مدار سوئیچ(کلید) لچ (Soft Latch Switch)

مدار چفت می تواند مدار را در حالت روشن یا خاموش نگه دارد تا زمانی که سیگنال خارجی به آن اعمال شود. مدار لچ موقعیت خود را حفظ می کند (روشن یا خاموش) حتی پس از حذف سیگنال ورودی و می تواند یک بیت اطلاعات را تا زمانی که دستگاه روشن است ذخیره کند. برای سیگنال بالا فعال، یک و برای سیگنال کم فعال، صفر را ذخیره می کند.

در این پروژه قصد داریم یک مدار Soft Latch برای روشن و خاموش کردن یک دستگاه الکترونیکی با فشار دادن یک دکمه بسازیم. این مدار به عنوان کلید لچ نرم شناخته می شود . مدار Soft Latch با مدار ضامن نرمال متفاوت است ، در Soft Latch حالت های روشن و خاموش را می توان با استفاده از وسایل خارجی (دکمه فشار) تغییر داد اما در مدار ضامن معمولی ، مدار را فقط می توان به یک حالت چفت کرد و تغییر کرد. وضعیتی که منبع تغذیه باید حذف شود. معمولاً از رجیسترهای شیفت و فلیپ فلاپ ها در مدارهای چفت کننده استفاده می شود، مانند مدارهایی که در مدار Clap-on-Clap-off استفاده کرده ایم .

چفت شدن را می توان با دکمه Push-on-Push-off مقایسه کرد که در آن دکمه فشاری مدار را با یک بار فشار دادن وصل می کند و با فشار مجدد مدار را قطع می کند. در اینجا ما از ترانزیستور BC547 NPN و ترانزیستور BC557 PNP با یک دکمه فشاری معمولی برای ساخت سوئیچ پاور ضامن نرم استفاده خواهیم کرد. این مدار لچ نرم برای روشن و خاموش کردن آن به هیچ میکروکنترلر یا آی سی نیاز ندارد.

اجزای مورد نیاز

• ترانزیستورها: BC547(2)، BC557
• مقاومت ها: 1MΩ، 470KΩ، 220KΩ (2)، 100KΩ (2)، 10KΩ، 1KΩ، 330 Ω
• دکمه فشاری
• خازن 1μF
• رهبری
• تخته نان

مدار

نمودار مدار برای مدار سوئیچ قدرت ضامن نرم در بالا آورده شده است. می توان آن را به راحتی بر روی تخته نان برد یا PCB ساخت. قطعات مورد استفاده در این مدار به راحتی در دسترس و بسیار ارزان هستند. مقاومت ها به عنوان مقاومت های محدود کننده جریان استفاده می شوند در حالی که خازن برای جلوگیری از تحریک کاذب مدار استفاده می شود.

کارکردن مدار سوئیچ لچ نرم

ترانزیستور BC547 یک ترانزیستور NPN است در حالی که BC557 یک ترانزیستور PNP است. ترانزیستور BC547 را می توان با اعمال ولتاژ مثبت به پایه آن روشن کرد. از طرف دیگر، BC557 را می توان با اعمال ولتاژ منفی به پایه آن روشن کرد.

وقتی برای اولین بار ولتاژ تغذیه را با فشار دادن دکمه فشار وارد می کنیم ، هر سه ترانزیستور در حالت خاموش هستند و ولتاژ خروجی صفر است. بنابراین، مدار در حالت خاموش یا بدون قفل باقی می ماند. در این خازن وضعیت، C1 از طریق مقاومت R1 و R2 شارژ می شود. هنگامی که کلید فشاری را فشار می دهیم، باعث می شود خازن C1 ولتاژ خود را از طریق مقاومت R6 به پایه ترانزیستور Q3 منتقل کند. این ترانزیستور Q3 را روشن می کند و ترانزیستور Q3 ترانزیستور Q2 را روشن می کند. ولتاژ ایجاد شده در مقاومت R4 وقتی دکمه آزاد می شود، Q2 را روشن نگه می دارد. Q1 نیز در این مدت روشن می شود و مدار اکنون در حالت روشن یا قفل است و با وجود باز بودن S1 به همین شکل باقی می ماند.

در این ترانزیستور حالت، Q1 اکنون اشباع شده است و باعث می شود C1 از طریق R2 تخلیه شود. هنگامی که کلید فشاری را دوباره فشار می دهیم ، خازن C1 در حالت تخلیه است و ولتاژ صفر را به ترانزیستور Q3 منتقل می کند و باعث خاموش شدن ترانزیستور می شود. در نتیجه، هر سه ترانزیستور در حالت خاموش هستند و مدار دوباره به حالت خاموش یا بدون قفل باز می گردد . همانطور که Q1 اکنون خاموش است، خازن C1 دوباره از طریق مقاومت R1 و R2 شروع به شارژ می کند. بنابراین هر بار فشار دادن سوئیچ از همین رویه برای روشن و خاموش کردن مدار پیروی می کند.

خازن برای محدود کردن سرعت فرآیند چفت کردن استفاده می شود. بدون مدار خازن روشن و خاموش می شود به سرعت. مقادیر مقاومت ها و خازن ها می تواند با توجه به کاربرد متفاوت باشد.

من این مدار سوئیچ لچ نرم را روی تخته نان برد و پرف برد ساختم و پس از اتصالات کامل روی پرف برد، سخت افزار من به این شکل به نظر می رسد:

کاربردهای مدار ضامن نرم

1. مدار ضامن نرم برای وسایل قابل حمل با باتری مناسب است زیرا در حالت خاموش ولتاژ صفر دارد.
2. از مدار ضامن نرم می توان برای خاموش کردن خودکار ESP32 ، ESP8266 ، Arduino یا هر میکروکنترلر دیگری استفاده کرد.
3. مدار لچ می تواند در مدارهای دزدگیر بسیار مفید باشد .

منبع

https://circuitdigest.com/electronic-circuits/soft-latch-switch-circuit