На рис. 4.12 приведена принципова електрична схема реле часу на двох транзисторах, призначеного для керування різними виконавчими механізмами та приладами, які працюють від мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц. Розглянуте електронне реле часу характеризується простотою схемно-технічного рішення, підвищеною надійністю при експлуатації, широким діапазоном витримки часу і високою точністю спрацьовування.

Пристрій включає до свого складу вхідні кола, випрямляч, зібраний на чотирьох діодах, захисний пристрій і власне реле часу. Схема не має мережевого понижуючого трансформатора, і всі її елементи можуть перебувати під напругою. Тому забороняється торкатися руками схеми або проводити регулювання інструментами з неізольованої ручкою.

Підключається пристрій до мережі електроживлення за допомогою електричного з'єднувача XI типу «вилка». Запобіжник F1 захищає реле часу від коротких замикань і перевантажень, які можуть виникнути при помилках в монтажі і неправильних з'єднаннях. На вході пристрою зібраний ємнісний фільтр, що захищає від проникнення в мережу перешкод, які виникають при роботі тиристора KS /. Індикаторна лампочка HI тліючого розряду сигналізує про те, що на елементи схеми подано висока напруга живильної мережі змінного струму.

Рис. 4.12. Схема побутового електронного реле часу з автоматичним відключенням навантаження.

Випрямляч зібраний на діодах VD1—VD4 середньої потужності, прямий середній струм яких не менше 5 А, прямий імпульсний струм – 9 А і зворотне напруга – не менше 400 В. Випрямляч відноситься до однофазних двухполуперіодним мостовим схемам, які характеризуються високим рівнем пульсацій випрямленої напруги постійного струму, зниженим зворотною напругою на комплекті випрямних діодів і можливістю не застосовувати мережевий понижуючий трансформатор харчування.

Випрямлений постійний струм після включення електроживлення починає заряджати конденсатор С6 через резистори R6 і R7. Навантаження /?н включена в анодний ланцюг тиристора KS /, який управляється транзистором VT1. Приєднаний паралельно конденсатору С6 стабілітрон VD6 оберігає транзистори VTI, VT2 і конденсатор С6 від пробою, якщо пристрій буде включено в мережу без навантаження, а також у разі виходу його з ладу в процесі експлуатації.

Після замикання контактів перемикача S1 напруга живлення надходить також через резистор R2 на транзистор VT1 і відкриває його раніше, ніж відкривається тиристор KS /. Це обумовлено часом заряду конденсатора СЗ через резистор R4. Як тільки транзистор VT1 відкриється, він зашунтірует керуючий перехід тиристора KS /. Потім відкривається транзистор VT2 напругою, що надходять через резистор /? 5, замикаючи накоротко конденсатор Сб

Включення таймера в роботу здійснюється натисканням на кнопку перемикача S3. При замиканні контактів перемикача S3 між базою і емітером транзистора VT1 включається конденсатор С4 і транзистор закривається. Напруга з конденсатора С5 подається на керуючий електрод тиристора KS /, і він відкривається. Напруга живлення подається на навантаження /? «. В цей же час напруги на бази транзисторів VT1 і VT2 через резистори R2 і R5 практично перестають подаватися, і транзистори залишаються в закритому стані, а конденсатор С6 починає заряджатися. При досягненні на цьому конденсаторі напруги, рівного порогу спрацьовування стабілітрона VD7, Напруга подається на транзистор VT1, І він відкривається. Це призводить до розрядки конденсатора СЗ і шунтуванню керуючого переходу тиристора VS1. Тиристор закривається в момент переходу мережевої напруги нульового потенціалу. Напруга на аноді тиристора зростає до величини напруги мережі живлення, а через резистори R2 і R5 транзистори VT1 і VT2 підтримуються у відкритому стані, тобто пристрій знаходиться в початковому стані.

Необхідно зауважити, що на анод тиристора VS1 подається незгладжені напругу з випрямляча VD1— VD4. Під час переходу мережевої напруги через нульовий потенціал тиристор відкривається напругою зарядженого конденсатора СЗ. При замиканні контактів перемикача S2 шунтируется перехід база-емітер транзистора VT1, І напруга живлення навантаження діє тривалий час. Тривалий замикання контактів перемикача S3 не призводить до такого ж тривалого включенню електроживлення навантаження, так як конденсатор С4 після повної зарядки перестає підтримувати транзистор VT1 в закритому стані. Після цього процес переходить в автоматичний режим управління транзистором VT1 напругою времязадающего конденсатора СБ

При виготовленні електронного побутового реле часу використані наступні комплектуючі ЕРЕ промислового виробництва: транзистори VT1 типу МП37Б, VT2 – МП 11 за; випрямні діоди VD1— VD4 типу КД202К; стабілітрони До £> 5тіпа Д814В, VD6 — Д814Д, VD7 — Д814В; конденсатори С / типу МБМ-П-500В-0, 1 мкФ, С2 – МБМ-П-500В-0,1 мкФ, СЗ – К50-3-15В-30 мкФ, С4 – К50-3-15В-50 мкФ, С5 – К50-3-15В-20 мкФ, С6 – К50-3-15В-500 мкФ; резистори RJ типу ВСА-2-200 кОм, R2 – ВСА-1-560 кОм, R3 — С5-35В-7, 5Вт-20 кОм, R4 — ВСА-1-100 Ом, R5 — ВСА-0 ,5-1 Ом, R6 – ВСА-2-20 кОм, R7 – СП4-2мА-1Вт-А-1, 5 МОм; плавкий запобіжник ft типу ПМ-1-2 А; електричні з'єднувачі XI типу «вилка», Х2, ХЗ типу КМЗ-1 приладові; індикаторна лампочка HI типу ТН-0 ,2-1; перемикачі SI типу П1Т-1-1, S2 – КП-1-1, S3 — КП-3-1; тиристор VS1 типу КУ208Г.

Замість зазначених покупних елементів в таймері можна застосувати інші відповідні їм аналогічні ЕРЕ. Наприклад, резистори типу ВСА можна замінити на резистори типів МЛТ, ВС, МТ, Улі; резистор типу СП4-2мА – На СПЗ-38 або СПЗ-29; конденсатори типу К50-3 – на К50-6, К50-12, К50-16; випрямні діоди типу КД202К – на КД202Р, Д242А, КД226Г, Д232А; можна застосувати стабілітрони типу Д814Г, КС533А ; транзистор типу МП37Б замінити на МП41А, КТ315Б; МП113А – на КТ315А; тиристор типу КУ208Г – на КУ201К, КУ202К.

Монтаж ЕРЕ виробляється на друкованій платі, виготовленої з фольгованого склотекстоліти. Збирається таймер в прямокутному пластмасовому корпусі, який має лицьову панель з ручкою управління для установки витримки часу. Градуювання шкали виробляють за показаннями секундоміра при багаторазовому повторенні досвіду та включення контактів перемикача S3.

Технічна характеристика електронного побутового реле часу з автоматичним відключенням навантаження

Номінальна напруга мережі живлення

змінного струму, В …………………………………….. 220

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, В …………………………………….. 180-240

Номінальна частота живильної мережі

змінного струму, Гц ……………………………………… 50

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, Гц …………………………………… 40,5-50,5

Межі зміни витримки часу, з ……………… 1-40

Коригування витримки часу від номінальних значень при коливаннях напруги живильної мережі змінного струму

в межах ± 15%,% ……………………………………. .. +40 …- 30

Стабільність витримки часу при зміні напруги живильної мережі в межах ± 15%,

з точністю,%, не гірше …………………………………… 4

Опір ізоляції струмоведучих провідників

пристрою, МОм, не менш ……………………………… 20

Перешкодозахищеність реле часу при впливі зовнішнього електромагнітного поля, дБ, не менш. . .80

Термін служби, ч, не менш ……………………………… 5000

Ймовірність безвідмовної роботи, не менш ………… 0,89

Ккд,%, не менше …………………………………….. ……. 95

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.