Таймер на один или два часа, управление нагрузкой на 220В
Назначение этого таймера в ограничении продолжительности работы нагрузки временем в один или два часа, в зависимости от положения его переключателя.
Этот таймер, например, может выключать телевизор или радиоприемник, если пожилой человек, страдающий бессонницей лучше засыпает под их работу. Возможны и другие сферы применения, да и временные интервалы при налаживании можно переделать в очень широких пределах.
Принципиальная схема
Таймер построен на основе микросхемы CD4060B, содержащей 14-разрядный двоичный счетчик и инверторы для построения тактового мультивибратора. Сейчас это наиболее удобная база для построения такого устройства, потому что требуется минимум навесных элементов и не требуется никакого программирования.
Рис. 1. Принципиальная схема таймера на один или два часа, управление нагрузкой на 220В.
Мультивибратор настроен на работу на частоте 1,14 Гц. при этом логическая единица на выходе 13-го разряда (вывод 2) появляется через час после обнуления счетчика, а на выходе 14-го разряда (вывод 3) через два часа после обнуления.
При налаживании частота мультивибратора устанавливается как можно точнее при помощи подстроечного резистора R2 Это удобнее делать при помощи секундомера. наблюдая за логическим уровнем на выводе 4 D1. При правильной настройке там уровень должен меняться через каждые 28 секунд.
Для подачи питания на нагрузку служит электромагнитное реле К1 Применение реле по сравнению с полупроводниковыми коммутационными элементами, лучше тем, что при этом никак не искажается форма переменного напряжения, поступающего на нагрузку. Это особенно важно при управлении питанием электронных приборов.
Источник питания построен по простой схеме на гасящем конденсаторе, хорошо себя зарекомендовавшей во многих китайских автоматических выключателях и дистанционных переключателях. Напряжение от электросети через конденсатор С5 поступает на выпрямительный мост на диодах VD3-VD6.
На выходе моста включен стабилитрон средней мощности VD2 на напряжение 12V и конденсатор С4, сглаживающий пульсации. В результате, реактивное сопротивление конденсатора С5 совместно со стабилитроном VD2 образует параметрический стабилизатор, дающий на выходе 12V. При этом, конденсатор С5 не греется, как если бы на его месте был бы постоянный резистор, потому что на реактивном сопротивлении тепловая мощность не выделяется.
В момент включения устройства в сеть конденсатор С1 обнуляет счетчик D1 чтобы начать запуск таймера. Это же происходит и нажатием кнопки S1. После того как счетчик обнулен, на всех его выходах устанавливаются логические нули.
В том числе и на выводах 2 и 3. Ноль с выхода счетчика через S2 проходит на затворы двух транзисторов VT1 и VT2. Транзистор VT2 закрывается, и на затвор VT3 проходит открывающее напряжение через резистор R6. VT3 открывается, и подает ток на обмотку реле К1.
Его контакты включают нагрузку. А транзистор VT1 закрывается, и перестает мешать работать мультивибратору микросхемы D1. Теперь мультивибратор начинает работать.
Через час на выводе 2 D1 возникает напряжение логической единицы. Если S2 находится в показанном на схеме положении, то это напряжение поступает на затворы VT1 и VT2. Эти транзисторы открываются. Транзистор VT1 замыкает вход первого инвертора мультивибратора микросхемы D1 на общий нуль, и этим не дает мультивибратору работать.
Поэтому счетчик далее не считает, а замирает в этом состоянии. А транзистор VT2 замыкает на общий нуль затвор транзистора VT3, чем закрывает его. Ток на обмотку реле перестает поступать, и реле выключает нагрузку.
Если переключатель S2 в нижнем по схеме положении, то единица на выводе 3 D1 появляется через два часа после сброса счетчика. И тогда, через два часа, нагрузка выключается, а мультивибратор микросхемы D1 блокируется.
Резистор R8 нужен для разрядки конденсатора С5, без него, если прикоснуться к вилке после выключения её из сети 220V, может и немного «тряхонуть».
Детали и налаживание
Реле К1 - WANJIA118-1C с обмоткой на напряжение 12V, сопротивление обмотки 250 Ом. Можно применить любое другое аналогичное реле, сейчас их очень много, самых разных марок и типов, но по сути, одно и тоже. Транзисторы можно заменить на КП501. Стабилитрон 1N4742A можно заменить на две штуки Д814Д, включенных параллельно друг другу.
Или другим стабилитроном на 12V мощностью не ниже 1W. Конденсаторы C3, С4 на напряжение 16V (или не ниже 12V).
О налаживании сказано выше, - подстроить R2, чтобы состояние на выводе 4 D1 менялось через каждые 28 секунд.
Монтаж выполнен в покупном комплекте, состоящем из пластмассового корпуса размерами 124 х 72 х 30 мм и макетной печатной платы, в нем расположенной. На крышку корпуса установлена стандартная розетка для наружной проводки. А так же. кнопка S1 и тумблер S2.
Щербак А. А. РК-09-19.