01.04.21

[Домашняя]

Устройство, схема которого показана на рисунке 1, предназначено для ограничения продолжительности работы электрического обогревателя.

Время работы выставляется с помощью переключателя, и может быть 45 минут, 90 минут, 6 часов, 12 часов или 24 часа. Точность установки времени не слишком высокая, потому что для задания интервала используется тактовый мультивибратор с RC-цепью задания частоты. Но, в большинстве случаев, для бытового электрообогревателя погрешность в несколько минут в сутки большего значения не имеет. Схему функционально можно разделить на три части, - таймер, выходное исполнительное устройство и источник питания. Таймер построен на уже широко популярной микросхеме, CD4060B, состоящей из 13-разрядного двоичного счетчика и логических элементов для схемы тактовового мультивибратора. Частота тактового мультивибратора здесь задана цепью C3-R3. Диод VD1 служит для остановки тактового мультивибратора, когда временной интервал завершен. Частота выставлена таким образом, что на выводе 13 микросхемы D1 единица возникает через 45 минут после включения или обнуления кнопкой S1. На выводе 15 - через 90 минут, на выводе 1 - через 6 часов, на выводе 2 - через 12 часов, на выводе 3 - через 24 часа. Временной интервал выбирается переключателем S2. Запуск таймера начинается с его обнулением конденсатором С1 при включении питания или кнопкой S1. После этого начинается отсчет временного интервала в зависимости от положения переключателя S2. Выходом таймера служит переключатель S2. Пока идет отсчет времени на S2 логический ноль. Как только время истекло, - на S2 возникает логическая единица, которая посредством диода VD1 останавливает тактовый мультивибратор, и счет счетчика на этой позиции останавливается. Исполнительное устройство состоит из симистор VS1 и схемы им управления. Схема управления симистором выполнена на микросхеме D2. На её элементах D2.1 и D2.2 сделан мультивибратор, генерирующий импульсы частотой в несколько кГц. Эти импульсы поступают на буфер на элементах D2.3 и D2.4, и через ключ на транзисторе VT1 и конденсатор С6 - на управляющий электрод симистора, что приводит к его открыванию, и поддержанию его в открытом состоянии. Для того чтобы симистор был открыт, и через него поступал ток на нагреватель, нужно чтобы мультивибратор D2.1-D2.2 работал. Мультивибратор работает, когда на выводе 2 D2.1 - ноль. То есть, когда идет отсчет времени. Как только отсчет времени завершается, на этом выводе устанавливается логическая единица, что приводит к остановке мультивибратора на D2.1 и D2.2, и, следовательно, закрыванию симистора VS1. Нагреватель выключается. Источник питания - простейший, бестрансформаторный, на емкости конденсатора С7, стабилитроне VD4, диоде VD3 и конденсаторе С5. Диод VD2 вместе с конденсатором С2 служит своеобразным резервным источником питания таймера на случай кратковременного перебоя в электропитании схемы. На С2 накапливается энергия, которой хватает на питание счетчика D1 в течение некоторого времени, а диод VD2 не дает С2 разрядиться через схему исполнительного устройства. Все электролитические конденсаторы должны быть на напряжение не ниже 10V (автор использовал конденсаторы на 16V). Конденсатор СЗ - не электролитический. При налаживании нужно R3 подобрать таким образом, чтобы временные интервалы были верны. При таких больших интервалах - это слишком длительный процесс. Поэтому есть контрольная точка КТ2. Нужно подключить к ней любой прибор, измеряющий логический уровень, например, даже обычный мультиметр на режиме измерения напряжения. И обнулить схему кнопкой S1. Затем, методом проб и ошибок, подбором R3 достигнуть того, чтобы единица на КТ1 возникала ровно через 11 минут 15 секунд после отпускания S1. После, если будет желание, можно будет выставить время точнее, ориентируясь на суточный период. Монтаж был выполнен вообще без печатной платы (да простят меня «корифеи»), - просто микросхемы приклеены к одной из половинок пластмассового корпуса, «спинами» клеем «Момент». Симистор привинчен. А все остальное смонтировано на выводах микросхем и симистора, а также выводах переключателя, кнопки и разъемов, объемным способом, как на стойках. Понимаю, что это «неприлично», но, практически все свои поделки я делаю именно так. Многие из них работают уже более десятилетия. Так что, прошу прощения, если что. Через некоторое время потребовалось еще одно такое устройство. И вот, с запозданием, пришло понимание того, что 5-вольтовый сетевой адаптер, он же зарядное устройство для сотового телефона, стоит всего 200 рублей. Поэтому, второе устройство было сделано по схеме на рисунке 2.

Эта схема отличается от схемы на рисунке 1 тем, что питается она от вышеуказанного сетевого адаптера. При этом, на выходе установлено электромагнитное реле (второго симистора не было, а реле было). Таким образом, на рисунке 2 схема таймера такая же, как на рисунке 1, а вот исполнительное устройство и источник питания отличаются. Монтаж выполнен таким же «неприличным» способом. Реле тоже перевернуто вверх ногами и приклеено.

Радиоконструктор №4 2017г стр. 21