Электронный переключатель нагрузок, управляемый потенциометром (LM3914)

Схема не обычного электронного переключателя для десяти нагрузок, управление осуществляется с помощью переменного резистора. Обычно электронный переключатель управляется либо двумя кнопками выборанагрузки либо кнопками для каждой из нагрузок.

Этот электронный переключатель отличается тем, что органом управления в нем служит переменный резистор. При повороте его ручки происходит переключение между десятью нагрузками.

То, какая нагрузка выключена, зависит от положения ручки переменного резистора. Причем, есть два режима переключения. В одном происходит именно переключение нагрузок, а в другом изменение количества включенных нагрузок.

Принципиальная схема

Схема устройства показана на рисунке выше. Схема состоит из органа управления, - переменного резистора R3, поликомпараторной микросхемы А1, исполнительного устройства и источника питания.

Переменный резистор R3 представляет собой источник постоянного напряжения, которое регулируется с его помощью в процессе переключения нагрузок.

Электронный переключатель нагрузок, управляемый потенциометром (LM3914)

Рис. 1. Принципиальная схема электронного переключателя нагрузок с управлением при помощи переменного резистора.

Измеряет это напряжение поликомпараторная микросхема А1. Это микросхема LM3914, изначально предназначенная для работы в светодиодных индикаторах. У неё есть два режима индикации - «Ваг» и «Dot». Они выбираются логическим уровнем на выводе 9. Для этого служит переключатель S1.

В данный момент там единица (вывод 9 соединен через S1 с плюсом питания), поэтому работает режим «Ваг», индицирующий величину входного напряжения длиной светодиодной светящейся линии. Чем больше напряжение, тем больше светодиодов горит.

Если переключатель S1 переключить в другое положение, напряжение на выводе 9 микросхемы А1 будет нулевым, и микросхема переключится в режим «Dot», то есть, величина входного напряжения будет индицироваться только одним светодиодом, каким именно, зависит от величины входного напряжения.

Выходные каскады микросхемы построены по схемам с открытым коллектором. Между ними и плюсом питания подключаются индикаторные светодиоды.

Здесь, различие в том, что последовательно каждому из индикаторных светодиодов (HL1-HL10) включено еще по одному светодиоду, - светодиоду оптопары, входящей в состав схемы, управляющей питанием нагрузок.

В микросхеме А1 есть десять компараторов, которые сравнивают входное напряжение с напряжением, созданным внутренним лестничным делителем на резисторах.

Нижний конец этого делителя соединен с общим минусом питания, а на верхний поступает напряжение питания через резистор R2. Резистор R2 нужен для того, чтобы фактическое напряжение на выводе 6 микросхемы было немного ниже напряжения питания микросхемы, для того чтобы включение последней нагрузки переменным резистором происходило увереннее.

Работает схема следующим образом. Допустим, резистор R3 и переключатель S1 находятся в нижнем по схеме положении. В таком состоянии на выводе 5 А1 напряжение равно нулю, и ни одна из нагрузок не включена. Затем вал переменного резистора R3 поворачиваем, и напряжение на выводе 5 А1 поднимается до порога включения вывода 1. Подается питание на нагрузку №10.

Поворачиваем дальше, напряжение еще поднимается. И теперь нагрузка №10 выключается, но включается нагрузка №9. И так далее.

Если S1 оставить в показанном на схеме положении, то схема работает следующим образом. Допустим, резистор R3 находится в нижнем по схеме положении. В таком состоянии на выводе 5 А1 напряжение равно нулю, и ни одна из нагрузок не включена.

Затем вал переменного резистора R3 поворачиваем, и напряжение на выводе 5 А1 поднимается до порога включения вывода 1. Подается питание на нагрузку №10. Поворачиваем дальше, напряжение еще поднимается. И теперь включается нагрузка №9, а нагрузка №10 остается включенной.

И так далее.

Детали

Микросхема А1 питается от не стабилизированного источника питания на основе маломощного силового трансформатора Т1 и мостового выпрямителя VD1. То что микросхема питается не стабилизированным напряжением никак не влияет на точность её работы, потому что напряжение на лестничный делитель микросхемы поступает от того же источника, что и напряжение на резистор R3.

То есть, из-за нестабильности и входное напряжение и напряжение на лестничном делителе микросхемы меняется одновременно и в равных пропорциях. Переменный резистор R3 желательно с линейной характеристикой.

Если нужен только один из вариантов работы переключателя, переключатель S1 можно исключить из схемы, припаяв вывод 9, соответственно, к плюсу или минусу питания микросхемы. Светодиоды HL1-HL10 можно заменить любыми индикаторными (но не мигающими). Светодиоды HL1-HL10 нужны только как индикаторы включенной нагрузки.

Если в такой индикации нет необходимости их можно либо вообще исключить из схемы, припаяв выводы 1 оптопар к плюсу питания. Источник питания и выходные каскады можно выполнить по другим схемам.

Налаживание

Налаживание практически не требуется. Нужно только сделать метки вокруг ручки переменного резистора R3, показывающие в каком положении какая нагрузка включена.

Впрочем, можно и не делать меток, а ориентироваться на светодиоды HL1-HL10, которые показывают какая нагрузка в данный момент включена. Монтаж автор выполнил на покупной печатной макетной плате. Специальная плата для данного устройства не разрабатывалась.

Митяев С. РК-01-18.

1 54 Электронные переключатели
электронный переключатель переключатель управление нагрузкой 220 Вольт
pcbway
х (мм)
Получи купон на $5.00!
Написать комментарий:

cashback