さまざまな電子システムがさまざまなレベルの電圧で動作します。最も一般的には、マイクロコントローラーやマイクロプロセッサーなどのデジタル電子システムは5Vまたは3.3Vで動作します。PLC、HMIなどの産業用レベル制御デバイスの動作電圧は12V、24Vなどです。PLCとのインターフェースに使用される負荷（LEDインジケータ）とセンサーの公称動作電圧も24Vです。それ以外に、12Vまたは24Vで動作する自動車用ワイヤーハーネスはほとんどありません。自動車のテールライトやヘッドライトに使用される24V電球もあります。したがって、このチュートリアルでは、簡単な回路を使用して2つの24V電球をフラッシュする方法を学習します。
実世界の遵守
24Vフラッシャーリレーの回路図と回路の動作に入る前に、実際に少し注意を払ってみましょう。電球フラッシャー回路は、私たちのほとんどが日常生活で遭遇するであろう非常に一般的な回路です。非常に明白な例の1つは、自動車のインジケーターライトです。インジケーターがシングルになるとすぐに、インジケーター内の電球が点滅し始めます。これはフラッシャー回路の助けを借りて行われます。これで、近くで観察すると、ライトがオンまたはオフになるたびにカチカチという音が聞こえるはずです。これは、ライトをオンまたはオフにするために切り替えられているリレーが原因です。そのため、次に車のホイールを手に取ってインジケーターをオンにしたときは、少し間を置いて、ダッシュボード内でリレーがカチカチ音をたてる音を楽しんでください。これで、LED電球のオンとオフを切り替えるには、リレーがカチカチ音をたてる必要があることがわかりました。このティック回路は、555タイマーを使用して設計されます。
必要な材料
この回路を構築するために必要なコンポーネントは次のとおりです
- 24V電球（2個）
- リレー5V
- 555タイマーIC
- 7805レギュレータIC
- BC547トランジスタ
- ダイオード1N4007
- 抵抗器（1k、470k）
- コンデンサ（10uf、0.1 uf）
- 24V電源
- ブレッドボードと接続線
回路図
24V電球フラッシャーリレー回路の完全な回路図を以下に示します。これはプロテウスを使用して構築されており、そのシミュレーションについては、このページでさらに詳しく説明します。
私たちが知っているように、回路にはリレーが含まれており、フラッシュしたい2つの電球がリレーに接続されています。電球のプラス側は互いに接続され、24V電源に接続されています。電球を切り替えるために、マイナス側はリレーに接続されています。リレーの共通ピンはリレーに接続され、ノーマルオープン（NO）ピンは一方のバルブのマイナス端に接続され、リレーのノーマルクローズ（NC）ピンはもう一方のバルブのマイナス端に接続されます。このようにして、一度に1つの電球だけがオンになります。
ここで、このリレーは特定の時間間隔でオンとオフを切り替える必要があります。エレクトロニクスでは、タイミング信号を扱うときはいつでも、最初の基本的な選択は555タイマーを利用することです。ここでも、非安定モードで555タイマーを使用して、事前定義されたオン時間（Ton）とオフ時間（Toff）のパルスを生成します。私たちの回路では、電球1はオン時間中にのみオンになり、電球2はオフ時間中にのみオンになります。この操作については、シミュレーションの部分で詳しく説明します。
この回路の動作電圧は24Vですが、555タイマーとリレーはより低い動作電圧を必要とします。したがって、正の電圧レギュレーターである7805を使用すると、24Vから5Vに調整され、この電圧を使用して555タイマーとリレーに電力を供給することができます。NPNトランジスタBC547（または2N2222）は、555タイマーを使用してリレーをオンまたはオフにするために使用されます。555ピン3からのソース電流はリレーをオンまたはオフにするのに十分ではないため、間にトランジスタを使用します。ベース抵抗。この回路はリレードライバ回路と呼ばれ、上の回路図で強調表示されています。リレーの詳細については、こちらをご覧ください。
フラッシャー回路のシミュレーション
回路に電力が供給されると、555タイマーICは事前定義されたオン時間とオフ時間をパルスに提供する必要があります。このパルスは、トランジスタを介してリレーをオン/オフするために使用されます。次に、リレーはどの電球をオンにするかを決定します。以下のGIFファイルは、トリガーされているBlubと555タイマーによって生成された脈波を示しています。
パルスのオン時間とオフ時間は、各電球がオン状態にとどまる時間を決定します。今回は、抵抗（R1とR2）とコンデンサ（C1）の適切な値を選択することで設定できます。上記の回路図を見ると、この回路ではR1とR2の値をそれぞれ470kと1kに設定し、コンデンサC1を10ufに設定していることがわかります。
回路のON時間（Ton）を計算する式を以下に示します。回路のR1、R2、C1の値を代入して時間値を計算します。
T ON = 0.693（R2 + R1）C1 = 0.693（470000 + 1000）10× 10-6 = 3.26秒
同様に、回路のオフ時間（Toff）を計算する式は、以下の式を使用して計算することもできます。
T OFF = 0.693（R2）C1 = 0.693（470000）（10× 10-6）= 3.25秒
ここでは555タイマーが非安定モードで設定されているため、これらの値と非安定モードでの555の詳細についてはこちらをご覧ください。
また、プロテウスシミュレーションでデジタルオシロスコープを使用して値を確認することもできます。波形のスナップショットを以下に示します。カーソルオプションを使用して、オンパルスとオフパルスの持続時間を測定しました。ご覧のとおり、オン時間は3.28秒、オフ時間は3.3秒と測定されており、計算値に近い値です。ただし、これらは理論値であり、実際の回路でまったく同じであるとは期待できないことに注意してください。
フラッシャー回路の働き
ブレッドボードの上に完全な回路を構築しました。長期間使用する場合は、パフォーマンスボードを使用してコンポーネントをはんだ付けできます。すべてのコンポーネントが接続されると、私の実験セットアップは次のようになりました。
私はRPSを電源として使用し、ここで使用した電球は24Vでそれぞれ約1Aを消費するため、最大電流1.5Aで24Vを供給するように設定しました。また、回路をきれいに見せるために5Vリレーモジュールを使用しました。リレーモジュールは、リレー、ダイオード、トランジスタの集合体に過ぎません。必要に応じて使用することもできます。 Vccとグランドピンを使用してリレーモジュールに電力を供給し、モジュールの信号ピンを555タイマーのピン3に接続するだけです。回路図に示すように、リレーのコモン（C）、ノーマルオープン（NO）、およびノーマルクローズ（NC）端子を電球とアース線に接続します。
接続が完了したら、電源をオンにするだけで、電球が1つずつ点滅するのに気付くはずです。回路の動作に問題がある場合は、マルチメータを使用して回路をデバッグします。これは、回路の動作をすでに理解しているためです（これは私が信じています）。ピン。それでも問題が発生する場合は、コメントセクションを使用してヘルプを取得するか、フォーラムを使用して技術的なヘルプを参照してください。