Нередко при конструировании различных электронных или электрических устройств необходимо управлять большой нагрузкой, либо эти устройства потребляют достаточно большой ток и их нужно как-то включать. В такой ситуации применение выключателей и кнопок становится не совсем нецелесообразным ввиду выгорания их контактов под действием больших токов. Особенно это касается выключателей и кнопок китайского производства. Указанное на них значение тока они не способны долговременно выдерживать. Помимо этого есть еще один недостаток, который выливается в наводки помех на чувствительные части схемы. Так может быть, если выключатель (кнопка) расположен на передней панели корпуса и силовой провод к нему проходит вдоль чувствительных участков схемы.
Для решения подобных проблем можно применить схемное решение, которое позволяет включать и выключать устройство или нагрузку одной слаботочной кнопкой без фиксации.
Схема электрическая принципиальная
Особенностью данной схемы является то, что питается она от сети переменного тока 220В 50Гц, это отличает ее от схемы, представленной в статье «Управление нагрузкой одной кнопкой». Для этого устройства не нужен дополнительный источник питания и это явный плюс.
Данную схему разработал радиолюбитель из Сербии Миле Славкович (Apex Audio).
Сетевое напряжение понижается с помощью гасящего конденсатора C5 и выпрямляется диодным мостом VD5-VD8. Постоянной нагрузкой (как я понимаю) для гасящего конденсатора C5 служит всегда открытый транзистор VT2.
Параметрический стабилизатор R7VD2 обеспечивает питание микросхемы D1 стабильным напряжением +12В. Емкость C3 сглаживает его пульсации.
Обмоткой реле K1 управляет транзистор VT1, который открывается высоким уровнем на выходе триггера (вывод 11). На обмотку подается напряжение +27В, которое обеспечивает стабилитрон VD3.
Диод VD1 защищает элементы схемы от явления самоиндукции в момент обесточивания обмотки реле.
Триггер построен на четырех логических элементах 2И-НЕ, собранных в корпусе микросхемы CD4011. Элементы D1.1 и D1.2 собственно представляют сам триггер, меняющий свое состояние при замыкании ключа S1. Сигнал с триггера через резистор R2 поступает на инвертор D1.4, выход которого через сопротивление R6 управляет базой транзистора VT1. Также с выхода D1.4 сигнал через сопротивление R3 поступает на вход инвертора D1.3, выход которого подключен к светодиоду LED1. Уровень сигнала на светодиоде будет инвертирован относительно сигнала на транзисторе VT1, то есть когда протекает ток через обмотку реле, то светодиод обесточен.
Емкости C1 и C2 уменьшают так называемый «дребезг» кнопки S1.
Компоненты схемы
Все номиналы компонентов устройства включения и выключения кнопкой без фиксации приведены на схеме, но у меня есть некоторые рекомендации.
Так, например резистор R10 я советую установить мощностью не менее 0.5Вт, так как при запуске на нем падает более 4 Вольт (рассеивается 0,48Вт), вернее это то, что успевает измерить цифровой вольтметр. После запуска на нем постоянно падает 2,5 Вольта (рассеивается 0,19Вт). При первом запуске резистор мощностью 0,25 вышел из строя мгновенно, и я установил в параллель два резистора 68Ом 0,25Вт.
Конденсатор C5 пленочный, рассчитанный на 400В и имеет емкость 1мкФ.
Стабилитрон ZF12 был заменен на 1N4742A, а ZY27 на1N4750A.
Транзистор BC550 спокойно меняется на BC547 или BC546 (я поставил BC547).
Транзистор BD241 я заменил на TIP41C. Данный транзистор неплохо нагревается. Для комфорта на него можно установить небольшой теплоотвод, но и без него устройство работает.
Реле на 24В. Я применил TRA3L-24VDC-S-2Z.
В качестве кнопок я применяю кнопки без фиксации типа представленной ниже на фото. Такой тип кнопок имеет минимальный «дребезг».
Внимание! Данное устройство не имеет гальванической развязки с сетью переменного тока ~220В. При включенном в сеть устройстве запрещено прикасаться к его элементам.
Управление низковольтной нагрузкой
По умолчанию, схема рассчитана на включение и выключение устройства, питающегося от сети переменного тока 220В. То есть, к клеммам «220V AC OUT» подключается коммутируемое устройство (лампа, усилитель звуковой частоты, блок питания и т.д.). Для управления любой другой нагрузкой, например низковольтной, необходимо немного подкорректировать печатную плату таким образом, чтобы к контактной группе реле не подходили дорожки с сетевым напряжением (смотри схему ниже).
Печатнаю плату можно скачать обратившись по E-mail: yuriyk1@yandex.ru (к Юрию).