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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Digitaler Küchentimer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Uhren, Timer, Relais, Lastschalter Die Hausfrau stellt das Gericht in den Ofen und erinnert sich erst daran, als Rauch aus dem Ofen strömt... Diese Situation ist vielen bekannt. Ein Timer hilft Ihnen dabei, dies zu vermeiden. Nach einer bestimmten Zeit gibt er ein Signal aus, das darauf hinweist, dass das Gericht im Ofen Aufmerksamkeit erfordert. Der Hauptvorteil des vorgeschlagenen Küchentimers ist die einfache Bedienung. Solange der Netzstecker in einer 220-V-Steckdose steckt, ist das Gerät betriebsbereit; ein Knopfdruck genügt. An den Indikatoren können Sie jederzeit erkennen, wie viel Zeit bis zum Ende der Belichtung verbleibt. Nach Ablauf ertönt ein Tonsignal mit allmählich zunehmender Lautstärke. Anschließend schaltet sich der Timer automatisch aus und wartet auf einen neuen Befehl. Der Netzstecker kann ständig in der Steckdose stecken bleiben, da im Passivzustand (vor Beginn der Verschlusszeit und nach Ende des Tonsignals) nahezu alle Timer-Knoten stromlos sind. Zu diesem Zeitpunkt wird nur der Leerlaufstrom des Leistungstransformators aus dem Netz bezogen. Das schematische Diagramm des Zeitgebers ist in Abb. 1 dargestellt. eines.
Der Taktgenerator ist nach einer Standardschaltung auf einem K176IE12 (DD2)-Chip mit einem ZQ1-Quarzresonator mit einer Frequenz von 32768 Hz aufgebaut. Seine Impulse (mit einer Periode von 1 s oder 1 min, je nach Stellung des Schalters SA1) werden an die Zeitzähleinheit - Zähler DD3 und DD4 K561IE14 - gesendet. Sie werden so eingeschaltet, dass sie „subtraktiv“ arbeiten, das Einstellen der Verschlusszeit und das Herunterzählen der Zeit werden also verkürzt. Die Elemente DD5, DD6, HG1, HG2 dienen der Dekodierung und Anzeige der verbleibenden Zeit. An die Übertragungsausgänge der Zähler DD3 und DD4 ist ein Anpassungselement bestehend aus den Dioden VD11, VD12 und dem Widerstand R24 angeschlossen. Ein niedriger Logikpegel an seinem Ausgang dient als Signal für das Ende der Verschlusszeit. Die Differenzierschaltung R1C1 und das Schwellwertelement – der Schmitt-Trigger-tbDDI.1 – bilden einen Impuls, während dessen das Tonsignal eingeschaltet wird. Element DD1.3 ist ein Audiofrequenzsignalgenerator, Transistor VT5 ist sein Verstärker. Die Tonfrequenz wird durch dreieckige Impulse moduliert, die über den Widerstand R19 vom Generator am DDI.2-Element ankommen. Dies verleiht dem Signal einen deutlicheren, vibrierenden Charakter. Mit dem Trimmwiderstand R20 kann die Vibratofrequenz verändert werden. Dank der Schaltung R23R27VD13C11 ertönt das Signal im Moment des Auslösens des Timers mit reduzierter Lautstärke, die mit der Aufladung des Kondensators C11 allmählich ansteigt. Der variable Widerstand R26 stellt die maximale Signallautstärke ein. Die Basis der Stromversorgung des Timers ist der Transformator T1. Die durch die Diodenbrücke VD6 gleichgerichtete Spannung seiner Wicklung II wird dem Stabilisator (Transistoren VT3, VT4) zugeführt. Der Spannungsabfall an der LED HL1 und der Diode VD5, durch die der Gleichrichterlaststrom in Durchlassrichtung fließt, erhöht die Potentialdifferenz zwischen den Kathoden und Anoden der Anzeigen HG2,3 und HG2,6 um 1...2 V, was zu einer spürbaren Erhöhung führt in der Helligkeit der erzeugten Ziffern. Die Wendelwechselspannung der Anzeiger stammt von der Wicklung 111 des Transformators T1. Wenn sich der Timer im passiven Zustand befindet, unterbricht der elektronische Schalter an den Transistoren VT1 und VT2 den Heizkreis. Der Wechselspannungsabfall am geöffneten Schalter während der Verweilzeit beträgt nicht mehr als 0,15...0,2 V. Daher sollte bei einer nominalen Filamentspannung von 6 V für IV-1-Anzeigen die Spannung an Wicklung III des Transformators T1 gleich sein 1,2 V. Wenn der Timer mit dem Netzwerk verbunden ist, sich aber im passiven Modus befindet, funktioniert von allen seinen Knoten nur der Gleichrichter auf der VD6-Diodenbrücke. An der Basis des Transistors VT3 liegt keine Referenzspannung an, daher sind die Transistoren VT3 und VT4 geschlossen und im +9-V-Kreis liegt keine Spannung an. Der Schalter VT1VT2 ist offen, da zum Öffnen der Transistoren die Spannung im +9-V-Kreis die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD10 überschreiten muss. Wenn Sie eine der Tasten SB2 „Einheiten einstellen“ oder SB3 „Zehner einstellen“ drücken, wird die Spannung vom Kondensator C3 des Gleichrichterfilters über den Widerstand R8 an die Zenerdiode VD8 angelegt und auf ca. 9 V begrenzt. Über die Schaltung VD3R3, Die Spannung wird an die Basis des Transistors VT3 angelegt, öffnet ihn und aktiviert den Stabilisator. An alle Timer-Knoten wird eine Spannung von +9 V angelegt und die Taste VT1VT2 schaltet die Anzeigen ein. Anschließend (nach dem Loslassen der Tasten SB2, SB3) liegt dank der Dioden VD1 und VD4 die Spannung im Stromkreis zur Erzeugung der Referenzspannung des Stabilisators an. Ihre Anoden sind mit solchen Zeitgeberpunkten verbunden, dass während der gesamten Dauer des Haltens und Ertönens des Signals die Spannung in mindestens einem von ihnen einen hohen logischen Pegel aufweist. Am Ende der Verschlusszeit und des Signals werden die Pegel an beiden Punkten niedrig, die Referenzspannung an der Basis des Transistors VT3 fällt fast auf Null und der Timer geht in einen passiven Zustand. Während der Belichtung können Sie diesen Zustand erzwingen, indem Sie die SB1-Taste „Aus“ drücken. In dem Moment, in dem die +9-V-Spannung eingeschaltet wird, erzeugt die Schaltung C9R15 einen kurzen Impuls, der den Code der Zahl 3 in den Einheitenzähler DD9 schreibt (er wird durch die entsprechende Verbindung der Eingänge D1-D8 eingestellt) und den Code Null hinein der Zehnerzähler DD4. Diese Zahlen erscheinen auf den Anzeigen, und wenn die gedrückte Taste sofort losgelassen wird, läuft der Timer 9 Minuten oder Sekunden lang (abhängig von der Position des Schalters SA1). Wird jedoch die Taste SB2 oder SB3 gedrückt gehalten, werden Impulse mit einer Frequenz von 2 Hz an den Takteingang des entsprechenden Zählers (DD3 oder DD4) gesendet, wodurch sich dessen Inhalt mit jedem Impuls um 1 verringert. Damit der Impuls genau 10 s nach Ende der Zeiteinstellung (Loslassen der Tasten) am Pin 2 des DD60-Chips erscheint, wird der Betrieb des Sekundenzählers des DD2-Chips durch Erreichen eines hohen logischen Pegels blockiert Pin 9 von der Zenerdiode VD8, während mindestens eine der Tasten gedrückt ist. Nach dem Loslassen der Tasten wird der Takteingang des Zählers DD3 über den Schalter SA1 mit dem Ausgang der Minuten- oder Sekundenimpulse des DD2-Chips verbunden, und der Takteingang des Zählers DD4 wird mit dem Übertragungsausgang des Zählers DD3 verbunden. Die Haltezeit läuft herunter. Nach Ablauf wird der Inhalt beider Zähler auf Null gesetzt, an ihren Übertragungsausgängen (Pins 7) erscheint gleichzeitig ein Low-Pegel, die Dioden VD11, VD12 werden geschlossen und der Kondensator C1 beginnt mit dem Laden entlang der R1R2R24-Schaltung. Ein hoher Pegel am Ausgang des Elements DD1.1 ermöglicht den Betrieb des Audiosignalgenerators. Nach etwa 5 s lädt sich der Kondensator C1 auf den Schaltpegel des Elements DD1.1 auf, dessen hoher Ausgangspegel auf niedrig wechselt, wodurch das Tonsignal gestoppt und der Timer in einen passiven Zustand versetzt wird. Das Signal vom Ausgang des Elements DD1.1 geht auch an Pin 5 des DD2-Chips und verhindert so dessen Betrieb. Andernfalls kann es im „zweiten“ Belichtungsintervall dazu kommen, dass die Zähler DD3, DD4 während des Ertönens des Signals ihren Zustand ändern, was zu einem Ausfall führt. Die in Abb. gezeigte Timer-Platine. 2, aus einseitig folienbeschichtetem Fiberglas.
Die Leitungen und das Gehäuse des Schiebeschalters PD-9 (SA1) sind direkt an die Kontaktpads angelötet. Festwiderstände – MLT, S2-33 oder importierte Widerstände mit der im Diagramm angegebenen Leistung. Trimmerwiderstand R20 – SPZ-16, SPZ-38a oder SPZ-38v; stattdessen können Sie einen vorgewählten Konstantwiderstand installieren. Variabler Widerstand R26 - SP4-1 oder SPZ-6a. Die Montage erfolgt auf einer U-förmigen Halterung aus Messing- oder Stahlblech mit einer Stärke von 0,5...0,8 mm. Bracketentwicklung - in Abb. 3. Wenn die Lautstärke nicht angepasst werden muss, kann der variable Widerstand R26 auch durch einen ausgewählten Konstantwiderstand ersetzt werden.
Alle Oxidkondensatoren sind K50-6, K50-16, K53-35 oder K53-1a, der Rest sind Keramik-KM, KD oder importiert. KD521A-Dioden können durch KD522 mit einem beliebigen Buchstabenindex ersetzt werden. Zwei oder drei in Reihe geschaltete gleichartige Dioden ersetzen die HL1-LED. Transistoren VT1, VT2 - KT817 mit einem beliebigen Buchstabenindex und einem Koeffizienten h21E von mindestens 80. Die Transistoren VT3, VT4 müssen einen h21E von mindestens 60 haben (hier sind auch Transistoren der Serien KT315, KT361 geeignet). Der Verbundtransistor KT972A kann durch den üblichen KT503 mit einem beliebigen Buchstabenindex (h21E - mindestens 100) ersetzt werden, und an seinen Emitterkreis muss eine Diode der Serie KD521 oder KD522 in Durchlassrichtung angeschlossen werden. Leistungstransformator T1 - TP-321. Unter Verwendung eines ziemlich großen Spalts zwischen seiner Sekundärwicklung (II gemäß Zeitschaltkreis) und dem Magnetkern ist Wicklung III zusätzlich auf denselben Rahmen gewickelt - 38 Windungen PELSHO-Draht 0,25...0,31 mm. Wenn als HG1, HG2 nicht IV-6, sondern andere siebenelementige Lumineszenzindikatoren (IV-3, IV-Za, IV-22) verwendet werden, muss die Windungszahl der Wicklung III so geändert werden, dass man erhält die erforderliche Filamentspannung. Anstelle des oben genannten Transformators können Sie auch andere verwenden, die hinsichtlich der Gesamtleistung (mindestens 3 W) mit Sekundärwicklungen von 12...18 V (II) und 1,2 V (III) geeignet sind oder das Bewickeln solcher Wicklungen ermöglichen . Es empfiehlt sich, einen Transformator auszuwählen, der über einen separaten isolierten Rahmenabschnitt für die Sekundärwicklungen verfügt. Dadurch wird die notwendige elektrische Sicherheit der Zeitschaltuhr gewährleistet. Der Widerstand R5 reduziert den Leerlaufstrom eines ständig am Netz angeschlossenen Transformators, reduziert dessen Erwärmung und erhöht die Zuverlässigkeit [1]. Angezeigt im Diagramm in Abb. 1 Nennleistung und Leistung des Widerstands sind optimal für den Transformator TP-321, dessen Leerlaufstrom 5...7 mA nicht überschreitet. Bei einem Transformator, dessen Leerlaufstrom mehr als 10 mA beträgt, können Sie einen MLT-2-Widerstand mit einem Nennwert von 1,2 ... 1,5 kOhm verwenden, besser jedoch eine Ballastreaktanz, die die Wärmeentwicklung reduziert. Hierfür eignen sich gut die Wicklungen der Relais RSM, RES6, RES22 mit einer Betriebsspannung von 24 V. Der Relaisanker muss in einer zum Magnetkern gezogenen Position fixiert werden. Die Timer-Platine befindet sich in einem Kunststoffgehäuse mit einem grünen Glasfenster für Anzeigen. Tasten SB1 - KM1-I SB2, SB3 - KM2-I, Schallsender BF1 - DEMSH-1A. Sie werden am Gehäuse befestigt und über flexible Drähte mit der Leiterplatte verbunden. Bei Verwendung eines ZP-1-Piezoemitters als BF1 ist es notwendig, parallel dazu einen 4,3-kOhm-Widerstand zu schalten und ihn in die dafür vorgesehenen Löcher auf der Platine einzubauen. In Abb. In 2 ist dieser Widerstand mit einer gestrichelten Linie dargestellt. Es wird empfohlen, zuerst den Transformator T1, die Diodenbrücke VD6, den Kondensator C3 und die Spannungsstabilisatorteile zu installieren. Zur Überprüfung wird vorübergehend eine äquivalente Last an den Ausgang des Stabilisators angeschlossen – ein MLT-1-Widerstand mit einem Widerstandswert von 470...560 Ohm, und zwischen der Basis des Transistors VT3 und dem Pluspol des Kondensators C3 – ein MLT- 0,25 Widerstand mit einem Nennwert von 15...18 kOhm. Die Ausgangsspannung des Stabilisators sollte zwischen 9 und 9,5 V liegen. Bei Bedarf kann sie durch den Einbau weiterer Zenerdioden VD7 und VD9 geringfügig geändert werden. Bevor Sie die Zeitschaltuhr zum ersten Mal an das Netzwerk anschließen, empfiehlt es sich, auf der Platine in der Nähe des T1-Transformators auf der Seite der Leiterbahnen eine Platte aus Isoliermaterial mit den Maßen 47 x 35 mm zu befestigen (z. B. durch Andrücken mit dem Transformator). Befestigungsschrauben). Die Platte sollte alle Leiter und Anschlüsse der an das 220-V-Netz angeschlossenen Elemente abdecken. Es empfiehlt sich außerdem, den Widerstand R5 und den Sicherungseinsatz FU1 gut zu isolieren. Dadurch können Sie den Timer überprüfen und einstellen, ohne einen Stromschlag befürchten zu müssen. Nachdem Sie die Funktion des Stabilisators überprüft haben, können Sie die vorübergehend installierten Widerstände entfernen und mit der Installation fortfahren. Es ist besser, mit Überbrückungsdrähten zu beginnen, da einige davon später unter den Mikroschaltungen landen. Einer der Jumper, hervorgehoben in Abb. 2 mit dicker Linie dient nicht nur als Verbindungsdraht, sondern auch als Element zur Befestigung von IV-6-Blinkern. Seine Abmessungen sind in Abb. 4, ausgewählt unter Berücksichtigung der Höhe des TP-321-Transformators und des Durchmessers der Anzeigezylinder. Es ist besser, diesen Jumper nach dem DD1-Chip zu montieren, aber vor der Installation der Indikatoren. Sie werden parallel zum Brett platziert, sodass der obere Teil der Zylinder mit Faden und Kleber am Jumper befestigt werden kann.
Nachdem Sie alle Teile installiert und die korrekte Installation visuell überprüft haben, stellen Sie sicher, dass in den Stromkreisen keine Kurzschlüsse vorliegen, indem Sie sie mit einem Ohmmeter „klingeln“. Ein korrekt zusammengebauter Timer beginnt sofort zu arbeiten, nachdem er an das Netzwerk angeschlossen und eine der Tasten SB2 oder SB3 gedrückt wurde – die Zahlen auf den Anzeigen leuchten auf und die Zeit zählt herunter. Andernfalls müssen Sie die Versorgungsspannung der Mikroschaltungen (9 V) und die Wechselspannung der Anzeigen (0,95 ... 1,05 V) überprüfen. Wenn beim Einschalten des Timers keine Impulse an den Ausgängen der DD2-Mikroschaltung vorhanden sind oder deren Wiederholungsrate vom Nennwert abweicht, ist die häufigste Ursache eine Fehlfunktion des Quarzresonators. Wenn eine höhere Verschlusszeitgenauigkeit nicht benötigt wird, kann man darauf verzichten, indem man sie durch eine RC-Schaltung ersetzt, wie beispielsweise in [2] vorgeschlagen. Der Timer eignet sich nicht nur zum Ausgeben eines Tonsignals, sondern auch zum Einschalten einer Last, beispielsweise einer Heizung oder eines Ventilators, für eine bestimmte Zeit. Dazu ist natürlich ein elektronischer Schlüssel oder ein Relais mit entsprechender Leistung erforderlich. Der Ausgang des Signals, das die Taste steuert, ist Punkt A (siehe Abb. 1). Leider ist die Belastbarkeit dieses Ausgangs gering. Ein stärkeres Signal ist eine Spannung von 9 V direkt vom Stabilisatorausgang. Beachten Sie jedoch, dass die Dauer für die Dauer des Tonsignals länger ist als die angegebene Verschlusszeit. Bitte beachten Sie, dass auf der Leiterplatte (siehe Abb. 2) die Eingänge des nicht verwendeten Elements der DD1-Mikroschaltung mit Punkt A verbunden sind. Daher am Ausgang des genannten Elements (Pin 11 von DD1) während der Verschlusszählung, es gibt ein Protokoll. 0, während das Tonsignal ertönt - log. 1, und im passiven Zustand des Timers befindet er sich in einem hochohmigen Zustand. Stellen Sie die Verschlusszeit wie folgt ein. Wenn Sie eine der Tasten SB2 oder SB3 drücken, schaltet sich der Timer ein (natürlich nur, wenn der Netzstecker in die Steckdose steckt) und auf seinen Anzeigen wird die Zahl 09 angezeigt. Wenn Sie beispielsweise die Taste SB2 gedrückt halten Durch Drücken der Taste verringert sich die Zahl in der Einerstelle zweimal pro Sekunde um 1 (9, 8, 7,..., 1, 0, 9,...). Durch Drücken der Taste „Zehner einstellen“ ändern sich die Zahlen der Zehnerstelle im gleichen Rhythmus (9, 0, 18, 9, 0...). Somit können Sie eine beliebige Verschlusszeit im Bereich von 0-99 Minuten oder Sekunden einstellen. Die Bezugseinheit wird mit dem Schalter SA1 ausgewählt. Die Verschlusszeit wird ab dem Loslassen der Tasten automatisch gezählt. Die ausgewählte Verschlusszeit kann nicht gespeichert werden. Deshalb wird jedes Mal neu abgefragt. Die Reihenfolge, in der die Installationstasten gedrückt werden, ist in den meisten Fällen egal. Um Fehler zu vermeiden, wird jedoch nicht empfohlen, die SB3-Taste „Zehner einstellen“ zu drücken, wenn die Einerstelle eine Null enthält. Sie müssen zuerst eine beliebige Anzahl von Einheiten ungleich Null angeben, dann die erforderliche Anzahl von Zehnern und erst danach null Einheiten. Literatur
Autor: B. Andreev, Togliatti
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