Algunas preguntas sobre un circuito de interfaz de interruptor de láminas de baja frecuencia

Esquema conceptual y sincronización

El siguiente circuito, y similar, ha sido publicado por mí para otros fines. Para su caso, no necesité hacerle mucho.

Este es el concepto básico, que explicaré en breve:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

(Tenga en cuenta que tengo la intención de seguir la recomendación de su hoja de datos al final de mi respuesta y agregar una resistencia en serie a la línea del interruptor de lengüeta. Pero por ahora, me gustaría evitar discutirlo y centrarme en los detalles básicos).

Me gusta usar un BAV99 para$D_1$y$D_2$. Pieza única, fácil de conseguir, barata. Pero creo que puedes usar cualquier par de diodos que quieras. El más importante de los dos es$D_2$, a través del cual carga en$C_1$debe desaparecer cuando el circuito se restablece. Hay poco daño que puedo ver si te fueras$D_1$aunque fuera del circuito. Aún así, creo que es una buena idea mantenerlo, si es posible.

$R_4$es un desplegable. Lo mantendría en un valor bajo para ayudar realmente a restablecer el circuito rápidamente. Pero su valor tampoco es crítico. Así que no te preocupes mucho por el valor exacto.

Las partes críticas de tiempo son$R_1$y$C_1$. He configurado estos para el estadio de béisbol de$30\:\text{ms}$. Pero siéntete libre de ajustarlos a diferentes valores. El voltaje umbral para$M_1$debe ser lo suficientemente bajo para que el circuito funcione, por lo que debe buscar algo en el área alrededor de VTO de aproximadamente$2.0-2.5\:\text{V}$y la menor capacitancia de puerta posible. El BSS145 podría funcionar bien, aquí. Pero nuevamente, esto es solo una cuestión de seleccionar un NFET con un VTO bajo y una capacitancia general baja. Tampoco es necesario que tenga una resistencia de encendido súper baja. (Solo va a extraer una corriente de drenaje de aproximadamente$1\:\text{mA}$.)

Qué hace que funcione

El concepto básico es que cuando la lengüeta se cierra, tira hacia arriba$C_1$y esto tira$M_1$'s puerta en. Una vez$M_1$continúa, extrae la corriente base de$Q_1$y$Q_1$enciende la fuente de corriente en$R_4$que va ALTO. Hay un ciclo de tiempo que comienza entonces, con$C_1$cargando lentamente a través de$R_1$. Mientras eso sucede, esto empuja hacia abajo en$M_1$la puerta y finalmente la apaga, apagando$Q_1$. En ese momento,$R_4$tira hacia abajo con fuerza$C_1$(si el interruptor de láminas está abierto) forzando$C_1$para descargar su cargo a través de$D_2$en el suelo y en su mayoría descargándose, y lo suficiente como para restablecer el ciclo. (Un drenaje adicional muy ligero de$C_1$luego tiene lugar a través de$R_1$y$R_4$para exprimir lo que quede.)

En efecto, hace rebotar el interruptor de lengüeta por usted. Puede ajustar el período de rebote ajustando$C_1$y$R_1$.

Hay métodos más simples, pero creo que valdrá la pena tener una unidad activa.

Esquema final

La hoja de datos recomienda una resistencia en serie de$100\:\Omega$colocado dentro de la caja. Creo que esa recomendación es buena y que deberías considerar seriamente la idea. Si decide incluirlo, entonces el circuito anterior seguirá funcionando bien.

Lo representaré en el esquema aquí abajo:

^{simular este circuito}

Su uso no debería perjudicar el esquema conceptual ofrecido anteriormente. De hecho, lo mejora significativamente al limitar drásticamente la corriente máxima a través del interruptor de láminas.

Por lo tanto, le recomiendo que definitivamente incluya la nueva resistencia, como se indica tanto en la hoja de datos como en el esquema recién agregado anterior, para ayudar a preservar la vida útil del interruptor de lengüeta. Dado que este esquema en realidad usa un condensador para la temporización y expone el interruptor al condensador, ahora es más que una buena idea. Realmente deberías tomarte el tiempo para agregarlo.

Esquema de validación de LTspice

Aquí está el texto. Deberá tomar una copia y luego guardarla como un archivo .ASC para que LTspice lo lea. Espero no haber usado alguna parte que aún no tengas disponible en tu encarnación de LTspice.

Version 4
SHEET 1 1224 800
WIRE 400 -112 352 -112
WIRE 496 -112 400 -112
WIRE 304 -80 304 -112
WIRE 400 -80 400 -112
WIRE 496 -80 496 -112
WIRE 352 -64 352 -112
WIRE -288 16 -288 -64
WIRE 352 32 352 -16
WIRE 496 32 496 0
WIRE 496 32 352 32
WIRE 400 96 352 96
WIRE 496 96 400 96
WIRE 304 128 304 0
WIRE 400 128 400 96
WIRE 496 128 496 96
WIRE -288 144 -288 96
WIRE 352 144 352 96
WIRE -144 176 -144 112
WIRE 352 240 352 192
WIRE 496 240 496 208
WIRE 496 240 352 240
WIRE 32 256 32 112
WIRE 304 256 304 208
WIRE -144 304 -144 256
WIRE -32 304 -144 304
WIRE -144 352 -144 304
WIRE -288 368 -288 320
WIRE 32 384 32 352
WIRE 304 384 304 336
WIRE 304 384 32 384
WIRE 32 400 32 384
WIRE 304 416 304 384
WIRE 560 416 304 416
WIRE -288 496 -288 432
WIRE -224 496 -288 496
WIRE 32 496 32 464
WIRE 32 496 -224 496
WIRE -288 528 -288 496
WIRE -144 528 -144 432
WIRE 304 544 304 416
WIRE 32 560 32 496
WIRE -224 608 -224 496
WIRE -192 608 -224 608
WIRE -288 624 -288 592
WIRE -144 688 -144 624
WIRE 32 688 32 640
WIRE 304 688 304 624
FLAG -144 688 0
FLAG 32 688 0
FLAG -144 112 Vcc
FLAG 32 112 Vcc
FLAG 304 -112 Vcc
FLAG 304 688 0
FLAG 400 -80 0
FLAG -288 144 0
FLAG -288 -64 Vcc
FLAG -288 320 Vcc
FLAG -288 624 0
FLAG 400 128 0
FLAG 560 416 DEBOUNCED
SYMBOL pnp2 -32 352 M180
SYMATTR InstName Q1
SYMATTR Value 2N3906
SYMBOL res -160 160 R0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 33k
SYMBOL res -160 336 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 2.2k
SYMBOL nmos -192 528 R0
SYMATTR InstName M1
SYMATTR Value BSS145
SYMBOL res 16 544 R0
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 100k
SYMBOL cap 16 400 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 470n
SYMBOL res 288 528 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 220
SYMBOL sw 304 -96 M0
SYMATTR InstName S1
SYMATTR Value MS1
SYMBOL voltage 496 16 R180
WINDOW 0 24 104 Left 2
WINDOW 3 -471 7 Left 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value PULSE(0 5 {t/30} 1u 1u {t/60} {t/30})
SYMBOL voltage -288 0 R0
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value 5
SYMBOL sw 304 112 M0
SYMATTR InstName S2
SYMATTR Value MS1
SYMBOL voltage 496 224 R180
WINDOW 0 24 104 Left 2
WINDOW 3 -485 5 Left 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V3
SYMATTR Value PULSE(0 5 {t/30} 1u 1u {t*0.7} {t*1.8})
SYMBOL res 288 240 R0
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 100
SYMBOL diode -272 592 R180
WINDOW 0 24 64 Left 2
WINDOW 3 24 0 Left 2
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value 1N4148
SYMBOL diode -272 432 R180
WINDOW 0 24 64 Left 2
WINDOW 3 24 0 Left 2
SYMATTR InstName D2
SYMATTR Value 1N4148
TEXT -392 784 Left 2 !.model MS1 SW(Ron=.1 Roff=1000Meg Vt=2 Vh=0 Lser=10n Vser=.01)
TEXT -392 744 Left 2 !.tran {t*4}
TEXT -392 704 Left 2 !.param t={30m}

Hay dos interruptores diferentes en serie en ese esquema. Uno de ellos es simplemente un pulsador rápido, que se usa para 'simular' el efecto de rebote de la caña. Estoy seguro de que ni siquiera está cerca de la circunstancia real. Pero es lo suficientemente bueno, creo, para probar el circuito. El otro "compuertas" este pulsador rápido, por lo que ráfagas de aproximadamente$20\:\text{ms}$de ella pasa al circuito.

Mira lo que piensas.

Ah, y aquí está el modelo para el ZVN3310A que mencionó que obtuve de Diodes Inc.

.SUBCKT ZVN3310A 3 4 5
M1 3 2 5 5 MOD1   
RG 4 2 356
RL 3 5 1E8
C1 2 5 21.5P
C2 3 2 2.5P 
D1 5 3 DIODE1
.MODEL MOD1 NMOS VTO=1.736 RS=2.147 RD=1.682 IS=1E-15 KP=0.157
+CBD=25.5P PB=1
.MODEL DIODE1 D IS=6.12E-13 RS=.629
.ENDS ZVN3310A

parece bien Pero sí, claramente aumenta el tiempo. Espalda fácilmente ajustable, por supuesto.