Таймерный переключатель на одной микросхеме

September 12, 2011 by admin Комментировать »

На рис. 4.10 приведена принципиальная электрическая схема таймерного переключателя, который может быть использован в различных радиолюбительских конструкциях, в том числе в сторожевых устройствах и осветительных приборах.

Устройство включает в свой состав ИМС, состоящую из четырех элементов с выводами /, 2 и 3\ 4, 5 и 6; 5, 9 и 10\ //, 12 и /5, которые можно обозначить как DA1.1, DAL2, DA1.3 и DA1.4. Элементы DA1.1 и DA1.2 микросхемы соединены между собой и образуют генератор автоколебаний с рабочей частотой 2 Гц.

При нажатии на кнопку и замыкании контактов переключателя S1 конденсатор С5 разряжается, чем обеспечивается запуск таймерного переключателя. В момент разрядки конденсатора С5 на входах элемента DA1.3 (выводы 8 и 9) действует низкий уровень логического нуля, а на его выходе — высокий уровень логической единицы. При этом на входе первого элемента DA1.1 (вывод /) устанавливается высокий уровень логической единицы и генератор возбуждается. Пока на выходе элемента DA1.1 (вывод 3) действует высокий уровень, через диод VD6 протекает ток. Переменный подстроечный резистор

Рис. 4.10 Схема таймериого переключателя широкого применения, собранного на одной ИМС.

R8 обеспечивает управление напряжением, заряжающим конденсатор Сб. Если на выходе элемента DA1.1 (вывод 3) появляется низкий уровень логического нуля, ток протекает только через резистор /?//. Выходной сигнал > представляет собой последовательность коротких положительных импульсов, длительность которых регулируется переменным резистором R8.

Резистор R10, подключенный к входу элемента DA1.1 (вывод 2), лимитирует напряжение от конденсатора С6, ограничивая входной ток элемента DA1.1. Выпрямительный диод VD6 обеспечивает развязку входной и выходной цепей первого элемента микросхемы. Положительные импульсы, проходящие через резистор R12 и выпрямительный диод VD7, заряжают конденсатор С5 до напряжения, при котором достигается порог срабатывания третьего элемента ИМС DA1.3. Вслед за этим элемент DA1.3 изменяет свое состояние, и на его выходе появляется низкий уровень логического нуля, а на выходе первого элемента DA1.1 продолжает оставаться высокий уровень логической единицы и заканчивается зарядка конденсатора С5. Четвертый элемент микросхемы DA1.4 инвертирует и усиливает сигнал, поступающий на вход составного транзистора через резистор /?/5, который обеспечивает достаточное усиление выходного сигнала по мощности для срабатывания электромагнитного реле /С/. Выпрямительный диод VD8, установленный между выводами 10 и 12, 13, конденсатор С7 и резистор предназначены для устранения дребезга контактов реле /С/, возникающего в момент прохождения через обмотку реле рабочего тока срабатывания. Транзистор VT3, включенный между конденсатором С5 и контактами переключателя S1, предназначен для разрядки этого конденсатора и защиты от помех, возникающих в длинных проводниках.

Работает таймерный переключатель от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц или от автономного источника электропитания постоянного тока напряжением 9 В.

В состав устройства входят сетевой понижающий трансформатор питания Т1, выпрямительное устройство, регулируемый параметрический стабилизатор напряжения, входные и выходные цепи.

Подключается устройство к сети переменного тока с помощью электрического соединителя XI и штепсельной розетки унифицированной конструкции. На входе устройства установлены плавкий предохранитель Z7/, защищающий первичные цепи от коротких замыканий и перегрузок; выключатель электропитания S2\ емкостный фильтр, собранный на конденсаторах С/ и С2, защищающий устройство от радиопомех, которые проникают в электросеть; индикаторная лампочка HI тлеющего разряда, загорающаяся сразу же после включения.

Сетевой понижающий трансформатор питания Т1 изготавливается на броневом магнитопроводе типа ШЛ20Х25 по данным, приведенным в табл. 4.7. Сетевой трансформатор обеспечивает расчетный уровень выпрямленного напряжения постоянного тока, гальваническую развязку вторичных цепей устройства от высокого напряжения первичной сети переменного тока и создает более безопасные условия эксплуатации при работе с пониженным напряжением на выходе.

Выпрямитель собран на четырех выпрямительных диодах VD1—VD4 по однофазной двухполупериодной мостовой схеме, которая характеризуется высокими электрическими параметрами по сравнению с другими схемами выпрямителей. Эта схема обеспечивает более высокий коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения, пониженное обратное напряжение на выпрями-

Таблица 4.7. Моточные данные сетевого понижающего трансформатора питания, примененного в таймерном переключателе на одной микросхеме

Обозначе

Магнито- провод, марка стали и толщина, мм

 

 

 

 

Сопротивление по

ние трансформатора на схеме и

Обмотка

Выводы

Марка и диаметр провода, мм

Число витков

стоянному току, Ом (предель

тип конст

 

 

 

ное откло

рукции

 

 

 

 

нение ±15%)

77, бро

ШЛ20Х25

I

1—2

ПЭВ-1; 0,25

2100

82,5

невой, с одной катушкой

или

У Ш20X25; 3311; 0,35; ви

Экран

II

0

3—4

ПЭВ-1; 0,21 ПЭВ-1; 0,64

1 слой 96

0,5

 

той лен

III

5—6

ПЭВ-1; 0,31

60

0,2

 

точный

 

 

 

 

 

 

или ших

 

 

 

 

 

 

тованный

 

 

 

 

 

тельных диодах и более полное использование габаритной мощности сетевого трансформатора. Работает выпрямитель на емкостный фильтр, собранный на конденсаторах С4 и СЗ и сглаживающий пульсации постоянного тока.

При изготовлении таймерного переключателя использованы следующие покупные и самодельные комплектующие ЭРЭ: сетевой понижающий трансформатор питания 77 типа ШЛ броневой конструкции; транзисторы VT1 типа П213Б, VT2 — МП37Б, VT3 — КТ3102Д, УТ4 — КТ3107Б, VT5 — КТ933Б; ИМС DA1 типа К561ЛА7; конденсаторы С1 типа МБМ-П-500В-0,01 мкФ, С2 — МБМ-И-500В- 0,01 мкФ, СЗ — К50-3-15В-1000 мкФ, С4 — К50-3-15В-470 мкФ, С5 — К73-17-63В-1 мкФ, С6 — К73-17-63В-1 мкФ, С7 — К73-17-63В- 1 мкФ; резисторы R/ типа МЛТ-2-200 кОм, R2 — МЛТ-1-4,7 кОм, R3 — МЛТ-1-360 Ом, R4 — МЛТ-0,5-10 кОм, R5 — МЛТ-0,5-390 Ом, R6 — СП4-1а-0,5-А-1,5 кОм, R7 — МЛТ-0,5-120 Ом, R8 — СП4-1а- 0,5-А-10 кОм, R9 — МЛТ-0,5-3 кОм, R10 — МЛТ-0,5-1 МОм, Rtt — МЛТ-0,25-330 кОм, RJ2 — МЛТ-0,5-1 МОм, R13 — МЛТ-0,5-10 кОм, R14 _ МЛТ-0,25-10 МОм, R15 — МЛТ-0,5-10 кОм, RI6 — МЛТ-0,25- 10 кОм; индикаторные лампочки Я/ типа ТН-0,2-1, Н2 — МН-6,3- 0,22 А; выпрямительные диоды VDI—VD4 типа КД202Р, VD6 — КД521.А, VD7 — КД521А, VD8 — КД521А, VD9 — КД521А; стабилитрон VD5 типа Д814А; реле электромагнитное К/ типа РЭС-10; электрические соединители XI типа «вилка», Х2, ХЗ типа КМЗ-1 приборные; переключатели S/ типа КМ-1-1, S2 — П1Т-1-1; плавкий предохранитель F1 типа ПМ-1-0,5 А.

Некоторые комплектующие ЭРЭ могут быть заменены в процессе сборки и монтажа устройства. Например, резисторы типа МЛТ можно заменить на резисторы типов ВС, ВСа, МТ, УЛИ, ОМЛТ, С1-4; конденсаторы типа К50-3 — на К50-6, К50-12, К50-16, К50-20; выпрямительные диоды типа КД202Р — на КД210А, КД226Д, КД213А, Д242А, диоды типа КД521А — на КД205Д, Д229В, Д229Ж, КД204В; транзистор типа КТ933Б — на КТ644А; микросхему К561ЛА7 — на К564ЛА7.

Техническая характеристика

таймерного переключателя на одной микросхеме

Номинальное напряжение питающей сети

переменного тока, В …………………………………….. 220

Номинальная частота питающей сети

переменного тока, Гц …………………………………….. 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, %……………………………………… —10…+ 15

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, %………………………………………. ±1

Напряжение питания автономного источника питания

постоянного тока, В ………………………………………. 12

Напряжение переменного тока на выводах сетевого трансформатора 77, В:

3 и 4…………………………………………………………… 10

5 и 6………………………………………………………….. 6,3

Время задержки срабатывания переключателя, с,

не менее………………………………………………………. 20

Рабочее напряжение срабатывания реле /С/, В,

не менее……………………………………………………….. 6

Ток, потребляемый электродным переключателем

в режиме холостого хода, мА, не более …………… 0,05

Сопротивление изоляции токоведущих

проводников, МОм, не менее……………………………. 10

Помехозащищенность электронного переключателя при воздействии внешнего

электромагнитного поля, дБ, не менее ………………. 80

Срок службы, ч, не менее……………………………….. 10 000

Вероятность безотказной работы

электронного переключателя при р = 0,9………….. 0,92

Рабочая частота генератора автоколебаний, Гц … .2 Максимальная выдержка времени срабатывания устройства до замыкания контактов

электромагнитного реле, мин ………………………….. 30

Кпд, %, не менее …………………………………………… 96

Условия эксплуатации:

температура окружающей среды, °С……………….. —40…+40

относительная влажность воздуха

при температуре 25 °С, %, не менее…………………… 92

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

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