Таймер для ограничения времени работы электросамовара

Настоящий электрический самовар (не китайская пластмасса) очень приятный сувенир, и из него приятно с гостями пить чай. Но, он примитивный с технической точки зрения. Он как старый советский чайник, - прочный, металлический, но в нем нет даже термостата. Только ТЭН, питающийся от электросети.

А это значит, что за ним нужен глаз да глаз, нужно не допускать его длительной бесконтрольной работы. Хорошо если просто перегорит ТЭН, а если пожар?

Вот и было решено сделать таймер, который будет ограничивать время непрерывной работы самовара. Таймер получился универсальный, с тремя установками времени, -15 минут, 30 минут и один час. Впрочем, можно очень легко его переделать и на другие временные интервалы, просто подобрав сопротивлениє одного резистора.

Принципиальная схема

Схема устройства, отвечающего за ограничение времени работы самовара показана на рисунке в тексте. Схема выполнена на одной популярной сейчас микросхеме CD4060B и питается от электросети через простейший бестрансформаторный блок питания.

Рис. 1. Принципиальная схема таймера для ограничения времени работы нагревательного прибора.

Устройство интересно тем, что по завершении временного интервала оно полностью отключается от электросети вместе с самоваром.

Выключателем служит кнопка S1. Это должна быть достаточно мощная кнопка, способная выдерживать ток при работе нагрузки мощностью более 1500W.

При нажатии на эту кнопку напряжение сети поступает на нагрузку и на выпрямительный мост VD1-VD4 через конденсатор С1, реактивное сопротивление которого, работая совместно со стабилитронами VD5 и VD6 образует параметрический стабилизатор напряжения 24V, необходимого для питания реле К1.

Конденсатор С2 сглаживает пульсации питающего напряжения. На микросхему D1 питание поступает со стабилитрона VD5, поэтому на ней напряжение равно 12V. В этот момент, начинается зарядка конденсатора С4 через резистор R3. Этим формируется импульс на выводе 12 микросхемы D1, который устанавливает счетчик микросхемы в нулевое состояние.

При этом, на всех выходах микросхемы будут логические нули, в том числе и на том выходе, к которому подключена база транзистора VТ1 через резистор R6 и переключатель S2.

В результате, транзистор VТ1 открывается и подает ток на обмотку реле К1. Реле замыкает свои контакты К1.1, и замыкает ими кнопку S1, нажатием которой на схему было подано питание.

Теперь кнопку S1 можно отпустить. Питание будет продолжать поступать на схему через контакты реле К1.1. Счетчик D1 считает импульсы, частота которых задана цепью R5-C5, и спустя заданное время (в зависимости от положения S2) на соответствующем выходе D1 возникает логическая единица. Она через S2 и резистор R6 поступает на базу VТ1 и закрывает его.

Контакты реле К1 размыкаются и отключают от электросети не только нагрузку, но и схему таймера.

Детали

Реле К1 указанного на схеме типа допускает ток нагрузки 10А при напряжении 220V, так что мощность нагрузки может быть до 2200W. Кнопку S1 тоже необходимо выбрать такой, чтобы она соответствовала мощности нагрузки.

От переключателя S2 можно отказаться, если требуется только интервал времени только одной величины. Налаживание сводится к точной установке интервалов времени подбором сопротивления R5.

Сушилин А. РК-01-2019.