Мультивибратор на транзисторах


Мультивибратор на транзисторах-1

Мультивибратор на транзисторах — быстрый разряд конденсаторов

Мультивибратор на транзисторах — источники питания универсального варианта в основном работают от напряжения сети составляющей 90…264 В на частоте 50 или 60 Гц. При прямом выпрямлении этого напряжения на конденсаторе фильтра будет от 120 до 370 В постоянного тока. Напряжения такого характера могут представлять явную угрозу для специалистов, занимающегося разработкой либо обслуживанием источников питания. Поэтому необходимо, чтобы при отключении от сети конденсатор фильтра принудительно разряжался.

Простое решение

Простейшее решение, которое первым приходит в голову — задействовать электромагнитное реле, работающее на переменном напряжении. Хотя диапазон входных напряжений реле достаточно узок, к тому же они потребляют относительно большую мощность, занимают много места и, кроме того, рассчитаны на определенное число переключений. На Рисунке1 показана альтернативная схема, которая может работать практически с любым конденсатором фильтра.

Мультивибратор на транзисторах-2

Чтобы разрядить высоковольтную емкость CF, для этого в ней использованы MOSFET Q1 и сопротивление RD. Разрядный импульс происходит в течение одной секунды после отключения сетевого напряжения. Особенностью схемы является управление MOSFET с помощью перезапускаемого ждущего мультивибратора. При наличии напряжения сети опто-изолятор IС1, и связанные с ним компоненты пассивного действия формируют прямоугольные импульсные сигналы, а затем они поступают во входную цепь А микросхемы мультивибратора IC2.

Принцип работы прибора

Появляющейся импульсный сигнал дает команду на запуск схемы, заставляя уровень напряжения в выходной цепи Q1 опуститься вниз. Мультивибратор генерирует 100-миллисекундный отрицательный импульс, после которого напряжение на выходе транзистора Q1 IRE820 вновь должно стать высоким. Однако этого не происходит, поскольку каждый новый импульс запуска приходит до того, как заканчивается очередной импульс мультивибратора.

Читайте также:  Прожектор светодиодный с датчиком движения для улицы

Поэтому уровень Q никогда не поднимается, MOSFET не открывается, и выпрямитель работает как обычно. При выключении сетевого напряжения выход Q остается в низком состоянии в течение 100 мс после последнего импульса запуска, а затем его уровень становится высоким. MOSFET включается и происходит быстрая разрядка выходного конденсатора до безопасного уровня.

Схема протестирована

Схема прошла проверку при крайних значениях входных напряжений: 90 В и 264 В переменного тока. При сравнительно небольшой емкости конденсатора 100 мкФ пиковые уровни разрядного тока находились в пределах от 0.06 А до 0.18 А. Максимальный пиковый ток выбранного для этой схемы MOSFET составляет 8 А, что позволяет ему работать с конденсаторами намного большей емкости.

Если такого тока все-таки недостаточно, можно воспользоваться более сильноточным MOSFET. Чтобы установить желаемое время разряда tD, достаточно изменить только сопротивление RD. Рассчитать время разряда с достаточно хорошей точностью можно по формуле tD = 3*RDxCF. Это дает гарантию, что выходное напряжение упадет до 95% от первоначального уровня, что намного ниже безопасного предела при любом входном напряжении.