השהיית אספקת מתח 16 וולט – מאת משה וירון אינגר

 

בקרי מנועים שונים, ביניהם הבקרים שפותחו ע"י אלי קולברג, דורשים כי אספקת המתח ללוגיקת המיתוג תגיע לפני אספקת המתח למנועים, אחרת הכרטיס נכנס לרוויה וזורם זרם קצר במנועים.

לצורך הדוגמא, נבחר בקרי מנועים שיש לספק להם מתח 16 וולט לפחות שניה אחת לאחר אספקת מתח 5 וולט (כמו בבקרים של אלי).

בהפעלות הראשוניות של הרובוט סיפקנו את 16 וולט בעזרת מתג נפרד אשר הופעל ידנית לאחר אספקת 5 וולט. בגמר בניית הרובוט נוצר הצורך לפשט את פעולת אספקת המתחים. אי-לכך החלטנו לבנות מעגל השהייה אשר יספק אוטומטית מתח זה לאחר הופעת 5 וולט.

להגדלת אמינות מעגל ההשהיה יש לבנות אותו סביב טרנזיסטור ולא מעגל משולב (שבב) כגון ה-555, כי הטרנזיסטור חסין יותר לרעשים ולתנודות מתח.

המעגל בנוי סביב טרנזיסטור 2N1711 (ראה איור). טרנזיסטור זה מסוגל לעמוד בזרמי קולקטור של עד 600mA. מסיבה זו נבחר סליל הממסר שמחובר להדק זה לזרם תפיסה נמוך יותר. הטרנזיסטור נכנס להולכה ולרוויה כאשר מתח בסיס-אמיטר הוא כ-0.7 וולט. מתח זה מתקבל ממעגל השהייה R_bC. המתח על פני הקבל נקבע מתוך הנוסחא:

 

 

 

בעת ניתוק סליל הממסר נוצר על פני הסליל מתח מושרה גבוה (לפי חוק לנץ). מתח זה, שקוטביותו הפוכה למתח הרגיל של הקולקטור, יכול לגרום לנזק בלתי הפיך לטרנזיסטור. אי לכך, חוברה דיודה D1 במקביל לסליל הממסר. בעת ניתוק הזרם, הדיודה מוליכה את הזרם המושרה (בכיוון ההפוך, כאמור) במסלול החזרה, ולא מאפשרת לו להגיע לטרנזיסטור. בשאר הזמן הדיודה נמצאת נגד כיוון ההולכה, ואינה משפיעה על המעגל.

בעת שהממסר מופעל נסגר מגע אשר מעביר 16 וולט לכרטיס המנועים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

שרטוט מעגל ההשהיה

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

מעגל ההשהיה שבנינו

 

תכנון המעגל:

 

·      התנגדות סליל הממסר 600Ω.

·      כאשר הטרנזיסטור רווי - המתח על הטרנזיסטור 0.2 וולט ועל הממסר 15.8 וולט.

·      זרם הקולקטור (הממסר):

 

·      לפי דף הנתונים של הטרנזיסטור, יש לו                (למעשה, מקדם ההגברה משתנה בין 100 ל-300. בחרנו את הערך 100 כדי לתכנן את המעגל למקרה הגרוע ביותר).

·      לכן:

 

·      מפל המתח על נגד הבסיס בעת רוויה יהיה

·      מכאן התנגדותו של נגד הבסיס:

 

·      נגדים סטנדרטים שקיימים בשוק הקרובים לערך זה הם              ו-              . כדי להבטיח רוויה של הטרנזיסטור נבחר את הערך הקטן יותר.

·      ערכם של הקבל והנגד יקבעו את זמן ההשהיה של המעגל. המעגל יכנס לרוויה כאשר המתח על הקבל יגיע לכ- 0.7 וולט.

 

בדרישות שהצבנו, יש לחכות לפחות שנייה אחת בין הפעלת הספקים לבין הופעת מתח ה-16 וולט על הרובוט. לכן כל קבל שערכו גדול מהערך שיחושב יתאים למטרתנו.

נציב בנוסחא הקודמת:

 

 

 

נחלץ את C ונקבל:

 

 

החישובים הנ"ל בוצעו בהנחה שלא קיימים זרמי העמסה של הקבל על ידי צומת בסיס-אמיטר. מסיבה זו וכדי להימצא בזמן טעינה של לפחות 1 שנייה, בחרנו בקבל שערכו פי 10 מהערך המחושב. קבל בעל ערך מעשי שקיים בשוק הוא 6.4 גמיקרו פרד.

 

חזרה