• Объявления

    • admin

      Анонсы постов вашего блога в группах паяльника   04.09.2016

      Самые интересные посты будут анонсироваться в группах VK и FaceBook. Охват одного поста составляет несколько тысяч человек. Пример анонса записи про книгу Sprint Layout: в группе VK, в группе Facebook.  Поэтому если вы считаете, что ваш пост будет интересен аудитории, то не стесняйтесь - пишите, сделаем пост!

Falconist. Мемуары

  • записей
    28
  • комментариев
    709
  • просмотра
    13 784

Разрядник времязадающего конденсатора

Falconist

1 971 просмотр

На форуме неоднократно появляются темы по схеме задержки включения чего-либо при подаче питания. Как примеры: раз, два, три и т.п.

Собственно, с простыми схемами особых проблем нет. Времязадающий конденсатор + пороговое устройство. Опять же, в качестве примеров:

01.jpg03.jpg02.jpg

Однако, я ведь не зря твержу: "Простота - хуже воровства". После того, как задержка отработала свою выдержку, времязадающий конденсатор (С1 на двух последних схемах) остается-то заряженным. При снятии напряжения питания он разряжается не просто через те же зарядные резисторы, но и через реле + закрытый(е) транзистор(ы). Т.е., время разряда оказывается намного больше времени заряда. В итоге, если снять напряжение и тут же вновь его подать, время задержки будет существенно отличаться от расчетного. Чтобы как-то застабилизировать время задержки, требуется очень быстро разрядить времязадающий конденсатор после снятия питания, чтобы его следующий заряд начинался пусть не от совсем нуля, но от напряжения, близкого к нулевому.

Вот такая схема:

Разрядник - circuit.gif

Собственно, к ней относятся резисторы R2, R3 и транзисторы Q1, Q2 (аналог управляемого динистора). Времязадающая цепь - R1С1. Резистор R4 и ключ S1A - "служебные", только чтобы на "осциллограмме был виден период замыкание ключа S1В. Как из нее видно, конденсатор (красный трек) разряжается практически до нуля (до напряжения насыщения транзисторов аналога динистора) при размыкании ключа S1В, независимо от промежутка между его замкнутым состоянием за пренебрежимо малое время.

Разрядник - track.gif

Что, собственно, и требовалось. Кстати, резистор R3 существенен и необходим. Без него схема не работает ни в симуляторе, ни в "железе". Почему - не знаю. Не анализировал.

Ну, и в качестве примера, на таком же принципе работает "классический" диммер на аналоге двухбазового диода:

http://forum.cxem.net/index.php?/topic/15213-регулятор-мощности-паяльника/&do=findComment&comment=868800

  • Одобряю 4


26 комментариев




Рекомендуемые комментарии

"  резистор R3 существенен и необходим. Без него схема не работает ни в симуляторе, ни в "железе" " - без него не откроется Q2, т.к. его переход база-эмиттер будет шунтирован R1, R2 и будет находяться под одним потенциалом. Т.е. Q2 не откроется, и аналог динистора не откроется тоже.

Стоит отметить, что соотношение (R1+R2) / R3 нужно проверять в каждом применении (для каждой схемы, но не для каждого изготовленного образца). Зависит оно от напряжения, до которого заряжается времязадающий конденсатор.

К первой схеме, приведенной в первом посте, предлагаемая схема не подойдет. Напряжение на конденсаторе равно падению напряжения на эмиттерном переходе ключевого транзистора. А этого напряжения не хватит, чтобы открыть Q2 предлагаемой схемы.

Изменено пользователем mvkarp

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
51 минуту назад, mvkarp сказал:

оотношение (R1+R2) / R3

А какое отношение времязадающий резистор R1 имеет к задатчику опорного напряжения  R2/R3???

Кстати, при данном соотношении R2/R3=1/47 и питании 12 В на базе Q2 относительно эмиттера будет всего около -0,25 В. Казалось бы - убрать тогда R3 вообще. Ан нет! Низзя!

Схема работоспособна при номинале R3 от 200 кОм и больше. Пробовал до 1 МОм. Работает при питании от 5 до 25 В. За этим диапазоном просто не игрался.

И "чужие" схемы я, кстати, приводил только как примеры решения задержки срабатывания с "туго" разряжающимся хронирующим конденсатором, безотносительно к данному разряднику. 
 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

после размыкания ключа  S1В напряжение на базе   Q2 будет задаваться делителем (R1+R2)/R3

  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

@v1ct0r, не совсем так. Я тоже с перепугу так подумал. Но!

Если конденсатор не зарядился до напряжения делителя R2, R3, то размыкание ключа может привести к открыванию тиристора (будем так его называть, ибо имеем как бы управляющий электрод), а может и не привести. Это будет зависеть от напряжения на конденсаторе в момент размыкания и от соотношения резисторов, в том числе и R1.

Если конденсатор зарядился до напряжения открывания тиристора, а ключ все еще замкнут, то R1 уже не входит в состав делителя. Да и тиристор продолжает работать самостоятельно.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
24 минуты назад, mvkarp сказал:

а ключ все еще замкнут, то R1 уже не входит в состав делителя.

речь то идет о 

 

1 час назад, v1ct0r сказал:

после размыкания ключа  S1В

а до размыкания ключа  S1В  R1 ни на что кроме времени заряда С1 не влияет

Изменено пользователем v1ct0r

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Благодарю за "разбор полетов". Наконец-то и сам допер, как работает то, что наваял.

Итак, при замкнутом ключе S1B соотношение номиналов делителя R2R3 должно быть таким, чтобы напряжение на базе Q2 не превысило порога его открывания. Скажем, было меньше 0,6 В при данном напряжении питания. Тогда аналог тиристора не откроется ни при каком напряжении на конденсаторе С1.

При размыкании ключа S1B сопротивление резистора R1 суммируется с сопротивлением R2 и на базе Q2 появляется более отрицательное напряжение, чем на его эмиттере (т.е., накопленное конденсатором С1). Аналоги тиристора открывается и остается открытым, пока ток разряда С1 не снизится ниже тока удержания.

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
Цитата

если снять напряжение и тут же вновь его подать, время задержки будет существенно отличаться от расчетного

однако если не ставить таких жестких условий(а чаще всего такие условия не ставятся), то достаточно параллельно емкости поставить разрядный резистор на порядок больше чем зарядный и все

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Еще быстрее при размыкании ключа (не касается рассматриваемой схемы) конденсатор будет разряжаться через диод, установленный параллельно зарядному резистору в обратном напряжению направлении, и резистор малого номинала, установленный параллельно питанию, но после ключа.
Об этом уже упоминалось в стартовом посте.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

И что в итоге получите? Через зарядный резистор конденсатор разрядится в 9 раз быстрее, чем через этот параллельный.

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Вы сваяли так называемый АДД, – аналог двухбазового диода.

Можно было просто поставить КТ117. Но их несколько сложнее найти.

Соотношение R2 и R3 должно быть таким, чтобы напряжение на обратно смещенном эмиттерном переходе Q2 не превысило примерно 5В. Дело в том, что дрейфовые транзисторы имеют довольно низкое напряжение пробоя эмиттерного перехода и в справочниках именно оно обычно и указывается как Uбэmax. Пробой этот либо лавинный, либо туннельный, т.е., как и у стабилитронов, нефатальный. Симуляторы этот пробой часто в упор не видят. Можно и наплевать на это напряжение пробоя, но тогда на начальном этапе через эмиттер транзистора Q2 и резистор R2 конденсатор будет очень быстро заряжаться, что в конечном итоге приведет к укорочЕнию импульса. У низкочастотных транзисторов Uбэmax обычно выше, поэтому они в этой схеме будут работать более стабильно.

Чтобы подавить (неполностью!) температурный дрейф порога срабатывания АДД, последовательно c R2 нужно включить диод, а между базой и эмиттером Q1 поставить резистор с сопротивлением 100кОм…470кОм. У КТ117 температурный дрейф подавляется полностью путем подключения резистора с сопротивлением около 820ом последовательно с Б2. Разброс от 500ом до 1500ом в зависимости от межбазового сопротивления и коэффициента передачи.

Если R1/R2<=10 то АДД не закроется до полного отключения питания. Если R1/R2>=h21Э транзистора Q2, то АДД перейдет в автоколебательный режим.

Пример применения АДД.JPG

Изменено пользователем avv_rem

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
8 минут назад, mvkarp сказал:

Еще быстрее при размыкании ключа (не касается рассматриваемой схемы) конденсатор будет разряжаться через диод,

да конечно, просто он не до "0" разрядится, а через параллельный резистор - до "0"

хотя если диод германиевый, то этим можно пренебречь

8 минут назад, Falconist сказал:

Через зарядный резистор конденсатор разрядится в 9 раз быстрее, чем через этот параллельный.

ну я же сказал

28 минут назад, v1ct0r сказал:

если не ставить таких жестких условий(а чаще всего такие условия не ставятся)

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Зачем изобретать велосипед? Быстрый разряд емкости делается на трех деталях - драйвер полевика вам примером.

 

Изменено пользователем LazyEd

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

А про питание забыли? Это схемы, у которых отключается питание. И нужно быстро восстановить первоначальное состояние емкости.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
3 часа назад, mvkarp сказал:

...в итоге получите...

Через R1 в рабочем состоянии течет совершенно бесполезный для работы схемы ток. При питании от батареи или через балластный конденсатор это может быть критично,

2 часа назад, LazyEd сказал:

...все работает.

Работает. Но схема по к-ву деталей не проще моего варианта.

Наверное, надо было бы перевести эту тему из блога в обычный форум "Схемотехника для новичков"...

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

@FalconistОчень интересный и нужный вопрос Вы затронули! Для простейших трёх схем из первого поста, разряжать ёмкость после отключения пинания можно нормально закрытыми контактами сетевого тумблера, если он их имеет. Это, конечно же, каменный век. И Ваш подход гораздо интересней и заслуживает особого внимания.  

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

" Через R1 в рабочем состоянии течет совершенно бесполезный для работы схемы ток. " - бесспорно. Также, как и то, что разработка любой схемы есть выбор между противоречащими факторами. Что-то теряем, что-то находим.

" ...перевести эту тему из блога в обычный форум "Схемотехника для новичков"... " - оставить свою часть (определите сами) здесь, а обсуждения и предложения можно перенести, вставив соответствующие ссылки на блог и на обсуждение. Потом в блоге сможете уже кратко подводить результаты. Мне такой вариант кажется более полезным, т.к. будем иметь сконцентрированные результаты без пролистывания многих страниц, если вдруг обсуждения затянуться.

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
5 часов назад, rocker60 сказал:

Для простейших трёх схем из первого поста, разряжать ёмкость после отключения пинания можно нормально закрытыми контактами сетевого тумблера, если он их имеет.

Если рассматривать схемы из первого поста как отдельные, которые питаются от аккумулятора или  через выключатель- тогда схема разряда времязадающего конденсатора актуальна. Но чаще такие схемы запитаны от своего отдельного БП  (блока питания) или БП  устройства куда эти схемы подключают.   И при отключении питания того же БП схемы - конденсатор через резистор заряда и цепи БП разряжается без проблем. И на разряд конденсатора обычно времени дается намного больше чем на его заряд. Например:

В 07.09.2015 в 16:35, Гость Трикс сказал:

Дождевальная установка должна срабатывать 3-4 раза в день по 3-10 секунд.

 

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий
Цитата

При снятии напряжения питания он разряжается не просто через те же зарядные резисторы, но и через реле + закрытый(е) транзистор(ы).

Почему конденсатор будет дольше разряжаться в первой схеме? Там же разрядка через переход база-эмиттер?

Изменено пользователем android0350

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Во всех схемах первого поста разрядка происходит как бы через база-эмиттер. 
Однако, напряжение на конденсаторе не может превышать напряжения не переходе база-эмиттер. И заряжается конденсатор всего лишь до этого значения.
Когда питающее напряжение снимается, напряжение на конденсаторе уменьшается, вследствие чего переход база-эмиттер закрывается. Т.е. практически переход закрывается сразу после снятия питающего напряжения. Дальнейший разряд конденсатора происходит по цепям, указанным @Falconist-ом в первом посте.

Теперь понятно, о чем речь?

  • Одобряю 1

Поделиться комментарием


Ссылка на комментарий

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас