Mạch phóng điện 24V

Các hệ thống điện tử khác nhau hoạt động ở các mức điện áp khác nhau. Thông thường nhất, các hệ thống điện tử kỹ thuật số như vi điều khiển và vi xử lý hoạt động ở 5V hoặc 3.3V. Các thiết bị điều khiển mức công nghiệp như PLC, HMI, v.v. có điện áp hoạt động là 12V, 24V, v.v. Các tải (chỉ báo LED) và cảm biến, được sử dụng để giao tiếp với PLC, cũng có điện áp hoạt động danh định là 24V. Ngoài ra, một số loại dây nịt ô tô cũng hoạt động trên 12V hoặc 24V. Ngoài ra còn có bóng đèn 24V được sử dụng trong đèn đuôi hoặc đèn đầu của ô tô. Vì vậy, trong hướng dẫn này, chúng ta tìm hiểu cách chúng ta có thể nhấp nháy hai bóng đèn 24V bằng một mạch đơn giản.

Quan sát thế giới thực

Trước khi chúng ta đi vào sơ đồ mạch rơ le phóng điện 24V và hoạt động của mạch, chúng ta hãy thực hiện một thực tế nhỏ. Một mạch nháy bóng đènlà một mạch điện rất phổ biến mà hầu hết chúng ta đều đã đi qua trong cuộc sống hàng ngày. Một ví dụ rất rõ ràng là đèn báo trên ô tô của chúng ta. Ngay sau khi chỉ báo được duy nhất, bóng đèn bên trong chỉ báo bắt đầu nhấp nháy, điều này được thực hiện với sự trợ giúp của mạch phóng điện. Bây giờ nếu bạn quan sát gần, bạn cũng có thể nghe thấy tiếng tích tắc mỗi khi đèn bật hoặc tắt. Điều này là do rơ le đang được chuyển đổi để bật hoặc tắt đèn. Vì vậy, lần tới khi bạn cầm tay lái xe ô tô và bật đèn báo, hãy dừng lại một giây và thưởng thức âm thanh của rơ-le tích tắc bên trong bảng điều khiển của bạn. Vì vậy, bây giờ chúng tôi biết rằng chúng tôi cần một rơle tích tắc để bật và tắt bóng đèn led của chúng tôi. Mạch tích tắc này sẽ được thiết kế bằng cách sử dụng bộ định thời 555.

Vật liệu thiết yếu

Sau đây là các thành phần cần thiết để xây dựng mạch này

• Bóng đèn 24V (2 Nos)
• Rơ le 5V
• 555 IC hẹn giờ
• 7805 IC điều chỉnh
• Bóng bán dẫn BC547
• Diode 1N4007
• Điện trở (1k, 470k)
• Tụ điện (10uf, 0,1 uf)
• Nguồn điện 24V
• Bảng mạch và dây kết nối

Sơ đồ mạch

Sơ đồ mạch hoàn chỉnh cho mạch rơ le bóng đèn 24v được đưa ra dưới đây. Nó được xây dựng bằng cách sử dụng proteus và mô phỏng tương tự sẽ được thảo luận thêm bên dưới trong trang này.

Như chúng ta biết mạch liên quan đến một rơ le, và hai bóng đèn mà chúng ta muốn nhấp nháy được kết nối với rơ le. Các đầu cực dương của bóng đèn được buộc vào nhau và nối với nguồn điện 24V, để chuyển đổi các bóng đèn, các đầu cực âm được nối với một rơ le. Chân chung của rơ le được nối với Rơ le và chân thường mở (NO) được nối với một đầu cực âm của bóng đèn và chân thường đóng (NC) của rơ le được nối với đầu âm của bóng đèn khác. Bằng cách này, chỉ một bóng đèn sẽ được bật vào bất kỳ thời điểm nào.

Bây giờ rơ le này phải được bật và tắt trong một khoảng thời gian cụ thể. Trong thiết bị điện tử, bất cứ khi nào chúng ta xử lý các tín hiệu thời gian, lựa chọn đầu tiên và cơ bản sẽ là sử dụng Bộ hẹn giờ 555. Ở đây chúng tôi cũng sẽ sử dụng bộ đếm thời gian 555 ở chế độ Astable để tạo ra một xung với thời gian xác định trước (Tấn) và thời gian tắt (Toff). Trong mạch của chúng tôi, bóng đèn 1 sẽ chỉ được bật trong thời gian đúng giờ và bóng đèn 2 sẽ chỉ bật trong thời gian tắt. Chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về thao tác này trong phần mô phỏng.

Điện áp hoạt động cho mạch này là 24V, nhưng bộ hẹn giờ và Rơle 555 yêu cầu điện áp hoạt động thấp hơn. Vì vậy, chúng tôi sử dụng một 7805 là bộ điều chỉnh điện áp dương và nó sẽ điều chỉnh 24V đến 5V và chúng tôi có thể sử dụng điện áp này để cấp nguồn cho bộ định thời và Rơle 555. Transistor NPN BC547 (hoặc 2N2222) được sử dụng để bật hoặc tắt relay bằng cách sử dụng bộ định thời 555, vì dòng nguồn từ 555 chân 3 sẽ không đủ để bật hoặc tắt relay nên chúng ta sử dụng một transistor ở giữa một điện trở cơ bản. Mạch này được gọi là mạch điều khiển rơ le, được đánh dấu trong sơ đồ mạch ở trên. Tìm hiểu thêm về rơ le tại đây.

Mô phỏng mạch Flasher

Khi mạch được cấp nguồn, IC Hẹn giờ 555 sẽ cung cấp một xung với thời gian Bật và Tắt được xác định trước. Xung này sau đó sẽ được sử dụng để bật / tắt rơ le thông qua một bóng bán dẫn. Sau đó, rơ le sẽ quyết định bóng đèn nào nên được bật. Tệp GIF bên dưới cho thấy Blub đang được kích hoạt và sóng xung được tạo ra bởi Bộ hẹn giờ 555

Thời gian Bật và Thời gian tắt của xung quyết định thời gian mỗi bóng đèn ở trạng thái bật. Chúng ta có thể thiết lập thời gian này bằng cách chọn giá trị thích hợp của điện trở (R1 và R2) và tụ điện (C1). Nếu chúng ta nhìn vào sơ đồ mạch ở trên, chúng ta có thể nhận thấy rằng trong mạch này chúng ta đã đặt giá trị R1 và R2 lần lượt là 470k và 1k và tụ điện C1 là 10uf.

Công thức tính thời gian BẬT (Tấn) của mạch được đưa ra dưới đây, chúng ta hãy thay giá trị của R1, R2 và C1 trong mạch để tính giá trị thời gian.

T _BẬT = 0,693 (R2 + R1) C1 = 0,693 (470000 + 1000) 10 × 10 ^-6 = 3,26 giây

Tương tự, các công thức tính thời gian TẮT (Toff) của mạch cũng có thể được tính bằng các công thức dưới đây

T _TẮT = 0,693 (R2) C1 = 0,693 (470000) (10 × 10 ^-6) = 3,25 giây

Bộ hẹn giờ 555 được định cấu hình ở chế độ Astable tại đây, vì vậy hãy tìm hiểu thêm về các giá trị này và 555 ở chế độ Astable tại đây.

Chúng tôi cũng có thể xác minh các giá trị bằng cách sử dụng máy hiện sóng kỹ thuật số trong mô phỏng proteus. Ảnh chụp nhanh của dạng sóng được hiển thị bên dưới. Tôi đã sử dụng tùy chọn con trỏ để đo khoảng thời gian của xung bật và tắt. Như bạn có thể thấy thời gian BẬT được đo là 3,28 giây và thời gian TẮT được đo là 3,3 giây, gần với các giá trị được tính toán. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng đây là các giá trị lý thuyết và bạn không thể mong đợi chúng hoàn toàn giống nhau trên mạch thực tế.

Hoạt động của mạch Flasher

Tôi đã xây dựng một mạch hoàn chỉnh bên trên một breadboard, bạn có thể sử dụng một bảng perf để hàn các linh kiện nếu bạn có ý định sử dụng nó trong một thời gian dài. Sau khi tất cả các thành phần được kết nối, thiết lập thử nghiệm của tôi trông giống như bên dưới.

Tôi đã sử dụng RPS của mình để hoạt động như một nguồn điện và nó được đặt để phân phối 24V với dòng điện tối đa là 1,5A, vì các bóng đèn mà tôi đã sử dụng ở đây tiêu thụ khoảng 1A mỗi bóng ở 24V. Ngoài ra, tôi đã sử dụng một mô-đun tiếp sức 5V để làm cho mạch trông gọn gàng. Mô-đun rơ-le không là gì ngoài tập hợp của Rơ-le, Diode và bóng bán dẫn, bạn cũng có thể sử dụng một mô-đun nếu muốn. Chỉ cần cấp nguồn cho mô-đun rơ le bằng cách sử dụng chân Vcc và chân nối đất và kết nối chân tín hiệu của mô-đun với chân 3 của bộ định thời 555. Kết nối các cực chung (C), thường mở (NO) và thường đóng (NC) của rơle với bóng đèn và đường dây nối đất như thể hiện trong sơ đồ mạch.

Sau khi kết nối xong, chỉ cần bật nguồn điện và bạn sẽ thấy các bóng đèn nhấp nháy từng cái một. Nếu bạn gặp bất kỳ vấn đề nào trong quá trình làm việc, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng để gỡ lỗi mạch vì bạn đã hiểu hoạt động của mạch (mà tôi tin rằng), bạn sẽ dễ dàng gỡ lỗi mạch bằng cách kiểm tra mức điện áp tại ghim. Nếu bạn vẫn gặp sự cố, hãy sử dụng phần bình luận để nhận trợ giúp hoặc sử dụng diễn đàn để được trợ giúp kỹ thuật hơn.