За последние несколько месяцев в EDN было опубликовано множество схем, основанных на схеме «Нажал – включил, нажал – выключил» [1], первоначально опубликованной Стивеном Вудвордом. Все они рассчитаны на постоянное напряжение менее 15 В, поскольку это максимальное напряжение питания КМОП-микросхем, которые использовались в их конструкции.
Существует ряд устройств, для питания которых используется постоянное напряжение 48 В, например, телекоммуникационное оборудование, контроллеры солнечных панелей и контроллеры электромобилей. Как правило, выключатели постоянного тока громоздки, поскольку в них не может использоваться концепция размыкания при нулевом токе, как в случае цепей переменного тока. Выключатель постоянного тока разрывает полный ток нагрузки, что приводит к возникновению электрической дуги и эрозии контактов. Из-за этого используются выключатели большого размера с более высокой допустимой токовой нагрузкой.
Схема на Рисунке 1 может включать и выключать 48-вольтовые цепи с помощью небольшой кнопки. D1 – это стабилитрон на 5.6 В. Он подключен к базе транзистора Q2. Напряжение на его эмиттере равно примерно 5 В (напряжение стабилизации минус напряжение база-эмиттер).
 | |
| Рисунок 1. | Нажал – включил, нажал – выключил для 48-вольтовых приложений. |
Этим напряжением 5 В питаются микросхемы U1 и U2. При однократном кратковременном нажатии кнопки PB вырабатывается небольшой импульс, который подсчитывается счетчиком U1. На выходе его младшего разряда появляется высокий уровень, который подается на затвор MOSFET Q1. Транзистор открывается, и на выходе появляется постоянное напряжение 48 В. При следующем нажатии кнопки PB уровень выхода младшего разряда U1 становится низким, и транзистор Q1 закрывается. В результате выходное напряжение становится равным нулю. Это действие повторяется при каждом нажатии кнопки.
Поскольку PB работает с током порядка миллиампер, для включения или выключения сильноточного источника 48 В достаточно слаботочной и миниатюрной кнопки. При установке Q1 на подходящий радиатор эта схема может коммутировать постоянный ток до нескольких ампер в соответствии с техническим описанием транзистора Q1.
Элементы R1 и C1 предназначены для устранения дребезга контактов переключателя PB. R2 и C2 обеспечивают сброс счетчика U1 при включении питания.
Между затвором транзистора Q1 и VSS (землей) можно добавить резистор сопротивлением 20 кОм.