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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Стук клавиш как личная метка 26.09.2006 Американские ученые придумали новый способ идентификации пользователей компьютера. Тринадцать лет тому назад доктор Маркус Браун из Алабамского университета вместе со своим студентом-дипломником придумал систему опознавания человека по его почерку при работе за клавиатурой. Для этого была составлена программа нейронной сети, которая не только очень точно измеряет интервалы времени, которые человек тратит на то, чтобы нажать и отпустить клавишу, но и умеет делать соответствующие выводы. Этот метод ученые запатентовали и успешно о нем забыли. Однако в 2004 году в университете появился Центр коммерциализации технологий. "Мы хотим добиться, чтобы сотрудники университета были уверены: даже не самый значительный результат будет замечен и по достоинству оценен, причем не один раз" - так сформулировал основной лозунг центра вице-президент университета по исследованиям доктор Кейт Мак-Дауэл. В полном соответствии с этой идеей, сотрудники центра сумели найти покупателей на патент Маркуса Брауна, и тот, вместе со своим бывшим студентом, получили по 15 700 долларов. "Честно говоря, я никогда не предполагал, что идея, которой мы занимались в качестве развлечения, способна принести столь весомый результат", - говорит ученый.

Другие интересные новости:

▪ Переносная портативная радиолокационная станция

▪ Универсальный контроллер питания для мобильных приложений

▪ Смартфон заряжается 10 минут и работает целый день

▪ Создан материал, излучающий узкий спектр света при нагревании

▪ Органические светодиоды резко подешевеют

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тока, напряжения, мощности. Подборка статей

▪ статья Тиристоры и динисторы. Справочник

▪ статья Что такое атмосфера Земли? Подробный ответ

▪ статья Липа сердцевидная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Дрель меняет обороты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карандаш проходит сквозь платок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026