31.03.21

[Домашняя]

В журнале «Радио» №1 за 2009 год была статья В. Васильева «Двухинтервальное реле времени», в которой описывался автомат для управления освещением в курятнике в ночное время. Желание повторить конструкцию натолкнулось на невозможность приобретения микросхем серии К561 и К176. Ведь, для жителя сельской местности сейчас почти единственным источником радиодеталей является уже известный многим китайский интернет-посылторг «Aliexpress». А там продаются микросхемы преимущественно зарубежного производства. Поэтому пришлось переделать схему на эту элементную базу. И получилось даже компактнее, - в исходном варианте было четыре микросхемы, а в моем всего две, - счетчик-генератор CD4060B и коммутатор CD4066. Схема показана на рисунке ниже.

В её основе почти «типовое» реле времени на ИМС CD4060. Частота встроенного генератора задается переменным резистором, а потом делится 14-разрядным двоичным счетчиком. Для того чтобы периоды времени, когда нагрузка включена, и когда выключена были разными и устанавливались раздельно «типовая» схема реле времени дополнена коммутатором, который переключает переменные резисторы, предназначенные для задания временного интервала. Теперь подробнее. В момент включения питания счетчик микросхемы D1 цепью C3-R1 устанавливается в нулевое состояние. При этом нуль с его старшего выхода (вывод 3) поступает на управляющий вывод (13) ключа D2.1. Ключ закрыт. Закрыт ключ и D2.3. На управляющий вывод ключа D2.2 поступает единица через резистор R2. Ключ D2.2 открывается и подключает к частотозадающей цепи микросхемы D1 переменный резистор R5. В то же время, ноль с вывода 3 D1 поступает на базу VT1 и ключ VT1-VT2 закрыт. Реле К1 осветительную лампу выключает. Начинается отсчет времени выключенного состояния лампы, который зависит от положения переменного резистора R5 и может быть им установлен любым в пределах от 30 минут до 5 часов. Как только заданное время истекает на выводе 3 D1 возникает логическая единица. Транзисторы VT1 и VT2 открываются и реле К1 включает лампу. В то же время, единица с вывода 3 D1 поступает на управляющие выводы ключей D2.1 и D2.3. Эти ключи открываются. Напряжение на управляющем выводе D2.2 (5) падает до нуля и ключ D2.2 закрывается, отключая резистор R5 от частотозадающей цепи микросхемы D1, но открывается ключ D2.3 и к частотозадающей цепи микросхемы D1 подключает переменный резистор R6. Теперь начинается интервал времени включенного состояния осветительной лампы. Он зависит от сопротивления R6 и так же может быть установлен любым в пределах от 30 минут до 5 часов. Затем, как этот интервал заканчивается, лампа гаснет и все повторяется заново. Источником питания служит стандартное USB-зарядное устройство для сотовых телефонов, смартфонов, планшетов и других устройств, заряжаемых через USB- порт. Поэтому напряжения питания выбрано 5V. И реле К1 выбрано с обмоткой на номинальное напряжение 5V. Но, микросхемы могут питаться напряжением от 3 до 16V, соответственно и напряжение питания всей схемы может быть в этих пределах, только нужно будет применить другое реле, с обмоткой на необходимое напряжение питания. Микросхемы CD4060B и CD4066 можно заменить другими аналогами типа «4060» и «4066». Причем ИМС CD4066 можно заменить отечественной К561КТЗ. Отечественного аналога для CD4060B нет. Конденсаторы С1 и С4 должны быть на напряжение не ниже напряжения питания схемы. Переменные резисторы R5 и R6 - с линейным законом изменения сопротивления. Диод 1N4148 можно заменить любым кремниевым маломощным диодом, например, КД522, КД521. Транзисторы ВС547 можно заменить любыми п-р-п транзисторами, допускающими коллекторный ток не ниже 0,1 А (обмотка реле BS-115C имеет сопротивление 80 Ом, соответственно ток через неё при напряжении 5V будет 0.0625А). Подойдут такие транзисторы как, например, КТ3102. Если же будет использовано другое реле, с более мощной обмоткой, то и транзистор VT2 должен быть соответственно мощнее. Налаживание заключается в градуировке шкал установки времени, расположенных вокруг рукояток переменных резисторов. Для упрощения этой весьма нудной процедуры можно интервал времени измерять не на выводе 3 D1, а на выводе 16, на нем интервал времени будет ровно в 16 раз меньше чем на выводе 3. Так что минимальный получается 112 секунд, а максимальный 18 минут 45 секунд. Это все же легче чем ждать 5 часов.

Радиоконструктор №6 2017г стр. 38