Несложный таймер для управления нагрузкой на 220В (CD4060)


Этот таймер предназначен для ограничения продолжительности работы электроприбора. Время можно выставить от 5 минут до 90 минут. Время задается при помощи RC-цепи, переменным резистором, поэтому точность не калиброванная.

Как работать с таймером

Особенностью таймера является его полное отключение от электросети ПО окончании заданного временного интервала, и гальваническая развязка его схемы от электросети.

Так же, следует заметить, что источником питания электронной схемы таймера служит готовый компактный импульсный блок питания с выходным напряжением 5V, предназначенный для зарядки аккумуляторов сотовых телефонов.

Работают с данным таймером следующим образом. Сначала, переменный резистор, служащий для установки временного интервала устанавливают в нужное положение.

Затем, подключают нагрузку, включают таймер в электросеть, и после этого нажимают пусковую кнопку. При этом происходит как включение самого таймера, так и нагрузки. Что индицируется светодиодом.

Далее, таймер начинает отсчет времени, и как только оно истекает, он отключается нагрузку от сети и самого себя тоже.

Как уже сказано, время задается переменным резистором в пределах от 5 минут до 90 минут. Хотя, можно выбрать и другие пределы, или сделать установку времени фиксированной (например, если нет возможности установить ручку-регулятор времени, а конкретное назначение прибора требует отработки только одного конкретного временного интервала.).

Принципиальная схема

На рисунке показана схема таймера. Таймер сделан на зарубежной микросхеме - счетчике CD4060B. Эта микросхема очень похожа на счетчик К561ИЕ16, но отличается от него наличием пары инверторов для схемы мультивибратора, который будет генерировать импульсы, поступающие по внутренним цепям микросхемы на вход её счетчика.

Частота работы встроенного мультивибратора микросхемы D1 определяется цепью R2-R4-C2. Резистор R1 стоит на входе первого инвертора мультивибратора.

Принципиальная схема таймера с реле для управления нагрузкой на 220В, использована CD4060

Рис. 1. Принципиальная схема таймера с реле для управления нагрузкой на 220В, использована CD4060.

В варианте, как на схеме, с регулируемой выдержкой времени должен быть переменный резистор R4, который нужно вывести наружу корпуса сетевого адаптера и снабдить оцифрованной ручкой или ручкой с меткой, а на корпусе вокруг неё сделать шкалу с метками в единицах времени. При указанных на схеме номиналах получается плавная регулировка примерно от 5 минут до 90 минут.

Изменив емкость С2, а так же сопротивление R2, R4 можно сделать любые другие пределы регулировки таймера (в разумных пределах, конечно).

А если нужно фиксированная временная выдержка, цепь из резисторов R2 и R4 нужно заменить постоянным резистором или сборкой из нескольких постоянных резисторов, такого сопротивления, которое требуется для задания нужного временного интервала. Либо резистор R4 сделать подстроечным.

Здесь коэффициент деления счетчика микросхемы 01 остается неизменный в процессе установки временного интервала, так как используется только один выход счетчика, самый старший.

Но можно сделать переключатель выходов и таким образом получить несколько пределов регулировки или несколько фиксированных значений временных интервалов, отличающихся друг орт друга на число, кратное двум.

Логический уровень со старшего выхода микросхемы D1 поступает на базу составного транзистор VТ1 проводимости р-п-р. При наличии логического нуля на выводе 3 D1 этот транзистор открывается и через него поступает питание на обмотку реле К1.

Единица же на выводе 3 D1 закрывает это ключ на VТ1 и выключает реле. Кроме того, при этом открывается диод VD1 который срывает генерацию встроенного мультивибратора микросхемы D1, оста-авливая таким образом отсчет времени.

Источником питания микросхемы D1 и реле К1 служит компактный импульсный блок питания с выходным напряжением 5V, обозначенный на схеме как А1.

ХЗ - этого его вилка для включения в электросеть напряжением 220V, а Х4 - это его выходной разъем-гнездо, предназначенный для подключения кабеля для зарядки сотового телефона. Как нагрузка, так и этот блоки питания, подключены к электросети через параллельно включенные кнопку S1 и контакты реле К1.1.

Кнопка S1 должна быть достаточно мощной, потому что в момент включения (запуска) таймера ток на нагрузку поступает именно через её контакты. И так, теперь чтобы включить нагрузку, нужно нажать кнопку S1. При этом через её контакты напряжение сети поступает на нагрузку и на вход импульсного блока питания А1.

На выходе импульсного блока питания А1 появится постоянное напряжение 5V, которое поступает на схему таймера. При помощи цепи предварительного сброса C1-R3 счетчик D1 будет гарантированно установлен в нулевое положение, на начало отсчета.

Ноль на старшем выходе счетчика D1 (вывод 3) откроет транзисторный ключ VТ1, и одновременно закроет диод VD1, который разрешит запуск встроенного мультивибратора микросхемы D1.

Через транзистор VТ1 поступит ток на обмотку реле К1 и его контакты К1.1 замкнутся, заблокировав (замкнув) кнопку S1. Теперь кнопку S1 можно отпустить, -нагрузка и таймер останутся включенными за счет контактов реле К1.1. О том, что таймер включен сигнализирует индикаторный светодиод HL1. С этого момента начинается отсчет времени.

Встроенный мультивибратор микросхемы D1 генерирует импульсы, частота которых предварительно установлена переменным резистором R4. Счетчик микросхемы D1 считает импульсы от этого мультивибратора. Через некоторое время, которое зависит от частоты этих импульсов, на выводе 3 D1 появляется логическая единица.

Мультивибратор блокируется диодом VD1. Ключ VТ1 закрывается и реле К1 отключает как таймер, так и нагрузку от сети. На этом работа заканчивается.

Чтобы повторить временной интервал нужно нажать S1.

S1 можно сделать как кнопку (без фиксации) и как выключатель. В первом случае все работает так, как сказано выше. Но если вместо неё поставить выключатель, то им можно будет отключать таймер, когда в этом нет необходимости, и нужно чтобы нагрузка работала постоянно.

То есть, когда S1 включен, нагрузка работает независимо от таймера, так как состояние контактов реле на его питание не влияет. Если же нужно запустить таймер, нужно выключить нагрузку и включить и снова выключить выключатель S1.

Антипов А. Л. РК-02-2019.


0 958 Таймеры и реле времени
таймер 220 Вольт
Оставить комментарий:

cashback