Конструкція являє собою простий таймер для включення або відключення навантаження через заданий проміжок часу.

Професіоналами і радіоаматорами для автоматичного обмеження часу роботи різної електро-та радіоелектронної апаратури розроблено чимало всіляких реле часу – від самих простих з розрядно-зарядної времязадающей RC ланцюгом до мікропроцесорних пристроїв з кварцовою стабілізацією частоти задаючого генератора, цифровою індикацією і голосовим супроводом. Найчастіше в них на місці вузла комутації навантаження по ланцюгу +220 В установлений симистор, тріністор або оптоелектронний варіант таких приладів. Як відомо, застосування напівпровідникових тріністоров для комутації напруги мережі 220 В змінного струму змушує застосовувати різні методи боротьби з досить широким спектром перешкод, які вони можуть випромінювати в живильну мережу під час роботи. Крім того, при досить великий потужності керованої навантаження симистор або тріністор з діодами випрямного моста потрібно встановлювати на досить значний тепловідвід. Слід також мати на увазі і той факт, що такі прилади чутливі до перевантажень як за напругою, так і по струму. Не рідкість і їх раптовий пробою з причини старіння або через виробничих дефектів. Не варто забувати також про критичність характеру споживаного струму підключається навантаження.

Враховуючи вищесказане, був розроблений і виготовлений максимально простий варіант пристрою з дискретною установкою часу витримки і зі звуковою сигналізацією відключення (включення) харчування навантаження потужністю до 2000 Вт будь-якого типу. У таймері в якості генератора тактових імпульсів використовується миготливий світлодіод, Що значно спрощує схему, а напруга живлення на навантаження комутується потужним електромагнітним реле.

Основний довід скептиків, критично відносяться до реле з механічно перемикаються групами контактів – їх знос. На це можна заперечити тим, що при правильно вибраному типі електромагнітного реле воно може прослужити не одне десятиліття. Згадаймо хоча б пускозахисне реле старих холодильників компресійного типу – 10-20 років безперервної цілодобової роботи в режимі 3-10 спрацьовувань кожен годину. Сучасний твердотільний аналог пусковий частини такого реле – «таблетка» (терморезистор) виглядає набагато більш скромно і нерідко провокує пошкодження обмоток двигуна компресора.

При включенні живлення через однополуперіодний випрямляч на діоді VD5, токоогранічительний ланцюг R11 R12 R13 і діоди VD3, VD4, HL2 швидко заряджається конденсатор фільтра харчування С4 (рис. 1.14).

Рис. 1.14

Напруга на його висновках обмежується на рівні 10 В стабілітронів VD1, а на вхід R мікросхеми DD1 надходить імпульс скидання позитивної полярності. Рахункові тактові імпульси, подающиеся на вхід С, формуються ланцюгом HL1 R1. Коли світлодіод HL1 гасне, на вив. 10 DD1 присутній лог. 0, коли спалахує – лог. 1.

Час витримки вибирається дискретно за допомогою галетного перемикача SB2. Якщо він встановлений в положенні «1 м» (1 хвилина), то в момент, коли на вив. 13 DD1 з’явиться лог. 1, транзистор VT1 закриється, харчування миготливого світлодіода припиниться, лічильник DD1 зупиниться і буде знаходитися в статичному стані аж до короткочасного натискання кнопки SB1 «Пуск».

Одночасно з закриванням VT1 відкриється високовольтний транзистор VT2, реле К1 спрацює і розімкне паралельно з’єднані контакти К1.1 – К1.3, відключаючи навантаження, У той же момент на час, що дорівнює приблизно 1 с, відкриється транзистор ѴТЗ і прозвучить короткий звуковий сигнал, що інформує про настання події. Для того щоб повторно включити навантаження, треба натиснути кнопку SB1. Відлік часу мікросхемою DD1 почнеться приблизно через 1 с після відпускання цієї кнопки.

Польовий транзистор з каналом p-типу ѴТ4 призначений для швидкого розрядження конденсаторів С4, С5 після відключення живлення пристрою. Таким чином досягається автоматичне скидання DD1 в нульовий стан при відключенні і наступному включенні живлення 220 В, що в певних випадках дозволить відмовитися від установки пускової кнопки.

Діод VD2 запобігає пробою транзистора ѴТ2 напругою самоіндукції обмотки реле К1. Діоди VD3, VD4 знижують вимоги до транзистору ѴТ4 за таким параметром, як напруга відсічення. Збільшити тривалість звукового сигналу можна, встановивши конденсатор С2 більшої ємності. Часові інтервали, які можна вибрати, перемикаючи рухливий контакт SB2 до різних виходів DD1, залежать від частоти спалахів світлодіода HL1.

У дуже рідкісних випадках, коли можуть знадобитися більш жорсткі і стабільні величини витягів, можна зібрати задаючий генератор згідно на рис. 1.15. При цьому резистор R1 і світлодіод HL1 зі схеми виключають, а лічильні імпульси подають на вив. 10 DD1 з одного з виходів DD2. Якщо є потреба в плавній зміні часу витримки, можна побудувати регульований RC генератор на двох-трьох інверторах мікросхем КМОП серій К561ЛЕ5, K561J1A7 з коефіцієнтом перебудови по частоті, рівним 1,8 … 2.

Рис. 1.15

Для забезпечення зручності та безпеки конструкцію можна доповнити індикатором включення навантаження. Як варіант на рис. 1.16 наводиться схема індикатора наявності напруги мережі змінного струму 220 В на монолітній збірці з 8 світлодіодів зеленого кольору світіння типу L 895/8GDT.

Рис. 1.16

На діапозитивної плівці для принтера можна надрукувати, наприклад, ВКЛЮЧЕНО і наклеїти напис на прямокутний корпус (22×10 мм) цієї збірки.

Резистори можна взяти будь відповідної потужності-МЛТ, С2-23, С1-4. Оксидні конденсатори – імпортні аналоги К50-35; СЗ, С6, С7, С8 – К10-7, К10-17, КМ-5; С9 – К73-16, К73-17 на напругу не нижче 400 В. Стабілітрон VD1 підійде будь-який малопотужний на 9 … 10 В – Д814Б1, Д814В1, КС191Ж, КС210Б. Діоди VD3, VD4 – будь-які з серій КД103, КД521, 1N4148; VD2, VD5 можна замінити на Д243 (Г-Е), КД209 (А-Г), КД105 (Б-Г), 1N4003-1N4007. Світлодіод HL1 – будь миготливий без вбудованого струмообмежувальні резистор, наприклад, L56BYD, L795BGD, L36BSRD. Світлодіод HL2 замінимо будь-яким із серій АЛ307, КІПД35, КІПД40, L1503. Замість транзистора VT1 можна встановити будь біполярний структури р-п-р з серії КТ361, SS9015, SS9012, ВС308, 2SA1175. ѴТЗ – КТ3102, КТ342, SS9014, SS9016 з будь-яким буквеним індексом. Високовольтний транзистор ѴТ2 можна замінити на Кт969а, КТ6135А, MPSA42, 2SC2330, 2N6517. Польовий транзистор ѴТ4 потрібно вибрати з напругою відсічення не більше 2 В, найбільш підходящі з цього параметру транзистори серії КП103, 2П103 з індексами А, АР, Б, Е, Ж. П’єзокерамічні випромінювач звуку з вбудованим генератором BF1 можна замінити будь-яким аналогічним серії НРА з індексом X в кінці позначення. При неможливості придбати таку «пискавку» можна побудувати відповідний вузол на мікросхемі, наприклад, К564ЛА7, КР1561ЛА7.

Реле К1 типу РП21-УХЛ4 з опором обмотки б кОм можна замінити на РПУ-0-УХЛ4 з опором обмотки 5 кОм. Всі вільні групи контактів з’єднуються паралельно. Замість мікросхеми К561ІЕ16 (CD4020) або на додаток до неї для розширення діапазону витримок можна застосувати і інші двійкові лічильники серій К561, 564, КР1561 у відповідному включенні.

Кнопка SB1 – ПКН-150-1, TD-06XEX, TD-06XBX, Перемикач SB2 ™ будь-який малогабаритний галетним або барабанний на 11 положень. Замість зазначеної на рис. 1.16 світлодіодним збірки можна використовувати аналогічні по конструкції збірки у великому круглому корпусі з гарним дизайном – DLA/6GD, DLA/6ID, DLA/6YD відповідно зеленого, червоного і жовтого кольору, що містять по 6 світлодіодів.

Правильно зібране за наведеними на рисунках схемах пристрій починає працювати відразу і не вимагає налагодження.

Воно може знайти застосування для керування лампами розжарювання, електронагрівальними приладами, зануреними насосами, вентиляційними установками, озонаторами, побутової радіоелектронної апаратурою та для багатьох інших цілей.

Література: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов – Радіоаматорам схеми, Москва 2008