Схема переключателя с мягкой защелкой

Схема защелки может « удерживать » схему во включенном или выключенном состоянии до тех пор, пока на нее не будет подан какой-либо внешний сигнал. Схема защелки сохраняет свое положение (включено или выключено) даже после удаления входного сигнала и может хранить один бит информации, пока устройство находится под напряжением. Для активного высокого сигнала он сохраняет единицу, а для активного низкого сигнала хранит ноль.

В этом проекте мы собираемся создать схему с мягкой защелкой, чтобы включать и выключать электронное устройство нажатием одной кнопки. Эта схема известна как переключатель с мягкой защелкой. Схема с мягкой защелкой отличается от обычной схемы с защелкой, в ней состояние включения и выключения может быть изменено с помощью внешних средств (кнопки), но в обычной схеме с защелкой цепь может быть зафиксирована только до одного состояния и для изменения состояние, когда блок питания необходимо снять. Обычно регистры сдвига и триггеры используются в схеме с фиксацией, как та, которую мы использовали в схеме Clap-on-Clap-off.

Фиксацию можно сравнить с нажатием кнопки включения-выключения, когда кнопка подключает цепь при однократном нажатии и отключает схему при повторном нажатии. Здесь мы будем использовать транзистор BC547 NPN и транзистор BC557 PNP с обычной кнопкой для создания переключателя мощности с мягкой фиксацией. Эта схема с мягкой защелкой не требует наличия микроконтроллера или какой-либо микросхемы для включения и выключения.

Необходимые компоненты

• Транзисторы: BC547 (2), BC557
• Резисторы: 1 МОм, 470 кОм, 220 кОм (2), 100 кОм (2), 10 кОм, 1 кОм, 330 Ом
• Нажать кнопку
• Конденсатор 1 мкФ
• СВЕТОДИОД
• Макетная плата

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная схема силового переключателя с мягким защелкиванием приведена выше. Его легко собрать на макете или печатной плате. Компоненты, используемые в этой схеме, легко доступны и очень дешевы. Резисторы используются как токоограничивающие резисторы, а конденсатор используется для предотвращения ложного срабатывания схемы.

Работа цепи переключателя с мягкой защелкой

Транзистор BC547 является транзистором NPN, а BC557 - транзистором PNP. Транзистор BC547 можно включить, подав на его базу положительное напряжение; с другой стороны, BC557 можно включить, подав отрицательное напряжение на его базу.

Когда мы впервые подаем напряжение питания нажатием кнопки, все три транзистора находятся в выключенном состоянии, а выходное напряжение равно нулю; таким образом, схема остается в выключенном или незафиксированном состоянии. В этом состоянии конденсатор C1 заряжается через резисторы R1 и R2. Когда мы нажимаем кнопочный переключатель, конденсатор C1 передает свое напряжение на базу транзистора Q3 через резистор R6. Это включает транзистор Q3, а транзистор Q3 включает транзистор Q2. Напряжение, возникающее на резисторе R4, будет держать Q2 включенным, когда кнопка будет отпущена. Q1 также включается в это время, и теперь цепь находится во включенном или заблокированном состоянии и остается в этом состоянии, даже если S1 разомкнут.

В этом состоянии транзистор Q1 теперь насыщен, вызывая разряд C1 через R2. Когда мы снова нажимаем кнопочный переключатель, конденсатор C1 находится в разряженном состоянии и передает нулевое напряжение на транзистор Q3, вызывая отключение транзистора. В результате все три транзистора находятся в выключенном состоянии, и схема снова возвращается в выключенное или разблокированное состояние. Поскольку Q1 теперь выключен, конденсатор C1 снова начинает заряжаться через резисторы R1 и R2. Таким образом, каждое нажатие переключателя следует одной и той же процедуре включения и выключения цепи.

Конденсатор используется для ограничения скорости процесса фиксации. Без конденсатора цепь будет включаться и выключаться очень быстро. Значения резисторов и конденсатора могут варьироваться в зависимости от применения.

Я сделал эту схему переключателя с мягкой защелкой как на макете, так и на печатной плате, и после всех подключений на перфорационной плате мое оборудование выглядело следующим образом:

Применение схемы с мягкой фиксацией

1. Схема с мягкой защелкой хорошо подходит для портативных приборов с батарейным питанием, так как в выключенном состоянии она имеет нулевое напряжение.
2. Схема с мягкой защелкой может использоваться для автоматического отключения ESP32, ESP8266, Arduino или любого другого микроконтроллера.
3. Схема защелки может быть очень полезна в цепях сигнализации.