Простой таймер на микросхеме со звуковым сигналом для паяльника на 220В
После ремонта аппаратуры или по окончании «сеанса» радиолюбительского творчества, паяльник легко забыть выключить. И он может оставаться нагретым сутками. Это не только приводит к быстрому износу паяльника, выгоранию его жала, но и может привести к пожару.
Здесь описывается схема несложного прибора, который выключает паяльник через каждые 40-60 минут после его включения. Предварительно, за одну-две минуты до выключения включая звуковой сигнал. Если паяльник еще нужен достаточно отреагировать на этот звук нажатием одной кнопки, и отсчет времени начинается снова.
Такого рода схемы обычно строят либо на основе микроконтроллера, либо на основе многоразрядного двоичного счетчика. Но здесь используется микросхема К561ТЛ1, в которой есть четыре элемента 2И-НЕ с эффектом триггера Шмитта. При этом время задается RC-цепью из конденсатора большой емкости и высокоомного резистора.
Принципиальная схема
В данном случае, это цепь из конденсатора С1 и резистора R1. Хочу заметить, что такому способу свойственны недостатки, один из которых состоит в том, что сопротивление резистора RC цепи оказывается близким к сопротивлению утечки конденсатора.
Рис. 1. Принципиальная схема таймера со звуковым сигналом для паяльника на 220В.
И если ток через резистор окажется меньше тока утечки, могут возникнуть проблемы с работой схемы, работающей на зарядку конденсатора, когда сопротивление резистора включено последовательно сопротивлению утечки конденсатора.
Здесь, чтобы избежать этой проблемы, выбран способ работы не на заряд, а на разряд конденсатора. В этом случае резистор включается параллельно конденсатору, и при использовании конденсатора со значительным током утечки схема работает, только временной интервал получается меньше.
Запуск таймера производится нажатием кнопки S1. При этом происходит зарядка конденсатора С1 через кнопку и токоограничивающий резистор R4. Отсчет времени начинается с момента отпускания кнопки. Кстати, первоначально, хотелось сделать так, чтобы кнопка S1 была связана с подставкой паяльника. Так, чтобы она замыкалась каждый раз при поднятии паяльника с подставки.
Но, практически это получилось не надежно, поэтому было принято решение нажимать кнопку пальцем.
И так, конденсатор С1 заряжен, значит напряжение на входах логического элемента D1.1 соответствует логическому нулю. На его выходе появляется логическая единица, которая через диод VD1 и резистор R2 быстро заряжает конденсатор С2.
На входах элемента D1.2 устанавливается напряжение логической единицы. Так же. единица устанавливается и на выходе элемента D1.3.
Она поступает на базу транзисторного ключа на VT1. Он открывается и подает питание на обмотку реле К1, которое своими контактами К1.1 включает паяльник.
Ноль, так же поступает и на вывод 12 D1.4, поэтому мультивибратор на D1.4 заблокирован, и пьезоэлектрический звукоизлучат*ль F1 не звучит.
Конденсатор С1 постепенно разряжается через резистор R1 и собственный ток утечки. В какой то момент напряжение на нем снижается на столько,что напряжение на входах логического элемента D1.1 и входе D1.4 становится на уровне логической единицы.
Это приводит, во-первых, к тому, что запускается мультивибратор на элементе D1.4 и пьезоэлектрический звукоизлучатель F1 начинает звучать, привлекая к себе внимание, сообщая таким образом, что скоро паяльник будет выключен. А во-вторых, на выходе D1.1 возникает логический ноль. И конденсатор С2 начинает медленно разряжаться через резистор R3 и собственный ток утечки.
Как только напряжение на конденсаторе С2 опускается до уровня логического нуля, на выходе логического элемента D1.2 устанавливается единица, а на выходе D1.3 - ноль. Транзистор VТ1 закрывается и реле К1 своими контактами К1.1 выключает паяльник.
Звучать F1 будет продолжать и после выключения паяльника, это нужно чтобы все же привлечь внимание, и побудить человека выключить все это, вместе с паяльником, из электросети.
Источник питания схемы - бестрансформаторный, по простой схеме, состоящей из гасящего избыток напряжения конденсатора С5, выпрямителя - стабилизатора на диоде VD3 и стабилитроне VD4, и сглаживающем пульсации конденсаторе С3.
Практически, реактивное сопротивление конденсатора С5 вместо со стабилитроном VD4 образует параметрический стабилизатор положительной полуволны, потому что на отрицательной полуволне стабилитрон VD4 включен в прямом направлении работает как диод.
Далее, ограниченные по амплитуде положительные полуволны через диод VD3 поступают на конденсатор С3, на котором накапливается постоянное напряжение около 12V. Вот этим напряжением и питается схема.
Детали
Реле К1 относительно маломощное, его обмотка имеет сопротивление 70 Ом. Но мощность контактов (SA при напряжении 220V) более чем достаточна для питания паяльника. Данное реле можно заменить любым с аналогичными параметрами.
Пьезоэлектрический звукоизлучатель F1 неизвестной марки, потому что на нем нет вообще никакой маркировки. Но внешне он очень похож на звукоизлучатели, применяемые в мультиметрах. По всей видимости, подойдет любой пассивный пьезоэлектрический звукоизлучатель.
При выборе конденсаторов С1 и С2 нужно учитывать ток утечки. Конденсаторы с большим током утечки тоже работать будут, но временной интервал может значительно уменьшиться.
Лыжин Р. РК-03-2020.
- PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН.
- Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет.
- Проекты с открытым исходным кодом - доступ к тысячам открытых проектов в сообществе PCBWay!
- Электронный блок зажигания (КТ805, КТ818)
- Звуковой сигнализатор состояния фар для автомобиля
- Схема реле времени с выдержкой до 30 минут (КП301)
- Автоматическое включение проточного водонагревателя
Вариант печатной платы - Скачать.
Замена элементов: Если максимальный ток через реле К1 при напряжении 12 В не превышает 30 мА, то для С5 достаточно ёмкости 0,47 мкФ.
Размер печатной платы 70 х 45 мм.
Перечень элементов: