Электронный коммутатор нагрузок

Иногда возникает необходимость в поочередной коммутации нескольких нагрузок электронными ключами вместо механического переключателя. Поиск в литературе привел к интересному схемотехническому решению, опубликованному в Радио №12 1989г. Доработанная схема показана на рисунке. Электронный коммутатор нагрузок работает следующим образом. При подаче питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R4. Низкое напряжение на конденсаторе С1 в первый момент времени устанавливает на выходе элемента DD1.4 лог. «0». На выходах элементов DD2.1, DD2.2, DD3.1 устанавливается лог. «1», на выходах DD1.1, DD1.2, DD1.3 также устанавливается лог. «1», на выходе элемента DD3.2 -лог. «0». Зажигается светодиод HL4, сигнализирующий о готовности устройства, но при этом ни одна нагрузка не включена. Чтобы включить, например, нагрузку Rн1, необходимо нажать кнопку SB 1. При этом на выходе элемента DD1.1 устанавливается лог. «0», на выходе элемента DD3.2 - лог. «1», и светодиод HL4 гаснет; на выходе элемента DD1.4 устанавливается лог. «1», так как С1 уже заряжен; на выходе элемента DD2.1 устанавливается лог. «0», на выходе элемента DD4.1 - лог. «0». Светодиод HL1 зажигается и сигнализирует о включении нагрузки. Оптронный ключ VU1 открывает симистор VS1, а тот, в свою очередь, коммутирует нагрузку Rн1. Элементы микросхемы D4 используются как повторители с высокой нагрузочной способностью. При нажатии, например, кнопки SB3, в первую очередь выключится нагрузка Rн1, так как на выходе элемента DD1.3 устанавливается лог. «0», на выходе элемента DD2.1 - лог. «1», и нагрузка Rн1 отключается. На выходе элемента DD3.1 устанавливается лог. «0», на выходе элемента DD4.3 - тоже лог. «0», светодиод HL3 зажигается, и включается нагрузка Rн3. Схемотехническое построение схемы исключает даже кратковременное включение двух нагрузок. Отключить любую из нагрузок можно нажатием кнопки SB4. При желании можно включать четвертую нагрузку, добавив в цепь светодиода HL4 цепь из оптоключа и симистора, аналогично рассмотренным выше цепям. Мощность коммутируемой нагрузки определяется только максимальным током примененного симистора. Таким образом, нажимая на слаботочную кнопку SB, можно коммутировать нагрузку от сотни ватт до нескольких киловатт.

Детали. Для питания схемы используется трансформатор с мостовым диодным выпрямителем и фильтром, с выходным напряжением 9 В. Напряжение питания микросхем стабилизируется микросхемой DA1 типа 7805. Указанные на схеме микросхемы можно заменить отечественными аналогами: 74LS08 - К555ЛИ1, 74LS10 -К555ЛА4, 7407 - К155ЛИ4, 7805 - КР142ЕН5А. Кнопки SB1-SB4 типа SWT2-7 можно заменить любыми отечественными.

По материалам журнала Радіоаматор.