Помогите с транзисторным ключом

[_Valter_]

Помогите с транзисторным ключом

Уважаемые форумчане!
Помогите пожалуйста решить проблему.
Если вкратце то было необходимо устройство контролирующее уровень воды. Но так как мои познания в электронике равны нулю, то собрал я все на исключительно на реле, в разрыв цепи питания которых я поставил два электрода ( гвоздя), погруженных в воду ( ну все примитивно вода замкнула два электрода, реле сработало). Вот только незадача в том, что у реле ток срабатывания оказался достаточным, чтоб за месяц работы "сожрать" электроды, электролиз воды шурует во всю.
Выход из ситуации вижу один: сделать слаботочную цепь на транзисторных ключах, или подобном. Но как для меня вопрос. Экспериментировать с электронными компонентами и практиковаться в научном тыке банально нет времени.
Может кто-нибудь подскажет так скажем универсальный вариант ключа, для напряжения 12 В, и током коммутации пару Ампер.
Заранее спасибо!

 

[Осталец]

Одна из возможных схем управления насосом приведена на рис.5 Цепи управления тринисторами разделены и питаются от отдельных обмоток трансформатора Т1. Датчики Е1 и Е2 включены до выпрямителей, поэтому через них протекает переменный ток (без постоянной составляющей). Резервуар исключен из электрической цепи, поэтому может быть выполнен из материала, не проводящего ток.
Введение электромагнитного реле К1 позволяет использовать устройство как для автоматической откачки воды (дренаж), так и для автоматического наполнения накопительного резервуара (водоподъем). В первом случае электронасос подключают к зажимам Х1 и Х2, во втором - к зажимам Х3 и Х4.
Датчики уровня Е1 и Е2 удобно изготовить из бритвенных лезвий с хромовым антикоррозионным покрытием. Каждый датчик состоит из 2-х лезвий. Лезвия укрепляют на внутренних сторонах жесткой пластины из изоляционного матерриала, согнутой подобно букве П. Оптимальный зазор между лезвиями в датчике следует уточнить при налаживании устройства из-за того, что проводимость воды в разных местностях может существенно различаться.
Вообще говоря, взаимное положение лезвий в датчике и размещение его относительно поверхности воды некритично. Надо лишь экспериментально добиться наиболее четкой работы устройства в каждом конкретном случае.
Материал пластины не должен впитывать воду; годятся полиэтилен, фторопласт, органическое стекло. Соединительные проводники припаивают к лезвиям с применением нужного флюса. Крепить лезвия можно любым способом - проволочными скобами, винтами и т.п. Датчики устанавливают в резервуаре на соответствующих расстояниях ото дна.
В устройстве могут быть использованы любые диодные сборки, рассчитанные на прямой ток не менее 100мА. Тринисторы КУ202В можно заменить на КУ202Г - КУ202Е. Конденсатор С1 - К50-6. Реле К1 - РП21-003-04 (напряжение срабатывания 24В). Трансформатор Т1 - ТПП226-127/220-50 (или ТПП238-127/220-50). Можно использовать и любой другой сетевой трансформатор номинальной мощностью не менее 3Вт с напряжением на холостом ходу (т.е. без нагрузки) вторичных обмоток, близким к указанному на схеме.
Налаживание устройства сводится к определению ширины зазора между электродами датчиков Е1 и Е2. Он должен быть таким, чтобы реле К1 четко срабатывало при погружении датчиков в воду.
Примечание: цепь управляющего электрода каждого из тринисторов можно дополнить включением в нее токоограничительного резистора - это предотвратит их от выхода из строя при случайном замыкании цепи того или иного датчика (или при работе в соленой воде). Сопротивление резистора должно быть таким, чтобы при замыкании цепи датчика ток через управляющий переход соответствующего тринистора не превышал паспортного максимально допустимого значения.

 

[_Valter_]

Осталец, Спасибо большое! Правда 45 В и 3 Вт Трансформатор великоват, может не влезть в устройство. А есть ли вариант с напряжением управления 12 В. Плата уже собрана, схема собрана, только вот релюшки бы развязать с датчиками.

 

[Валерий]

Лучше всего использовать поплавковую систему, она будет гораздо надёжнее. Или пристроить к баку водомерную трубку с плавающем в ней пенопластовым шариком, который в нужных положениях будет прерывать свет оптопары самого простого фотореле.

 

[_Valter_]

Поплавок не выйдет просто технологически. Просто схема управляет готовым устройством, с готовыми датчиками.

 

[George Smith]

_Valter_, есть простая и надежная схема 12-24В. Лучше 24В,
реле легче найти. Сейчас я покопаюсь в мозгу и вспомню, лет 6-7 назад
собирал ...

 

[George Smith]

Схема проста и надежна. Питание 12-24В в зависимости какое используется
реле. Эта схема собрана десятки раз, для автоматической закачки воды в
бочки на дачных участках, насосом из колодца или скважины. Транзисторы
любые средней мощности. Я чаще всего использовал КТ805БМ (пластмасса).
Контакты реле лучше запараллелить, для управления большей нагрузкой.
Один контакт реле используется для блокирования транзистора нижнего
уровня. Если вода ниже нижнего уровня насос включается. Если набирается
до верхнего то отключается. Использовать напряжение питания больше 24В
не рекомендую, в целях безопасности. Схему можно использовать для
других установок, вплоть до маленьких и использовать маломощные
транзисторы и реле. Диод на 1А нужен для защиты транзисторов от импульса
обратного тока, индуктивная нагрузка (реле). Не перепутайте полярность
диода при монтаже, а то транзистор выйдет из строя. Блок питания, маломощный
трансформатор, диодный мост и конденсатор (электролит) 1000мкФ ... :tehnari_ru_953:

 

[КОМП]

Принцип работы схемы основан на использовании электропроводности воды, которая, попадая между пластинами датчиков, замыкает цепь базового тока транзистора VT1. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 включает или выключает (зависит от положения S2) насос.
Включение – выключение насоса производится нормально-замкнутым контактом реле K1.1. Переключателем S2 выбирается режим работы (Водоподъем – Дренаж). На схеме переключатель находится в положении «Водоподъем».

Уровень воды в резервуаре контролируется датчиками F1 и F2. Конструкция датчиков и самой схемы такова, что корпус резервуара ни с чем не соединен, поэтому электрохимическая коррозия резервуара полностью исключена. Более того, резервуар может быть выполнен из пластмассы или дерева, поэтому возможно применение даже обычной деревянной бочки.
Возможный вариант конструкции датчиков. Датчик для автоматического уравления наосом можно сделать из двух планок из изоляционного материала, который не смачивается водой. Это может быть оргстекло или фторопласт, а токопроводящие пластины желательно выполнить из нержавеющей стали. Очень подойдут для этих целей лезвия от безопасных бритв.

Еще один вариант датчика – просто три стержня диаметром около 4 - 6 мм, укрепленных на общем изолирующем основании: средний электрод подсоединен к базе транзистора, а два других, просто обрезаны на нужную длину, как на принципиальной схеме.

При включении питания выключателем S1, если уровень воды ниже датчика F1 катушка реле K1 обесточена, поэтому насос запустится через нормально-замкнутые контакты реле K1.1. Когда вода поднимется до датчика верхнего уровня F1, откроется транзистор VT1, который включит реле K1. Его нормально-замкнутые контакты K1.1 разомкнутся и насос остановится.

Одновременно с этим замкнутся контакты реле K1.2, которые подключат электрод нижнего уровня F2 к базе транзистора VT1. Поэтому при убывании уровня воды ниже датчика F1 отключения реле не происходит (напомним, что запуск насоса осуществляется при отпущенном реле K1), так как транзистор открыт током базы по цепочке R2, K1.2 F2 и реле K1 удерживается в включенном состоянии. Поэтому насос не запускается.

Когда уровень воды опустится ниже электрода F2, ток базы прервется, и транзистор VT1 закроется и выключит реле K1, нормально-замкнутые контакты которого запустят насос. Далее цикл повторится снова. Если переключатель S2 установить в правое по схеме положение, то насос будет работать в дренажном режиме. При этом следует учесть такое обстоятельство: если это насос погружного типа, во избежание сухого хода его заборная часть должна находиться ниже датчика нижнего уровня F2.
Несколько слов о деталях. Схема некритична к типам используемых деталей. В качестве трансформатора подойдет любой маломощный трансформатор, например от трехпрограммных вещательных приемников или от китайских адаптеров постоянного тока. При этом напряжение на конденсаторе C1 должно быть не менее 24 В.

Вместо диодов КД212А подойдут любые с выпрямленным током около 1 А и обратным напряжением не менее 100 В. транзистор VT1 можно заменить на КТ829 с любой буквой или на КТ972А. конденсатор C1 типа К50-35 или импортный.

Светодиод HL1 указывает на подключение устройства к сети. Его можно заменить любым светодиодом красного цвета свечения. В схеме используется реле типа ТКЕ52ПОД, которое можно заменить любым с катушкой на напряжение 24 В и с контактами, способными выдержать ток, потребляемый насосом.

Правильно собранное из исправных деталей устройство управления насосом в наладке, как правило, не нуждается. Но перед установкой его в резервуар лучше произвести проверку, что называется, на столе: вместо насоса временно подключить лампочку небольшой мощности, а работу электродов можно имитировать и в стакане с водой, а то и вовсе без воды.

Для этого надо включить схему при этом лампочка должна зажечься. Потом замкнуть электрод F2, - лампочка продолжает гореть. Не размыкая электрода F2, замкнуть электрод F1, и лампочка должна погаснуть.

После этого последовательно разомкнуть электроды F1 и F2, - лампочка погаснет только после размыкания последнего. Если все сработает именно так, то можно смело подключать насос и пользоваться собственной водокачкой.

 

[КОМП]

Принцип работы такова. Когда уровень воды в баке падает ниже определённого уровня "L", насос включается и начинает закачивать воду в ёмкость. Когда уровень воды достигает заданного уровня "Н", устройство отключает насос
Технические характеристики устройства
Напряжение питания, В - 12
Ток в режиме покоя, мА - 1
Ток в режиме срабатывания реле, мА <50
Коммутируемая мощность, Вт - 1300
Размеры печатной платы, мм - 61x41
Принцип действия

Вода обладает электрической проводимостью. Пока в ёмкости нет воды, транзисторы Т1 и Т2 закрыты, на коллекторе транзистора Т1 присутствует высокое напряжение. Данное высокое напряжение, поступая через диод D1 на базу транзистора ТЗ, открывает его и транзистор Т4, что приводит к включению исполнительного реле, к силовым контактам которого подсоединён насос.

Насос начинает качать воду в ёмкость. Светодиод LED при этом включается, индицируя работу насоса. Когда уровень воды достигает датчика "L", транзистор Т1 открывается, напряжение на его коллекторе пропадает. Однако насос продолжает работать, потому что на базу транзистора ТЗ подается напряжение через резистор R8 и поддерживает ключ ТЗ-Т4 в открытом состоянии.

Когда уровень воды достигает датчика "Н", транзистор Т2 открывается и на базу транзистора ТЗ поступает низкий уровень. Ключ ТЗ-Т4 закрывается - реле выключается. Лишь когда уровень воды вновь опустится ниже уровня "L", реле включится опять.
Включение устройства

Подключите к плате провода датчиков и расположите их в экспериментальной ёмкости такой же высоты, как и используемый бак таким образом, чтобы соответствовали положения:
"COM" - на дне (если ёмкость - железная, то можно соединить этот провод с корпусом ёмкости);
"L" - на желаемом нижнем уровне воды (уровне включения насоса),
"Н" - на уровне отключения насоса.

Подключите устройство к источнику питания, соблюдая полярность. Сетевое напряжение и насос пока не подключайте. Включите питание. Должен загореться индикаторный светодиод и "щелкнуть" реле, подключив насос. Наливайте воду в емкость. Когда уровень воды достигнет датчика "Н", реле должно отключиться. Выливайте воду из емкости. Когда уровень воды опустится чуть ниже датчика "L", реле должно включиться.

Теперь можно окончательно смонтировать датчики на реальном объекте и, соблюдая осторожность, подключить к контактам схемы 220 В и насос.

 

[_Valter_]

Спасибо всем!
Собрал вот такой ключ, правда есть пара вопросов.
1. Если на R1 для уменьшения потребляемого тока добавит 500 Ом, то R2 тоже необходимо увеличить.
2. В отличии "классической" схемы ключа, на базу постоянно приходит напряжение, а цепь эмитера разорвана датчиком воды.

 

[George Smith]

_Valter_, Не надо добавлять ни каких сопротивлений, потому как эта
схема не выдерживает ни какой критики! Датчик в цепи коллектор-эмиттер-
-реле. Зачем тогда транзитор, включай просто реле через воду, только
реле надо малоточное. Второе в таких схемах очень важно. Посмотри выше
предложенные схемы, у всех два датчика - верхнего и нижнего уровня.
Иначе если будет всего один датчик уровня, будет дребезг контактов реле.
На нижнем уровне реле включается, на верхнем выключается. Выше есть
схема с тремя датчиками, третий датчик это общий, это если бочка или
бак не проводящие, например пластмассовые. Если будет один датчик,
как предлагаешь ты, вода дойдет до него и реле начьнет дредезжать.
Вот почу делается два датчика. Это называется петля гистерезиса во времени ...

 

[_Valter_]

Спасибо огромное за помощь и критику, но есть одно но.
Простите, что сразу не сказал, но у меня все более интересно нежели, вкл-выкл насос. Просто не хотел грузить длинными рассказами, ну и сразу на писал, Что вкратце излагаю суть проблемы. Схема приведенная мною, это только часть всей схемы.
Устройство про которое я говорю, это кипятильник непрерывного действия, такой чайник, гонящий 100 л кипятка в час.
Состоит из двух частей: объем с ТЭНами и тремя датчиками ( общий, уровень для включения ТЭНов, уровень для отключения эл. клапана налива воды,) и вторая часть, в которую перетекает кипящая вода и один датчик, отключающий ТЭНы, вслучае если вода не успевает выливаться в наружу.
Сама схема на реле ( напрямую катушка реле через электроды), только электроды сожрало за месяц, вот и бьюсь за каждый миллиампер.
По этому и спрашиваю, именно про ключи транзисторные, да и ключ свой собрал через одно место, потому что необходимо внести уже в готовую схему дополнения.
Планируемую схему выложу через пару часов, как домой вернусь.
Сопротивление в цепь базы хочу добавить, для снижения тока на электродах.
Про цепь датчик - эмитер - коллектор, уже понял что чушь полная.

 

[Ultras]

Если вопрос упирается в электроды (а я бы всё-таки советовал гальванически развязанную схему на, скажем, герконах и поплавке с магнитом), то попробуйте угольные стержни (от батареек, например). Или графитовые щётки...