Загадочная схема: управление реле с фиксацией транзистором/конденсатором - почему не работает?

Я искал способ управления фиксирующим реле с помощью микроконтроллера, у которого недостаточно тока на выходных контактах, чтобы управлять им напрямую. Я нашел эту интригующую схему с использованием конденсатора 220 мкФ и NPN-транзистора, но мне не удалось заставить ее работать, как описано.

Схема, о которой я говорю, является первой на этой странице, помеченной «Реле импульсной фиксации вкл/выкл»:

Транзисторные цепи: реле с фиксацией

Вот оно ниже:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Из описания схемы:

Вышеприведенная схема генерирует сильный импульс для фиксации реле во включенном состоянии, а входное напряжение должно оставаться ВЫСОКИМ. 220u постепенно заряжается, и ток падает до очень низкого уровня. Когда входное напряжение снимается, схема генерирует импульс в противоположном направлении, чтобы разблокировать реле.

Проблема в том, что схема не работает. Они не имеют четкой маркировки входов, но я понимаю, что верх — это (+), а низ — (-), а 10K работает как подтягивающий, удерживая транзистор открытым для разрядки конденсатора. При соединении нижнего входа с землей транзистор отключается, и тут я запутался. Должен ли быть поток электронов от базы к эмиттеру для зарядки конденсатора через катушку? Кажется, что это вызовет обратное смещение перехода BE, и ток не будет течь.

Мои попытки макетировать это с помощью T2n3904 и электролита 470 мкФ не увенчались успехом.

Эта схема фальшивая или я просто тупой?

Вы используете блокирующее реле? Это не «обычные» реле, и схема требует их.
Да, я использую однокатушечное фиксирующее реле, которое фиксирует/сбрасывает с противоположной полярностью. Я также протестировал схему с двумя светодиодами с противоположным смещением, свет не мерцал ни в одном направлении, чтобы указать на зарядку/разрядку.
Я думаю, что верхний провод - это сигнал управления, а нижний провод всегда заземлен.
Теперь вы знаете, почему книга стоила так дешево... схема полностью фальшивая.
@geometrikal: К сожалению, схема не работает и при переключении верхнего провода.
Если в схеме и/или описании чего-то не хватает, я не понимаю, как эта схема может работать. Когда Q1 включен, существует путь, по которому C1 может разряжаться через катушку реле. Однако, когда Q1 выключен, нижний конец катушки реле плавает . Поскольку C1 включен последовательно с катушкой реле, ток не заряжает C1.
@AlfredCentauri: Верно - хорошая мысль. Не был уверен, что в выключенном состоянии есть какой-то волшебный поток база-эмиттер транзистора, но похоже, что его нет. Если кто-то хочет опубликовать ответ «эта схема фальшивая», я приму его.
@QuadrupleA, я полагаю, что схема может полагаться на превышение напряжения пробоя эмиттер-база для зарядки C1, но это было бы, мягко говоря, рискованно. (упс! Я вижу, Коннор Вульф пришел к такому же выводу, как только я писал этот комментарий).
Я почти уверен, что человек, рисующий диаграмму, забыл включить диод. Смотрите мой ответ.

Ответы (3)

Схема, как нарисовано, не работает.

Кроме того, даже если это и сработало, то это происходит за счет ужасного злоупотребления диодом перехода база-эмиттер транзистора, что потенциально может повредить транзистор.

Стоит отметить, что заставить схему работать можно . Насколько я могу судить, человек, рисовавший схему, просто забыл диод:

введите описание изображения здесь

Подтягивающий резистор также должен быть несколько меньше, чтобы включить Q1 достаточно сильно, чтобы генерируемая форма тока была симметричной. На изображении выше это 10 КБ, но 1 КБ работает намного лучше.

Ага - с диодом ваще смысл. Попробую. Я думаю, что могу запрограммировать микроконтроллер на переключение между плавающим и заземленным и, возможно, устранить более низкий NPN. Кстати, какой у вас инструмент для проектирования цепей? Мне нравится схема.
@QuadrupleA - Нажмите на изображение и узнайте!
+1 за поиск исправления, а не за тривиальный ответ «Это не работает», с которым я играл. Знак инженера лучше меня.
@AnindoGhosh - я предположил, что в какой-то момент схема должна была быть действительной. Тогда это была головоломка.
Мне нравится ваш подход «в какой-то момент это, вероятно, сработало», я собираюсь попробовать применить его в будущем. Кто сказал, что старую собаку нельзя научить новым трюкам!
Если у вас есть микроконтроллер, зачем возиться со схемой?
@JohnU - Потому что он делает что-то умное, для чего обычно требуется гораздо больше транзисторов с MCU GPIO. Он на самом деле пропускает ток через катушку реле в обоих направлениях , а это именно то, что вам нужно для бистабильного реле с одной катушкой. Когда вы переключаете вход на высокий уровень, он заряжает конденсатор 220 мкФ через катушку реле. Когда вы устанавливаете низкий уровень на входе, конденсатор разряжается через второй транзистор, пропуская ток через реле в обратном направлении , возвращая его в исходное состояние.
Чтобы сделать это по-старому, вероятно, потребуется 4 транзистора в конфигурации h-моста, и это не принесет особых преимуществ.
Да, на странице 43 связанного документа Omron (или на странице 6 таблицы данных G5A , если уж на то пошло) есть схема с диодом — имейте в виду, что Omron запатентовал ее! (Это японский патент номер 1239293, по крайней мере, согласно маркировке Omron, но я не могу найти этот патент нигде в Интернете, что очень раздражает — если кто-нибудь найдет его, пожалуйста, дайте ссылку на него здесь, чтобы мы знали, когда истечет срок его действия! )
@ThreePhaseEel Вот патент США на него (см. рис. 1). IANAL, но, согласно этой странице, срок его действия истек в 1993 году из-за неуплаты платы за обслуживание.
@alldayremix — отличная находка! (В любом случае, срок его действия истек бы в 2003 году или около того, так что в наши дни это не проблема)

И OMRON, и MATSUSHITA опубликовали это как модуль схемы C в примечаниях к приложениям около 15-20 лет назад. Значит, они должны знать, что делают. Все, кто помнит толстые каталоги Relay формата А4, которые они издавали, знали, что они там были.

Возможно, этот пост относится к разделу комментариев, а не как ответ на этот вопрос. Поскольку у вас недостаточно репутации на этом сайте, чтобы оставлять комментарии где бы то ни было, пожалуйста, участвуйте, размещайте хорошие вопросы или ответы, и вскоре у вас будет достаточно репутации, чтобы публиковать комментарии.
Я бы сказал, что это полезный ответ, я подозреваю, что схема не совсем фальшивая, а скорее требует правильного выбора компонентов (включая реле) для правильной работы.

У меня была такая же проблема, когда я верил, что ЦКТ должен работать (но как?). Теперь я сконструировал и без проблем использовал cct ​​с диодом, как в однотранзисторном, так и в двухтранзисторном типах. CCT можно найти в примечаниях по применению от Omron, его стоит посетить. http://www.omron.com/ecb/products/pdf/precautions_pcb.pdf

Мне стоило бы включить резюме / изображение схемы, которую вы использовали, на случай, если ссылка умрет. Это также довольно длинный документ, и не совсем понятно, о какой схеме вы говорите.
Загадочная схема: управление реле с фиксацией транзистором/конденсатором - почему не работает?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v