30.03.21

[Домашняя]

Предлагаемое устройство предназначено для автоматического отключения освещения спустя заданное время. Его особенность в том, что оно способно работать с любыми осветительными электроприборами: обычными лампами накаливания, электролюминесцентными и светодиодными светильниками мощностью от 1 до 100 Вт, Схема конструкции показана на рис.1

На первый взгляд, она может показаться излишне сложной, например, по сравнению с аналогичными из [1-4], но поставленные задачи потребовали именно такой реализации реле времени. Время выдержки на выключение нагрузки зависит от емкости конденсатора СЗ, сопротивления резистора R2 и порогового напряжения открывания полевого транзистора VT1. При кратковременном замыкании контактов выключателя SA1 от заряженного до 8 В конденсатора С1 заряжается конденсатор СЗ. Транзистор VT1 открывается, на входах DD1.1 — низкий уровень напряжения (логический «0»), на выходе — высокий (логическая "1"). Со­ответственно, на выходе DD1.2—"0", а на выходах DD1.3, DD1.4 — "1". Высоковольтные транзисторы VT3, VT4, включенные по схеме Дарлингтона, открываются, ток через управляющий электрод симистора VS1 резко увеличивается, и симистор открывается в начале каждой полуволны сетевого напряжения. Подключенная в качестве нагрузки лампа накаливания EL1 светит с максимальной яркостью. При включенной нагрузке средний ток через ограничительные резисторы R4 и R6 снижается. Напряжение на накопительном конденсаторе С1 падает, следовательно, снижается и напряжение питания микросхемы DD1. Чтобы оно не понизилось ниже критического, установлен узел на высоковольтном транзисторе VT2. Когда на нагрузку поступает питание, этот транзистор открывается и шунтирует резистор R4. Ток в цепи питания низковольтных узлов увеличивается, падение напряжения на обкладках конденсатора С1 останавливается на уровне около 4 В, что достаточно для питания КМОП микросхем распространенных серий. Особо замечу, что использованный мной экземпляр микросхемы 561ЛА7 сохранял полную работоспособность, при снижении напряжения питания до 1,6 В. Стабилитрон VD1 ограничивает рост напряжения на С1. Стабилитрон VD4 предназначен для создания небольшой задержки открывания симистора при каждой полуволне сетевого напряжения, что обеспечивает подзарядку С1 при включенном питании на­грузки. Светодиод HL1 помогает найти выключатель в темноте. После размыкания контактов выключателя SA1 конденсатор СЗ разряжается через резистор R2. Поскольку в данном устройстве время выдержки задается временем разряда конденсатора времязадающего узла, а не временем его заряда, получается более надежное устройство (разрядить конденсатор можно всегда, а зарядить его когда-то не удается, например, из-за увеличения тока утечки при старении конденса­тора). Когда напряжение на обкладках СЗ достигает порогового напряжения VT1, полевой транзистор закрывается. Триггер Шмитта на элементах DD1.1, DD1.2 и резисторе R3 предотвращает работу логических элементов в линейном (аналоговом) режиме. Дроссель L1 и конденсатор С4 снижают уровень высокочастотных помех, излучаемых устройством в осветительную сеть. Плавкий предохранитель защищает элементы устройства от перегрузки. Детали и конструкция. Устройство можно смонтировать на монтажной плате диаметром 62 мм (рис.2).

Такая плата при низкопрофильном монтаже легко помещается в установочную коробку выключателя для внутренней электропроводки. Все резисторы — любого типа, например, С1-4, С1-14, С2-23, МЛТ соответствующей мощности. Конденсатор С1 — импортный аналог К50-35 с малым током утечки, СЗ — отечественный танталовый, с током утечки менее 1 мкА при напряжении 10 В, С4 — импортный керамический, на рабочее напряжение 250 В переменного тока. Подойдет конденсатор емкостью 2200... 10000 пФ и напряжением 250...500 В переменного тока. В крайнем случае, можно применить отечественный керамический, типа К15-5. Диоды 1N914 можно заменить на 1N4148, КД503, КД521, КД522. Диоды КД209Г заменяются на любые из серий КД209, КД221 В, Г, КД247 В, Г, Д; 1 N4004... 1 N4007. Стабилитрон 1N4738A можно заменить на КС182Ц, 2С182К1, 2С182Х КС191Ц. Вместо стабилитрона 1N4742A подойдут 2С21 ЗА, Д814Д1, КС212Ж. Вместо сверхяркого светодиода синего цвета можно применить любые доступные с непрерывным свечением, например, серий КИПД21, КИПД40, L-63, L-1503. Полевой транзистор КП501Б заменяется на любой из серий КП501, КП504, BSS88, ZVN2120, BSS124, маломощный высоковольтный р-п-р транзистор BF493 — на MJE350, MPSA-92, 2N6520, КТ3157А, КТ9115А. Вместо транзисторов 2SC2482 подойдут 2SC2271, 2SC2330 R, О, У, MPSA-42, 2N6517, BF459, MJE340, КТ940А. При выборе транзисторов следует учитывать различия, как в типах корпусов, так и в цоколевках. Вместо симистора MAC8N можно установить МАС8М, MAC8SD, MAC15N, МАС15М, ВТА06-600С, BTA06-600SW, PTA08-600SW, ВТА10-600С, ВТВ06- 600С, ВТВ08-600С, ВТВ08-800С и другие аналогичные. Дроссель L1 намотан на кольце К16x8x6 из низкочастотного феррита М2000НН и содержит 40 витков многожильного монтажного провода. При установке реле в монтажную коробку в случае использования сдвоенного выключателя освещения не забудьте распилить латунную планку выключателя, объединяющую две группы контактов. Под клавишу выключателя, которая будет запускать реле времени, необходимо поставить возвратную пружину. Безошибочно собранное из исправных деталей устройство начинает работать сразу и не требует налаживания. При желании, подбором сопротивления R2 можно увеличить или уменьшить время выдержки. При указанных на схеме номиналах СЗ, R2 и типе VT1 время выдержки — около 12 минут. При использовании светодиодных ламп их светодиоды могут светиться и по истечении времени выдержки, но с пониженной яркостью, что в некоторых случаях может быть очень удобным.

Радиомир №8 2009г стр. 19