01.04.21

[Домашняя]

Некоторые приборы должны работать непродолжительное время, например, вытяжной вентилятор, включаемый по необходимости, - когда нужно повысить эффективность вентиляции для удаления запахов или продуктов горения, химической реакции и др. Чаще всего, в таком случае, вентилятор подключают к электросети через обычный механический выключатель, - включают когда это необходимо, и выключают через некоторое время. Но, именно выключить его и можно легче всего забыть. В результате вентилятор будет работать избыточное время, потребляя электроэнергию и производя шум. Аналогичная ситуация и с освещением в местах кратковременного нахождения человека. Необходимо реле времени, активизирующееся нажатием кнопки (или включением выключателя) и выключающее цепь не сразу после отпускания кнопки (или выключения выключателя), а спустя некоторое время. В принципе, нехитрый прибор, но купить его в магазине, на удивление, практически невозможно. Да, есть таймеры с установкой времени, как электронные, так и механические, есть фотореле, включающие нагрузку, если темно, есть различные датчики движения и присутствия. Но это все не то. Помучив «глупыми вопросами» продавцов электротехнических отделов нескольких магазинов, пришлось перейти на отдел «радиодетали» чтобы собрать необходимое устройство самому. В тех. задание не входили варианты со сложными схемами, на счетчиках или микроконтроллерах. Нужно было сделать именно простое устройство, которое могло бы поддерживать нагрузку включеной после отпускания кнопки (или выключения выключателя) несколько минут. Точность установки времени значения не имеет. Практически, это должен был быть при­бор, собираемый, ну если не за один час, то хотя бы за один вечер. В результате появилась схема, показанная на рис. 1.

Схема состоит из RC-цепи, устанавливающей временной интервал, триггера Шмитта с высоким входным сопротивлением на основе микросхемы К561ТЛ1, выходного каскада на основе транзистора и «твердотельного реле», являющегося оптопарой, а так же, простейшего без трансформаторного источника питания. Схема работает следующим образом. При включении в электросеть конденсатор С2 находится в разряженном состоянии, поэтому напряжение на нем равно логическому нулю. Это напряжение поступает на входы D1.1. Следом на D1.1 включены инвертирующие элементы D1.2 и D1.3. Так как их число нечетное (3), на выходе D1.3 будет логическая единица. Это напряжение поступает на базу транзистора VT1 и открывает его. Через VT1 поступает ток на светодиод оптопары VS1, которая включает нагрузку, в данном случае, вентилятор, но это может быть и осветительная лампа. В это время конденсатор С2 постепенно заряжается через резистор R1. Спустя какое-то время напряжение на нем достигает логической единицы. Элементы D1.1-D1.3 переключаются в противоположное состояние и на выходе D1.3 напряжение падает до логического нуля. Транзистор VT1 закрывается, оптопара VS1 выключает нагрузку. В дальнейшем, схема управляется с помощью кнопки S1. Чтобы включить вентилятор нужно нажать эту кнопку. Кнопка включена параллельно конденсатору С2, по­этому при её нажатии С2 разря­жается и напряжение на нем падает до логического нуля. Как сказано выше, такое состояние приводит к включению вентилятора. После отпускания кнопки С2 начинает заряжаться, и через некоторое время вентилятор выключается. Продолжительность включенного состояния зависит от сопротивления R1 и емкости С2. Микросхема питается от источника, состоящего из диода VD1 и параметрического стабилизатора R3-VD2. Конденсатор С1 сглаживает пульсации. Транзистор VT1 типа КТ940А - с разборки старого телевизора «УСЦТ» (из блока цветности). Можно заменить более современным аналогом, выдерживающим напряжение эмиттер-коллектор не ниже 300V. Монтаж выполнен на небольшой печатной плате (рис.2.).

При выборе деталей следует особое внимание уделить конденсатору С2, так как при значительном его токе утечки он не сможет зарядиться через сопротивление R1 и схема работать не будет. Если вместо кнопки S1 подключить выключатель, то будет происходить задержка выключения нагрузки, что может быть полезно в каком-то другом случае.

Радиоконструктор №4 2015г стр. 16