Аварийный выключатель для радиоуправляемых моделей

Источником вдохновения этого проекта послужила авария довольно дорогой R/C модели. По какой-то неизвестной причине самолет внезапно перестал реагировать на команды с земли, и через некоторое время модель, что стоила кучу денег и часов работы, превратилась в груду разбитых деталей. Тщательное расследование привело к выводу, что причиной проблемы был выключатель питания в приёмнике. Вибрации двигателя внутреннего сгорания приводили к ослаблению контактного давления. Переключатель расшатался и, вероятно, вызвал временную потерю питания приемника дистанционного управления и сервоприводов.

Эта ситуация намного опаснее временной потери дальности. Современные устройства дистанционного управления, оснащенные опцией «Fail Safe», могут компенсировать эту ситуацию, переводя рули в нейтральное положение и переключая двигатель на холостой ход / малую мощность. Конечно, даже это не поможет, если дальность теряется при быстром маневре на малой высоте. Однако отключение питания приемника даже на долю секунды несет гораздо более опасные последствия. Высокое энергопотребление сервоприводов вызывает быстрое падение напряжения в устройстве, питающем приемник. В результате при восстановлении питания приемник повторно устанавливает соединение с парным передатчиком, что может занять до нескольких секунд. И эти несколько неуправляемых секунд приводят к фатальному итогу!

Изготовители моделей, которые используют электродвигатели для привода, обычно не используют автоматические выключатели в цепях питания батарей. Даже если они используют схему отключения батареи для питания приемника и сервоприводов, они отключают питание приемника, отсоединив разъем батареи. Нет проблем с переключателем, потому что нет самого переключателя! Но и контакты идущие от аккумулятора не идеальны...

Схема принципиальная

Предлагаемое решение устраняет проблему искрения контактов и временных разрывов в цепи в результате вибраций. Решение обеспечивает непрерывность электрической цепи с момента включения до момента отключения питания или разряда аккумулятора, независимо от продолжительности замыкания контактов, инициирующих включение цепи. Двухпозиционный переключатель с механическим управлением служит только для активации или деактивации ключа, он не вносит влияния на путь прохождения тока.

Его можно заменить двумя кнопками - переключателями (микриками). Роль токового контакта тут выполняет транзистор P-MOS с достаточно большим максимальным током и сопротивлением в открытом состоянии (на уровне нескольких миллиомов). Ключевой транзистор работает в бистабильной триггерной схеме.

По желанию выключатель может быть оснащен дополнительной схемой контроля напряжения аккумуляторной батареи, которая заранее сигнализирует пилоту о необходимости безопасно вернуться на землю. Изменяя номинал всего одного резистора, схема может быть адаптирована для питания от двух литий-полимерных элементов с номинальным напряжением 7,4 В.

Этот тип выключателя питания также может использоваться в других устройствах, не только для RC моделей. Его можно использовать везде, где нам необходимо обеспечить надежную и бесперебойную активацию цепи постоянного тока или там, где хотим обеспечить хорошее, непрерывное соединение в среде подверженной вибрации и ударам.

Преимущество также может заключаться в реализации функции включения / выключения с помощью отдельных одиночных слаботочных переключателей или замыкающих контактов.