- Прежде чем разбирать выше приведенную схему для начала стоит объяснить, что такое гистерезис в электронных схемах. Итак, допустим у нас есть схема автоматического включения и выключения какой-нибудь электрической нагрузки, которая имеет определенный датчик, и в зависимости от его состояния делает это переключение. Если в этой схеме не будет функции гистерезиса, то устройство будет иметь четкий уровень своего срабатывания и переключения. Допустим ниже порогового уровня схема выключена. Выше, будет включена. Если эту схему использовать, на пример, в роли температурного реле, то в пограничной области даже при незначительных колебаниях температуры на самой схеме будет происходит многократное переключение, то в состояние вкл, то в состояние выкл. Такая работы автоматических схем крайне не практична.
Если в схему ввести цепь обратной связи, которая будет делать гистерезис. То в схема автомата мы сделает этим гистерезисом некий уровненный диапазон бездействия. То есть, допустим, температурное реле включилось при 10 градусах, а выключится уже не при 10, а при 3 градусах. И в этом случае гистерезис будет равен 7 градусам. Таким образом мы исключим многократное, ложное срабатывание автоматической схемы на пограничном уровне, сделав его шире. Думаю, вам уже стал ясен смысл функции гистерезиса.
Теперь давайте разберем саму схему, что представлена вначале статьи. Данная схема является простым вариантом универсального, транзисторного автомата на реле, и в зависимости от того, какой тип датчика мы поставим на вход схемы, то и в результате получим такой вид схемы автомата. Поставим фото датчик, получим фото реле. Поставим термодатчик, получим термореле.
В данной схеме вход датчика показан в виде переменного резистора R1 с тремя точками подключения a0,b0,c0. То есть, изначально R1 является простым, резистивным делителем напряжения, которым и устанавливается нужный порог срабатывания данной схемы. Вместо резистора R1 можно поставить любой делитель напряжения с нужным датчиком. На рисунке показан делитель с термодатчиком (с точками подключения a1,b1,c1) и фотодатчиком (с точками подключения a2,b2,c2). Причем, в зависимости от того, где будет ставится датчик – выше резистора на своем делителе напряжения или ниже, то и у схемы будет происходит включение или выключение, либо при увеличении, либо при уменьшении напряжения на этом датчике.
Сама же схема представляет собой двух каскадный усилитель входного сигнала, идущего от датчика, собранная на двух биполярных транзистора. Если величина входного напряжения, идущая от делителя напряжения, ниже 0,6 вольт (порог открытия транзистора), то оба транзистора находятся в закрытом состоянии, и реле на выходе выключено. Как только напряжение между базой и эмиттером первого транзистора VT1 станет больше 0,6 вольт, то и схема переходит во включенное состояние. На реле подается напряжение и его контакты переключаются.
И тут подстроечный резистор R2 является тем элементом, который и образует обратную связь между выходом и входом этого устройства. То есть, именно он позволяет получить гистерезис. Работает эта петля гистерезиса просто. Если на входном делителе установлено одно напряжение на каждом из элементов делителя напряжения, то после перехода двух транзисторов в открытое состояние данная пропорциональность будет нарушена. Это происходит потому, что у плюсового потенциала появляется возможность легко пройти через открытый транзистор VT2, через сопротивление R2 на вход этой схемы. В результате, изначальная пропорциональность напряжений на делителе нарушается. И пороговое напряжение, переключающее транзисторы, смещается в сторону. В итоге, схема включилась при одном уровне напряжения на делителе, а выключится ей придется при другом уровне.
Резисторы R3 и R4 ограничиваю величину тока для транзисторов, не давая им расточительно расходовать энергию и перегреваться. Конденсатор C1 сглаживает пульсации на входе схемы, которые могут идти с самого датчика. Тем самым конденсатор препятствует ложным срабатывания, из-за этих помех на входе. Диод VD1, стоящий параллельно катушке реле, выполняет защитную функцию для схемы. Он гасит всплески высокого напряжения на концах катушки, возникающие при выключении реле и появлении на нем ЭДС самоиндукции.
Схема может работать от любого напряжения в диапазоне от 5 до 24 вольт. Но при этом нужно в схему ставить то реле, которое соответствует имеющемуся напряжению питания этой схемы. В схему можно ставить практически любые датчики резистивного и полупроводникового типа. Для подстройке нужного уровня срабатывания схемы к датчику, в делителе напряжения, ставим подстроечный или переменный резистор, номиналом около 10кОм. Транзисторы можно заменить на любые аналогичные. Причем, обратите внимание, что у них разные типы проводимости. Вот в принципе и все, что можно написать по этой теме.
Видео по этой теме: