Беспроводный коммутатор нагрузки

В этой статье приведены схемы и рассмотре­ны принципы работы релейно-тиристорных ком­мутаторов нагрузки, управляемых лучом лазер­ной указки. Приведенная информация может быть полезна как начинающим, так и опытным радиолюбителям

Разновидностей устройств дистанционного управления нагрузками существует не так уж много. Это коммутаторы с радиочастотным уп­равлением, акустическим и оптическим. У каждо­го из них имеются свои достоинства и недостат­ки. Достоинством описываемых ниже коммутато­ров является то, что они не создают помех в эфи­ре и, самое главное, в качестве пульта управле­ния можно использовать широко распространен­ные лазерные указки без каких-либо доработок.

Примечание редактора

В приведенных ниже схемах в качестве фото­датчиков используются фототранзисторы типа L-53P3C. Они имеют всего два вывода: эмиттер и коллектор, а, освещаемая внешним светом, база «висит в воздухе». Поэтому во всех схемах все фотодатчики автор обозначил как фотодиоды. Это допущение не отразилось на объяснении ра­боты схемы.

На рис.1 показана схема управления релей­но-тиристорным коммутатором с раздельными фотоприемниками включения и отключения.

Рис. 1

Включение коммутатора производится кратковременным направлением луча ла­зерной указки на фотодиод (фототранзис­тор) VD4. Его сопротивление резко снижает­ся, ранее открытый транзистор VT2 закрыва­ется, и на управляющий электрод тиристора VS1 через резистор R3 поступает управляю­щий сигнал. Тиристор VS1 включается, под­ключая к источнику питания реле К1, контак­ты которого включают нагрузку.

Отключают коммутатор направлением луча лазерной указки на фотодиод (фототранзистор) VD1. В результате транзистор VT1 кратковремен­но открывается, шунтируя анод-катод тиристора VS1. Тиристор и, соответственно, нагрузка от­ключаются.

На рис.2 приведена схема коммутатора с ис­пользованием только одного фотоприемника как для управления включением, так и выключением нагрузки. Работает коммутатор следующим об­разом. При первом, более продолжительном, об­лучении фотоприемника транзистор VT1 запира­ется, цепь питания тиристора VS1 разрывается. Конденсатор С1 через резистор R1 заряжается. После прекращения облучения фотоприемника транзистор VT1 восстанавливает цепь питания тиристора VS1. Конденсатор С1 разряжается на управляющий переход тиристора, включая тем самым его.

Рис. 2

Отключают тиристор и нагрузку кратковремен­ным повторным облучением фотоприемника. Цепь питания тиристора вновь прерывается, вы­ключая тем самым его, а конденсатор С1 за столь малый промежуток времени зарядиться не успеет.

На рис.3 показан базовый узел многоканаль­ного коммутатора нагрузки с дистанционным оп­тическим управлением. Принцип его работы оче­виден — при освещении фотоприемника VD2 транзистор VT1 открывается, включая тиристор VS1. Подобных узлов в составе коммутатора мо­жет быть несколько.

Рис. 3

Для сброса включенного состояния коммута­тора используется узел сброса, рис.4, а общая блок-схема многоканального коммутатора на­грузки с несколькими каналами включения тири­сторов и узлом сброса показана на рис.5.

Рис. 4

Узел сброса работает следующим образом. При освещении фотоприемника VD1 узла сброса (рис.4) транзистор VT1 открывается, шунтируя цепь питания коммутаторов нагрузки и, тем са­мым, отключая их. Цепочка С1R2 является эле­ментом задержки и позволяет затянуть во време­ни включенное состояние транзистора VT1, ис­ключая случайные сбросы. Резистор R1 (рис.5) введен в схему для того, чтобы исключить корот­кое замыкание источника питания при включении транзистора VT1 узла общего сброса. Второе на­значение этого резистора — ограничение тока нагрузки для того, чтобы одновременно можно было включить только один из каналов коммута­тора, а для включения второго канала не хватало напряжения питания за счет увеличения падения напряжения на R1 (рис.5).

Рис. 5

Автор: Михаил Шустов, г. Томск
Источник: Радиоаматор №3/2018