Всем здравствуйте. Представляю еще одну статью по организации контроля работы подсветки аппаратуры Turnigy 9X.
Не так давно, всего 3-4 года назад, появление аппаратуры Turnigy 9X создало ажиотаж на сайте. И это было вполне оправдано, ведь за 2,0-3,5 т.р. (цена разнилась от курса доллара) можно было купить бюджетную аппаратуру с колоссальными возможностями за небольшие деньги. Конечно, ее нельзя сравнивать с гигантами типа Futaba, но зато практически любой мог купить ее, и к этому числу пользователей присоединился я. Однако, как это бывает простота в исполнении и недорогие комплектующие, при создании аппаратуры, привели к ряду недостатков.



Попытка производителей максимально снизить стоимость привела к тому, что в аппаратуре отсутствовала подсветка. Решение данной проблемы каждый находил сам. И в интернете можно найти немало статей по организации подсветки для экрана Turnigy 9X, но и тут подстерегала проблема. Подсветка или постоянно горела т.к. ее напрямую подключали к питанию или включалась отдельным тумблером. Первый вариант подъедал аккумулятор, а второй отвлекал св самый не подходящий момент. Через какое-то время производитель выпустил дополнительное оборудование к аппаратуре. В нашем случае панель с встроенными светодиодами и переходник в комплекте, чтобы как говорится "все включено". Открыл аппаратур, снял разъем, поставил переходник, установил панель и вуаля, экран сияет (можно было приобрести различные варианты цвета подсветки)! Но и этот вариант постоянно работал, пока аппаратура включена. Долгое время меня это не как не беспокоило, но недавно очередной раз, занявшись настройкой передатчика и заменой прошивки, я решил устранить и проблему постоянно горящего экрана. Итак приступим. Оценив масштаб бедствия, в сети интернет наткнулся на решение вопроса с использованием полевого транзистора (здесь), но есть и более простой вариант, рисунок 1.


Рисунок 1 - Вариант организации управления подсветкой

Данный вариант уже озвучивался на сайте. Простота подхода состоит в том, что для решения проблемы достаточно только маломощного полевого транзистора. На рисунке 1 показано, как необходимо его подключить. Однако порывшись дома я так и не нашел не одного полевого транзистора, зато навалом биполярных SMD транзисторов в исполнении SOT 23. Выбор пал на транзистор ВС847С (рисунок 2).


Рисунок 2 - Транзистор биполярный ВС847С (типоразмер SOT 23)

Основные характеристики: N-P-N, 45 V, 0.1 A, hFE = 420-800 (они нам еще пригодятся). В принципе для организации управления подсветкой подойдет любой N-P-N транзистор с подобными характеристиками, а именно, ток коллектора должен быть не ниже 0,1 А и напряжение от 10 V. Вариант исполнения корпуса тоже любой, лишь бы вам было удобно его использовать, я взял именно SOT 23 т.к. он легко помещается на плате переходника, который идет с модулем подсветки, рисунок 3.


Рисунок 3 - Плата переходника модуля подсветки со снятой термоусадкой (касячный вариант) и термоусадка

Сняв термоусадку, разрезав ее с торца, появился доступ к плате переходника. На ней то мы и разместим наш электронный переключатель, управляемый 17 выводом микроконтроллера нашей аппаратуры (в моем случае это Atmega 64), рисунок 4.


Рисунок 4 - Место подключения электронного ключа к микроконтроллеру Atmega 64

Пора переходить к схеме электронного ключа. Я покажу только саму схему и объясню, как правильно рассчитать токоограничивающий резистор базы. А для полного понимания, как все это работает, очень рекомендую почитать вот ЭТУ СТАТЬЮ.


Рисунок 5 - Схема электронного ключа для управления подсветкой аппаратуры

Итак мы имеем биполярный транзистор ВС847С с током коллектора 100 mА (0.1 А) и рабочим напряжением до 40 V. В нашем случае ток потребляемый подсветкой находится в пределах 60-90 mА. Верхняя граница находится на грани, но проведя замеры, выяснилось, что мой экран потребляет 75 mA (0.075 А). Идем дальше. Для работы ключа необходимо рассчитать ток базы, спомощю которой электронный ключ будет выполнять функцию "тумблера", т.е. при подаче положительного потенциала на базу транзистора он будет открываться и включать подсветку. Для этого проведем не хитрые расчеты:

Iб = Iк / hFE

Iб - ток базы;
Iк - ток коллектора;
hFE - коэффициент усиления транзистора.

0.075 А / 420 = 0.000178 А (округлим результат)

В результате расчета мы получили ток базы, для полного открытия транзистора он должен составлять 0.000178 А или 0.178 mA. Коэффициент усиления выбран минимальный для уверенности, что любой из взятых транзисторов этого наминала будет открыт в этих условиях. Можно конечно измерить коэффициент усиления и в расчетах использовать конкретное значение для вашего транзистора, но я не стал т.к. для транзистора в корпусе SOT 23 это достаточно неудобно сделать, мелковат ).

Теперь осталось определить номинал самого токоограничивающего резистора базы транзистора, для этого мы его рассчитаем по следующей формуле:

Rб = U / Iб

U - напряжение с 17 "ноги" микроконтроллера Atmega 64.

В моей аппаратуре на выходе микроконтроллера 5 V. Рассчитываем:

4,4 V / 0.000178 А = 24719 Om или 24,7 kOm (округлим результат)

В итоге мы получили значение сопротивления резистора, которое необходимо для ограничения тока базы при подаче управляющего сигнала с 17 "ноги" микроконтроллера, чтобы транзистор не вышел из строя, но при этом оставался открытым. Не удивляйтесь, для расчета взято 4,4 V, т.к. 0,6 V мы списываем на падение напряжения на самом транзисторе. Однако подобрать такой резистор нет возможности, т.к. резисторы изготавливаются определенных номиналов, поэтому выбираем ближайший в меньшую сторону. В моем случае практически совпало - 24 kOm.

Ну а дальше дело техники сборка электронного ключа по схеме. Я немного накосячил при пайке, поэтому не покажу результат в реальности, а покажу, как оно должно выглядеть. Все надрезы медной фольги на плате переходника я выполнял обычным резаком, купленным на нашем сайте.
ВНИМАНИЕ! Будде осторожны, легко порезаться, т.к плата меленькая, а резак острый. Детям лучше попросить выполнить эту работу родителей.


Рисунок 6 - Разрез на термоусадке переходника


Рисунок 7 - Результат доработки платы переходника и пайки (1 - синим обозначены места удаления медной фольги; 2 - пермычка; 3 - результат)

После пайки, если у вас нет новой термоусадки нужного размера, используйте старую. Наденьте ее на переходник и просто оберните 2-3 слоями изоленты.


Рисунок 7 - Вид готового переходника с электронным ключом (у меня не было термоусадки нужного размера)

Правильно собранная схема работает сразу при учете, что в настройках аппаратуры выставлены соответствующие настройки.

Собственно все. Статья ориентирована на молодых моделистов, которые не всегда могут собрать нужную информацию для решения проблемы, а жуть как хочется.
Всем удачи!