Вся бібліотека >>>

Зміст книги >>>

  

Техніка і електроніка

 

Електронні пристрої для будинку


 

4. Таймерний перемикач

  

 

Існує багато різноманітних областей застосування, де потрібні тимчасові перемикачі (таймери) з періодом перемикання від кількох секунд до кількох хвилин. Найбільш цікавими є пристрої, в яких перемикач не споживає струму в режимі очікування, т. тобто в періоди часу від моменту автоматичного вимикання до моменту наступного включення. Типовим прикладом є освітлювальне обладнання, встановлене на дачі або в гаражі. Ліхтар, включений з допомогою такого перемикача, залишається в робочому стані досить тривалий час, необхідне для того, щоб дістатися до будинку або автомобіля. Перевага батарейних джерел живлення порівняно з мережевим також очевидно, так як батарейні джерела живлення дозволяють використовувати більш дешеві елементи проводки і кнопкові пристрою. Такі перемикачі також знайдуть застосування для освітлення на нетривалий час місць громадського користування або для підтримання фар автомобіля включеними протягом однієї або декількох хвилин для освітлення садової доріжки, що веде до будинку.

-Таймери з періодом виключення до однієї секунди являють собою нескладні схеми, які збираються з використанням конденсатора, резистора і відповідної критичної схеми. Для побудови цифрових пристроїв з періодом перемикання до десяти і більше хвилин потрібні вже генератори і многокаскадные дільники. Крім цих двох типів пристроїв є велика група різноманітних таймерів, що представляють собою як прості схеми, що використовують ЛЗ-ланцюжки на електролітичних конденсаторах, так і більш складні і точні, що використовують цифрові елементи. Однак елементи затримки часу на електролітичних конденсаторах не зовсім виправдовують себе з двох причин. По-перше, такі конденсатори мають струми витоку, які змінюються в процесі тривалої експлуатації і можуть істотно впливати на загальний зарядний або розрядний струм таймерної схеми. По-друге, ємність таких конденсаторів може відхилятися на-5СН-+100% від номінального значення. З появою інтегральних мікросхем на КМОП-структури, що володіють надзвичайно високим вхідним опором, стало можливим застосування неэлектролитических конденсаторів і резисторів з більш високим опором. Найбільш придатними є плівкові конденсатори або конденсатори з органічним діелектриком (наприклад, полістирольні, полікарбонатні) ємністю близько 1 мкФ. Слід зазначити, що полікарбонатні конденсатори мають менші розміри, тому вони і були вибрані для даного пристрою. Оскільки в нашому пристрої швидкість заряду конденсатора повинна бути змінені, а змінні резистори, які використовуються для цієї мети, в даний час мають опором не більше 2,2 МОм (що явно недостатньо), доцільно заряджати конденсатор поступово, поступово, з допомогою генератор, який генерує короткі імпульси з частотою приблизно два імпульсу в секунду. При зміні тривалості вихідних імпульсів змінюється загальна швидкість заряду конденсатора, таким чином, змінюється період перемикання таймерного пристрою. Побудований на такому принципі таймер надійний у роботі і має точними і відтворюваними характеристиками. Кілька таких схем використовується і ст. роботі інших пристроїв, розглянутих у цій книзі.

На рис. 4.1 показана схема таймера. Елементи А і КМОП мікросхеми з'єднані між собою за схемою генератора з робочою частотою автоколивань приблизно 2 Гц. Припустимо, що конденсатор С2 тільки що розрядився, в цьому разі входи елемента З перебуватимуть у стані логічного 0, а його вихід - у стані логічної 1. При цьому на вході елемента А встановлюється високий рівень логічної 1) і генератор збуджується. Поки вихід елемента А в стані логічної 1, діод VD1 знаходиться у провідному стані, а змінний резистор RP1 управляє струмом, що заряджає конденсатор С1. Коли вихід елемента А в стан логічного 0, струм проходить тільки через резистор R3. Таким чином, вихідний сигнал являє собою послідовність коротких позитивних імпульсів, тривалість яких регулюється змінними резистором RP1. Резистор R1 генератора автоколивань перешкоджає проходженню струму від конденсатора С1, обмежуючи вхідний струм елемента А. Діод VD1 виконує роль розв'язує елемента вхідних і вихідний ланцюгів цього елемента. Позитивні імпульси через резистор R6 і діод VD2 заряджають конденсатор С2 до тих пір, поки не буде досягнуто порогове значення напруги спрацьовування на вході елемента С. При досягненні порогу спрацьовування елемент змінює свій стан. Його вихід переходить в стан логічного 0, а вихід елемента А продовжує залишатися в стані логічної 1, при цьому зарядка конденсатора С2 швидко завершується. Елемент D1 інвертує і підсилює сигнал, який потім надходить на вхід складових транзисторів VT2 і VT3, що забезпечують достатню посилення по потужності для спрацьовування реле К. Діод VD3, конденсатор СЗ і резистор R7 призначені для усунення деренчання реле, що виникає в момент проходження через нього робочого струму. Транзистор VT1, включений між конденсатором С2 і кнопкою . Цуск призначений для розряду цього конденсатора, він усуває небажані явища, які можуть бути викликані проходженням струмів витоку через довгі провідники.

Конструкція схеми, представленої на рис. 4.2, досить проста. В ній 29 розрізів і 15 перемичок. На платі з 24 мідними смугами на 37 отворів у кожній всі елементи схеми розташовуються ближче до однієї сторони, на вільному місці розміщується реле. В схемі може бути використана будь-яка реле з робочою напругою 6 Ст. Якщо реле не уміщається, то використовується додаткова плата, що має 24 смужки з 50 отворами. Змінний резистор RP1 включається в схему таким чином, щоб при обертанні його ручки за годинниковою стрілкою його опір зменшувався, а час перемикання збільшувалася. Схема забезпечує затримку за часом від 20 с до 2 хв.

    

 «Електронні пристрої для дому» Наступна сторінка >>>

 

Інші книги розділу: Довідник з ремонту побутової техніки Холодильники: ремонт, експлуатація "Технічна творчість"