Электронный выключатель с таймером (К561ИЕ8, IRF520)
Этот электронный выключатель управляется одной кнопкой. В пределах управления им три нажатия. Если он был в выключенном состоянии, то первое нажатие переводит его во включенное состояние с таймером, выключающим его через некоторое время, задаваемое переменным резистором. Например, если нужно включить на время освещение, чтобы оно потом само выключилось.
Если нажать кнопку еще раз, выключатель включается в состояние без таймера. То есть, включенным будет сколько угодно долго. И третье нажатие кнопки - это выключение.
Таким образом, из выключенного состояния, чтобы включить с таймером, нужно нажать кнопку один раз. Чтобы включить на неограниченное время нужно нажать кнопку два раза. Для выключения нажать кнопку третий раз.
Если выключатель находится во включенном с таймером состоянии, то чтобы его выключить ранее, чем сработает таймер, нужно нажать кнопку два раза.
Выключатель может управлять низковольтной нагрузкой, питающейся постоянным током, например, это может быть осветительная система на основе светодиодной ленты.
Принципиальная схема
Схема построена на одной микросхеме -десятичном счетчике К561ИЕ8. Путем соединения его третьего выхода с обнуляющим входом (через диод VD1) счет счетчика ограничен до трех.
Рис. 1. Принципиальная схема электронного выключателя с таймером (К561ИЕ8, IRF520).
Орган управления - кнопка S1. При её нажатии на счетный вход счетчика поступает логическая единица. При отжатии -ноль.
Таким образом, нажатие и отпускание кнопки формирует один импульс. Всем кнопкам свойственен дребезг контактов, при котором формируется множество коротких импульсов. Чтобы они не сбивали работу счетчика, в схеме есть цепь R1-C1-R2, подавляющая импульсы от дребезга контактов.
Выключенное состояние, это когда сметчик D1 находится в нулевом положении. На всех его выходах ноль, На затворе полевого транзистора VT1 нулевое напряжение. Он закрыт, и нагрузка, подключенная к его стоку выключена.
При первом нажатии и отпускании кнопки S1 на вывод 13 D1 поступает один импульс, и счетчик переходит в состояние «1». Теперь на его выводе 2 логическая единица. Диод VD3 открывается, и через него и резистор R8 на затвор VT1 поступает открывающее напряжение.
Транзистор открывается, и включает нагрузку.
В то же время, единица с вывода 2 D1 через резисторы R5 и R6 начинает медленно заряжать конденсатор C3. Через некоторое время, зависящее от сопротивления резистора R6, конденсатор C3 заряжается до напряжения логической единицы. Это напряжение через R3 поступает на вывод 15 D1 и обнуляет счетчик.
Схема возвращается на исходную позицию, когда транзистор VT1 закрыт.
Теперь рассмотрим случай, когда схема находилась в выключенном состоянии, но кнопку нажали два раза. На вход счетчика поступает два импульса.
И счетчик переходит в состояние «2». В этом состоянии логическая единица с вывода 4 D1 через диод VD4 поступает на затвор VT1. Транзистор открывается, включает нагрузку.
Но, на выводе 2 D1 логический ноль, поэтому, конденсатор C3 не заряжается через R5 и R6. и отсчет времени не происходит. В таком положении транзистор VT1 открыт неограниченное время.
Третий случай, - если кнопку S1 нажали два раза, когда схема была в состоянии таймера или один раз, когда схема была в состоянии неограниченного по времени включения нагрузки. В этом случае счетчик переходит в состояние «3». И логическая единица через диод VD1 поступает на вывод 15 D1. обнуляя счетчик.
Схема возвращается в исходное состояние, транзистор VT1 закрывается.
Детали
С выходным транзистором IRF520 схема может управлять нагрузкой, потребляющей ток до 9А и питающейся напряжением до 100V. Если нужен более высокий ток, нужно применить соответствующий транзистор.
Например, если взять транзистор IRF3710, то ток нагрузки будет возможен до 57А, а напряжение до 100V.
Крикунов Ю. РК-09-22.