Pārnēsājams 3,3 un 5 V elektrobarošanas risinājums ar izejas sprieguma indikāciju

Šoreiz autors izveidojis elektrisko principiālo shēmu pārnēsājamam elektrobarošanas risinājumam, ar kura palīdzību var nodrošināt 3,3 un 5 V. Maksimālā pieļaujamā strāva caur slodzi ir līdz 500 mA, jo tālāk nostrādās aizsardzība pret pārslodzi.




1.1.att. 3,3 un 5 V elektrobarošanas risinājums


Lai lietotājs varētu iestatīt vienu no diviem izejas spriegumiem (3,3 vai 5 V), tiek izmantots CD4013 sērijas D tipa trigeris, kurš tālāk vada divus BC547 sērijas NPN struktūras bipolāros tranzistorus, kur viens no tranzistoriem ir atvērtā stāvoklī, kamēr otrs ir aizvērtā stāvoklī.

Izejas sprieguma stabilizēšanai tiek izmantots LM317 sērijas lineārais sprieguma stabilizators, kura aizsardzībai tiek izmantota D4 taisngriežu diode.

Aizsardzībai pret nepareizu baterijas polaritāti ieejā tiek izmantota D2 taisngriežu diode.

D1 gaismas diode tiek izmantota indikācijai, lai lietotājs zinātu, kad ierīce ir ieslēgtā stāvoklī.

R9 rezistors tiek izmantots gaismas diodes aizsardzībai.

Lai iestatītu izejas sprieguma vērtību, tiek izmantots sprieguma dalītājs, kuru veido R1, R2 rezistori un viens no rezistoriem (R3 vai R4), kuri savienoti ar bipolārajiem tranzistoriem.

R10 un R11 rezistori nodrošina zema signāla līmeņa piesaisti pie bipolārā tranzistora bāzes.

R5 un R6 rezistori ierobežo bipolārā tranzistora bāzes strāvu.

Izmantojot spiedpogu, lietotājs padod takts signālu uz D trigera ieeju "CLK". Takts signālam pienākot, tiek izmainīta D trigera tiešās un inversās izejas signāla vērtība (zems vai augsts signāla līmenis).

Lai takts signālam nodrošinātu augstu signāla līmeni, tiek izmantots R8 rezistors, bet R7 rezistors tiek izmantots zemam takts signāla līmenim, kad caur to izlādējas C5 kondensators.

Aizsardzību pret īsslēgumu un pārslodzi izejā nodrošina FU1 drošinātājs.

Lai nodrošinātu izejā pieslēgtās slodzes aizsardzību pret pārspriegumu, tiek izmantota D3 Zēnera diode kopā ar U3 tiristoru. 

R12 rezistors, kurš tiek izmantots kā balasta pretestība Zēnera diodei, un C6 kondensators tiek izmantoti, lai nodrošinātu tiristora noturēšanu aizvērtā stāvoklī, kamēr izejas spriegums nepārsniedz 5 V.

Iestatītā izejas sprieguma indikācijai tiek izmantots U4 operacionālais pastiprinātājs, kurš tiek izmantots kā komparators, kurš salīdzina 0,7 V atbalsta spriegumu, kuru nodrošina D7 taisngriežu diode, ar nodalīto izejas sprieguma vērtību. R15 un R16 rezistori veido sprieguma dalītāju, bet R17 rezistors ierobežo strāvu caur taisngriežu diodi.

Piemēram, gadījumā, ja izejā būs iestatīti 5 V, tad sprieguma vērtība neinvertējošajā ieejā būs 0,88 V, kas nozīmē to, ka spīdēs D6 gaismas diode, jo sprieguma vērtība būs lielāka nekā invertējošajā ieejā.

Piemēram, gadījumā, ja izejā būs iestatīti 3,3 V, tad sprieguma vērtība neinvertējošajā ieejā būs 0,59 V, kas nozīmē to, ka spīdēs D5 gaismas diode, jo sprieguma vērtība būs mazāka nekā invertējošajā ieejā.

R13 un R14 rezistori tiek izmantoti gaismas diožu aizsardzībai.

Ieejas un izejas sprieguma pulsāciju novēršanai tiek izmantoti C1 un C3 elektrolītiskie kondensatori, bet C2, C4 un C7 keramiskie kondensatori tiek izmantoti, lai mazinātu parazītiskās induktivitātes ietekmi.



UZ SĀKUMU