场效应晶体管上的电子开关。方案、说明

场效应晶体管上的电子开关。无线电电子电气工程百科全书

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在 2002 年 60 月发行的 Radio 杂志上，p. 已发表XNUMX篇 V. Polyakov 关于电子开关的文章，当电池电压低于允许水平时，能够关闭负载电源。

我对这个想法产生了兴趣，并构建了我自己的这种开关版本。与原型机不同的是，在负载自动断电前不久，闪烁的 LED 开始闪烁，表明负载即将断电。该设备采用廉价的场效应晶体管和微电路制成，提高了其负载和人体工程学性能。直流电流消耗高达0,4A的负载可以连接到电子开关，但使用更强大的n沟道MOS晶体管代替微电路电流开关，可以将连接的负载的电流增加到几个安培，这下面将讨论。

该装置的方案如图所示。一。

场效应管电子开关

当 SB2 按钮的触点闭合时，全电源电压施加到负载。通过电阻器R3，向p沟道MOSFET VT1的栅极提供开启电压。因此，晶体管打开，向微电路晶体管的栅极（引脚1,8 DA1-DA3）提供高电平电压。 DA1 - DA3 微电路上的按键打开，每个微电路都是高压 n 沟道 MOSFET，栅源电路中带有保护性双阳极齐纳二极管。为了增加负载能力并减少功率和电压损耗，所有三个开关均并联连接。

选择电阻器 R1 的阻值，以便当电池电压降至 7V 以下（由七个镍镉电池组成的电池）时，晶体管 VT1 开始闭合。由于栅极DA1-DA3处的电压仍然相当高，所以这些键仍然完全打开。一旦源漏电压VT1超过阈值开通电压VT2，该晶体管将开始开通，双极晶体管VT3也将开通，闪烁的HL1 LED将明亮地闪烁。

随着电池电压的进一步下降，晶体管VT1关闭得过大，电阻R4两端的电压不足以使按键DA1-DA3保持在开路通道的最小电阻状态，从而导致雪崩关闭VT1 和 DA1-DA3。负载断电，LED 停止闪烁。短按SB1按钮可以强制关闭负载电源。

选择电阻器 R2 的电阻，以便如果闪烁的 LED 在电池电压为 7 V 时开始闪烁，则当电池电压降至 6,9 V 时，负载完全关闭。但是这些值电压可能略有不同 - 这完全取决于场效应晶体管的参数。如果电阻器 R2 采用 47 kOhm 的电阻，则 LED 将在 7,5 V 时开始闪烁，负载电源将在 7 V 时关闭。陶瓷电容器 C1 和 C2 提高了器件的抗噪能力。

电阻可以采用0,05-0,25W任意小功率的电阻，例如C1 -4、MLT VS、C2-23。无极性电容器适用于K10-7、K10-17、KM-6型；氧化物 - K50-35、K50-24。闪烁 LED 可以取自 L36B、L56B、L796B、L816B 系列中的任何一个。为了在LED开启时不使电池的平均放电电流增加太多，建议将电阻R5的阻值增大至3kOhm，并采取增加亮度的LED。您可以安装带有内置发生器（HPA17AX、HPA24AX）的压电陶瓷发声器（观察极性）来代替闪烁的 LED；如果电子开关配备有“静音”装置：万用表、频率计、电子温度计等，则这种替换是合适的。

场效应晶体管可以替换为KP301、KP304系列中的任何一个，最好具有尽可能低的阈值开启电压。双极晶体管可以用KT3102、KT342、KT645系列中的任何一个来代替。如果您想显着增加设备的负载能力，例如用于电动自走模型、无线电台、便携式收音机，那么建议将 DA1 - DA3 微电路替换为一个强大的 n -沟道场效应晶体管，例如型号KP723G、KP727V、KP736G、IRLZ44。使用这些晶体管之一，可以将电流消耗为 3 ... 5 A 的设备连接到电子开关，而无需在散热器上安装场效应晶体管。

通过选择电阻器 R1，开关可配置为 9V 标称工作电压（12 节镍镉电池）和 10V（9,7 节电池）。当器件由十个这样的电池供电时，当电池电压降至 10 ... 3 V 时，应关闭负载电源。如果 p 沟道场效应晶体管具有相对较低的栅源阈值电压如果使用低于-1V的电压，那么通过选择电阻器R4,5，该器件将能够配置为在较低的标称电压下工作，但不低于XNUMXV。

该电子开关可以安装在由单面镀箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，尺寸为 80x35 毫米（图 2）。

场效应管电子开关

晶体管和微电路的引脚排列如图 3 所示。 XNUMX.

场效应管电子开关

作者：A.Butov，雅罗斯拉夫尔地区库尔巴村

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