Обычно электронный переключатель управляется либо двумя кнопками выбора нагрузки либо кнопками для каждой из нагрузок. Этот электронный переключатель отличается тем, что органом управления в нем служит переменный резистор.
При повороте его ручки происходит переключение между десятью нагрузками. То, какая нагрузка выключена, зависит от положения ручки переменного резистора. Причем, есть два режима переключения. В одном происходит именно переключение нагрузок, а в другом изменение количества включенных нагрузок.
Схема устройства показана на рисунке выше. Схема состоит из органа управления, переменного резистора R3, поликомпараторной микросхемы А1, исполнительного устройства и источника питания. Переменный резистор R3 представляет собой источник постоянного напряжения, которое регулируется с его помощью в процессе переключения нагрузок. Измеряет это напряжение поликомпараторная микросхема А1. Это микросхема LM3914, изначально предназначенная для работы в светодиодных индикаторах. У неё есть два режима индикации – «Bar» и «Dot».
Они выбираются логическим уровнем на выводе 9. Для этого служит переключатель S1. В данный момент там единица (вывод 9 соединен через S1 с плюсом питания), поэтому работает режим «Bar», индицирующий величину входного напряжения длиной светодиодной светящейся линии. Чем больше напряжение, тем больше светодиодов горит.
Если переключатель S1 переключить в другое положение. напряжение на выводе 9 микросхемы А1 будет нулевым, и микросхема переключится в режим «Dot», то есть, величина входного напряжения будет индицироваться только одним светодиодом, каким именно, зависит от величины входного напряжения.
Выходные каскады микросхемы построены по схемам с открытым коллектором. Между ними и плюсом питания подключаются индикаторные светодиоды. Здесь, различие в том, что последовательно каждому из индикаторных светодиодов (HL1-HL10) включено еще по одному светодиоду, – светодиоду оптопары, входящей в состав схемы, управляющей питанием нагрузок.В микросхеме А1 есть десять компараторов, которые сравнивают входное напряжение с напряжением, созданным внутренним лестничным делителем на резисторах.
Нижний конец этого делителя соединен с общим минусом питания, а на верхний поступает напряжение питания через резистор R2. Резистор R2 нужен для того, чтобы фактическое напряжение на выводе 6 микросхемы было немного ниже напряжения питания микросхемы, для того чтобы включение последней нагрузки переменным резистором происходило увереннее.
Работает схема следующим образом.
Допустим, резистор R3 и переключатель S1 находятся в нижнем по схеме положении В таком состоянии на выводе 5 А1 напряжение равно нулю, и ни одна из нагрузок не включена. Затем вал переменного резистора R3 поворачиваем, и напряжение на выводе 5 А1 поднимается до порога включения вывода 1. Подается питание на нагрузку №10.
Поворачиваем дальше, напряжение еще поднимается. И теперь нагрузка №10 выключается, но включается нагрузка №9 И так далее. Если S1 оставить в показанном на схеме положении, то схема работает следующим образом. Допустим, резистор R3 находится в нижнем по схеме положении.
В таком состоянии на выводе 5 А1 напряжение равно нулю, и ни одна из нагрузок не включена. Затем вал переменного резистора R3 поворачиваем, и напряжение на выводе 5 А1 поднимается до порога включения вывода 1. Подается питание на нагрузку №10. Поворачиваем дальше, напряжение еще поднимается. И теперь включается нагрузка №9, а нагрузка №10 остается включенной. И так далее.
Микросхема А1 питается от нестабилизированного источника питания на основе маломощного силового трансформатора Т1 и мостового выпрямителя VD1. То что микросхема питается нестабилизированным напряжением никак не влияет на точность её работы, потому что напряжение на лестничный делитель микросхемы поступает от того же источника, что и напряжение на резистор R3. То есть, из-за нестабильности и входное напряжение и напряжение на лестничном делителе микросхемы меняется одновременно и в равных пропорциях.
Переменный резистор R3 желательно с линейной характеристикой. Если нужен только один из вариантов работы переключателя, переключатель S1 можно исключить из схемы, припаяв вывод 9. соответственно, к плюсу или минусу питания микросхемы. Светодиоды HL1-HL10 можно заменить любыми индикаторными (но не мигающими).
Светодиоды HL1-HL10 нужны только как индикаторы включенной нагрузки. Если в такой индикации нет необходимости их можно либо вообще исключить из схемы, припаяв выводы 1 оптопар к плюсу питания. Источник питания и выходные каскады можно выполнить по другим схемам.
Налаживание практически не требуется. Нужно только сделать метки вокруг ручки переменного резистора R3, показывающие в каком положении какая нагрузка включена. Впрочем, можно и не делать меток, а ориентироваться на светодиоды HL1-HL10, которые показывают какая нагрузка в данный момент включена. Монтаж автор выполнил на покупной печатной макетной плате. Специальная плата для данного устройства не разрабатывалась.
