Таймер для отключения питания нагрузки (К176ИЕ12, CD4040)

Схема простого и точного таймера для ограничения времени работы нагрузки, отключение нагрузки после истечения установленного временного интервала. Существует множествосхем таймеров. Достоинство этого в том, что при «кварцевой» точности он позволяет путем включения тумблеров, задавать выдержку времени в двух диапазонах.

В первом до 4096 секунд, с дискретностью в одну секунду, во втором диапазоне до 4096 минут, с дискретностью в одну минуту. Таким образом, максимальная выдержка более 68 часов.

Принципиальная схема

Таймер работает только на выключение нагрузки, то есть, нагрузка включается при включении таймера кнопкой, и выключается по окончании заданного интервала времени. При этом, от электросети отключается не только нагрузка, но и сам таймер. Схема таймера выполнена на двух микросхемах, старой часовой микросхеме К176ИЕ12 и 12-разрядного двоичного счетчика К561ИЕ20А (прямой аналог CD4040).

Принципиальная схема простого таймера на микросхемах К176ИЕ12, CD4040

Рис. 1. Принципиальная схема простого таймера на микросхемах К176ИЕ12, CD4040.

Источник питания выполнен на маломощном китайском трансформаторе, имеющим маркировку, указанную на схеме. Трансформатор имеет сетевую обмотку на 220V с отводом для сети 110V (отвод не подключается) и две вторичные по 9V переменного тока, соединенные последовательно. Поскольку вторичная обмотка двойная, здесь применена двухполупериодная схема выпрямителя на двух диодах.

Задающий генератор выполни на микросхеме D1. Она генерирует импульсы с периодом в одну секунду и одну минуту. Микросхема К176ИЕ12 состоит из инверторов для мультивибратора и счетчика-делителя. Минутные импульсы снимаются с её вывода 10, а секундные с вывода 4. Выбор режима «минуты» или «секунды» устанавливается переключателем S1.

Кроме того у микросхемы есть отдельные входы для обнуления основного счетчика, генерирующего секундные импульсы (ввод 5) и счетчика, генерирующего минутные импульсы (вывод 9).

С переключателя S1 импульсы поступают на вход счетчика D2, с помощью которого устанавливается временной интервал. К выходам счетчика D2 подключена схема «Монтажное ИЛИ» на диодах VD1-VD12, которая, совместно с тумблерами S2-S13 регулирует ограничение коэффициента деления счетчика, от которого зависит размер временного интервала.

Коэффициент деления регулируется тумблерами S2-S13. Каждый тумблер подписан числом секунд (или минут, в зависимости от S1), которое он добавляет к временному интервалу при его включении. Чтобы задать временной интервал нужно включить все тумблеры, которые в сумме чисел дают нужный временной интервал.

Остальные тумблеры оставляем выключенными. Так как импульсы, поступающие на вход D2 равны 1 секунде или 1 минуте, заданный коэффициент деления численно равен выдержке времени, соответственно, в секундах или минутах.

Например, если нужно задать интервал в 60 секунд, нужно S1 установить в положение «Секунды» и включить тумблеры S7, S6, S5, S4. Потому что 32+16+8+4=60. Теперь о работе схемы в целом. Пока таймер выключен задаем с помощью S1 и S1-S13 нужное время. Затем, подключаем нагрузку и нажимаем кнопку S14.

Через S14 напряжение сети поступает на нагрузку и на трансформатор Т1. На схему подается питание. При этом цепь C5-R4 устанавливает счетчик D2, а так же, минутный счетчик D1 на нуль.

Так как на всех выходах счетчика D2 присутствуют логические нули то на точке соединения тумблеров S2-S13 и резистора R6 будет тоже логический ноль. В результате на базу транзистора VT1 подается открывающее напряжение, затем открывается VT2 и срабатывает реле К1, которое своими контактами дублирует кнопку S1. Теперь кнопку можно отпустить. Происходит это быстро, но слишком

быстро бросать кнопку S14 не следует, -нужно подержать её нажатой хотя-бы секунду. Теперь начинается отсчет времени. Импульсы с S1 поступают на вход «С» счетчика D2. После того как на выходах D2 установится число, заданное тумблерами S2-S13 все диоды из числа VD1-VD12, соединенные с включенными тумблерами, закроются и открывающее напряжение перестанет поступать на базу VT1.

Реле выключится и выключит как нагрузку, так и сам таймер отключится от электросети. Кроме того, напряжение логической единицы через цепь R3-C6 поступит на обнуляющий вход первого счетчика микросхемы D1 и генерация импульсов прекратится. Это нужно для того чтобы, пока конденсатор С2 разряжается, схема таймера не перешла в другое состояние и произошло её зацикливание.

Детали для схемы таймера

В качестве трансформатора Т1 можно применить любой маломощный трансформатор имеющий вторичную обмотку на напряжение 9V. Например трансформатор от универсального сетевого адаптера с напряжением на вторичной обмотке 8..12V переменного тока. Если вторичная обмотка одинарная, нужно будет сделать выпрямитель по мостовой схеме.

Электромагнитное реле RAS-1215 с обмоткой на 12V. Такие реле часто применяются в автомобильных сигнализациях. Но, это реле универсальное, и его контакты могут коммутировать и нагрузку, питающуюся от электросети. Согласно маркировке на корпусе реле, при переменном напряжении 250V допустимый ток через контакты до 10А.

Конечно же, реле подойдет и другое, важно чтобы его обмотка была рассчитана на номинальное напряжение 12V. А контакты позволяли работать с напряжением электросети и обладали достаточной мощностью для управления той нагрузкой, которой нужно управлять. Налаживания не требуется.

Калганов П. А. РК-2017-01.

1 2223 Таймеры и реле времени
таймер реле времени
Написать комментарий:

cashback