Tlačítkový spínač On-Off

Pokud potřebujete do stísněného prostoru vestavět opravdu malý vypínač, je to problém. Když má být ten miniaturní vypínač tlačítkový, tak něco takového v nabídkách obchodů nenajdete. A když ještě k tomu je spínané zařízení napájeno pouze jedním tužkovým článkem, tak se musíte uchýlit ke klasickému zapojení s tranzistory.

Zapojení On-Off tlačítkového spínače je na obr.1. Ve stavu vypnuto se přes odpory R1, R2 a R3 nabije kondenzátor C1 na napětí baterie. Tím odběr proudu z baterie skončí a spínač je připraven k činnosti. Stiskneme-li tlačítko Tl1, připojí se nabitý kondenzátor C1 přes odpor R5 k bázi tranzistoru T2. Než se stačí C2 vybít do zátěže přes odpor R4, tak sepne T2 a přes odpor R2 zapne T1. Sepnutý tranzistor T1 začne napájet připojené zařízení a sepnutý stav se nadále udržuje proudem tekoucím přes R4 a R5 do báze T2. Kondenzátor C1 se potom vybije přes odpor R3 a sepnutý tranzistor T2.

Dalším stiskem tlačítka můžeme zařízení vypnout. Kontakt Tl1 připojí vybitý kondenzátor přes odpor R5 k bázi tranzistoru T2. Než se stačí kondenzátor nabít přes R4 tak T2 vypne proud do báze T1 a napětí na výstupu spínače zmizí. Skončí buzení T2 přes odpory R4 a R5. Tak zůstane spínač ve vypnutém stavu dokud nedojde k opětnému stisknutí tlačítka Tl1.

Odpory R1 a R6 slouží pouze pro zlepšení teplotní stability a na popisovanou funkci nemají žádný podstatný vliv. Bez nich zapojení funguje také, ale při zvýšené teplotě okolí by mohl zbytkový proud tranzistorů funkci spínače narušit. Kondenzátor C2 blokuje sklon tranzistoru T2 k nežádoucím oscilacím.

K výstupním svorkám spínače by neměl být připojen kondenzátor s velkou kapacitou. Mohlo by to způsobit, že spínač pak nelze vypnout. V takovém případě by bylo třeba příslušně zvětšit i kapacitu C1, aby se nevybil dříve než kondenzátor zátěže. Ale tím by se také prodloužila doba, po kterou je nutno při vypínání držet tlačítko stisknuté.

Prototyp spínače byl osazen součástkami SMD. Použit byl plošný spoj velikosti 10,5×14 mm. Když nebudete tlačítko Tl1 pájet přímo na desku plošného spoje, pak nemusíte použít dvouvrstvý laminát. Také určitě není třeba použít (dražší) typ DPS s prokovenými otvory. Ty dva průchozí otvory je možno snadno propojit drátkem.

Na obrázku je funkční vzorek popisovaného spínače ve srovnání s malým mechanickým tlačítkovým spínačem. Spínač je možno vyrobit opravdu malý, ale proti těm větším mechanickým má určité nevýhody. Na elektronickém spínači je v závislosti na proudu zátěže úbytek 0,1 až 0,2 V. Ve vypnutém stavu odebírá stále proud. Ale při normální teplotě okolí teče do vypnutého spínače proud tak malý že ho ani není možné běžným multimetrem změřit, řádově desítky, nejvýše stovky pikoampér.