31.03.21

[Домашняя]

Активно паяльник используется только при монтаже. При ремонте и налаживании большую часть времени он простаивает включенным. И в конечном итоге его можно забыть выключить, а это приводит не только к перерасходу электроэнергии и выгоранию жала паяльника, но и может стать причиной пожара. Избежать подобных ситуаций поможет несложное устройство - таймер, которое через определенные промежутки времени подает звуковые сигналы, напоминающие о том, что паяльник включен. Услышав сигнал нужно нажать кнопку, подтвердив свое присутствие и заинтересованность в работе паяльника. А спустя значительное время таймер подает длинный звуковой сигнал и выключает паяльник. Принципиальная схема показана на рисунке.

В момент включения питания выключателем S2 происходит подача напряжения на трансформатор Т1. На выходе выпрямителя VD1-VD4 появляется напряжение, питающее схему. Конденсатор С2 заряжается через резистор R2 и создает бросок тока, который устанавливает счетчик D2 в нулевое состояние. На выходе элемента D3.3 появляется единица. Транзистор VT1 открывается и реле К1 своими контактами включает паяльник. Импульсы с выхода мультивибратора D1.1- D1.2 поступают на вход счетчика D2, и схема переходит в режим счета времени включенного состояния паяльника. Так как частота импульсов на выходе мультивибратора около 1,2 Гц (именно «около», потому что частота задана RC-цепью, и точность её невысока, но в данном случае погрешность в несколько минут существенного значения не имеет), то примерно через 15 минут после включения раздается первый звуковой сигнал. Происходит это следующим образом. Единица появляется на выходе D2 с весовым числом 1024 и цепочка C3-R3 формирует импульс, который проходит через элемент D1.3, инвертируется им и запускает на короткое время мультивибратор на элементах D3.1-D1.4. Этот мультивибратор генерирует импульсы частотой около 1,5 кГц. Они через буферный каскад на D3.2 поступают на пьезоэлектрический звукоизлучатель BF1 и воспроизводятся им. В результате раздается короткий «пи-и-и», который говорит о том, что уже 15 минут как паяльник включен. Следующее «пи-и-и» будет уже через полчаса, и далее будет повторяться каждые полчаса. Если в какое-то время не нажать кнопку S1, и, тем самым, не сбросить счетчик D2, то примерно через 2 часа после включения единица появится на выходе счетчика D2 с коэффициентом 8192.  При этом логический уровень на выходе элемента D3.3 изменится, и транзистор VT1 закроется. Реле К1 выключит паяльник. В то же время остановится мультивибратор D1.1-D1.2 так как на вывод 6 D1.2 поступит логическая единица с выхода счетчика. И, третье, - цепь C4-R4 сформирует более длинный импульс. Этот импульс через элемент D1.3 поступит на мультивибратор D3.1-D1.4, и пьезоэлектрический звукоизлучатель BF1 издаст более продолжительный звук (теперь, примерно, - «пи-и-и- и-и»). Это будет означать, что паяльник выключен. Если паяльник еще нужен, то услышав это «пи-и-и-и-и-и», следует нажать кнопку S1, пока паяльник еще не остыл. После выключения паяльника схема остается подключенной к сети, - трансформатор работает, микросхемы тоже. В принципе, мощность потребления очень низка, а трансформатор от системы дистанционного управления рассчитан на такой долговременный «дежурный» режим работы. Но, можно предусмотреть и полное отключение, подключив обмотку трансформатора после контактов реле (параллельно паяльнику). В этом случае выключатель должен быть кнопочным без фиксации. То есть, нажимаете, а потом когда его отпускаете питание, поддерживают замкнувшиеся контакты реле. В этом случае даже длинное «пи-и-и-и-и-и» сохраняется (заряда С7 должно хватить на это). Но такая схема (с полным отключением) к сожалению, работает не очень стабильно. Возникают переходные процессы в цифровой схеме, при снижении напряжения питания и случается так, что реле К1 успевает «щелкнуть» второй раз, на остатках энергии накопленной в С7, и схема зацикливается. Либо необходимо предусмотреть схему ускоренного разряда С7, но тогда не будет длинного «пи-и-и-и-и-и». Можно предусмотреть индикацию включенного состояния паяльника, подключив параллельно обмотке реле К1 цепь из светодиода и последовательно ему включенного резистора сопротивлением 1 кОм. Когда паяльник включен светодиод будет гореть. В схеме использованы импортные микросхемы (парадоксально, но сейчас их легче купить, и стоят они дешевле отечественных). Однако можно использовать и отечественные (из старых запасов), - К561ЛЕ5 вместо GD4001, К561ИЕ16 вместо CD4020 и К561ЛА7 вместо CD4011. Можно использовать и другие зарубежные аналоги (не CD), например, fxPD4001, цР04011 и nPD4020. Источник питания выполнен на основе трансформатора дежурного питания от системы дистанционного управления отечественных телевизоров модельного ряда «3-УСЦТ». Эти телевизоры уже давно ушли в небытие, но уверен, на личных «складах» многих радиолюбителей детали и блоки от них еще имеются. Кстати, и реле КУЦ-1 взято тоже от системы дистанционного управления «3-УСЦТ». Это реле с обмоткой на 14V, его контакты могут коммутировать мощность до 200W при 220V. Так как на выходе выпрямителя VD1-VD4 напряжение около 20V (такова вторичная обмотка трансформатора Т1), то обмотка реле подключена через резистор R7, снижающий напряжение на ней. Вместо этого реле можно применить и другое. Сейчас очень большой выбор импортных реле, по характеристиками не хуже КУЦ-1. Единственно нужно учесть, что обмотка реле КУЦ-1 довольно высокоомна, поэтому здесь используется ключ на КТ315 (сопротивление обмотки около 1000 Ом). Если же будет реле с существенно меньшим сопротивление обмотки, то, соответственно, нужно будет и ключевой каскад сделать на транзисторе помощнее. Сопротивление R7 тоже нужно будет подкорректировать соответственно номинальному напряжению и сопротивлению обмотки реле. Напряжение питания микросхем ограничено на уровне 12V при помощи интегрального стабилизатора А1. Вместо КР142ЕН8Б можно использовать 7812, или вообще сделать стабилизатор параметрический на стабилитроне на 10-13V (вроде Д814Д) и резисторе сопротивление около 1 кОм. Диоды КД209 можно заменить любыми выпрямительными, например, 1N4002, 1 N4004, КД105 и др. Пьезоэлектрический звукоизлучатель подходит практически любого типа, как от часов, мультиметра, так и от телефонного аппарата. Важно чтобы он был без встроенного усилителя или генератора. Можно использовать и электромагнитный или электродинамический звукоизлучатель, но его нужно подключать к выходу D1.4 через транзисторный ключ-усилитель. Монтаж выполнен на пустой печатной плате из набора для самостоятельного изготовления системы дистанционного управления телевизора «3-УСЦТ» (раньше такие наборы были очень популярными). Из этого же набора силовой трансформатор, электромагнитное реле, стабилизатор КР142ЕН8Б и некоторые другие детали. Так как разводка платы совсем под другое устройство, то монтаж получился практически объемным, с использованием некоторых печатных дорожек, а так же, монтажных проводов, перемычек и выводов деталей. Единственно, что расположено на своих местах, - это реле, трансформатор, стабилизатор и диоды выпрямительного моста.

Радиоконструктор №12 2010г стр. 34