Мигающий светодиод в реле времени

June 14, 2010 by admin Комментировать »

Конструкция представляет собой простой таймер для включения или отключения нагрузки через заданный промежуток времени.

Профессионалами и радиолюбителями для автоматического ог­раничения времени работы различной электро- и радиоэлектронной аппаратуры разработано немало всевозможных реле времени – от самых простых с разрядно-зарядной времязадающей RC цепью до микропроцессорных устройств с кварцевой стабилизацией частоты задающего генератора, цифровой индикацией и голосовым сопро­вождением. Чаще всего в них на месте узла коммутации нагрузки по цепи 220 В установлен симистор, тринистор или оптоэлектрон-ный вариант таких приборов. Как известно, применение полупро­водниковых тринисторов для коммутации напряжения сети 220 В переменного тока вынуждает применять различные методы борь­бы с довольно широким спектром помех, которые они могут излу­чать в питающую сеть во время работы. Кроме того, при достаточ­но большой мощности управляемой нагрузки симистор или трини­стор с диодами выпрямительного моста требуется устанавливать на весьма внушительный теплоотвод. Следует также иметь в виду и тот факт, что такие приборы чувствительны к перегрузкам как по напряжению, так и по току. Не редкость и их внезапный пробой по причине старения либо из-за производственных дефектов. Не сто­ит забывать также о критичности характера потребляемого тока подключаемой нагрузки.

Учитывая вышесказанное, был разработан и изготовлен макси­мально простой вариант устройства с дискретной установкой вре­мени выдержки и со звуковой сигнализацией отключения (включе­ния) питания нагрузки мощностью до 2000 Вт любого типа. В тайме­ре в качестве генератора тактовых импульсов используется мигаю­щий светодиод, что значительно упрощает схему, а напряжение пи­тания на нагрузку коммутируется мощным электромагнитным реле.

Основной довод скептиков, критически относящихся к реле с механически переключаемыми группами контактов – их износ. На это можно возразить тем, что при правильно выбранном типе электромагнитного реле оно может прослужить не одно десятиле­тие. Вспомним хотя бы пускозащитные реле старых холодильников компрессионного типа – 10-20 лет непрерывной круглосуточной работы в режиме 3-10 срабатываний каждый час. Оовременный твердотельный аналог пусковой части такого реле – «таблетка» (терморезистор) выглядит гораздо более скромно и нередко про­воцирует повреждение обмоток двигателя компрессора.

При включении питания через однополупериодный выпрями­тель на диоде VD5, токоограничительную цепь R11 R12 R13 и диоды VD3, VD4, HL2 бьютро заряжается конденсатор фильтра питания 04 (рис. 1.14).

clip_image002

рис. 1.14

Напряжение на его выводах ограничивается на уровне 10 В ста­билитроном VD1, а на вход R микросхемы DD1 поступает импульс сброса положительной полярности. Счетные тактовые импульсы, подающиеся на вход С, формируются цепью HL1 R1. Когда свето­диод HL1 гаснет, на выв. 10 DDI присутствует лог. О, когда вспыхи­вает – лог. 1.

Время выдержки выбирается дискретно с помощью галетного переключателя SB2. Если он установлен в положении «1 м» (1 минута), то в момент, когда на выв. 13 DDI появится лог. 1, транзистор VT1 закроется, питание мигающего светодиода прекра­тится, счетчик DDI остановится и будет находиться в статическом состоянии вплоть до кратковременного нажатия кнопки SB1 «Пуск».

Одновременно с закрыванием VT1 откроется высоковольтный транзистор VT2, реле К1 сработает и разомкнет параллельно со­единенные контакты К1.1 – К1.3, отключая нагрузку. В тот же мо­мент на время, равное приблизительно 1 с, откроется транзистор VT3 и прозвучит короткий звуковой сигнал, информирующий о на­ступлении события.

Для того чтобы повторно включить нагрузку, надо нажать кнопку SB1. Отсчет времени микросхемой DDI начнется примерно через 1 с после отпускания этой кнопки.

Полевой транзистор с каналом р-типа VT4 предназначен для быстрой разрядки конденсаторов 04, 05 после отключения пита­ния устройства. Таким образом достигается автоматический сброс DDI в нулевое состояние при отключении и последующем включе­нии питания 220 В, что в определенных случаях позволит отказать­ся от установки пусковой кнопки.

Диод VD2 предотвращает пробой транзистора VT2 напряжением самоиндукции обмотки реле К1. Диоды VD3, VD4 снижают требова­ния к транзистору VT4 по такому параметру, как напряжение отсеч­ки. Увеличить продолжительность звукового сигнала можно, устано­вив конденсатор 02 большей емкости. Временные интервалы, кото­рые можно выбрать, переключая подвижный контакт SB2 к различ­ным выходам DD1, зависят от частоты вспышек светодиода HL1.

В очень редких случаях, когда могут потребоваться более жест­кие и стабильные величины выдержек, можно собрать задающий генератор согласно на рис. 1.15. При этом резистор R1 и светодиод HL1 из схемы исключают, а счетные импульсы подают на выв. 10 DD1 с одного из выходов DD2. Если есть потребность в плавном изменении времени выдержки, можно построить регулируемый RC

clip_image004

Рис. 1.15

генератор на двух-трех инверторах микросхем КМОП серий К561ЛЕ5, К561ЛА7 с коэффициентом перестройки по частоте, рав­ным 1,8…2.

Для обеспечения удобства и безопасности конструкцию можно дополнить индикатором включения нагрузки. Как вариант на рис. 1.16 приводится схема индикатора наличия напряжения сети пе­ременного тока 220 В на монолитной сборке из 8 светодиодов зе­леного цвета свечения типа L 895/8GDT.

clip_image006

рис. 1.16

На диапозитивной пленке для принтера можно напечатать, на­пример, ВКЛЮЧЕНО и наклеить надпись на прямоугольный корпус (22×10 мм) этой сборки.

Резисторы можно взять любые соответствующей мощности -МЛТ, 02-23, 01-4. Оксидные конденсаторы – импортные аналоги К50-35; 03, 06, 07, 08 – К10-7, К10-17, КМ-5; 09 ~ К73-16, К73-17 на напряжение не ниже 400 В. Стабилитрон VD1 подойдет любой маломощный на 9.,.10 В – Д814Б1, Д814В1, КС191Ж, КС210Б. Дио­ды VD3, VD4 – любые из серий КДЮЗ, КД521, 1N4148; VD2, VD5 можно заменить на Д243 (Г~Е), КД209 (А-Г), КД105 (Б-Г), 1N4003~ 1N4007. Светодиод HL1 – любой мигающий без встроенного токоо-граничительного резистора, например, L56BYD, L795BGD, L36BSRD. Светодиод HL2 заменим любым из серий АЛ307, КИПД35, КИПД40, L1503. Вместо транзистора VTI можно устано­вить любой биполярный структуры р-п-р из серии КТ361, SS9015, SS9012, ВС308, 2SA1175. VT3 – КТ3102, КТ342, SS9014, SS9016 с любым буквенным индексом. Высоковольтный транзистор VT2 можно заменить на КТ969А, КТ6135А, MPSA42, 2SC2330, 2N6517. Полевой транзистор VT4 нужно выбрать с напряжением отсечки не более 2 В, наиболее подходящие по этому параметру транзисторы серии КП103, 2П103 с индексами А, АР, Б, Е, Ж. Пьезокерамиче-ский излучатель звука со встроенным генератором BF1 можно за­менить любым аналогичным серии НРА с индексом X в конце обо­значения. При невозможности приобрести такую «пищалку^> можно построить соответствующий узел на микросхеме, например, К564ЛА7, КР1561ЛА7.

Реле К1 типа РП21-УХЛ4 с сопротивлением обмотки б кОм мож­но заменить на РПУ-0-УХЛ4 с сопротивлением обмотки 5 кОм. Все свободные группы контактов соединяются параллельно. Вместо микросхемы К561ИЕ16 (CD4020) или в дополнение к ней для рас­ширения диапазона выдержек можно применить и другие двоичные счетчики серий К561,564, КР1561 в соответствующем включении.

Кнопка SB1 – ПКН-150-1, TD-06XEX, TD-06XBX, Переключатель SB2 ~ любой малогабаритный галетный или барабанный на 11 по­ложений. Вместо указанной на рис. 1.16 светодиодной сборки мож­но использовать аналогичные по конструкции сборки в крупном круглом корпусе с хорошим дизайном – DLA/6GD, DLA/6ID, DLA/6YD соответственно зеленого, красного и желтого цвета, со­держащие по 6 светодиодов.

Правильно собранное по приведенным на рисунках схемах уст­ройство начинает работать сразу и не требует налаживания.

Оно может найти применение для управления лампами накалива­ния, электронагревательными приборами, погружными насосами, вентиляционными установками, озонаторами, бытовой радиоэлек­тронной аппаратурой и для многих других целей.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты