2018年10月12日 星期五

場效電晶體_電容電阻型計時器(RC電路)

之前修過一台定時器
構造其實還算簡單
但裡面那個定時用的減速齒輪就是關鍵了
很難自己搞出來
這種東西其實幾百元就有
但就想自己作一台...
因為我經常多工在處理實驗
好幾次當忘記關熱熔槍或電烙鐵
所以裝上定時器是最方便的

說到定時,第一個想到的就是555
但這次我想用場效電晶體來試試看
場效電晶體就是個開關
只不過用的是電容的充放電來控制(一般就稱為RC電路)
如果讓電容的電慢慢釋放
就可以當作定時器了
但電容和電阻的規格就需要嘗試了
可以利用電容計算機
但似乎不是很準
因此還是要回到經驗法則了
慢慢試就會找到最好的組合
但這一試至少半小時以上
只好先作一個自動計時的裝置幫忙
不然實在太浪費時間

利用碼表來幫忙
先將stop的按鈕引出,接在繼電器的NC端
當電容放電完
mosfet就會斷電,繼電器也就會跳到NC端
碼表就會停止計時
這樣我就可以找出最佳的組合


基本上我用12~13V的電壓(電壓高一點才撐得久)
但繼電器最好電壓低一些,時間才能撐得更久
也不用再買新的繼電器,不然花太多錢了
因此共用電源的情況下
在進入繼電器之前先用7805來降壓
12V降到5V,需要吃掉7V的電壓
若依電壓器標示的規格1A來說
7805會消耗7W的功率,其實蠻大的
因此要加上散熱片才行

3300微法拉的電容
放電電阻若為330k,試了兩次,剛好都在半小時左右
我手邊也還有680k的電阻,差不多也就1小時
還算穩定,本來就想這樣配置
但放電的過程發現3300微法拉若要復位
放電瞬間的電流太大
二極體可能久了之後會被擊穿
因此還是用1500微法拉就好
又重新開始測量時間
但有之前的經驗,數學幫了很多忙
電容減變成原本的0.455倍
電阻就要變為2.2倍,所以就是726k歐姆
一試果然很準!!數學真的是有用的~~
但配合我手邊有的電阻
一小時只能用1470k
試了一下,四組串聯約為4小時6分
可以接受了,又不是要拿來計時的

就這樣來組合了
利用11段的波段開關來控制接的電阻數量
分別為0.5,1.0,1.5,2.0,3.0,4.0,5.0,6.0,8.0,10.0,12.0小時

電路圖如下(這個最重要啊~~)

繼電器端接上110V家用電
因此配合繼電器的規格
再加上一條8A的保險絲,小心一點總沒錯

電阻盤就不用焊接了
一方面焊這麼多太痛苦
另一方面用麵包板也比較彈性
未來如果有需要可以改時間
插起來很療癒的感覺(科學人的浪漫啊~~)

成品如下









整個實驗花了20多個小時測試
幸好有自動計時器幫忙
不然真的就痛苦了