“Универсальное” электромагнитное реле
Электромагнитное реле является по сути управляемым механическим выключателем: подали на него ток – оно замкнуло контакты, сняли ток – разомкнуло. Контакты являются именно контактами: металлическими “пятаками”, которые прижимаются друг к другу. Именно поэтому такое реле может управлять как нагрузкой постоянного, так и переменного тока.
Сама катушка реле является неслабой индуктивной нагрузкой, что приводит к дополнительным проблемам (читай ниже), поэтому для управления “голым” реле нам понадобится дополнительная силовая и защитная цепь.
После изучения данного урока вы сами сможете её составить (транзистор и диод), а сейчас мы поговорим о модулях реле: готовая плата, на которой стоит само реле, а также цепи коммутации, защиты и даже оптическая развязка. Такие модули бывают “семейными” – с несколькими реле на борту. Спасибо китайцам за это! Смотрите варианты у меня в каталоге ссылок на Али.
Такое реле сделано специально для удобного управления с микроконтроллера: пины питания VCC (Vin, 5V) и GND подключаются к питанию, а далее реле управляется логическим сигналом, поданным на пин IN. С другой стороны стоит клеммник для подключения проводов, обычно контакты подписаны как NO, NC и COM. Это общепринятые названия пинов кнопок, переключателей и реле:
- COM – Common, общий. Реле является переключающим, и пин COM является общим.
- NO – Normal Open, нормально открытый. При неактивном реле данный контакт не соединён с COM. При активации реле он замыкается с COM.
- NC – Normal Closed, нормально закрытый. При неактивном реле данный контакт соединён с COM. При активации реле он размыкается с COM.
Подключение нагрузки через реле думаю для всех является очевидным:
Важный момент: катушка реле в активном режиме потребляет около 60 мА, то есть подключать больше одного модуля реле при питании платы от USB не рекомендуется – уже появятся просадки по напряжению и помехи:
Такие модули реле бывают двух типов: низкого и высокого уровня. Реле низкого уровня переключается при наличии низкого сигнала (GND) на управляющем пине digitalWrite(pin, LOW) . Реле высокого уровня соответственно срабатывает от высокого уровня digitalWrite(pin, HIGH) . Какого типа вам досталось реле можно определить экспериментально, а можно прочитать на странице товара или на самой плате. Также существуют модули с выбором уровня:
На плате, справа от надписи High/Low trigger есть перемычка, при помощи которой происходит переключение уровня. Электромагнитное реле имеет ряд недостатков перед остальными рассмотренными ниже способами, вы должны их знать и учитывать:
- Ограниченное количество переключений: механический контакт изнашивается, особенно при большой и/или индуктивной нагрузке.
- Противно щёлкает!
- При большой нагрузке реле может “залипнуть”, поэтому для больших токов нужно использовать более мощные реле, которые придётся включать при помощи… маленьких реле. Или транзисторов.
- Необходимы дополнительные цепи для управления реле, так как катушка является индуктивной нагрузкой, и нагрузкой самой по себе слишком большой для пина МК (решается использованием китайского модуля реле).
- Очень большие наводки на всю линию питания при коммутации индуктивной нагрузки.
- Относительно долгое переключение (невозможно поставить детектор нуля, читай ниже), при управлении индуктивными цепями переменного тока можно попасть на большой индуктивный выброс, необходимо ставить искрогасящие цепи.
Важный момент связан с коммутацией светодиодных светильников и ламп, особенно дешёвых: у них прямо на входе стоит конденсатор, который при резком подключении в цепь становится очень мощным потребителем и приводит к скачку тока. Скачок может быть настолько большим, что 15-20 Ваттная светодиодная лампа буквально сваривает контакты реле и оно “залипает”! Данный эффект сильнее выражен на дешёвых лампах, будьте с ними аккуратнее (за инфу спасибо DAK). При помощи реле можно плавно управлять сильно инерционной нагрузкой, такой как большой обогреватель. Для этого нужно использовать сверхнизкочастотный ШИМ сигнал, у меня есть готовая библиотека. Не забываем, что реле противно щёлкает и изнашивается, поэтому для таких целей лучше подходит твердотельное реле, о котором мы поговорим ниже.
Распиновка
Цоколевка транзистора КТ817Г зависит от корпуса, в котором размещено устройство. Он в свою очередь в зависимости от монтажа, бывает всего двух типов: для дырочного, с жесткими выводами применяется КТ27 (ТО-126), а для поверхностного — КТ-89 (DPAK). На рисунке ниже представлено назначение каждого из контактов, для разных типов упаковки.
Оба корпуса выполнены из пластмассы. У транзистора КТ817Г (КТ-27), с отверстием для крепления на радиатор, следующее назначение контактов: первая ножка – эмиттер (Э), вторая – коллектор (К), третья – база (Б). Задняя часть металлизированной упаковки в таком исполнении физически соединена с коллекторным выводом.
КТ817Г9 (КТ-89) не имеет отверстия для крепления на теплоотвод. Вывод К соединен с задней металлической поверхностью. Если смотреть на лицевую часть устройства, то назначение контактов будет таким: в нижней части расположены выводы Б и Э, а сверху размещен К. Цифра “9” в конце обозначения, указывает на тип упаковки для поверхностного монтажа КТ-89 (DPAK). На транзисторах в таком исполнении отсутствует маркировка.
Основные характеристики и параметры транзисторов
Классификация транзисторов. Проводимость, усиление, параметры, определяющие мощность, допустимое напряжение, частотные и шумовые свойства транзистора.
Транзистор, в общем понимании этого слова – это полупроводниковый прибор, как правило, с тремя выводами, способный усиливать поступающий на него сигнал. Выполняя функции усиления, преобразования, генерирования, а также коммутации сигналов в электрических цепях, в данный момент транзистор является основой подавляющего большинства электронных устройств и интегральных микросхем.
На принципиальных схемах транзистор обычно обозначается латинскими буквами «VT» или «Q» с добавлением позиционного номера (например, VT12 или Q12).
В отечественной документации прошлого века применялись обозначения «Т», «ПП» или «ПТ». Преобладающее применение в промышленных и радиолюбительских конструкциях находят два типа транзисторов – биполярные и полевые. Какими они бывают?
ОСНОВНАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ, ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНЗИСТОРОВ.
Основная классификация, определяющая область применения транзисторов, ведётся по: исходному материалу, на основе которого они сделаны, структуре проводимости, максимально допустимому напряжению, максимальной мощности, рассеиваемой на коллекторе, частотным свойствам, шумовым характеристикам, крутизне передаточной характеристики (для полевых) или статическому коэффициенту передачи тока (для биполярных транзисторов) . Рассмотрим перечисленные пункты классификации более детально.
По исходному полупроводниковому материалу транзисторы классифицируются на: — германиевые (в настоящее время не производятся); — кремниевые (наиболее широко представленный класс); — из арсенида галлия (в основном СВЧ транзисторы) и др.
По структуре транзисторы классифицируются на: — p-n-p структуры – биполярные транзисторы «прямой проводимости»; — n-p-n структуры – биполярные транзисторы «обратной проводимости»; — p-типа – полевые транзисторы с «p-типом проводимости»; — n-типа – полевые транзисторы с «n-типом проводимости». В свою очередь, полевые транзисторы подразделяются на приборы с управляющим p-n-переходом (JFET-транзисторы) и транзисторы с изолированным затвором (МДП или МОП-транзисторы).
По параметру мощности транзисторы делятся на: — транзисторы малой мощности (условно Рmах — транзисторы средней мощности (0,3 — мощные транзисторы (Рmах >1,5 Вт). Также косвенным показателем мощности транзистора является параметр максимально допустимого тока коллектора (Iк_max).
По параметру максимально допустимого напряжения Uкэ или Uси транзисторы делятся на: — транзисторы общего применения (условно Uкэ_mах — высоковольтные транзисторы (Uкэ_mах > 100 В). У современных биполярных и полевых транзисторов параметр Uкэ_mах (Uси_mах) может достигать нескольких тысяч вольт!
По частотным характеристикам транзисторы делятся на: — низкочастотные транзисторы (условно Fгр — среднечастотные транзисторы (3 — высокочастотные транзисторы (30 — сверхвысокочастотные транзисторы (Fгр > 300 МГц); Основным параметром, характеризующим быстродействия транзистора, является граничная частота коэффициента передачи тока (Fгр). Косвенным – входная и выходная ёмкости. Для транзисторов, разработанных для использования в ключевых схемах, также может указываться параметр задержки переключения (tr и ts).
По шумовым характеристикам транзисторы делятся на: — транзисторы с ненормированным коэффициентом шума; — транзисторы с нормированным коэффициентом шума (Кш).
Коэффициент передачи тока (h21 – для биполярного транзистора) и крутизна передаточной характеристики (S – для полевого) являются одними из основных параметров полупроводника. От него зависят как качественные показатели транзисторного усилительного каскада, так и требования, предъявляемые к предыдущим и последующим каскадам.
Однако давайте будем считать эту статью вводной, а углубляться и подробно рассуждать о влиянии тех или иных параметров на работу и поведение биполярного или полевого транзистора будем на следующих страницах. Полный перечень статей, посвящённых описанию работы транзистора, а также расчётам каскадов на полевых и биполярных полупроводниках, приведён в рубрике «Это тоже может быть интересно».
Источник электропитания с не постоянным током
“Минусовая” связь в обратном направлении идет через нагрузочное сопротивление. У входа инверсии микросхемы (TDA2030) сосредоточено определенное число вольт. Под его воздействием сквозь дополнительный элемент проходит ток. Он не зависит от нагрузочного показателя резистора.
Получается, что, если скорректировать напряжение, которое поступило от устройства с изменяемым сопротивлением, при его постоянном значении нагрузочный ток может быть изменен в пределах 0,5 А. При помощи такой схемы легко заряжать любые разновидности батарей. На протяжение всей зарядки ее ток остается на одном уровне. Он не зависит от того, разряжен ли аккумулятор, и насколько стабильна электрическая сеть. Максимальный зарядный ток можно корректировать резистором, меняя его сопротивление.
Купить 78L05 и другие устройства типа 78Lxx можно в Китае на
Как проверить устройство 78L05 с помощью мультиметра
Прежде чем воспользоваться устройством, необходима его проверка с помощью мультиметра. Для этого нужно сделать прозвон контактов, чтобы выяснить, нет ли короткого замыкания между ними. При его отсутствии проверка продолжается.
Входное напряжение должно быть не меньше 7 В, и не больше максимума. Для этого применяется обычная крона с напряжением 9 В. На выход подцепляется устройство дополнительной нагрузки, к примеру, резистор в 1 Ом.
Подавая питание, придерживайтесь полярности. Минусовая сторона подсоединяется к главному выводу, а со знаком “+” — к входу. Напряжение выхода отсоединяется от земли и составляет 5 В, согласно конструкции микросхемы.
Маркировка транзисторов
Транзистор КТ315. Тип транзистора указывается в этикетке, а также на корпусе прибора в виде буквы указывалась группа. На корпусе указывается полное название транзистора или только буква, которая сдвинута к левому краю корпуса. Товарный знак завода может не указываться. Дата выпуска ставится в цифровом или кодированном обозначении (при этом могут указывать только год выпуска). Точка в составе маркировки транзистора указывает на его применяемость – в составе цветного телевидения. Старые же (произведенные до 1971 года) транзисторы КТ315 маркировались буквой, стоящей посередине корпуса. При этом первые выпуски маркировались лишь одной большой буквой, а примерно в 1971 году перешли на привычную двухстрочную. Пример маркировки транзистора КТ315 показан на рисунке 1. Следует также отметить, что транзистор КТ315 был первым массовым транзистором с кодовой маркировкой в миниатюрном пластмассовом корпусе КТ-13. Подавляющее большинство транзисторов КТ315 и КТ361 (характеристики такие же, как у КТ315, а проводимость p-n-p) было выпущено в корпусах желтого или красно-оранжевого цветов, значительно реже можно встретить транзисторы розового, зелёного и черного цветов. В маркировку транзисторов предназначенных для продажи помимо буквы обозначающей группу, товарного знака завода и даты изготовления входила и розничная цена, например «ц20к», что означало цена 20 копеек.
Транзистор КТ315-1. Тип транзистора также указывается в этикетке, а на корпусе указывается полное название транзистора, а также транзисторы могут маркироваться кодовым знаком. Пример маркировки транзистора КТ315-1 приведен на рисунке 2. Маркировка транзистора кодовым знаком приведена в таблице 2.
Основные параметры транзистора 2SC3198 биполярного высокочастотного npn.
Эта страница показывает существующую справочную информацию о параметрах биполярного высокочастотного npn транзистора 2SC3198 . Дана подробная информация о параметрах, схеме и цоколевке, характеристиках, местах продажи и производителях. Аналоги этого транзистора можно посмотреть на отдельной странице.
Исходный полупроводниковый материал, на основе которого изготовлен транзистор: кремний (Si)Структура полупроводникового перехода: npn
Pc max | Ucb max | Uce max | Ueb max | Ic max | Tj max, °C | Ft max | Cc tip | Hfe |
400mW | 60V | 50V | 5V | 150mA | 125°C | 130MHz | 2 | 70MIN |
Производитель: KECСфера применения: VHF, Medium Power, General PurposeПопулярность: 33823Условные обозначения описаны на странице «Теория».
Заключение
Информация о маркировочных кодах, содержащаяся в литературе, требует критического подхода и осмысления. К сожалению, красиво оформленный каталог с безукоризненной полиграфией не гарантируют от опечаток, ошибок, разночтений и противоречий, поэтому исходите из данных, что приведены в справочнике о маркировке радиоэлементов.
В заключение хотелось бы поблагодарить источники, которые были использованы для подбора материала к данной статье:
www.mp16.ru
www.rudatasheet.ru
www.texnic.ru
www.solo-project.com
www.ra4a.narod.ru
Предыдущая
ПолупроводникиЧто такое биполярный транзистор
Следующая
ПолупроводникиSMD транзисторы