На рис. 4.10 приведена принципова електрична схема таймерного перемикача, який може бути використаний в різних електронних конструкціях, у тому числі в сторожових пристроях та освітлювальних приладах.

Пристрій включає до свого складу ІМС, що складається з чотирьох елементів з висновками /, 2 і 3\ 4, 5 і 6; 5, 9 і 10\ //, 12 і / 5, які можна позначити як DA1.1, DAL2, DA1.3 і DA1.4. Елементи DA1.1 і DA1.2 мікросхеми з'єднані між собою і утворюють генератор автоколивань з робочою частотою 2 Гц.

При натисканні на кнопку і замиканні контактів перемикача S1 конденсатор С5 розряджається, чим забезпечується запуск таймерного перемикача. У момент розрядки конденсатора С5 на входах елемента DA1.3 (Висновки 8 і 9) діє низький рівень логічного нуля, а на його виході – високий рівень логічної одиниці. При цьому на вході першого елемента DA1.1 (Висновок /) встановлюється високий рівень логічної одиниці і генератор збуджується. Поки на виході елемента DA1.1 (Висновок 3) діє високий рівень, через діод VD6 протікає струм. Змінний підлаштування резистор

Рис. 4.10 Схема таймером перемикача широкого застосування, зібраного на одній ІМС.

R8 забезпечує управління напругою, заряджаючим конденсатор СБ Якщо на виході елемента DA1.1 (Висновок 3) з'являється низький рівень логічного нуля, струм протікає тільки через резистор /?//. Вихідний сигнал> представляє собою послідовність коротких позитивних імпульсів, тривалість яких регулюється змінним резистором R8.

Резистор R10, підключений до входу елементу DA1.1 (Висновок 2), лімітує напруга від конденсатора С6, обмежуючи вхідний струм елемента DA1.1. Випрямний діод VD6 забезпечує розв'язку вхідний і вихідний ланцюгів першого елемента мікросхеми. Позитивні імпульси, що проходять через резистор R12 і випрямний діод VD7, Заряджають конденсатор С5 до напруги, при якому досягається поріг спрацьовування третього елемента ІМС DA1.3. Слідом за цим елемент DA1.3 змінює свій стан, і на його виході з'являється низький рівень логічного нуля, а на виході першого елемента DA1.1 продовжує залишатися високий рівень логічної одиниці і закінчується зарядка конденсатора С5. Четвертий елемент мікросхеми DA1.4 інвертує і підсилює сигнал, що надходить на вхід складеного транзистора через резистор /? / 5, який забезпечує достатню посилення вихідного сигналу по потужності для спрацьовування електромагнітного реле / ​​С /. Випрямний діод VD8, Встановлений між висновками 10 і 12, 13, Конденсатор С7 і резистор призначені для усунення брязкоту контактів реле / ​​С /, що виникає в момент проходження через обмотку реле робочого струму спрацьовування. Транзистор VT3, Включений між конденсатором С5 і контактами перемикача S1, призначений для розрядки цього конденсатора і захисту від перешкод, що виникають в довгих провідниках.

Працює таймерний перемикач від мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц або від автономного джерела електроживлення постійного струму напругою 9 В.

До складу пристрою входять мережевий понижуючий трансформатор харчування Т1, випрямний пристрій, регульований параметричний стабілізатор напруги, вхідні і вихідні ланцюги.

Підключається пристрій до мережі змінного струму за допомогою електричного з'єднувача XI і штепсельної розетки уніфікованої конструкції. На вході пристрою встановлені плавкий запобіжник Z7/, Захищає первинні ланцюга від коротких замикань і перевантажень; вимикач електроживлення S2\ ємнісний фільтр, зібраний на конденсаторах С / і С2, що захищає пристрій від перешкод, які проникають в електромережу; індикаторна лампочка HI тліючого розряду, а засвічуються відразу ж після включення.

Мережевий понижуючий трансформатор живлення Т1 виготовляється на броньовий магнітопроводі типу ШЛ20Х25 за даними, наведеними в табл. 4.7. Мережевий трансформатор забезпечує розрахунковий рівень випрямленої напруги постійного струму, гальванічну розв'язку вторинних ланцюгів пристрою від високої напруги первинної мережі змінного струму і створює більш безпечні умови експлуатації при роботі з зниженою напругою на виході.

Випрямляч зібраний на чотирьох випрямних діодах VD1—VD4 за однофазною двухполуперіодної мостовою схемою, яка характеризується високими електричними параметрами порівняно з іншими схемами випрямлячів. Ця схема забезпечує більш високий коефіцієнт пульсацій випрямленої напруги, знижений зворотна напруга на випрями-

Таблиця 4.7. Моточні дані мережевого понижуючого трансформатора живлення, застосованого в таймерної перемикачі на одній мікросхемі

Позначення

Магніто-провід, марка сталі і товщина, мм

 

 

 

 

Опір по

ня трансформатора на схемі і

Обмотка

Висновки

Марка і діаметр проводу, мм

Число витків

постійного струму, Ом (предель

тип конст

 

 

 

ве Відхи

рукции

 

 

 

 

ня ± 15%)

77, бро

ШЛ20Х25

I

1—2

ПЕВ-1; 0,25

2100

82,5

Невою, з однією котушкою

або

У Ш20X25; 3311; 0,35; ві

Екран

II

0

3—4

ПЕВ-1; 0,21 ПЕВ-1; 0,64

1 шар 96

0,5

 

тієї льон

III

5—6

ПЕВ-1; 0,31

60

0,2

 

точний

 

 

 

 

 

 

або ших

 

 

 

 

 

 

това

 

 

 

 

 

тільних діодах і більш повне використання габаритної потужності мережевого трансформатора. Працює випрямляч на ємнісний фільтр, зібраний на конденсаторахС4іСЗі згладжує пульсації постійного струму.

При виготовленні таймерного перемикача використані наступні покупні і саморобні комплектуючі ЕРЕ: мережний понижуючий трансформатор живлення 77 типу ШЛ броньовий конструкції; транзистори VT1 типу П213Б, VT2 – МП37Б, VT3 – КТ3102Д, УТ4 – КТ3107Б, VT5 – КТ933Б; ІМС DA1 типу К561ЛА7; конденсатори С1 типу МБМ-П-500В-0, 01 мкФ, С2 – МБМ-І-500В-0,01 мкФ, СЗ – К50-3-15В-1000 мкФ, С4 – К50-3-15В-470 мкФ, С5 – К73-17-63В-1 мкФ, С6 – К73-17-63В-1 мкФ, С7 – К73-17-63В-1 мкФ; резистори R/ типу МЛТ-2-200 кОм, R2 – МЛТ-1-4, 7 кОм, R3 – МЛТ-1-360 Ом, R4 – МЛТ-0 ,5-10 кОм, R5 – МЛТ-0 ,5-390 Ом, R6 – СП4-1а-0 ,5-А-1, 5 кОм, R7 – МЛТ-0 ,5-120 Ом, R8 – СП4-1а-0,5-А-10 кОм, R9 – МЛТ-0 ,5-3 кОм, R10 – МЛТ-0 ,5-1 МОм, Rtt — МЛТ-0 ,25-330 кОм, RJ2 – МЛТ-0 ,5-1 МОм, R13 – МЛТ-0 ,5-10 кОм, R14 _ МЛТ-0 ,25-10 МОм, R15 – МЛТ-0 ,5-10 кОм, RI6 – МЛТ-0, 25 – 10 кОм; індикаторні лампочки Я / типу ТН-0 ,2-1, Н2 – МН-6, 3 – 0,22 А; випрямні діоди VDI—VD4 типу КД202Р, VD6 — КД521.А, VD7 – КД521А, VD8 – КД521А, VD9 – КД521А; стабілітрон VD5 типу Д814А; реле електромагнітне К / типу РЕЗ-10; електричні з'єднувачі XI типу «вилка», Х2, ХЗ типу КМЗ-1 приладові; перемикачі S/ типу КМ-1-1, S2 – П1Т-1-1; плавкий запобіжник F1 типу ПМ-1-0, 5 А.

Деякі комплектуючі ЕРЕ можуть бути замінені в процесі складання і монтажу пристрою. Наприклад, резистори типу МЛТ можна замінити на резистори типів ПС, ВСА, МТ, Улі, ОМЛТ, С1-4; конденсатори типу К50-3 – На К50-6, К50-12, К50-16, К50-20; випрямні діоди типу КД202Р – на КД210А, КД226Д, КД213А, Д242А, діоди типу КД521А – на КД205Д, Д229В, Д229Ж, КД204В; транзистор типу КТ933Б – на КТ644А; мікросхему К561ЛА7 – на К564ЛА7.

Технічна характеристика

таймерного перемикача на одній мікросхемі

Номінальна напруга мережі живлення

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

Номінальна частота живильної мережі

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

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, %……………………………………… -10 … + 15

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, %………………………………………. ± 1

Напруга харчування автономного джерела живлення

постійного струму, В ………………………………………. 12

Напруга змінного струму на висновках мережевого трансформатора 77, В:

3 і 4………………………………………….. ………………. 10

5 і 6 ……………………………………….. ………………… 6,3

Час затримки спрацьовування перемикача, с,

Проте ………………………………………… ……………. 20

Робоча напруга спрацьовування реле / ​​С /, В,

Проте ………………………………………… …………….. 6

Струм, споживаний електродним перемикачем

в режимі холостого ходу, мА, не більше …………… 0,05

Опір ізоляції струмовідних

провідників, МОм, не менш ……………………………. 10

Перешкодозахищеність електронного перемикача при впливі зовнішнього

електромагнітного поля, дБ, не менш ………………. 80

Термін служби, ч, не менш ……………………………….. 10000

Ймовірність безвідмовної роботи

електронного перемикача при р = 0,9 ………….. 0,92

Робоча частота генератора автоколивань, Гц … .2 Максимальна витримка часу спрацювання пристрою до замикання контактів

електромагнітного реле, хв ………………………….. 30

Ккд,%, не менше …………………………………….. ……. 96

Умови експлуатації:

температура навколишнього середовища, ° С. ………………. -40 … +40

відносна вологість повітря

при температурі 25 ° С,%, не менше …………………… 92

Література:

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