Схема таймера для управления низковольтной нагрузкой (CD4040)

Таймер предназначен для однократного или периодического включения нагрузки постоянного тока напряжением от 8 до 12V, силой тока не более 1А. Таймер питается от того же источника питания, что и нагрузка. Время задается установкой перемычки, и может быть 5 минут, 10 минут, 20 минут или 40 минут.

Можно выбрать, установкой другой перемычки, один из режимов, - разовое включение или периодическое. В первом случае, нагрузка включается спустя заданное время. И остается включенной пока есть питание. Во втором режиме, нагрузка включается и выключается периодически, - включается спустя заданное время, затем выключается еще через такое же время. И это циклически повторяется.

Запуск таймера производится кнопкой. Отсчет времени начинается с момента отпускания этой кнопки. Источником тактовых импульсов служит мигающий светодиод. От частоты его мигания зависят временные интервалы. Имеющийся у автора светодиод мигал с частотой около 1,7 Гц.

При этом временные интервалы в 40, 20, 10 и 5 минут указаны приближенно, на деле они на несколько секунд меньше. Поэтому, применять этот таймер там, где нужно строгое и точное соблюдение временных интерва-лов не имеет смысла. Он годится только там, где слишком большой точности не требуется, например, в различных военно-спортивных играх.

Принципиальная схема

В основе схемы лежит микросхема CD4040 (аналог К561ИЕ20), - двоичный счетчик на 12 разрядов. Источником тактовых импульсов служит мигающий светодиод HL1. Перемычка Л служит для выбора временного интервала (на схеме показана в положении «40 минут»). Перемычка J2 служит для выбора режима (на схеме показана в положении однократного включения нагрузки).

Принципиальная схема таймера (реле времени) для управления низковольной нагрузкой с током до 1А

Рис. 1. Принципиальная схема таймера (реле времени) для управления низковольной нагрузкой с током до 1А.

После обнуления счетчика D1 на всех его выходах логические нули. И нулевое напряжение через перемычку Л поступает на затвор полевого транзистора VT1, коммутирующего нагрузки. Поэтому он закрыт и на нагрузку ток не поступает.

В указанном на схеме положении, через перемычку J2 и резистор R2 подается ток на мигающий светодиод с выхода микросхемы D1. Светодиод HL1 мигает, создавая импульсы тока и напряжения по цепи своего питания. Импульсы напряжения через цепочку R3-C1 поступают на вход счетчика. После отпускания кнопки S1 счетчик начинает считать эти импульсы.

Спустя заданное время, логическая единица возникает на том выходе счетчика, с которым соединена перемычка Л. При этом, напряжение поступает на затвор полевого транзистора VT1 и он открывается. А через J2 напряжение высокого логического урвня поступает на мигающий светодиод HL1, и ток через него прекращается, - он больше не мигает и не генерирует импульсы.

Схема останавливается на этом. Но, если перемычка J2 будет в нижнем, по схеме, положении, то резистор R2 будет соединен не с выходом счетчика, а с общим минусом питания. Поэтому, счетчик продолжит работать. И спустя еще такое же время, на выходе счетчика, соединенном с перемычкой J1 возникнет логический ноль. И транзистор VT1 закроется, отключив нагрузку. И это будет повторяться циклически.

Детали и печатная плата

Вместо указанного на схеме светодиода можно применить любой одноцветный мигающий светодиод, однако нужно учесть, что у него частота мигания может быть другой, и, соответственно, временные интервалы тоже получатся другими. В качестве основы для перемычек используется панелька под 14-ти выводную микросхему. Два контакта из неё удалены.

Печатная плата для схемы таймера

Рис. 2. Печатная плата для схемы таймера.

Четыре контакта работают для перемычки J2, и восемь контактов - для перемычки J1. Монтаж выполнен на печатной плате, на рисунке показанной схематически. Питание может быть от 5 до 15V.

Гордеев И. РК-2017-05.

0 101 Таймеры и реле времени
таймер реле времени управление нагрузкой
cashback