Схема таймера для периодического отключения питания нагрузки


В ряде случаев периодический (или повторно - кратковременный) режим работы нагрузки может повысить эффективность использования оборудования, обеспечить его безопасный и долговременный режим работы. Пример устройства, работающего в таком режиме - бытовой холодильник, который периодически выключается.

В отличие от холодильника в этой схеме продолжительность работы и паузы не зависит от термодатчиков, а устанавливается вручную с помощью двух переменных резисторов «Работа» и «Пауза», шкалы которых оцифрованы в единицах времени.

Продолжительность работы и (или) паузы можно установить независимо друг от друга, в пределах от 15 секунд до 26 минут.

Принципиальная схема

Схема представляет собой ставшую уже типовой, схему таймера на счетчике К561ИЕ16 и мультивибраторе, отличающуюся тем, что в ней работает два мультивибратора, с независимой установкой частот.

Продолжительность паузы зависит от частоты импульсов мультивибратора D1.1-D1.2, а продолжительность работы - от частоты мультивибратора на элементах D1.3-D1.4. Объединены мультивибраторы элементом D2.2, через который импульсы поступают на счетный вход D3.

Принципиальная схема таймера для периодического выключения нагрузки

Рис. 1. Принципиальная схема таймера для периодического выключения нагрузки.

В момент включения питания цепь R11-C3 устанавливает счетчик D3 в нулевое состояние. В этом состоянии на его старшем выходе (как и на всех остальных выходах) присутствует логический ноль. Поэтому, на вывод 6 D1.2 поступает единица, которая блокирует мультивибратор D1.1-D1.2.

А на вывод 8 D1.4 поступает ноль, и мультивибратор D1 3-D1.4 работает. Импульсы с его выхода через D2.2 проходят на вход С счетчика D3. В то же время, единица с выхода D2.4 через переключатель S1 поступает на базу транзистора VT1, открывает его.

Открывается оптопара U1, которая, в свою очередь, открываепет симистор VS1, через который поступает питание на нагрузку. Начался период работы. Он продолжается до тех пор, пока на счетчик D3 не поступит 8192 импульса.

В этот момент на выходе 8192 (вывод 3 D3) появляется единица. Нагрузка выключается, мультивибратор D1.3-D1.4 блокируется, но запускается мультивибратор D1.1-D1.2. Теперь на вход счетчика D3 поступают импульсы с этого мультивиьратора. Началась пауза.

Она будет длиться пока на вход счетчика не поступит еще 8192 импульса. Затем процесс повторится.

И так, периоды пауз и работы состоят из одного и того же количества импульсов -8192-х, но частоты, с которыми следуют эти импульсы различны (зависят от положения ручек переменных резисторов), поэтому, продолжительность периодов паузы и работы может существенно различаться.

Переключатель S1 позволяет сменить режим работы на обратный. Если его переключить в противоположное, показанному на схеме положение, то в «паузах» нагрузка будет работать, а в «работах» - отдыхать.

Соответственно, меняется функциональное назначение переменных резисторов R3 и R6. Это может потребоваться в том случае, если нужно начать работу именно с паузы. То есть, оборудование первый раз должно включиться не сразу после подачи питания, а через некоторое время, установленное резистором R6.

В обычном режиме S1 должен быть включен как на схеме (при этом - R3 «пауза», a R6 «работа»).

Источник питания логической части построен по бестрансформаторной схеме. Переменное напряжение электросети выпрямляется однополупериодным выпрямителем на диоде VD3 и поступает на параметрический стабилизатор R10-R12-VD1-VD2-C4. Здесь используются два резистора и два стабилитрона.

Это сделано с целью повышения надежности устройства. «Больное место» аналогичных источников питания в том, что при выходе из строя стабилитрона (при его обрыве) на схему подается повышенное напряжение, которое, при выключенной нагрузке (при паузе) может достигнуть величины, близкой к напряжению сети. Это выводит из строя практически всю «логику».

Наличие двух стабилитронов существенно снижает этот риск. А два резистора (R10 и R12) снижают риск пробоя напряжения сети по корпусу резистора.

Схема выходного каскада и источника питания, естественно, может быть изменена согласно конкретным требованиям. Например, в случае необходимости полной гальванической развязки с электросетью, источник питания «логики» можно сделать на маломощном силовом трансформаторе, или по импульсной схеме с импульсным трансформатором.

А если форма синусоиды напряжения, подаваемого на нагрузку не должна искажаться, как это бывает при прохождении через симистор, - можно выход сделать на электромагнитном реле.

Печатная плата и налаживание 

Схема собрана на печатной «макетке», представляющей собой «сито» с шагом металлизированных дыр 2,5 мм. Такие «макетки» сейчас встречаются в продаже повсеместно.

Правильно собранная схема, из исправных деталей, в налаживании не нуждается. Может потребоваться установка интервалов регулировки временных периодов, - подбором сопротивления R2, R4, R3, R6 или конденсаторов С1 и С2.

Кнышев В. В. РК-03-08.


1 607 Таймеры и реле времени
таймер реле времени коммутатор нагрузки управление нагрузкой выключатель нагрузки
Написать комментарий:

cashback