Схемы таймеров для питания устройств от батарей и аккумуляторов

Несложные таймер для ограничения времени работы устройств от батарей из сухих элементов и аккумуляторов. Многие портативные измерительные, а так же, некоторые бытовые, приборы питаются отминиатюрных гальванических батарей напряжением 9V (вроде «Кроны»). К сожалению, данная батарея довольно быстро расходуется, особенно если прибор забыли выключить.

Одним из способов продления «жизни» батареи может быть использование таймера, который будет ограничивать время непрерывной работы прибора, чтобы забытый прибор мог отключиться сам через некоторое время.

Схема таймера

Схема таймера для управления прибором с низким потреблением тока (например, мультиметром) показана на рисунке 1. Схема выполнена на микросхеме К561ТЛ1, в которой четыре логических элемента «2И-Не» с эффектом триггера Шмитта.

Напряжение питания от батареи поступает на микросхему D1, а питаемый от таймера прибор питается логической единицей с выходов соединенных параллельно элементов D1.3 и D1.4. В схеме предусмотрен акустический сигнализатор, который звучит некоторое время, после того как прибор отключается, чтобы предупредить что прибор отключен.

Схема таймера для управления прибором с низким потреблением тока

Рис. 1. Схема таймера для управления прибором с низким потреблением тока.

Схема более мощного варианта таймера

Рис. 2. Схема более мощного варианта таймера.

Время задается цепью C1-R1, и составляет около 5-7 минут. Запуск - нажатием кнопки S1. При этом, конденсатор С1 заряжается через контакты кнопки. На нем устанавливается напряжение высокого уровня. На выходе элемента D1.1 - низкого, на выходах D1.3 и D1.4 - высокого. На питаемый прибор поступает питание.

После отпускания кнопки S1 конденсатор С1 начинает медленно разряжаться через резистор R1. Спустя время 5-7 секунд, напряжение на нем опускается на столько, что элемент D1.1 переходит в состояние единицы на выходе. На выходах D1.4 и D1.3 устанавливается низкий логический уровень, и питаемый прибор выключается.

В то же время, цепь C2-R2 создает импульс, поступающий на вывод 5 D1.2, и запускающий мультивибратор на D1.2. Пьезоэлектрический звукоизлучатель BF1 издает звук высокого тона, который звучит несколько секунд, (пока С2 заряжается через R2).

Микросхему К561ТЛ1 можно заменить зарубежными аналогами. BF1 - любой пассивный пьезоэлектрический звукоизлучатель.

Налаживание не составляет труда. Время выдержки включенного состояния можно регулировать подбором параметров цепи R1-C1. Тон звука - подбором параметров цепи C3-R3.

Продолжительность звука -подбором параметров цепи C2-R2.

Схема на рисунке 1 питает нагрузку непосредственно с выходов логических элементов. Этим ограничен выходной ток, который не должен быть более 5 мА. Схема для питания такого прибора, как портативный мультиметр с ЖК-дисплеем, но питать от неё более мощную нагрузку (например, карманный приемник) нельзя. Чтобы было можно, нужно усилить выход, например, транзисторным усилителем тока, как показано на рисунке 2.

Схема с фотодатчиком

Если нужно, чтобы устройство включалось на рассвете, и работало только какое-то ограниченное время, можно собрать схему, показанную на рис. 3. Это соединение фотореле и реле времени.

Принципиальная схема таймера с фотореле

Рис. 3. Принципиальная схема таймера с фотореле.

Ночью темно, и сопротивление фоторезистора RF1 высоко, - больше R1, поэтому на выходе элемента D1.1 есть логический ноль. На соединенные вместе входы элементов D1.2-D1.4 поступает низкий логический уровень через резистор R3. На выходе - высокий уровень. Но, нагрузка подключена так, что питаться она должна низким логическим уровнем. Поэтому, нагрузка выключена.

На рассвете становится светло, и сопротивление фоторезистора RF1 снижается, и становится ниже R1. На выходе D1.1 устанавливается высокий логический уровень. Он через резистор R2 и конденсатор С1 поступает на входы элементов D1.2-D1.4.

Принципиальная схема таймера с фотореле и ключом на транзисторе

Рис. 4. Принципиальная схема таймера с фотореле и ключом на транзисторе.

На их выходах устанавливается низкий логический уровень, и нагрузка включается. Работать нагрузка будет в течение времени пока С1 заряжается через R3. Как только напряжение на С1 достигнет логического уровня, напряжение на R3 упадет, и на выходах D1.2-D1.4 установится высокий уровень, а нагрузка выключится.

Налаживание не составляет труда. Подбором сопротивления R1 регулируют чувствительность к свету. Время работы нагрузки регулируют подбором параметров цепи C1-R3. Для питания более мощной нагрузки, нужно усилить выход с помощью усилителя на транзисторе, как показано на рисунке 4.

Сажин Г. А. РК-2016-09.

Литература: 1.И. Нечаев. Таймеры отключения питания в цифровом мультиметре, Р-2001-9.

1 311 Защита и бесперебойное питание
таймер реле времени защита
cashback