

Вид печатной платы:

Устройство собранное на макетной плате выглядит так:

Источник

Включение и выключение нагрузки одной кнопкой без фиксации на мощных мосфетах

Это устройство способно включать и выключать мощную нагрузку одной маломощной кнопкой без фиксации.На вход подается напряжение от 8 до 20 Вольт от источника питания,к выходу подключается нагрузка.Проверял работу под нагрузкой галогенной лампы 12В*35Вт,при этом VT1 будет чуть горячим а диод VD1(на 5А) теплым.Мощность выделяемая в виде тепла на деталях около 3Вт при потребляемой примерно 30.85Вт нагрузкой.

Работает схема так.При подаче на вход схемы питания нагрузка будет обесточена,конденсатор С1 разряжен.При нажатии на кнопку ток пойдет по R1-кнопка- и разряженный конденсатор С1 на минус питания.В это время затвор VT1 подключится на минус питания и откроется,напряжение поступит на затвор VT2 и этот транзистор тоже откроется,соединив затвор VT1 на минус питания через резистор R2.Кнопка отжата,ток идет в нагрузку,конденсатор С1 зарядится до напряжения на нагрузке через резистор R3.Далее нажимаем вновь на кнопку.На верхней обкладке конденсатора будет потенциал со знаком плюс,а на затворе VT1 потенциал со знаком минус,но менее,чем на верхней обкладке конденсатора.В итоге плюс поступит на затвор VT1 и закроет его,напряжение на затвор VT2 не поступит и транзистор тоже закроется.Конденсатор С1 начнет разряжаться через диод VD1 на нагрузку.

Если в нагрузке будет устройство с электролитами по питанию,конденсатор С1 все равно разрядится.Транзистор VT1 применил который был у меня,это IRFP 9540n,с сопротивлением открытого канала 117 мОм.Выбрать транзистор желательно с меньшим сопротивлением открытого канала,иначе будет нагреваться от падения напряжения на переходе.Транзистор VT2 можно применить маломощный.Если требуется коммутировать нагрузку без электролитов по питанию,то VD1 и R4 можно исключить из устройства.

Источник

Управление нагрузкой одной кнопкой – 5 простых схем

Все чаще для управления бытовой электроникой вместо всевозможных переключателей и регуляторов используются обычные кнопки. В некоторых случаях такое решение оказывается неудобным, а иногда напротив. В этой статье мы рассмотрим несколько конструкций, позволяющих заменить переключатель всего одной кнопкой.

На биполярных транзисторах

Эта достаточно интересная схема собрана на четырех биполярных транзисторах разной структуры и одном электромагнитном реле.

После включения устройства все транзисторы заперты, нагрузка, управляемая реле K1, отключена. Конденсатор С1 благодаря цепочке R1, R2 заряжен. При нажатии на кнопку S1 положительное напряжение с С1 поступает на базу транзистора Т3, он открывается и в свою очередь открывает Т4. Реле К1 срабатывает и своими нормально разомкнутыми контактами К1.1 включает нагрузку.

Вместе с этим благодаря отрицательному смещению на базе открывается Т2, подавая напряжение на делитель R4, R5. Напряжения на делителе достаточно для удержания Т3 в открытом состоянии, теперь кнопку можно отпустить.

Важно! Это же напряжение открывает транзистор Т1, который шунтирует конденсатор С1 через резистор и он (конденсатор) разряжается.

При следующем нажатии на S1 конденсатор заряжается через открытый транзистор T2 и резистор R4. Это вызывает сильную просадку напряжение на базе Т3. Он закрывается и закрывает Т4, который отключает нагрузку. Одновременно закрывается Т2, а за ним Т1. Схема перешла в первоначальное состояние, кнопку можно отпустить. Поскольку Т1 больше не шунтирует С1, последний зарядится через R1, R2 сразу же после отпускания кнопки. Схема готова к новому циклу работы.

В конструкции можно использовать любые маломощные кремниевые транзисторы соответствующей структуры. При этом мощности Т4 должно хватать для управления реле К1. Напряжение питания можно изменить в диапазоне 5…12 В, но оно должно быть на 2-3 В выше напряжения срабатывания реле К1.

На полевых транзисторах

Этот переключатель собран на полевых транзисторах, а потому очень экономичен. Он отлично подойдет для техники с автономным питанием.

В исходном положении транзисторы T1 и T2 закрыты, нагрузка обесточена, конденсатор С1 разряжен. При нажатии на кнопку S1 затвор Т1 оказывается подключенным к минусовому проводу через С1. Транзистор открывается, подает напряжение в нагрузку и одновременно на затвор транзистора Т2. Последний открывается и через резистор R2 подключает затвор Т1 к минусовому проводу. Теперь при отпускании кнопки транзистор Т1 останется открытым.

После включения нагрузки на резисторе R3 появляется напряжение, которое заряжает конденсатор C1. При следующем нажатии на кнопку S1 благодаря заряженному С1 на затворе транзистора Т1 появляется положительный потенциал. Т1, а за ним и Т2 закрываются, нагрузка обесточивается.

Данная схема будет устойчиво работать только при активной нагрузке. Если она реактивная, то можно попробовать поставить между затвором Т2 и общим проводом резистор номиналом около 1 кОм.

На D-триггере

Устройство управления нагрузкой при помощи одной кнопки может быть проще, если собрать его на микросхеме. Ниже приведен вариант с использованием цифровой микросхемы К561ТМ2, содержащей два триггера. Использовать будем один.

После включения питания триггер устанавливается в произвольное положение, но в любом случае на его выводах 1 и 2 будут присутствовать противоположные сигналы. Предположим, на выводе 1 установился низкий уровень. Полевой транзистор T1 закрыт, реле обесточено. На входе данных (вывод 5) присутствует «1», поступающий с инверсного выхода триггера DD1.

При нажатии на кнопку S1 на тактирующий вход С поступает высокий уровень, единичка по входу D записывается в триггер и появляется на прямом выходе (вывод 1). Транзистор Т1 открывается, реле срабатывает и включает нагрузку. Кнопку можно отпустить. Теперь на входе данных присутствует «0». Если еще раз нажать на S1, то в триггер запишется уже он и он же появится на прямом выходе, а на инверсном установится «1». Транзистор закроется, реле отключит нагрузку. Таким образом, при каждом нажатии на кнопку микросхема будет переключаться из одного устойчивого состояния в другое.

Элементы C1, R1 служат для устранения дребезга контактов кнопки, кроме того, резистор обеспечивает низкий логический уровень на входе С при отпущенной S1. Диод D1 защищает транзистор от пробоя напряжением самоиндукции реле при его отключении.

Номинал С1 лучше уменьшить до 0.01 мкФ, а затвор Т1 к выходу микросхемы желательно подключить через резистор 1-10 кОм, поскольку выход DD1 маломощный, а токи перезарядки затвора полевого транзистора хоть и кратковременные, но будут иметь место.

Доработанный на D-триггере

Предыдущая схема имела один существенный недостаток. При подаче питания на устройство, первоначальное состояние триггера может оказаться любым. То есть нагрузка может оказаться как включенной, так и выключенной. Да и схема подавления дребезга не самая эффективная. От указанных недостатков свободна конструкция, схема которой приведена ниже.

При подаче питания на схему, узел C1, R2 принудительно устанавливает триггер в единичное состояние по входу S (вывод 6). На выводе 1 микросхемы высокий уровень, транзистор Т1 закрыт, реле обесточено. На входе D низкий уровень. При нажатии на кнопку S1 высокий уровень поступает на сход C, записывая в триггер «ноль» с входа D. Транзистор открывается и активирует реле K1. В это же время на инверсном выходе DD1 появляется «единица». При следующем нажатии на S1, как и в предыдущей конструкции, триггер переключится в противоположное состояние.

Благодаря цепочке C2, R3 смена сигнала на входе D происходит с некоторой задержкой относительно появления сигнала на инверсном выходе. Эта задержка нужна для того, чтобы устранить влияние дребезга контактов кнопки.

В этой и в предыдущей конструкции вместо К561ТМ2 можно использовать аналогичные микросхемы серий К564, К176. Диоды можно заменить на любые маломощные выпрямительные. Напряжение питания должно быть на 2-3 вольта выше напряжения срабатывания реле К1.

На триггерах Шмидта

И последняя конструкция, собранная на микросхеме К561ТЛ2, содержащей 6 триггеров Шмидта с инверсией по выходу.

При подаче питания пара триггеров DD1.1, DD1.2 устанавливается в одно из устойчивых состояний. Предположим, на выводе 4 микросхемы установился «0». Этот сигнал через элементы DD1.4-DD1.6, включенными параллельно и являющиеся буферными, инвертируется и поступает на затвор транзистора T1. Транзистор закрыт, реле обесточено, нагрузка отключена.

Этот же сигнал с некоторой задержкой благодаря интегрирующей цепи R2, C1 поступает на вывод 5 элемента DD1.3. На его выходе (вывод 6) высокий логический уровень. При нажатии на кнопку S1 этот сигнал подается на вывод 1 микросхемы. Логические элементы DD1.1, DD1.2 переключаются в противоположное состояние. Транзистор T1 открывается, реле срабатывает и включает нагрузку.

Через некоторое время переключается и DD1.3, подготавливая устройство к переключению в противоположное состояние. Снова нажимаем на S1, теперь уже низкий сигнал на входе первого триггера переключает DD1.1 — DD1.3 в противоположное состояние, причем DD1.3 снова с задержкой. Транзистор открыт, нагрузка включена. При следующих нажатиях на кнопку алгоритм будет повторяться.

Схема имеет одну особенность, которая может быть как полезной, так и нежелательной. Если долго удерживать кнопку S1 в нажатом состоянии, то устройство будет самостоятельно включать и выключать нагрузку через определенное время. Время это зависит от емкости конденсатора C1. Чем она выше, тем больше время задержки переключения. При указанных на схеме номиналах состояние нагрузки будет изменяться примерно каждые 4 секунды при постоянно нажатой S1.

На месте DD1 может работать аналогичная микросхема серии К564, К176. Диоды, как и в предыдущей конструкции – любые выпрямительные маломощные. Реле — на напряжение срабатывания ниже напряжения питания минимум на 2-3 В и с контактами, выдерживающими ток нагрузки.

Вместо триггеров Шмидта вполне реально использовать обычные инверторы. К примеру, если вместо К561ТЛ2 использовать К561ЛН2 (6 элементов НЕ), то схема будет прекрасно работать. Микросхемы имеют одинаковые цоколевки, так что проблем с разводкой не будет.

На этом краткий обзор переключателей нагрузки при помощи одной кнопки закончим. Хочется надеяться, что приведенные схемы будут полезны начинающим радиотехникам, которые не любят щелкать переключателями.

Источник

САМАЯ ПРОСТАЯ СХЕМА Включения / Выключения одной Нефиксируемой кнопкой любой нагрузки

Это просто парадокс и загадка, почему самые простые и надежные схемы замалчиваются и скрываются, а сложные и ненадежные решения массово внедряются в головы зрителей и читателей.

Выключатор на одной не фиксируемой кнопке можно создавать долго и нудно, можно простенько на релюшечке, а можно и еще проще всего на одной даталюхе с тремя ногами.

НАЧНЕМ ПО ПОРЯДКУ

Просто и надежно без были и дребезга можно включать и выключать нагрузку с помощью всего одной не фиксируемой кнопки по разному.
Если простые и «тупые» однокнопочные схемы вам порядком поднадоели, предложу «простецкое решение» с использованием микроконтроллеров и программ

Автор данного решения не особо позаботился о токах питания транзистора управляющего реле, но не забыл воткнуть диод параллельно обмотке «для защиты от индукции!». Вот только защита хреновая получится без резистора гасящего импульс тока (классика учебников схемотехники).

Ну так ладно оставим процессоры и контроллеры в покое и побалуемся чипами типа NE555 с транзисторами.

Тута конечно все просто — Мощный полевик под управлением таймера 555 в каскодной цепи с Мощным биполярным транзистором.
Забавно — нафига ставить два транзистора там где одному мало места ?
В добавок эта схема перестает быть универсальной и работает только в небольшом диапазоне постоянных напряжений.

ДОЛОЙ МИКРОСХЕМЫ ! ВСЁ ДОЛЖНО БЫТЬ ПРОЩЕ !

Давайте взглянем «в глаза» схемам однотипным и часто перерисовываемым из листочка описания всего одного чипа (двойной полевик) используемого в схемотехнике

Если вас смущают такие триоды с инверсией — покажу проще

Именно эту схему вы чаще всего встретите в «листочке ****» — листе описания полупроводникового прибора IRF7319

Сравните с перерисовкой

УЧТИТЕ! Эта схема не годится ни для емкостных ни для индуктивных нагрузок ! Автор срисования просто не учел, что силовой полевик в этой схеме просто не станет включаться и выключаться без активной нагрузки (хотя бы резистор на выходе).

Катим дальше! Что есть у нас в запасе простецкого .

А може по проще можно ? К примеру вот на тиристоре .

А что? Хорошая такая схема. правда не очень стабильная (как мне показалось) её можно вот такой заменить

Но и тут лишние детали ! Вот тиристор к примеру, Зачем он тут, если все можно сделать проще

Одна релюшка и две деталюшка — вот и схема реальная и почти универсальная . Правда реле эти старинные военные все реже встречаются и не покупаются, хотя до сих пор в боевых вертолетах используются.

А НЕУЖЕЛИ ДО СИХ ПОР НЕ СДЕЛАЛИ ВСЁ ЭТО В ОДНОЙ ДЕТАЛИ?

К примеру вот в такой — ХХ*ХХХ*12*Х

Ведь все так просто и банально — Симистор с микрочипом внутри и ничего лишнего.
Чтобы сделать управление одной только кнопкой — Бери одну деталь, ставь и наслаждайся результатом. Быстро просто надежно.

Ну никто ведь в наше время не собирает схему стабилизатора из дискретных элементов, а использует КРЕНки или ЛМки в одной детали.

Кажется мне , что искусство схемотехники как раз и состоит в том, чтобы использовать достижения заводских разработок, а не выдумывать диоды из чумазого паяльника , пытаясь их приспособить в дело. Да , это увлекательно, но не имеет отношения к делу, точнее к настоящим практичным самоделкам.

Источник