Прерыватель питания +5В для перезагрузки устройств


Некоторые цифровые устройства, рассчитанные надлительную непрерывную работу, бывает, что склонны к зависанию. Например, это касается недорогих цифровых видеокамер для видеонаблюдения, которые могут работать самостоятельно, и пишут видео на установленную в них microSD карту.

Для того чтобы привести такую видеокамеру в рабочее состояние достаточно на несколько секунд отключить питание. После возобновления питания камера перезагружается и продолжает дальше работать.

Если до момента прерывания питания камера не зависла, то и потери информации большой не будет, потому что при отключении питания камера завершает текущий видеофайл.

Чтобы не выполнять перезагрузку камеры вручную, путем выключения пятивольтового сетевого блока питания из электророзетки на несколько секунд, было решено сделать простое автоматическое устройство, которое, примерно, через каждые 8 часов должно прерывать питание камеры на 8-12 секунд.

Принципиальная схема

Устройство выполнено по предельно простой схеме на одной микросхеме CD4060B и не требует программирования. Микросхема CD4060B состоит из двоичного 14-разрядного счетчика и двух инверторах, включенных последовательно с его счетным входом, которые можно использовать для мультивибратора. На этих инверторах и собран задающий мультивибратор, его внешними цепями являются C2-R1-R2.

Они задают частоту около 0,3 Гц. При такой частоте, если счетчик работает от нуля, логическая единица на его самом старшем выходе (выводе 3) появится через 27307 секунд.

То есть, примерно через 7 часов 40 минут. Конечно, это время сильно зависит от RC-цепи C2-R1, и, например, подбором сопротивления резистора R1 может быть значительно уменьшено или увеличено.

При этом, нужно учитывать что большой точности от данного устройства ждать не следует, потому что время зависит от RC-цепи, а не от кварцевого резонатора.

Впрочем, в данном случае, большой точности и не требуется, ведь задача данного устройства в том, чтобы хотя бы три раза в сутки перезагрузить камеру.

Схема прерывателя питания для перезагрузки устройств питающихся от +5В

Рис. 1. Схема прерывателя питания для перезагрузки устройств питающихся от +5В.

И так, за исходное состояние возьмем обнуление. После обнуления на всех выходах счетчика нули, в том числе и на самом старшем выходе (вывод 3).

Это значит, что полевой транзистор VТ1 закрыт, и через нормально замкнутые контакты реле К1 напряжение 5V от входного разъема Х1 поступает на выходной разъем Х2, а с разъема Х2 оно уже поступает на видеокамеру.

Счетчик работает, его состояние постепенно меняется, и примерно, через 8 часов после очередного обнуления на его старшем выходе (выводе 3) появляется логическая единица.

Она поступает на затвор VТ1, который открывается и подает ток на обмотку реле К1. Реле К1 размыкает свои нормально замкнутые контакты и подача тока от разъема Х1 на разъем Х2 прекращается.

Но это не все, единица с вывода 3 D1 поступает еще и на резистор R3, и начинает через него медленно заряжать конденсатор C3. Примерно через 8-12 секунд напряжение на C3 достигает порога логической единицы, и обнуляет счетчик, потому что напряжение с C3 поступает на вход «R» счетчика, предназначенный для его обнуления.

В этот момент напряжение на выводе 3 счетчика D1 падает до логического нуля, транзистор VT1 закрывается, и реле К1 опять подает ток с разъема Х1 на разъем Х2.

Через, примерно, 8 часов все снова повторяется. Время, в течение которого питание на камеру не подается, зависит от цепи C3-R3, потому что эта цепь задерживает обнуление счетчика после достижения им числа 8192.

Цепь из диода VD1 и резистора R6 служит для ускоренной разрядки конденсатора C3 после обнуления счетчика. Цепь R4-C1 служит для предотвращения сбоев в работе счетчика от помех и выбросов по питанию, которые могут возникать от срабатывания реле и от отключения и подключения камеры.

Резистор R5 служит для служит для предотвращения сбоев в работе счетчика от импульсов тока зарядки емкости затвора полевого транзистора.

Детали

Реле К1 может быть любым реле с переключающими контактами и обмоткой на 5V. Транзистор 2N7002 можно заменить на 2N7000 или КП501, КП505. Диоды 1N4148 можно заменить на КД521, КД522.

Такую же схему можно использовать и для прерывания напряжения питания 12V, например, если зависающее устройство питается таким напряжением.

В этом случае нужно только заменить реле К1 на реле с обмоткой на 12V или последовательно обмотке К1 включить резистор, на котором будет падать избыток напряжения. Например, если это реле BS-115C с обмоткой на 5V, то последовательно его обмотке, для работы на напряжении 12V нужно будет включить резистор на 100 ом.

Схема работает и без налаживания. Но если требуется, можно подбором цепи С2-R1 изменить интервал периодичности прерывания питания, а подбором цепи C3-R3 изменить продолжительность прерывания питания.

Глебычев Н. А. РК-02-2020.


1 327 Электронные переключатели
таймер реле времени коммутатор нагрузки выключатель нагрузки
Оставить комментарий:

cashback