24V Blinkerkreis

Verschiedene elektronische Systeme arbeiten mit unterschiedlichen Spannungspegeln. Am häufigsten arbeiten digitale elektronische Systeme wie Mikrocontroller und Mikroprozessoren mit 5 V oder 3,3 V. Industrielle Füllstandsregelungsgeräte wie SPS, HMI usw. haben eine Betriebsspannung von 12 V, 24 V usw. Die Lasten (LED-Anzeige) und Sensoren, die zur Schnittstelle mit einer SPS verwendet werden, haben ebenfalls eine Nennbetriebsspannung von 24 V. Abgesehen davon arbeiten nur wenige Fahrzeugkabelbäume auch mit 12 V oder 24 V. Es gibt auch 24-V-Lampen, die in Rücklichtern oder Scheinwerfern von Kraftfahrzeugen verwendet werden. In diesem Tutorial lernen wir also, wie wir zwei 24-V-Lampen mit einer einfachen Schaltung blinken lassen können.

Beobachtung der realen Welt

Bevor wir uns mit dem Schaltplan des 24-V-Blinkrelais und der Funktionsweise des Schaltkreises befassen, lassen Sie uns eine kleine praktische Bemerkung machen. Eine Lampenblinkschaltungist eine sehr häufige Schaltung, auf die die meisten von uns in ihrem täglichen Leben gestoßen wären. Ein sehr offensichtliches Beispiel sind die Kontrollleuchten unserer Automobile. Sobald die Anzeige einzeln angezeigt wird, beginnt die Glühlampe in der Anzeige zu blinken. Dies erfolgt mithilfe eines Blinkerkreises. Wenn Sie nun genau hinschauen, sollten Sie jedes Mal, wenn das Licht ein- oder ausgeschaltet wird, ein tickendes Geräusch hören können. Dies liegt an dem Relais, das zum Ein- oder Ausschalten des Lichts geschaltet wird. Wenn Sie also das nächste Mal das Steuer Ihres Autos in die Hand nehmen und eine Anzeige einschalten, halten Sie eine Sekunde inne und genießen Sie den Klang des Relais, das in Ihrem Armaturenbrett tickt. Jetzt wissen wir also, dass wir ein Relais brauchen, um unsere LED-Lampe ein- und auszuschalten. Diese Ticking-Schaltung wird mit einem 555-Timer entworfen.

Erforderliche Materialien

Im Folgenden sind die Komponenten aufgeführt, die zum Aufbau dieser Schaltung erforderlich sind

• 24V Glühlampe (2 Nr.)
• Relais 5V
• 555 Timer IC
• 7805 Regler-IC
• BC547 Transistor
• Diode 1N4007
• Widerstand (1k, 470k)
• Kondensator (10uf, 0,1 uf)
• 24V Stromversorgung
• Steckbrett und Verbindungsdrähte

Schaltplan

Das vollständige Schaltbild für die 24-V-Lampenblinkrelaisschaltung ist unten angegeben. Es wurde unter Verwendung von Proteus erstellt und die Simulation desselben wird weiter unten auf dieser Seite erläutert.

Wie wir wissen, handelt es sich bei der Schaltung um ein Relais, und die beiden Lampen, die wir blinken möchten, sind mit dem Relais verbunden. Die positiven Enden der Lampen sind miteinander verbunden und an die 24-V-Versorgung angeschlossen. Um die Lampen zu schalten, werden die negativen Enden an ein Relais angeschlossen. Der gemeinsame Pin des Relais ist mit dem Relais verbunden, und der normalerweise offene (NO) Pin ist mit dem negativen Ende einer Lampe verbunden, und der normalerweise geschlossene (NC) Pin des Relais ist mit dem negativen Ende der anderen Lampen verbunden. Auf diese Weise wird immer nur eine Lampe eingeschaltet.

Jetzt muss dieses Relais in einem bestimmten Zeitintervall ein- und ausgeschaltet werden. In der Elektronik wäre die erste und grundlegende Wahl, wenn es um Zeitsignale geht, die Verwendung eines 555-Timers. Auch hier verwenden wir einen 555-Timer im Astable-Modus, um einen Impuls mit einer vordefinierten Einschaltzeit (Tonne) und einer Ausschaltzeit (Toff) zu erzeugen. In unserer Schaltung wird die Glühlampe 1 nur während der Einschaltdauer und die Glühlampe 2 nur während der Ausschaltzeit eingeschaltet. Wir werden mehr über diese Operation im Simulationsteil erfahren.

Die Betriebsspannung für diese Schaltung beträgt 24 V, aber der 555-Timer und das Relais erfordern eine geringere Betriebsspannung. Wir verwenden also einen 7805, der ein positiver Spannungsregler ist und die 24 V bis 5 V regelt. Mit dieser Spannung können wir den 555-Timer und das Relais versorgen. Der NPN-Transistor BC547 (oder 2N2222) wird zum Ein- oder Ausschalten des Relais mithilfe des 555-Timers verwendet, da der Quellenstrom vom 555-Pin 3 nicht ausreicht, um das Relais ein- oder auszuschalten, sodass wir einen Transistor dazwischen verwenden ein Basiswiderstand. Diese Schaltung wird als Relaistreiberschaltung bezeichnet, die im obigen Schaltplan hervorgehoben ist. Erfahren Sie hier mehr über Relais.

Simulation der Blinkschaltung

Wenn die Schaltung mit Strom versorgt wird, sollte der 555-Timer-IC einen Impuls mit einer vordefinierten Ein- und Ausschaltzeit liefern. Dieser Impuls wird dann verwendet, um das Relais über einen Transistor ein- und auszuschalten. Das Relais entscheidet dann, welche Lampe eingeschaltet werden soll. Die folgende GIF-Datei zeigt den ausgelösten Blub und die vom 555-Timer erzeugte Pulswelle

Die Ein- und Ausschaltzeit des Impulses entscheidet, wie lange jede Lampe eingeschaltet bleibt. Wir können diese Zeit einstellen, indem wir den geeigneten Wert für Widerstand (R1 und R2) und Kondensator (C1) auswählen. Wenn wir uns das obige Schaltbild ansehen, können wir feststellen, dass wir in dieser Schaltung den Wert R1 und R2 auf 470k bzw. 1k und den Kondensator C1 auf 10uf eingestellt haben.

Die Formeln zur Berechnung der Einschaltzeit (Tonne) der Schaltung sind unten angegeben. Ersetzen wir den Wert von R1, R2 und C1 in der Schaltung, um den Zeitwert zu berechnen.

T _ON = 0,693 (R2 + R1) C1 = 0,693 (470000 + 1000) 10 × 10 ^–6 = 3,26 Sekunden

In ähnlicher Weise können die Formeln zum Berechnen der AUS-Zeit (Toff) der Schaltung auch unter Verwendung der folgenden Formeln berechnet werden

T _OFF = 0,693 (R2) C1 = 0,693 (470000) (10 × 10 ^–6) = 3,25 Sekunden

Der 555-Timer ist hier im Astable-Modus konfiguriert. Erfahren Sie hier mehr über diese Werte und 555 im Astable-Modus.

Wir können die Werte auch mit dem digitalen Oszilloskop in der Proteus-Simulation überprüfen. Eine Momentaufnahme der Wellenform ist unten dargestellt. Ich habe die Cursor-Option verwendet, um die Zeitdauer des Ein- und Ausschaltimpulses zu messen. Wie Sie sehen können, wurde die EIN-Zeit mit 3,28 Sekunden und die AUS-Zeit mit 3,3 Sekunden gemessen, was nahe an den berechneten Werten liegt. Denken Sie jedoch daran, dass dies theoretische Werte sind und Sie nicht erwarten können, dass sie auf der praktischen Schaltung genau gleich sind.

Funktionsweise der Blinkschaltung

Ich habe die komplette Schaltung auf einem Steckbrett aufgebaut. Sie können eine Perf-Platine zum Löten der Komponenten verwenden, wenn Sie sie für längere Zeit verwenden möchten. Nachdem alle Komponenten verbunden waren, sah mein Versuchsaufbau ungefähr so ​​aus.

Ich habe meinen RPS als Stromquelle verwendet und er hat 24 V mit einem maximalen Strom von 1,5 A geliefert, da die Lampen, die ich hier verwendet habe, jeweils etwa 1 A bei 24 V verbrauchen. Außerdem habe ich ein 5-V-Relaismodul verwendet, damit die Schaltung ordentlich aussieht. Das Relaismodul ist nichts anderes als eine Sammlung von Relais, Diode und Transistor. Auf Wunsch können Sie auch eines verwenden. Versorgen Sie das Relaismodul einfach mit Vcc und Erdungsstift und verbinden Sie den Signalstift des Moduls mit Stift 3 des 555-Timers. Verbinden Sie die Klemmen Common (C), Normal Open (NO) und Normal Closed (NC) des Relais mit der Glühlampe und der Erdungsleitung, wie im Schaltplan gezeigt.

Sobald die Verbindungen hergestellt sind, schalten Sie einfach die Stromversorgung ein und Sie sollten bemerken, dass die Lampen einzeln blinken. Wenn Sie Probleme haben, die Schaltung zum Laufen zu bringen, verwenden Sie ein Multimeter, um die Schaltung zu debuggen, da Sie die Funktionsweise der Schaltung bereits verstanden haben (was ich glaube). Es sollte für Sie einfach sein, die Schaltung zu debuggen, indem Sie die Spannungspegel an der überprüfen Stifte. Wenn Sie weiterhin Probleme haben, verwenden Sie den Kommentarbereich, um Hilfe zu erhalten, oder nutzen Sie die Foren, um weitere technische Hilfe zu erhalten.