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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Зарядка элетромобиля за считанные минуты 03.06.2025 В условиях, когда традиционная зарядка электромобилей требует значительного времени и инфраструктуры, китайские производители делают ставку на совершенно иной подход - быструю замену аккумуляторов. Эта технология уже начала преобразовывать рынок, обещая значительно сократить время обслуживания электромобилей и сделать их эксплуатацию более удобной. Хотя еще несколько лет назад идея сменных батарей казалась экзотикой, а попытки Tesla в этом направлении остались экспериментальными, сегодня Китай делает эту концепцию массовой. На передовой - компания Nio, которая уже внедрила тысячи станций автоматической замены аккумуляторов по всей стране и активно продвигается в Европу. Но лидерство уже делит и другой крупный игрок - Changan Automobile, который сделал громкое заявление, представив тысячу новых электроседанов Oshan 520, специально разработанных для использования сменных блоков. Сердцем этой технологической трансформации стали аккумуляторы Choco-SEB от компании CATL - крупнейшего мирового производителя батарей для электромобилей. Эти модули можно менять на специально оборудованных станциях менее чем за две минуты - точнее, за 100 секунд. Это даже быстрее, чем заправка бензинового автомобиля. Уже сейчас в городе Чунцин функционируют 34 такие станции, а к концу 2025 года планируется открыть тысячу пунктов в 31 китайском городе. Интересно, что производительность каждой из станций впечатляет: они способны проводить до 822 замен в сутки. Это делает систему особенно привлекательной для такси-сервисов, где простой на зарядке критически снижает рентабельность. Благодаря быстрой замене батарей водитель может вернуться на линию практически мгновенно, не теряя времени на привычную подзарядку, которая даже на скоростных зарядках требует от 30 минут до часа. Модель Oshan 520 получила аккумулятор емкостью 56 киловатт-часов, обеспечивающий до 515 километров пробега без подзарядки. Хотя характеристики этой машины можно назвать умеренными, ключевое преимущество кроется в совместимости с новой инфраструктурой. В условиях плотного городского движения и постоянной занятости, особенно у водителей коммерческого транспорта, это становится решающим фактором при выборе электрокара. Кроме Changan, поддержку технологии Choco-SEB уже подтвердили и другие ведущие китайские автоконцерны - среди них GAC, Chery, FAW, SAIC и BAIC. К их числу присоединились такие модели, как GAC Aion S, Hongqi E-QM5, Roewe D7, Wuling Bingo и целый ряд других. Таким образом, аккумуляторные блоки становятся унифицированным стандартом, что позволяет использовать их на множестве машин от разных производителей - шаг, который ранее казался невозможным. Сегодняшнее движение Китая в сторону модульной замены батарей свидетельствует о возможной смене парадигмы в мировой электромобильной отрасли. Если раньше основное внимание уделялось увеличению емкости и скорости зарядки, теперь на первый план выходит принципиально другой подход - замена вместо подзарядки. И хотя пока это масштабируется преимущественно в Китае, такой формат вполне может стать глобальным ориентиром в ближайшем будущем, если докажет свою экономическую и логистическую эффективность.

Другие интересные новости:

▪ MOSFET-транзисторы CoolMOS P7 600 В

▪ Ожидается рост популярности гелиевых жестких дисков

▪ USB 3.0-брелок TRENDnet с поддержкой IEEE 802.11ac

▪ Использование фитнес-браслетов может вредить психике

▪ Машина для прореживания цветов в садах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы. Подборка статей

▪ статья Многоцелевая лопата. Чертеж, описание

▪ статья Какой президент присвоил своему псу армейское звание полковника? Подробный ответ

▪ статья Машинист подъемника мачтового, стоечного или шахтного. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Люстра Чижевского: вопросы и ответы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Манипулятор для ключа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026