Универсальный программируемый таймер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

Таймер (см. рисунок) предназначен для включения и отключения от электросети (220 В) бытовых или промышленных электроприборов на заданные промежутки времени. Электроприборы подключают к выходной розетке таймера. Необходимое соотношение времени "работы" и "паузы" устанавливает пользователь при помощи двух программаторов, расположенных на верхней крышке таймера. Одним из программаторов (DD7, DD8) устанавливают время, в период которого нагрузка (Rн) подключена к сети ("работа"), другим (DD5, DD6) - период отключения нагрузки от сети ("пауза"). Соотношения времени "работы" и "паузы" (алгоритм) могут быть как одинаковы, так и различны.

(нажмите для увеличения)

Таймер может работать в цикличном режиме, когда периоды "работы" и "паузы" сменяют друг друга до тех пор, пока таймер подключен к сети. Если пользователю необходим лишь один цикл смены рабочих режимов, то тумблер SA2 следует переключить в правое по схеме положение. По истечении заданного времени подключения нагрузки к сети, таймер больше включаться не будет.

Начальный отсчет времени может начинаться как с "паузы", так и с "работы". Так, например, если необходимо, чтобы нагрузка была подключена к сети лишь через несколько часов после включения таймера, то тумблер SA3 следует перевести в правое по схеме положение.

Каждый из программаторов можно настроить на отсчет следующих отрезков времени: 20,48 с; 40,96 с; 1,37 мин, 2,73 мин; 5,46 мин; 10,92 мин; 21,65 мин; 43,69 мин; 1,46 ч; 2,91 ч; 5,83 ч; 11,65 ч; 23,3 ч; 46,6 ч (1,94 суток): 93,2 ч (3,88 суток). Устанавливая движки SA4 и SA5 определенным образом, можно задавать то или иное соотношение времени "работы" и "паузы" таймера.

После каждого включения таймера в электросеть начинается отсчет времени с начала (с нуля). Это же произойдет, если нажать кнопку "Сброс" (SA1) во время работы таймера.

Подключение и отключение нагрузки от сети осуществляется с помощью тиристора VS2. Включение конденсаторов С6, С7 параллельно тиристору позволяет использовать в качестве нагрузки приборы, содержащие значительную индуктивную составляющую (трансформаторы, электродвигатели и т.п.). Включенные конденсаторы нормализуют работу тиристора, благодаря чему на нагрузке выделяется напряжение строго синусоидальной формы без искажений и помех.

На случай аварийного отключения сетевого напряжения предусмотрена возможность резервирования электропитания "памяти" счетчиков таймера. Для этого к панельке-разъему (Х1, X2), расположенной на верхней крышке прибора, подключают батарейку типа "Крона" либо аналогичную аккумуляторную. Если исчезает, а затем возобновляется сетевое напряжение, то таймер начинает вести отсчет времени не с нуля, а от того момента, когда сетевое напряжение было отключено. Это особенно актуально при отсчетах длительных выдержек времени. При этом запрограммированное время срабатывания таймера сдвигается лишь на время, равное времени отсутствия сетевого напряжения. Батарейку устанавливают сразу же после подключения таймера к электросети (при этом она постоянно подзаряжается мизерным током) и снимают после его отключения от сети во избежание разряда.

Светодиод HL1 зеленого цвета сигнализирует о включении таймера в сеть. Светодиод HL2 красного цвета сигнализирует, что таймер находится в режиме "работа". В отсутствии свечения светодиода HL2 таймер находится в режиме "пауза".

Источник питания таймера бестрансформаторный однополупериодный с гасящими конденсаторами С1, С2 [1]. Выходное напряжение источника питания 9,8 В. Если тумблер SA2 установлен в режим "цикличный", а тумблер SA3 - в режим "с работы", то после включения таймера в сеть на входе DD1.3 устанавливается низкий логический уровень, а на выходе - высокий. Включенный тумблером SA3 коммутатор DA1.3 транслирует высокий уровень через диод VD16 на вход генератора, собранного на элементах DD3.3 и DD3.4. Генератор вырабатывает отпирающие импульсы, которые через спаренные буферные элементы DD4 и конденсатор С8 поступают на базу транзистора VT1, управляющего работой импульсного трансформатора Т1 и тиристором VS2. Таким образом, нагрузка на данном этапе оказывается подключенной к сети.

Одновременно выпрямленное диодом VD1 сетевое напряжение через гасящий резистор R2 поступает на вход 6 DD1.2 триггера Шмитта. Триггер срабатывает по каждой полуволне выпрямленного сетевого напряжения, формируя на своем выходе 4 прямоугольных импульса частотой 50 Гц. Эти импульсы поступают на счетный вход 10 счетчика DD7 [2]. Теперь время, в течение которого нагрузка будет подключена к сети, зависит от положения контактного движка SA5. Высокий логический уровень, поступивший с одного из выходов счетчиков DD7, DD8, через диод VD15 поступит на вход 12 триггера DD2.2. На его выходе 14 и на входе DD1.3 окажется высокий уровень, и нагрузка будет отключена от сети. Цепочка обратной связи R23 и VD12 "защелкивает" триггер в этом состоянии. Теперь высокий логический уровень через резистор R18 и открытый тумблером SA3 коммутатор DA1.1 транслируется на управляющий вход 12 коммутатора DA1.2, разрешая прохождение счетных импульсов через резистор R12 на счетный вход 10 счетчика DD5. С этого момента начинается отсчет времени "паузы", в течение которой нагрузка будет отключена от сети. Как только на одном из выходов счетчиков DD5, DD6, соединенного с контактным движком SA4, появится импульс высокого уровня, произойдет обнуление всех счетчиков по входам R.

Этот же импульс формирует на выходе 4 элемента DD3.2 низкий логический уровень, благодаря чему высокий уровень на триггере-защелке DD2.2 "сбрасывается" через диод VD17 на вывод 4 DD3.2. На входе элемента DD1.3 вновь устанавливается низкий логический уровень, и нагрузка Rн опять подключена к сети. Далее процесс повторяется.

При установке тумблера SA3 на начало работы "с паузы", в действие вступает цепочка из элементов DA1.4, DD1.4, DD3.1. Коммутатор DA1.3 выключен тумблером SA3, а коммутатор DA1.4, наоборот, включен.

После включения таймера в сеть, на выходе 14 триггера DD2.2 - низкий уровень. На выходе 3 элемента DD3.1 - также низкий уровень, и нагрузка Rн отключена от сети. Здесь, наоборот, отсчет времени "паузы" ведут счетчики DD7, DD8, а отсчет времени "работы" - счетчики DD5, DD6 (что следует не забывать учитывать при программировании). После отсчета времени "паузы" низкий уровень на триггере DD2.2 сменится высоким. Логический уровень на выходе 3 DD3.1 также станет высоким, и нагрузка будет подключена к сети.

В то же время высокий уровень с выхода 3 DD3.1 через диод VD13 поступит на управляющий вход 13 коммутатора DA1.1. Коммутатор разрешит трансляцию высокого уровня с триггера-защелки DD2.2 на управляющий вход 12 коммутатора DA1.2, который станет пропускать счетные импульсы с элемента DD1.2 на счетный вход

С счетчика DD5. Начнется отсчет времени "работы", по окончании которой высокий уровень, поступивший на движок SA4, сбросит все счетчики на ноль по входам R, а элемент DD3.2 сбросит на низкий уровень триггер-защелку DD2.2. При этом если тумблер SA2 находится в положении "однократный", то этот же высокий логический уровень, поступивший через диод VD11, "защелкнется" на триггере DD2.1 и, минуя диод VD9, будет постоянно присутствовать на входах сброса R всех четырех счетчиков, блокируя их работу. И пока таймер включен в сеть или установлена реервная батарейка GB1, нагрузка Rн больше подключаться к сети не будет. А если тумблер SA2 установлен в положение "цикличный", то процесс смены фаз "паузы" и "работы" будет продолжаться.

В качестве сердечника импульсного трансформатора Т1 использован отрезок феррита, длиной около 20...25 мм и диаметром 8 мм (из ферритового сердечника магнитной антенны радиоприемника). Первичная обмотка содержит 100 витков обмоточного провода ПЭВ-2 диаметром 0,2...0,3 мм, вторичная обмотка - 40 витков того же провода

Тиристор VS2 и диоды выпрямительного моста VD19-VD22 следует установить на радиаторы, площадь которых зависит от предполагаемой мощности подключаемой нагрузки Rн. Исходя из этих же соображений, следует выбрать тип тиристора VS2 и диодов выпрямительного моста. Цепочка С9, R26, С10 предотвращает проникновение в сеть помех от работы тиристора.

В связи с тем, что контакт Х2 резервного питания находится снаружи прибора и гальванически не развязан с сетью, то в целях электробезопасности особое внимание следует уделить защитным элементам - резистору R19 и диоду VD6. Максимальное допустимое обратное напряжение диода должно быть не менее 500 В, а сопротивление резистора R19 - не менее 30 кОм с максимальной мощностью рассеивания 0,5...1 Вт.

В качестве программаторов можно применить малогабаритные многоконтактные переключатели либо использовать съемные перемычки между контактами SA4, SA5 и выходными шинами счетчиков.

Для устранения влияния паразитных емкостей и индуктивностей следует помнить, что сигнальные дорожки на плате должны быть как можно меньшей длины и ширины, а дорожки шин питания микросхем лучше изготовить более широкими.

Форма счетных импульсов на всех участках их следования должна быть прямоугольной с крутым фронтом и срезом, что следует проверить с помощью осциллографа. Если обнаружится какое-либо искажение формы импульсов, то этот участок следует соединить с общей шиной прибора через резистор сопротивлением около 150 кОм.

Следует отметить, что режим "однократный" можно применить лишь тогда, когда тумблер SA3 установлен в положение "с паузы". Однако при необходимости начального цикла "с работы" этот недостаток практически устраняется, если длительность паузы сделать минимальной, т.е. 20,5 с. По истечении этого короткого промежутка времени, нагрузка будет подключена к сети на заданный срок, после которого больше включена не будет.

Литература:

1. Цесарук Н. Уменьшение потерь в бестрансформаторном выпрямителе//Радиолюбитель. - 2000. - №1. - C.18.
2. Алексеев С. Применение микросхем серии К561//Радио. - 1987. - №1. C.43.

Автор: О.Р. Кондратьев

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Луч притягивает предметы 24.01.2013 Группа физиков под руководством Павла Земанека (Pavel Zemanek) из Института научных инструментов при Академии наук Чехии в Брно разработала экспериментальный прототип такого прибора, способного притягивать и перемещать микрочастицы достаточно больших размеров. Как отмечают исследователи, на сегодняшний день существует несколько теоретических подходов к созданию притягивающего луча. Часть из них основывается на уже существующих наработках в области оптической манипуляции материей, таких как "световые щипцы" или оптические ловушки. Другие используют лазерный луч, "закрученный" особым образом, или же комбинацию из нескольких потоков света. Земанек и его коллеги использовали последний подход. По их словам, он позволяет захватывать довольно крупные частицы, чьи размеры могут достигать 300-400 нм. Это выгодно отличает его от других видов "притягивающих лучей", способных перемещать лишь отдельные атомы или наночастицы размером в единицы нанометров. Изобретение Земанека и его коллег состоит из двух лазеров, специального зеркала и компьютера, управляющего поляризацией и другими характеристиками излучателей. В данном случае зеркало не является обязательным компонентом, однако оно помогает притягивающему лучу поднимать захваченные объекты, тем самым увеличивая их максимально возможную массу. Во время работы прибора лучи лазера со специально подобранной частотой и поляризацией захватывают исследуемую частицу. В этот момент их поляризация и некоторые другие характеристики лазерного луча остаются одинаковыми, в результате чего положение частицы фиксируется. Для перемещения частицы в произвольном направлении ученые меняют поляризацию луча и положение одного из лазеров. Группа Земанека проверила работу своего изобретения, попытавшись "поймать" и сдвинуть один из нескольких шариков из полистирола диаметром от 100 до 410 нм, плавающих в воде. По словам физиков, их изобретение хорошо проявило себя - в среднем, ученым удавалось сдвинуть шарик на 25-30 мкм от его первоначальной позиции. Этот результат является рекордом для устройств подобного рода. Как утверждают ученые, дальность транспортировки можно легко увеличить, повысив мощность лазерного луча. Авторы статьи продолжили эксперимент, отсортировав шарики по размеру. Земанек и его коллеги предполагают, что данное устройство в его нынешнем виде можно уже использовать в качестве одного из компонентов микроскопов, позволяющего ученым ловить отдельные частицы материи или живые клетки и перемещать их в нужном направлении. Кроме того, дальнейшее развитие этой технологии может стать основой для "космических" притягивающих лучей, при помощи которых космонавты будут захватывать неисправные спутники или фрагменты астероидов.

Другие интересные новости:

▪ Вкус вируальной реальности

▪ Компактная система Axiomtek AIE100-903-FL-NX

▪ Протонный транзистор

▪ Защищенный смартфон Dewalt MD501

▪ Демодуляторы квадратурно-модулированной фазовой модуляции ZL10313

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Культурные и дикие растения. Подборка статей

▪ статья Мотоблок с тележкой. Чертеж, описание

▪ статья На скольких островах расположена Венеция? Подробный ответ

▪ статья D-триггер. Радио - начинающим

▪ статья Автомат для зарядки аккумуляторных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Флаги всех наций. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026