Бестрансформаторное реле времени бытового назначения, выполненное на четырех транзисторах, используется при эксплуатации различных электротехнических устройств, питающихся от сети переменного тока и автоматически отключающихся от сети электропитания после заданного промежутка времени. Рассматриваемое реле времени можно использовать для электропитания осветительных приборов с лампами накаливания, радиоприемников и телевизоров, электродвигателей бытовых электроинструментов, фотоэкспозиметров, а также бытовых устройств, используемых на приусадебных участках.
Отечественной промышленностью выпускается достаточно большое количество подобных устройств, предназначенных в первую очередь для фотомастеров и незначительно отличающихся по схемно-техническим решениям от данного реле времени. Тем не менее такие устройства представляют большой интерес для начинающих радиолюбителей, так как отличаются не только простотой схем- но-технического решения, но и могут быть широко использованы в практической деятельности. Фотолюбители с помощью электронного реле времени смогут относительно точно определять требуемое время экспозиции для фотонегативов и фотобумаги.
На рис. 4.13 приведена принципиальная электрическая схема электронного реле времени с выдержкой времени до 60 мин и более. Это устройство включает в свой состав входные и выходные цепи, выпрямитель, собранный на выпрямительных диодах средней мощности, индуктивный фильтр и автоматическое реле времени.
Это электронное устройство характеризуется уменьшенным расходом электроэнергии, высокой степенью по- жаробезопасности, наличием ПОС во времязадающем устройстве, обеспечивающей быстрое включение реле даже при больших выдержках времени, что особенно необходимо при эксплуатации ВИП, в которых имеются сетевые понижающие трансформаторы питания. Работает реле времени от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц и рассчитано при указанных на принципиальной схеме номиналах ЭРЭ на мощность нагрузки до 800 Вт. Бесконтактное включение нагрузки значительно повышает надежность и долговечность реле времени.
Подключается устройство к сети питания с помощью электрического соединителя XI типа «вилка». Плавкий предохранитель F1 защищает электронные цепи устройства от перегрузок и коротких замыканий, которые могут возникать по различным причинам, в том числе и из-за ошибок при монтаже. Индикаторная лампа тлеющего разряда HI сигнализирует о готовности работы реле времени после включения напряжения переключателем S1.
На входе реле времени установлен индуктивный фильтр, собранный на конденсаторе С/ и двух дросселях LI и L2 самодельной конструкции и предотвращающий проникновение в сеть электропитания радиопомех, возникающих при работе тиристора в моменты переключе-
Рис. 4.13. Схема электронного реле времени с выдержкой до 60 мин.
ний. Дроссели фильтра L1 и L2 изготавливаются на фер- ритовых сердечниках типа Б22 броневой конструкции марки М2000НМ или на ферритовых стержнях круглого сечения диаметром 8—10 мм и длиной до 30 мм, на которые наматывается провод марки ПЭВ-2 диаметром 0,31 мм.
Выпрямитель собран на четырех выпрямительных диодах VD1—VD4 по однофазной двухполупериодной мостовой схеме, обеспечивающей повышенную частоту пульсации выпрямленного напряжения постоянного тока, пониженное обратное напряжение на комплекте выпрямительных диодов и возможность работы без понижающего сетевого трансформатора питания. На входе выпрямителя к электрическим соединителям Х2 и ХЗ подключается нагрузка /?н, в качестве которой могут быть использованы указанные выше устройства. Выпрямитель собирается на отдельной печатной плате. Транзисторы, из которых один является полевым, а три биполярными, выполняют функции времязадающего узла и электронного ключа. Времязадающее устройство собрано на трех транзисторах VT2—VT4, а электронный ключ — на транзисторе VT1.
При замыкании контактов переключателя S1 схема реле времени переходит в режим холостого хода. Транзистор VT1 закрыт, транзисторы VT2—VT4 открыты. Конденсатор С2 разряжен. Основной элемент схемы — тиристор VS1 также закрыт, и через нагрузочный резистор /?н, подключенный к малогабаритным контактным зажимам Х2 и ХЗ, ток не протекает. При замыкании контактов переключателя S2 через резистор R2 и переход база—эмиттер транзистора VT3 и исток—затвор транзистора VT2 начинает заряжаться оксидный конденсатор С2 до напряжения стабилизации стабилитрона VD6. При этом все четыре транзистора и тиристор находятся в исходном состоянии. После того как контакты / и 2 переключателя вновь замкнутся, вывод положительной обкладки конденсатора С2 вновь соединится с общим проводом реле времени и на затворе полевого транзистора VT2 возникнет отрицательное напряжение. Транзистор VT2 при этом закрывается и закрывает транзисторы VT3 и VT4. Током, протекающим через резистор /?<?, открывается транзистор VT1, который в свою очередь коллекторным током открывает тиристор VS1. При открытом транзисторе VT1 тиристор VS1 открывается в начале каждого полупериода сетевого напряжения, пропуская номинальный ток через нагрузку. После разрядки конденсатора С2 через резистор R8 до напряжения ориентировочно 5 В, соответствующего напряжению отсечки транзистора VT2, этот транзистор приоткрывается, что приводит к открыванию транзисторов VT3 и VT4y образующих для транзистора VT2 ПОС. В это время конденсатор С2 быстро разряжается через малое сопротивление резистора R7 и открытое состояние транзистора VT4. В результате транзистор VT2 полностью открывается. Транзистор VT1 и тиристор VS1 закрываются, а нагрузочное сопротивление резистора /?н обесточивается. Реле времени устанавливается в исходное состояние.
Выпрямительный диод, включенный в управляющую цепь тиристора, улучшает режим закрывания транзистора VT1 и позволяет использовать полевой транзистор VT2 с меньшим током стока.
При изготовлении электронного реле времени применены следующие покупные и самодельные комплектующие ЭРЭ: транзисторы VT1 типа КТ605Б, VT2 — КП302А, VT3 — КТ315Б, VT4 — КТ315Б; тиристор KS/ типа КУ202М; выпрямительный диод VD5 типа КД509А, стабилитрон VD6 типа Д814В; конденсаторы С/ типа МБМ-П-750В-0,1 мкФ, С2 типа К52-1Б-16В-470 мкФ; резисторы R1 тина МЛТ-2-470 кОм, R2 — МЛТ-2-62 кОм, R3 — МЛТ-2-62 кОм, R4 — МЛТ-2-3,6 кОм, R5 — МЛТ-0,25-1,5 кОм, R6 — МЛТ-0,25-100 кОм, R7 — МЛТ-0,25-100 кОм, R8 — СП4-2Ма-1 Вт-А-4,7 МОм, R9 — МЛТ-0,5-51 Ом; электрические соединители XI типа «вилка», Х2, ХЗ типа КМЗ-1 приборные; индикаторная лампочка HI типа ТН-0,2-1; переключатели SI типа П1Т-1-1, S2 типа КМ1-1-1; дроссели фильтра LI, L2 — самодельные; плавкий предохранитель FI типа ПМ-1-0,5 А.
При сборке, регулировке и ремонте данного устройства могут быть применены другие комплектующие ЭРЭ. Например, резисторы типа МЛТ можно заменить на резисторы типов ВС, ВСа, МТ, УЛИ, БЛП; конденсаторы типа МБМ — на МБГО-500В, К40У-9, К42У-2- 500В, К75-12-630В; конденсатор типа К52-1Б — на К50- 24-16В-1000 мкФ, К52-11-25В-330 мкФ (три последовательно соединенных конденсатора), ЭТО-25В-ЮОО мкФ; выпрямительные диоды моста типа КД202Р — на КД210А, КД202М, КД226Г, КД226Д, КД203А; транзистор типа КП302А — на КП307А, транзистор типа КТ605Б — на КТ940А.
Правильно собранное устройство в регулировке не нуждается.
Техническая характеристика
электронного реле времени с выдержкой до 60 мин
Номинальное напряжение питающей сети
переменного тока, В ……………………………….. 220
Номинальная частота питающей сети
переменного тока, Гц ……………………………… 50
Пределы изменения напряжения питающей сети
переменного тока, В ………………………………. 187—242
Пределы изменения частоты питающей сети
переменного тока, Гц ……………………………… 49,5—50,5
Максимальная мощность нагрузки, подключаемая
к реле времени, Вт, не более ……………………. 1000
Мощность, потребляемая устройством в режиме
холостого хода, Вт, не более…………………….. 1
Напряжение питания нагрузки, В………………….. 220
Время выдержки включения нагрузки, мин ……… 0,1—60
Срок службы реле времени, ч, не менее ………… 5000
Вероятность безотказной работы устройства
при (3=0,92 ………………………………………….. 0,9
Сопротивление изоляции токоведущих
проводников, МОм, не менее…………………….. 10
Помехозащищенность устройства при воздействии
внешнего электромагнитного поля, дБ, не менее . . . 100 Кпд, %, не менее 90
Литература:
Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.
- Предыдущая запись: Взаимосвязь между цветностью и цветом
- Следующая запись: Ограничивающие слои
- Тиристорный последовательный инвертор в индукционной плите (0)
- Тиристорный инвертор, выдерживающий изменение нагрузки в широких пределах (0)
- Возникновение шума в тиристорных цепях (0)
- Снова тиристор с управляемым выключением (0)
- Тиристор, управляемый МОП-транзистором: еще один удар по упрямцам (0)
- Тестер для проверки тиристоров (0)
- Базовая схема регулирования напряжения на нагрузке (0)