ความล่าช้าของทรานซิสเตอร์

ฉันกำลังพยายามส่งสัญญาณเตือนสำหรับช่องแช่แข็งเพื่อที่ว่าหากประตูเปิดทิ้งไว้หลังจากผ่านไป 1 นาทีหรือมากกว่านั้นสัญญาณเตือนจะดังขึ้น

ฉันมีบางอย่างที่คล้ายกับแผนผังด้านล่าง เมื่อสวิตช์เปิดตัวเก็บประจุจะเริ่มไหลผ่านฐานของทรานซิสเตอร์ แต่ฉันมี LED ในแบบคู่ขนานกับทรานซิสเตอร์เพื่อที่เมื่อตัวเก็บประจุถูกปล่อยประจุไฟ LED จะเปิดขึ้น นี่ใช้งานได้ดี แต่ฉันไม่สามารถทำให้ล่าช้าได้นานพอ หากฉันเพิ่มค่าตัวเก็บประจุหรือตัวต้านทานฐานทรานซิสเตอร์เวลาหน่วงจะนานกว่าอย่างไรก็ตามเนื่องจากตัวเก็บประจุจะปล่อยประจุช้าลง LED / Alarm จะค่อยๆจางหายไปซึ่งฉันไม่ต้องการ ฉันต้องการให้นาฬิกาปลุก / LED สว่างขึ้นโดยเร็วที่สุด

มีวิธีใดที่ฉันจะเพิ่มความล่าช้า แต่ให้เปิดสัญญาณเตือนอย่างกะทันหัน?

เป็นเชิงอรรถฉันไม่ต้องการใช้ไอซีใด ๆ (เช่นตัวจับเวลา 555)

คุณกำลังชาร์จตัวเก็บประจุโดยตรงจากแบตเตอรี่ ดังนั้นเวลาในการชาร์จจะสัมพันธ์กับผลิตภัณฑ์ RC โดยที่ R เป็นเพียงความต้านทานภายในของแบตเตอรี่

ลองสิ่งนี้:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ที่นี่ฉันได้แบ่งความต้านทานพื้นฐานเพื่อให้ตัวเก็บประจุถูกประจุผ่านส่วนใหญ่ของมัน

สิ่งนี้ไม่เพียง แต่บรรลุเป้าหมายในการชะลอการชาร์จตัวต้านทาน แต่ยังมีข้อดีอีกด้านหนึ่ง เมื่อสวิทช์ถูกปล่อยออกมา C1 จะปล่อยลงไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ผ่านความต้านทาน 1K เท่านั้นทำให้เกิดการคายประจุซึ่งเร็วกว่าประจุมาก เราไม่สามารถทำให้ตัวต้านทานนั้นเล็กเกินไปเพราะเราจำเป็นต้องปกป้องทางแยก BE ของทรานซิสเตอร์จากกระแสไฟฟ้า

ในการจำลองกระแสไฟ LED เริ่มสร้างประมาณ 1.5 วินาทีและสูงสุดที่ประมาณ 1.8 นั่นไม่ใช่การเปิดเครื่องทันทีทันใดอย่างเห็นได้ชัด แต่การเปิดใช้งานเพิ่มขึ้นด้วยความล่าช้าที่เร็วขึ้น

เพื่อการเปิดที่เร็วขึ้นเราจำเป็นต้องเพิ่มระยะทรานซิสเตอร์อีกอัน วงจรต่อไปนี้มีการหน่วงเวลาคล้ายกันกับวงจรด้านบน แต่กระแสไฟ LED จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วมากขึ้นในช่วง 70 มิลลิวินาทีหรือมากกว่านั้น

^{จำลองวงจรนี้}

สำหรับเวลาที่นานขึ้นด้วยการเปิดเครื่องอย่างรวดเร็วเราต้องได้รับมากขึ้น วิธีหนึ่งในการทำเช่นนั้นคือการแทนที่ตัวต้านทานโหลดด้วยโหลดที่ใช้งานอยู่ จากการจำลองแบบ LTSpice ของวงจรนี้มันสร้างความล่าช้า 55 วินาที ณ จุดนี้ไฟ LED จะพุ่งขึ้นในช่วงเวลาประมาณหนึ่งในสี่วินาที กราฟนี้แสดงการชาร์จของตัวเก็บประจุ (สีน้ำเงิน) เมื่อเทียบกับกระแสไฟ LED (สีเขียว):

อย่างไรก็ตามมันมีความซับซ้อนมากกว่าโซลูชั่นที่ใช้ IC บางตัว วิธีนี้เป็นวิธีที่ดีสำหรับการทำให้พอใจกับงานอดิเรกของอีโก้ ("ฉันทำมันด้วยส่วนประกอบที่แยกจากกันไม่มีสิ่งเหล่านี้ใช้งานง่าย op-amp หรือ IC timer ของและมองว่ามีแม้แต่กระจกเงาและสิ่งของ!")

^{จำลองวงจรนี้}

เราสามารถทำการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเพื่อไม่ต้องการตัวต้านทานการชาร์จขนาดใหญ่และสามารถใช้ตัวเก็บประจุขนาดเล็กได้หรือไม่? ใช่ นี่คือวิธีหนึ่ง เราสามารถเพิ่ม transitor Q1 เพื่อให้มีแรงดันไฟฟ้าแบบเทิร์น - ออนที่ฐานสูงขึ้นโดยการใส่ไดโอดซีเนอร์ลงในอีซีแอลกล่าวว่า 8.2V จากนั้นตัวต้านทานการชาร์จ 100K และตัวเก็บประจุ 470 ยูเอฟทำให้เราได้รับมากกว่าหนึ่งนาที โดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่ตัวเก็บประจุต้องพัฒนาเราสามารถรับความล่าช้าที่มากขึ้นสำหรับค่า RC เดียวกัน

^{จำลองวงจรนี้}

ไม่ว่าคุณจะเพิ่มตัวเก็บประจุซึ่งมีขนาดใหญ่ขึ้นเล็กน้อยหรือคุณลดกระแสฐานของทรานซิสเตอร์ ตัวเลือกที่สองสามารถทำได้โดยการเปลี่ยน BC547 สำหรับ BC516 ซึ่งเรียกว่า ' คู่ดาร์ลิงตัน ' และเพิ่มตัวต้านทาน 33k เป็น 1M นี้จะเพิ่มการหมดเวลา

ปัญหาอื่น ๆ ที่คุณพูดถึงการซีดจางช้าได้ดีที่สุดจะได้รับการแก้ไขด้วยการทริกเกอร์มิต

สำหรับเวลาที่นานเช่นนี้โซลูชันอื่น ๆ นั้นเหมาะสมกว่า แต่คุณต้องย้ายไปที่ IC เพื่อลดความซับซ้อนลง

ในการเปิดคมชัดขึ้นสำหรับ LED คุณต้องเพิ่มอัตราขยายของวงจร สำหรับผู้ที่ใช้งานไอซีวงจรเปรียบเทียบจะถูกนำมาใช้เพื่อเปรียบเทียบแรงดันตัวเก็บประจุกับระดับอ้างอิง เมื่อข้ามขีด จำกัด กำไรที่สูงมากของตัวเปรียบเทียบจะทำให้เอาต์พุตเปลี่ยนอย่างรวดเร็วและทำให้ไฟสัญญาณเตือนของคุณสว่างขึ้น

เนื่องจากคุณต้องการอยู่กับส่วนประกอบที่สืบเนื่องง่ายกว่าวิธีที่ง่ายที่สุดถัดไปสำหรับคุณในการเพิ่มวงจรของคุณคือการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์ NPN สองตัวในโครงแบบดาร์ลิงตัน วงจรดาร์ลิงตันจะไม่อิ่มตัวเอาท์พุทของทรานซิสเตอร์อย่างเต็มที่ดังนั้นคุณจะต้องปรับตัวต้านทานแบบอนุกรมด้วย LED เพื่อให้ได้ความสว่าง LED เดียวกัน

ฉันจะโพสต์ภาพที่แก้ไขให้คุณในอีกสักครู่

หากคุณใช้ MOSFET และวางตัวต้านทานจากเกตลงสู่พื้น

• เกต MOSFET ดึงกระแสไม่เลย (ซึ่งคุณสามารถตรวจจับได้)

• ค่าคงที่เวลาผุพังของแรงดันเป็นค่า RC ทั้งหมด

• การปิดเครื่องเกิดขึ้นเมื่อ Vcap ไม่สามารถเข้าใกล้ MOSFET Vgs_threshold
  (สิ่งที่มีประโยชน์มากขึ้นในการเรียนรู้ :-))

ตรวจสอบให้แน่ใจว่า MOSFET Vgs_max เป็น> 12V หลายตัวประมาณ 20V บางคนต่ำกว่า

โปรดทราบว่าการรั่วของตัวเก็บประจุสำหรับฝา 1000 uF อาจมีความสำคัญสำหรับค่าการปลดปล่อย R ที่มากขึ้น

อย่างไรก็ตามฝาแทนทาลัม 10 ยูเอฟและตัวต้านทาน 1M มีค่าคงที่เวลา 10 วินาทีดังนั้นอาจให้ความล่าช้ามากกว่า 20 วินาที หมวกไฟฟ้า 47 uF และ 1M MAY ทำงานได้

ถ้า IC เป็นที่ยอมรับคุณจะรักสิ่งที่คุณสามารถทำได้ด้วยCD 4060 ในโหมดการสั่นด้วยตนเอง - ดูรูปที่ 12