Два таймера для обмеження часу роботи зарядних пристроїв

У продажу є багато найпростіших зарядних пристроїв до акумуляторів. Деякі з них входять до складу конструкції виробу, де і використовуються самі елементи живлення (наприклад, в акумуляторних ліхтариках). Але більша частина зарядних пристроїв виконана у вигляді окремого блоку, що має корпус з відсіком для установки туди акумуляторів – від одного до чотирьох одночасно. Процес заряду зазвичай здійснюється протягом 4 … 20 ч. А час заряду залежить від ступеня розряду акумулятора. Включивши таке зарядний пристрій в мережу, можна забути вчасно його відключити. У цьому випадку акумулятор отримує надлишковий заряд і може бути пошкоджений або ж істотно знизиться його ресурс. Тільки при правильній експлуатації акумулятори забезпечують 600 … 1000 циклів заряд-розряд і шкода їх викидати завчасно через неуважність. Простий таймер дозволить позбавити вас від необхідності стежити за часом і відключить з мережі зарядний пристрій через заданий перемикачем SA1 інтервал часу, рис. 1. При цьому сам таймер після закінчення інтервалу теж відключиться.

Так як до такого таймеру не пред'являється високих вимог по точності заданого інтервалу, що задає тактовий автогенератор на елементах DD1.1 … DD1.3 виконаний без кварцовою стабілізації частоти. Це дозволяє спростити електричну схему. Такий таймер при використанні термостабільного конденсатора СЗ забезпечує точність витримки інтервал не гірше 1% при зміні температури в діапазоні +10…30 o С.

Автогенератор на виході DD1 / 4 формує імпульси, які зручніше контролювати після дільника DD2. На виході DD2 / 5 лог. "1" повинна з'явитися через інтервал у 14с (точна настройка виконується підбором резистора R2). Лічильники на мікросхемах DD2 і DD3 забезпечують поділ до отримання потрібного тимчасового інтервалу. На відповідних виходах DD3 буде з'являтися рівень лог. "1" через 2-4-6-8-10-12-14-16-18 ч.

Зарядний пристрій підключається до гнізд XS1 ("навантаження"). У початковий момент, щоб подати харчування на схему таймера і в навантаження, необхідно натиснути кнопку SA1 і потримати її в такому стані в протягом 2с поки не стане світитися індикатор HL1. При цьому починає працювати автогенератор на одноперехідному транзисторі VT2. Прихожі на керуючий електрод сімістора VS1 імпульси (з частотою близько 2 кГц) його відкривають і ланцюг кнопки SB1 блокується.


Рис. 1. Електрична схема таймера

Топологія друкованої плати і розташування елементів
Рис. 2. Топологія друкованої плати і розташування елементів

Так як частота проходження імпульсів автогенератора значно більше, ніж мережева, то сімістор відкривається практично на початку кожного напівперіод мережевої напруги. Автогенератор на VT2 буде працювати до тих пір, поки на базу транзистора VT1 не надійде напругу з перемикача SA1. Електрична схема виконана з безтрансформаторним живленням від мережі 220 В, що дозволяє зменшити габарити всього пристрою. Тому конструкція легко поміщається в пластмасовому корпусі з розмірами 110х90х40 мм. При настройці схеми, якщо сімістор повністю не відкривається, може знадобитися поміняти місцями висновки в будь-якій з обмоток Т1. А що задає генератор регулюється за допомогою резистора R2. Конструкція імпульсного трансформатора

Всі деталі схеми, крім перемикача SA1 і кнопки SB1, розташовані на односторонній друкованій платі розмірами 80х60 мм, рис. 2. Плата має п'ять об'ємних перемичок, що дозволило спростити топографію топології. У пристрої використано елементи: резистори МЛТ; конденсатори С1, С5 К50-35 на 50 В, С2 К10-28, СЗ і С4 типу К10-17, С6 К73-17 на 400 В. Конденсатор С2 необхідно використовувати з мінімальним ТКЕ. Сімістор VS1 може бути замінений на ТС122-25-6, ТС112-10-6 або ТС112-16-6. Мікроперемикач SA1 ПГ2-6-12П1Н (або 12П2Н), кнопка SB1 будь-яка малогабаритна. Імпульсний трансформатор Т1 виконаний всередині броньового магнітопровода типорозміру Б14 з фериту з магнітною проникністю М2000НМ1, рис. 3. У центрі сердечника необхідно забезпечити зазор 0,1 … 0,2 мм, що виключить його намагніченості однополярним імпульсами. Обмотка 1 містить 80 витків, лютий 1940 витків проводом ПЕЛШО діаметром 0,1 мм.

Друга схема таймера аналогічного призначення виконана з використанням в якості силового комутатора контактів поляризованого реле К1 (РПС42 РС4.520.720-01 (03)) мал. 4. Це реле має герметичне виконання і допускає комутацію змінного струму до 1 А.

Поляризоване реле не вимагає постійної подачі напруги на обмотку для утримання контактів в потрібному положенні. Їм можна керувати короткочасної подачею напруги на відповідну обмотку, що дозволяє в робочому режимі знизити споживаний схемою управління струм до величини не більше 1,4 мА.

Для включення таймера необхідно натиснути кнопку SB1. Індикатором роботи таймера є свічення світлодіода HL1. У пристрої використана времязадающая частина, аналогічна попередньої схеми. Залежно від положення перемикача SA1, як тільки на відповідному виході DD3 з'явиться рівень лог. "1" відкриється транзистор VT1 і спрацює обмотка У-Г реле К1 (за рахунок накопиченої на конденсаторі С4 енергії). Контакти К1.1 повернуться у вихідне положення й навантаження відключиться. Так як обидві схеми мають бестрансформаторних харчування від мережі, при настроювання та перевірку даних пристроїв потрібно проявляти підвищену увагу і обережність, щоб не потрапити під небезпечну напругу.

Другий варіант схеми таймера
Рис. 4. Другий варіант схеми таймера