Sterowanie MOSFET−a

tej rubryce prezentujemy schema−
ty nadesłane przez Czytelników.
Są to zarówno własne (genialne) rozwiąza−
nia układowe, jak i ciekawsze schematy z
literatury, godne Waszym zdaniem publicz−
nej prezentacji bądź przypomnienia. Są to
tylko schematy ideowe, niekoniecznie
sprawdzone w praktyce, stąd podtytuł
W
co by było gdyby... Redakcja EdW nie
gwarantuje, że schematy są bezbłędne i na−
leży je traktować przede wszystkim jako
źródło inspiracji przy tworzeniu własnych
układów.
Przysyłajcie do tej rubryki przede wszy−
stkim schematy, które powstały jedynie na
papierze, natomiast układy, które zrealizo−
waliście w praktyce nadsyłajcie wraz z mo−
delami do Forum Czytelników i do działu
E−2000. Nadsyłając godne zainteresowania
schematy z literatury, podawajcie źródło.
Osoby, które nadeślą najciekawsze
schematy oprócz satysfakcji z ujrzenia
swego nazwiska na łamach EdW, otrzyma−
ją drobne upominki.
Sterowanie MOSFET−a
Dobry regulator poziomu wody, (i in−
nych przewodzących cieczy), wyko−
rzystujący fakt przewodzenia prądu,
powinien pracować przy napięciu
zmiennym. Wykorzystanie napięcia
zmiennego pozwala uniknąć zjawi−
ska elektrolizy wody oraz stopnio−
wego niszczenia elektrod.
Prosty układ pokazany na rysunku
wykorzystuje dodatkowe uzwojenie
transformatora jako źródło sygnału
zmiennego. Wartość rezystora ogra−
niczającego należy dobrać tak, by
przekaźnik działał pewnie.
Sprytny sposób okresowego dołą−
czania drugiej (dolnej) elektrody po−
zwala w bardzo prosty sposób zrea−
lizować układ z histerezą poziomu
cieczy − poziom cieczy będzie się
zmieniał w czasie pracy między lmin
a lmax.
Gdy poziom cieczy w zbiorniku obni−
ży się poniżej lmin, przekaźnik puści,
zwierajac obwód pompy lub elektro−
zaworu oraz odłączając dolną elek−
trodę. Przekaźnik złapie dopiero po
podniesieniu się poziomu do lmax,
i wtedy dołaczona zostanie dolna
elektroda − przekaźnik włączy po−
mpę dopiero po opadnięciu pozio−
mu poniżej lmin.
Uwaga! Układ nie był testowany
w Redakcji EdW, wobec czego nie
wiadomo, czy częstotliwość sieci
50Hz wystarczy do uniknięcia zjawi−
12
ska elektrolizy, czy też należałoby
pracować przy znacznie większej
częstotliwści (powyżej 1kHz, jak w
większości urządzeń tego typu).
Do pełnego otwarcia typowego tran−
zystora mocy MOSFET potrzebne
jest napięcie rzędu 6...8V. Więk−
szość układów logicznych jest zasila−
na napięciem 5V, a nawet mniej−
szym. Istnieją co prawda tranzystory
mocy MOSFET przeznaczone do
bezpośredniej współpracy układami
logicznymi zasilanymi napięciem 5V,
jednak są trudniejsze do zdobycia.
Zamiast szukać specjalizowanych
MOSFET−ów o niskim napięciu
otwierania (typy z literą L w oznacze−
niu, np. BUZ11L), w wielu przypad−
kach wystarczy zastosować pro−
ściutką przetwornicę podwyższającą
napięcie. Przykładowy schemat po−
kazany jest na rysunku. Zamiast ge−
neratora z bramką Schmitta może
być wykorzystany dowolny genera−
tor, na przykład z kostką 555 lub
dwiema jakimikolwiek bramkami
CMOS, pracujący z częstotliwością
kilkudziesięciu kiloherców. W ukła−
dzie można zastosować jakiekolwiek
miniaturowe diody, jednak zalecane
jest użycie diod Schottky'ego.
W pokazanym prostym układzie wy−
łączenie tranzystora następuje
z pewnym opóźnieniem wyznaczo−
nym przez czas rozładowania kon−
densatora C3 przez rezystory R2
i R3. Z tego względu stała czasowa
(R2+R3)C3 nie powinna być zbyt
duża.
Rys. 1.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99
Wskaźnik napięcia akumulatora 12V
W większości testerów napięcia
akumulatora z diodami LED, w cza−
sie pracy świeci więcej niż jedna
dioda. Jeśli ktoś chciałby zbudować
układ, w którym świeci tylko jedna
dioda, może zastosować bramki
EX−NOR w układzie pokazanym na
rysunku. Popularny miniaturowy
stabilizator 78L05 dostarcza napię−
cia odniesienia o wystarczającej
stabilności cieplnej. Wzmacniacze
z kostki LM324 pracują w roli kom−
paratorów. Przy napięciu wejścio−
wym poniżej 8V nie świeci żadna
dioda. Przy wyższych świeci jedna
z diod D1...D4.
Na schemacie nie pokazano, czy ko−
stki LM324 i 4077 są zasilane napię−
ciem stabilizowanym 5V, czy napię−
ciem akumulatora. Dołączenie diod
LED wskazuje, iż układy są zasilane
napięciem 5V. Można zasilać je tak−
że napięciem akumulatora − obie ko−
stki tym samym napięciem. Przy za−
silaniu układów scalonych i diod
LED napięciem stabilizowanym, ich
jasność świecenia nie będzie zale−
żeć od napięcia akumulatora. Jeśli−
by jasność LED−ów okazała się nie−
wystarczająca, można zmniejszyć
wartość rezystorów ograniczają−
cych lub nawet zastąpić je zworami.
W przypadku zasilania kostek napię−
ciem akumulatora, rezystancja wyj−
ściowa bramek 4077 będzie zdecy−
dowanie mniejsza, co umożliwi
znaczne zwiększenie prądu diod.
W czasie pracy układ pobiera do
10mA, z czego znaczna część to
prąd pobierany przez sam stabiliza−
tor 78L05.
Rys. 1.
Ochrona przed przepięciami
Niektóre układy elektroniczne są bar−
dzo wrażliwe na zwiększanie napię−
cia zasilającego. Nadmierny wzrost
napięcia może uszkodzić układ, na
przykład spowodować wybuch kon−
densatorów elektrolitycznych.
Aby uniknąć takich przykrych sytu−
acji, można zastosować proste
układy ochronne. Dwa przykłady
pokazane są na rysunkach.
W pierwszym przypadku wzrost
napięcia spowoduje przewodzenie
diody Zenera i otwarcie tyrystora.
Załączony tyrystor zewrze linie za−
silania i spowoduje przepalenie
bezpiecznika. Układ ten działa bar−
dzo szybko i nie pozwala na wzrost
napięcia powyżej nastawionego
potencjometrem P.
Drugi układ powoduje otwarcie
tyrystora i zadziałanie przekaźnika,
Rys. 1.
który odłączy napięcie.
Rys. 2.
Koledzy, którzy nadesłali przedstawione układy otrzymują drobne upominki.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/99
13