Napěťový spínač: Schéma a návod, jak si postavit zařízení

Je celá řada různých zařízení, která jsou citlivá na změny napětí. Mezi ně můžeme řadit například akumulátory, kterým škodí jak dlouhé přebíjení, tak i pokles napětí pod určitou úroveň. V dnešním díle seriálu elektro si takový obvod pro hlídání určitého napětí postavíme. Máme pro vás návod krok za korkem.

Jako indikátor poslouží LED, která se při překročení určitého napětí rozsvítí a při jeho zmenšení opět zhasne. Ve spojení s proměnným odporem tzv. potenciometrem si zkusíme indikovat zvolený úhel natočení jeho hřídele. Když hřídel spojíš tyčkou s plovákem, můžeš indikovat dosažení určité výšky hladiny.

Na obr.1 je zapojení indikátoru napětí, které rozsvítí LED pokud napětí na vstupu překročí 0,8V. Proud, který teče do vstupu přes rezistor R2 je ve srovnání s proudem svítící LED stokrát menší (od několika µA).

Překročí-li napětí na vstupu 0,8V, otevře se tranzistor T1 a T2, rozsvítí se LED. Současně přes R7 teče malý proud do báze T1 a pomáhá ho udržet otevřený. Tento pomocný proud je podstatně menší než proud řídicím rezistorem R2.

Zapoj pokusný obvod podle obr. 2. Potenciometr P1 je vlastně zapouzdřený plochý rezistor, po jehož odporové vrstvě do oblouku pojíždí kontakt posouvaný hřídelí (obr. 3,4). Kontakt je vyveden na prostřední vývod.

Jaké funkce má baterie?

Baterie v tomto obvodu plní dvě funkce. Slouží jako napájecí zdroj pro obvod a současně spolu s potenciometrem vytváří zdroj nastavitelného napětí, které se má hlídat. Mezi konci odporové dráhy u potenciometru je stálý odpor, daný použitou odporovou dráhou.Mezi jezdcem a oběma konci se však odpor mění v závislosti na nastavení jezdce. Jezdec tedy dělí odporovou dráhu na dva úseky s různým odporem.

Přivedeme-li na oba konce dráhy napětí, toto napětí se na potenciometru rozdělí v poměru odporů těchto úseků. Bude-li například jezdec potenciometru 50kΩ nastaven tak, že jeden úsek bude 10k a druhý 40k, přivedeme-li napětí např. 10V na konce potenciomentru, bude na jezdci napětí 2V proti jednomu konci a 8V proti druhému. Potenciometr tedy pracuje jako dělič napětí. Proto napětí označené jako U může v našem případě mít velikost 0 až 4,5V.

Hřídel potenciometru natoč do krajní polohy a pomalu otáčej na druhou stranu až LED změní stav (rozsvítí se). Zaznamenej si polohu (obr.5) a pomalu otáčej druhým směrem až LED opět změní stav (zhasne).

Všimni si, že LED se rozsvěcuje a zhasíná v nestejných polohách hřídele. Způsobuje to rezistor R7, který při svítící LED přidává proud do báze tranzistoru T1. Pokud LED nesvítí, R7 neovlivňuje tranzistor. Tento efekt je patrnější, použiješ-li pro R7 místo 220k například 68k.

Obvod na obr.2 je možné rozdělit (obr.6). Je-li jezdec potenciometru u konce, ke kterému je připojena měřená baterie, LED se rozsvítí už při napětí baterie 0,8V. Je-li jezdec u konce k R1, LEDse rozsvítí při napětí asi 36V. Zkoušíš-li neznámé baterie, toč potenciometrem až LED změní stav.

Podle natočení můžeš určit napětí. V polovině je napětí přibližně 18,5V. Potenciometr připevni do desky z plastu nebo kartonu, nakresli si stupnici a můžeš určovat stav baterií. Můžeš testovat různě vybité baterie z kapesních svítilen, rádií nebo mobilů, poskládat si je do série tj. (+) pól jedné k (–) pólu vedlejší. Snadno se spojují 9V destičkové baterie na obr. 8.

Na obrázku 9 a 10 je snímač osvětlení s nastavitelnou úrovní sepnutí. Ten první při zvoleném osvětlení sepne, druhý při osvětlení vypne.

Na obrázku 12 je zapojení jednoduchého plovákového spínače motorku. Potenciometr se nastaví do polohy, kdy se mění svit LED a namontuje se raménko s plovákem na požadované výšce hladiny.

Plovák můžeš vyrobit z nejmenší PET lahve připevněné páskou na tyčku. Na okraji je uchycený potenciometr. K jeho hřídeli je tyčka připevněna.

Je-li potřeba obrátit režim spínání, prohoď vývody 1 a 3 potenciometru. Toto zapojení můžeš použít k průběžnému udržování hladiny v nádobě. Klesne-li hladina, spustí se čerpadélko a vodu doplní.