włączanie/wyłączanie napięcia zasilającego an cewce kontaktr

[el_elek]

Witam! Mam schemat wyłącznika napięcia zasilającego obciążenie. Obciążeniem jest cewka powietrzna sterująca kontaktronem. Ideą jest aby włączanie włączenie napięcia następowało nie gwałtownie (możliwość "odbicia" styków). Prosiłbym o pomoc w wytłumaczeniu schematu oraz odpowiedzi na pytania:
1) ogólna zasada działania, jak to działa, a raczej dopowiedzenie; ponieważ według mnie przy rozłączonym przełączniku ładuje się kondensator ale dlaczego przy ładowaniu kondensatora prąd kolektora nie płynie? po naładowaniu kondensatora do 6V rozumiem, że prąd nie płynie bo napięcie Ube 0V, po załączeniu przełącznika kondensator się rozładowuje, a więc napięcie Ube będzie różne od zera ale Ub powinno być ok. 5,3V więc czy rezystor R1 za to odpowiada jak to policzyć - prą jaki przez niego będzie płynął?
2) domniemam że można zastosować tranzystor npn, jeśli tak to czy mógłbym prosić o schemat, któreś z rozwiązań jest lepsze i dlaczego (zazwyczaj mówi się, że zmieniamy polaryzację ale jakoś nie mogę sobie wyobrazić jak to będzie działało cewka zaraz za napięciem)?
3) chcąc ustalić czas narastania napięcia na kilka, kilkanaście ms, rozumiem, że sterują nim poprzez dobór wartości kondensatora C oraz rezystora R2, w jakim celu jest rezystor R1 - ograniczenie prądu bazy - jak go dobrać?
4) Czy rezystor R2 służy do rozładowania kondensatora po zwarciu przełącznika i jak go dobrać?
5) dlaczego nie można by tego zrobić przy pomocy 2 elementów R i C, bez tranzystora?
6) w jaki sposób dobiera się tranzystor - odpowiedni model?

[Marian B]

Moim zdaniem, w założeniu jest błędne rozumowanie. Styki kontaktronu, przekażnika, stycznika powinny być zwierane jak najszybciej, "uderzeniowo", gdyż w ten sposób zapobiega się ich iskrzeniu i wypaleniu się. Stosuje się nawet specjalne układy przyśpieszające załączenie. Przy "gwałtownym" załączeniu niema obawy o drganie styków, w każdym razie takie drganie jest zredukowane do minimum.
Jedynie co trzeba obowiązkowo zrobić, to dołączyć diodę (w odpowiednim kierunku) równolegle do cewki. Eliminuje ona przepiecie na cewce w chwili jej wylączania i zapobiegnie uszkodzeniu tranzystora w chwili zaniku prądu. Dioda musi być na napięcie co najmniej 400V. Przekażnik czy elektromagnes, to nie silnik elektryczny. Jedynie silniki (dużej mocy) wymagają ograniczenia prądu w chwili rozruchu.
Schemat przedstawia układ, który powoduje popłynięcie maksymalnego prądu w chwili wlączenia wyłącznika, a następnie, po naładowaniu sie kondensatora prąd jest redukowany do wartości ustalonej dzielnikiem rezystorow i wzmocnieniem tranzystora, w celu zmniejszenia nagrzewania cewki i oszczędności prądu, gdyż podtrzymanie przekażnika wymaga mniejszego prądu, niż przyciągnięcie kotwicy.
Podobny efekt uzyskuje się łącząc w szereg z cewką dobrany rezystor, a równolegle do rezystora właczony kondensator o dużej pojemności, np. 1000µ. Wtedy po włączeniu zasilania popłynie maksymalny prąd bo kondensator się ładuje przez cewkę, a po naładowaniu się kondensatora popłynie prąd ustalony przez rezystor i rezystancję cewki.

[el_elek]

Czyli mam rozumieć, że gdyby nie chodziło o wydłużenie czasu załączania kondensator jest zbędny? Czy tranzystor jest również potrzebny, cewka ma rezystancję ok. 225Ω a napięcie jak widać 6V więc prąd równy 27mA (czy taki prąd będzie powodował nagrzewanie się cewki?) czy wystarczy sam przełącznik mechaniczny. W jaki sposób oblicza się prąd potrzebny do podtrzymania pracy cewki i na jego podstawie rezystory? Napięcie Ube determinuje wartość prądu kolektora, nie obciążenie?
Pytanie poza konkursem jeśli budujemy dzielnik napięcia to jaka jest różnica czy damy 47kΩ i 10kΩ czy 470Ω i 100Ω?
Dziękuję za odpowiedź.

Mam jeszcze pytanie co do portu LPT a mianowicie możliwości sterowania jednym z pinów tej cewki czy można zastosować jakiś mikroprzekaźnik, którego cewka byłaby bezpośrednio podłączona do portu (pobór prądu jest nieduży więc chyba nie zagrażałby pc'towi), a wyprowadzenia przekaźnika podłączone równolegle do przełącznika mechanicznego? Czy również w tym przypadku potrzebna byłaby dioda?

[Ertew]

Policz. Moc strat wydzielająca się na cewce przekaźnika wynosi P=U*I, natomiast prąd wynosi I=U/R. Dla podanych przez ciebie wartości moc strat nie przekroczy 0,25W czyli na oko jest mocą bezpieczną.

Ogólnie przy dzielniku rezystancyjnym ważny jest stosunek rezystorów, nie ich wartości. Natomiast w tym konkretnym przypadku zmiana rezystancji zmieni prąd tranzystora i stałą czasową obwodu RC, co powinieneś rozważyć, lub przetestować.


Jeśli masz port LPT na dodatkowej karcie we/wy to możesz podłączyć cewki przekaźników między +5V (np. pobierane z kompa) a piny WY portu. Oczywiście jak wspomniał Marian B, dodatkowe diody zabezpieczające są niezbędne a przekaźniki powinny pobierać możliwie mało prądu. W najgorszym wypadku czeka cię wymiana uszkodzonego układu na karcie we/wy.

Jeśli chcesz natomiast podłączyć przekaźniki do portu LPT zintegrowanego na płycie głównej, to musisz zastosować jakiś wzmacniacz np. na pojedynczym tranzystorze (na kanał) lub prostym układzie scalonym.
Jeśli pominiesz środki ostrożności, to możesz nieodwracalnie zniszczyć część lub całą płytę główną