Логика работы транзисторной защелки в аварийном светильнике

[karanan]

Всем,здравствуйте!Очередная редакция схемы.Krismi70 выпрямил и убрал пересечения на предыдущем варианте схемы.При перерисовке схемы учёл его замечания в обозначениях и номиналах компонентов.По подсказке Николай_С устранил (думаю,что устранил) ошибку в прорисовке плюсовой шины.Проверил обвязку транзистора VT3.При всём моём уважении к ГОСТ-у, и вообще к порядку и дисциплине думаю,что на данном этапе меня бы устроила более или менее корректно прорисованная схема.По которой можно уже будет разбираться в её работе.Жду ваши замечания, поправки, подсказки.Спасибо!

Перечень_Схема фонарь_редакция4.txt

(398 байт) 11 скачиваний

[Krismi70]

вас так и тянет нарисовать углами ...
-------------------------------------------------
в Сплане не надо быть художником с орлиным зрением и координацией : есть сетка 1 мм (а не 0,1), привязка линий к сетке (а то у вас линии зубцами).
Также и толщину линий можно 0,2, а не 0,1...

[karanan]

вас так и тянет нарисовать углами ...
----------
в Сплане не надо быть художником с орлиным зрением и координацией : есть сетка 1 мм (а не 0,1), привязка линий к сетке (а то у вас линии зубцами).
Также и толщину линий можно 0,2, а не 0,1...

Спасибо! Не мог додуматься зайти в настройки.

[Николай_С]

Ну и чтобы совсем всё было красиво и логично, я бы перенёс R8 и C2 непосредственно в базу транзистора VT2 (справа от него), а R9 и VD5 расположил бы горизонтально.

Теперь хорошо видны функционально законченные блоки схемы и можно приступать к рассмотрению их работы.
Для этого нужно рассмотреть три состояния аккумуляторной батареи:
- аккумулятор разряжен, на схему подано питание из сети ~220 В;
- аккумулятор полностью заряжен, питание из сети продолжает поступать;
- питание из электросети перестало поступать, аккумулятор начал питать схему.
При этом ни одна кнопка не нажата.

karanan, дайте обозначим стрелочками пути токов и попытаемся понять в каком состоянии окажутся транзисторные ключи и индикаторные светодиоды для каждого из трёх вышеперечисленных режимов. Чтобы всё было наглядно, у Вас должно получиться три схемы со стрелочками и кратким описанием их состояния.

[karanan]

Ну и чтобы совсем всё было красиво и логично, я бы перенёс R8 и C2 непосредственно в базу транзистора VT2 (справа от него), а R9 и VD5 расположил бы горизонтально.

Теперь хорошо видны функционально законченные блоки схемы и можно приступать к рассмотрению их работы.
Для этого нужно рассмотреть три состояния аккумуляторной батареи:
- аккумулятор разряжен, на схему подано питание из сети ~220 В;
- аккумулятор полностью заряжен, питание из сети продолжает поступать;
- питание из электросети перестало поступать, аккумулятор начал питать схему.
При этом ни одна кнопка не нажата.

karanan, дайте обозначим стрелочками пути токов и попытаемся понять в каком состоянии окажутся транзисторные ключи и индикаторные светодиоды для каждого из трёх вышеперечисленных режимов. Чтобы всё было наглядно, у Вас должно получиться три схемы со стрелочками и кратким описанием их состояния.

Здравствуйте!
Аккумулятор разряжен,на схему подано ~220в.Идёт зарядный через R3;VD6.Транзисторы заперты.LED1(красный) горит.Почему не горит зелёныйLED3?
Мне представляется,что они в равных "условиях".На оба светодиода через R1 поступает напряжение сети,далее через R2 на LED1,а через R10 на LED3.При том,что номиналы R2=R10=1.5K.

[Николай_С]

Погодите, погодите... Откуда взялся этот промежуточный вариант схемы? Мы же, вроде, выпрямили все его кривые углы:

И почему перенесли право только конденсатор С2, а резистор R8 остался на старом месте? Тогда теряется весь смысл переноса, переносить нужно оба элемента.
Сначала приведите схему к окончательному виду во избежание путаницы, а уже потом займёмся обсуждением её работы.

[karanan]

Погодите, погодите... Откуда взялся этот промежуточный вариант схемы? Мы же, вроде, выпрямили все его кривые углы:

И почему перенесли право только конденсатор С2, а резистор R8 остался на старом месте? Тогда теряется весь смысл переноса, переносить нужно оба элемента.
Сначала приведите схему к окончательному виду во избежание путаницы, а уже потом займёмся обсуждением её работы.

Наверное так? Перенёс R8 и С2.

Перечень_Схема фонарь_редакция4.txt

(398 байт) 9 скачиваний

[Николай_С]

Наверное. Тем более, что оба этих элемента относятся к цепям управления VT2.
А угловатости плюсовой шины и обвязки VT3 устранять будем?

[Krismi70]

[karanan]

Здравствуйте!Признаться слабо представлял себе,как справиться с заданием Николай_С устранить угловатости плюсовой шины и обвязки VT3.Спасибо!

[Krismi70]

так такой вариант УЖЕ был нарисован и вы его цитировали .... )))

[karanan]

так такой вариант УЖЕ был нарисован и вы его цитировали .... )))

Разве? Видно совсем плохим становлюсь.

[karanan]

Наверное. Тем более, что оба этих элемента относятся к цепям управления VT2.
А угловатости плюсовой шины и обвязки VT3 устранять будем?

Здравствуйте!Схема исправлена.Спасибо Krismi70.Я признаться не понимал,что нужно было сделать.
Аккумулятор разряжен,на схему подано ~220в.Идёт зарядный через R3;VD6.Транзисторы заперты.LED1(красный) горит.Почему не горит зелёныйLED3?
Мне представляется,что они в равных "условиях".На оба светодиода через R1 поступает напряжение сети,далее через R2 на LED1,а через R8 на LED3.При том,что номиналы R2=R8=1.5K.

Перечень_Схема фонарь_редакция_Krismi70.txt

(331 байт) 9 скачиваний

[u37]

вы бы баги исправили, чтоль. Узел на vt1 явная дурь. Критерием переключения является делитель на резисторах, а стабилитрон для индикации? Чо, серьезно? ....

[karanan]

вы бы баги исправили, чтоль. Узел на vt1 явная дурь. Критерием переключения является делитель на резисторах, а стабилитрон для индикации? Чо, серьезно? ....

Поясните пожалуйста.Критерием переключения VT1 является делитель R4;R5.Стабилитрон - для индикации аварии (светодиод LED2 жёлтый).Для индикации заряда батареи - LED1 (красного цвета).

[Николай_С]

Ну вот, с горем пополам со сторонней помощью получилось привести схему к удобоваримому виду (где-нибудь зафиксируйте её, к ней будут все отсылки) и сразу открылись глаза:

Мне представляется,что они в равных "условиях".На оба светодиода через R1 поступает напряжение сети,далее через R2 на LED1,а через R8 на LED3.При том,что номиналы R2=R8=1.5K.

Это очень верное замечание, но имеется одна небольшая разница - транзистор VT1, который при определённых условиях шунтирует LED1. Но об этом поговорим ниже, а пока выделим отдельные функционально законченные блоки, которые практически никак (кроме общих цепей управления и питания) не связаны друг с другом:

Первый блок: красный светодиод LED1, транзистор VT1 и резисторы R2, R4, R5.
Второй блок: жёлтый светодиод LED2, стабилитрон VD5 и резисторы R6, R7.
Третий блок: транзисторы VT2, VT3, VT4, диоды VD9, VD10, конденсатор С2, резисторы R10, R11, R12,R14 и кнопки "on", "off".

Если Вам будет сложно их запомнить, выделите для себя перечисленные элементы разными цветами или обведите их пунктирными линиями. С функциями этих блоков разберёмся немного позже.
Схема содержит ещё два блока, влияющих на режимы работы схемы, один из которых представлен на ней неявно:

Блок питания: сетевой трансформатор с выходным напряжением ~6 В, диодный мост (никак не обозначен), диод VD6, конденсатор С1, резистор R3 и свинцовая аккумуляторная батарея Bat.
Блок управления и тестирования: зелёный светодиод LED3, диоды VD7 и VD8, резисторы R1, R8, R9 и кнопка "test".

Зарядные токи для первого режима работы схемы проставлены (длинные жирные стрелки), теперь надо понять как будет реагировать каждый блок на эти протекающие токи.
Лишние маленькие стрелки без особой нужды ставить не надо чтобы не загромождать схему. И так понятно, что все токи текут от плюса к минусу.
Если аккумуляторная батарея Bat не усажана в ноль, то через резистор R4 и переход база-эмиттер транзистора VT1 потечёт ток, достаточный для открытия перехода коллектор-эмиттер и транзистор зашунтирует собой светодиод LED1. То есть светодиод в данном случае светиться не будет. Если же аккумуляторная батарея Bat в коротком замыкании (такое случается при пробое сепараторов) и нуждается в замене, ток через резистор R4 течь не будет или он будет недостаточен для открытия перехода коллектор-эмиттер транзистора VT1 и загорится красный светодиод LED1.

Вот примерно такого описания я жду от Вас, karanan, по второму блоку. С третьим блоком и блоком управления разберёмся позже.

u37, торопиться не надо. Давайте разберёмся с главным, а потом будете задавать свои вопросы.

[karanan]

Блок(второй): LED2,VD5 и R6,R7.Главная задача блока- поддерживать в схеме стабильное (в пределах порога срабатывания стабилитрона VD5),напряжение. Резисторы R6,R7 для ограничения тока через VD5 и LED1,кроме того предполагаю,что делитель R6,R7 служит для установки некоторого порога включения LED2,чтобы исключить его мерцание, ложное срабатывание.И вторая задача гасить всплеск тока,возникшего из-за неисправности аккумулятора или при неисправности схемы и сигнализировать об этом подключением LED2.
Остались неясности по первому блоку.В ходе наблюдений за работой фонаря обратил внимание,что красный диод не гаснул в течении процесса зарядки аккумулятора.Когда процесс зарядки подходил к завершению,яркость его снижалась и наблюдалось мерцание зелёного (LED3).И наконец в конце зарядки LED1(красный) отключался и вполный накал загорался LSD3(зелёный)Какой главный вывод делаю из этих наблюдений: пока идёт ток зарядки- VT1 заперт.По всей видимости, когда есть ток зарядки,падение напряжения на делителе R4,R5 недостаточно,чтобы открыть VT1.Не пойму также по LED3: что не даёт ему включиться в процессе зарядки аккумулятора и как он понимает,что процесс зарядки завершился?
https://ibb.co/tMgSKD4j

Перечень компонентов.txt

(395 байт) 5 скачиваний

[Николай_С]

Блок(второй): LED2,VD5 и R6,R7.Главная задача блока- поддерживать в схеме стабильное (в пределах порога срабатывания стабилитрона VD5),напряжение.

Нет. Это индикатор степени заряда аккумулятора. Он не может ничего поддерживать так как не имеет в своём составе никаких вентилей (транзисторов, тиристоров, реле и других силовых элементов) - чистый индикатор. R6 действительно задаёт рабочий ток через стабилитрон, а R7 уменьшает ток через светодиод LED2 так как включен ему параллельно. Всё остальное - Ваши фантазии. Ну и как же этот блок работает?

Остались неясности по первому блоку.В ходе наблюдений за работой фонаря обратил внимание,что красный диод не гаснул в течении процесса зарядки аккумулятора.Когда процесс зарядки подходил к завершению,яркость его снижалась и наблюдалось мерцание зелёного (LED3).И наконец в конце зарядки LED1(красный) отключался и в полный накал загорался LSD3(зелёный)

Такое поведение может свидетельствовать только о неисправности внутри общих цепей светильника. Пока говорить об этом рано потому, что мы так и не выяснили логику его работы. Когда до конца во всём разберёмся, можно будет поговорить об аномалиях в его работе.

[Krismi70]

Такое поведение

поскольку триггерных пороговых элементов нет, то в граничных режимах может быть всякое (чуть сеть гуляет и будет подмигивание, напр.)

[karanan]

Блок(второй): LED2,VD5 и R6,R7.Главная задача блока- поддерживать в схеме стабильное (в пределах порога срабатывания стабилитрона VD5),напряжение.

Нет. Это индикатор степени заряда аккумулятора. Он не может ничего поддерживать так как не имеет в своём составе никаких вентилей (транзисторов, тиристоров, реле и других силовых элементов) - чистый индикатор. R6 действительно задаёт рабочий ток через стабилитрон, а R7 уменьшает ток через светодиод LED2 так как включен ему параллельно. Всё остальное - Ваши фантазии. Ну и как же этот блок работает?

Остались неясности по первому блоку.В ходе наблюдений за работой фонаря обратил внимание,что красный диод не гаснул в течении процесса зарядки аккумулятора.Когда процесс зарядки подходил к завершению,яркость его снижалась и наблюдалось мерцание зелёного (LED3).И наконец в конце зарядки LED1(красный) отключался и в полный накал загорался LSD3(зелёный)

Такое поведение может свидетельствовать только о неисправности внутри общих цепей светильника. Пока говорить об этом рано потому, что мы так и не выяснили логику его работы. Когда до конца во всём разберёмся, можно будет поговорить об аномалиях в его работе.

Ну как же так? Вот на фото подписаны все индикаторы сверху вниз.Зелёный - CHARGE(LED3),Жёлтый - TROUBLE(LED2),красный - POWER(LED1).