Электронный выключатель — избавляемся от дребезга контактов
При разработке блока питания на 5 выходов возникла необходимость измерить переходные процессы. Обычный выключатель или механическое реле тут не подходит т.к. вносит погрешность из-за дребезга контактов.
При тестировании нужно будет включать, выключать и периодически включать и выключать нагрузку. Для последнего потребуется генератор прямоугольных импульсов.
Сходу в голову приходят такие варианты:
твердотельное реле
готовый модуль
построить своё
Твердотельное реле
Самое простое решение это избавиться от механического контакта взяв твердотельное реле. Они бывают для переменного и постоянного тока. Для моего случая нужно реле постоянного тока.
Под рукой такого не нашлось, а из описания у продавцов не ясно есть ли внутри защита от дребезга при включении через механический выключатель или кнопку. Это можно обойти управляя реле генератором с большой длительностью импульсов, либо использовать внешнюю обвязку для подавления дребезга.
В довершении довольно высокая стоимость и наличие минимального коммутируемого напряжения отодвинуло этот вариант на второй план.
Готовый модуль
На AliExpress есть готовые модули электронного выключателя. Но кроме низкой стоимости и маленького размера они ничем не лучше твердотельного реле. Изоляции от коммутируемой цепи похоже нет, а в моём случае доставки ждать несколько недель. В общем посмотрел несколько штук, добавил в закладки и перешёл к последнему варианту.
Построить своё
Самый интересный вариант в плане размять мозги и никуда не нужно идти если нужные компоненты найдутся в тумбочке.
Чтобы получить универсальное устройство с прицелом «на будущее» набросал такие требования:
переключение состояния по кнопке на плате с подавлением дребезга;
вход для подключения внешней кнопки на случай установки в другое устройство (например включение выхода блока питания);
TTL вход для внешнего управления (например для периодического включения и выключения);
После нескольких итераций на макетке получилась такая схема:
Принципиальная схема
Печатную плату развёл в Kicad и изготовил методом ЛУТ. Для лужения использовал жидкое олово от Rexant, но впечатление неоднозначное — без флюса припой плохо прилипал.
Печатная плата
В собранном виде выглядит так
Собранное устройство
Подключение внешней кнопки и TTL доступно как через винтовые клеммы, так и через штыревые контакты. Чтобы переключить управление с кнопки на TTL нужно переставить перемычку около светодиода. Вход TTL изолирован через оптопару и требует от управляющей части около 5 мА для работы.
Питание платы от 12В до 15В (согласно документации, микросхемы выдержат до 18В, но лучше иметь некоторый запас прочности).
На осциллограмме включение выхода -5V на резистивную нагрузку — никакого дребезга нет, хотя коммутация была встроенной кнопкой. Устройство получилось самодостаточным, хотя и не самым мелким из-за использования выводных компонентов.
