Automatische Lastumschaltung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Uhren, Timer, Relais, Lastschalter

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Im Haushalt kommt es häufig vor, dass Haushaltsgeräte periodisch betrieben werden müssen. Ohne diese kann beispielsweise eine Elektroheizung den zu wartenden Gegenstand überhitzen und ein Ventilator ein unangenehmes Zuggefühl erzeugen. Moderne Elemente der Funkelektronik erleichtern die Lösung des oben genannten Problems.

Ein Diagramm eines Automaten für diesen Zweck ist in der Abbildung dargestellt. Es umfasst den im Multivibratormodus arbeitenden Timer KR1006VI1 - DD1 [1], den Triac-Optokoppler AOU160A - U1 [2] und den Netzschalter am Triac - VS1. Die Funktionen der gesteuerten Last werden vom Motor M1 des Elektrolüfters übernommen. Der Kondensator C1 bildet mit daran angeschlossenen Widerständen eine Zeitschaltung, die die Dauer des Ein- und Ausschaltzustands der Last bestimmt.

Dieses Gerät funktioniert wie folgt. Wenn der DD1-Chip mit Strom versorgt wird, beginnt sich der Kondensator C1 aufzuladen und als Ergebnis erscheint an Pin 3 von DD1 eine Spannung nahe der Versorgungsspannung. Am Ende des Ladevorgangs von C1 öffnet sich ein Transistor innerhalb der Mikroschaltung DD1 und verbindet seinen siebten und ersten Anschluss, wodurch der Kondensator C1 über den Widerstand R2 entladen wird. Danach wird der Betriebszyklus des Geräts wiederholt. Eine Spannung nahe der Versorgungsspannung, die periodisch am Ausgang der Mikroschaltung DD1 auftritt, wird über den Strombegrenzungswiderstand R3 der LED im Steuerkreis des Optokopplers U1 zugeführt. Unter dem Einfluss der von ihm emittierten Lichtenergie geht der Triac, der Teil des Optokopplers ist, in einen leitenden Zustand über und der dadurch öffnende Leistungstriac VS1 schaltet den M1-Motor ein. Die wichtigste Funktion des Optokopplers, ausgelegt für eine Spannung zwischen Ein- und Ausgangskreis von etwa 1500 V, ist die zuverlässige galvanische Trennung des Ein- und Ausgangskreises.

Vor dem Aufkommen solcher elektronischer Komponenten wurde das Problem der Stromkreistrennung durch sperrige elektromagnetische Relais gelöst. Der Trinistor VS1 mit beidseitiger Leitfähigkeit öffnet mit Beginn jeder Halbwelle der Netzspannung, während am Ausgang der Mikroschaltung DD1 ein Signal anliegt und die Optokoppler-LED leuchtet. Die Leistung der gesteuerten Last wird durch den zulässigen Strom des Triac VS1 bestimmt. Der DD1-Chip selbst und die Optokoppler-LED verbrauchen bei einer Versorgungsspannung von 6 V einen Strom in der Größenordnung von 8 ... 12 mA, sodass für ihre Stromversorgung sogar galvanische LR6-Zellen (ausländischer AA-Standard) verwendet werden können.

Die Maschine verwendet die Widerstände MLT-0,125 (R1 - R3) und MLT-0,5 (R4), einen Kondensator - K52-1 B. Der MT1-Mikrotumbler wird als SA1-Schalter verwendet. Bei den im Diagramm angegebenen Nennwerten der Elemente des Zeiteinstellkreises beträgt die Ein- und Ausschaltdauer der Last 0,3 bzw. 0,2 Minuten. Durch die Auswahl anderer Nennverhältnisse können Sie den Betriebszyklus des Geräts ändern. Der Widerstandswert des Widerstands R3 sollte so gewählt werden, dass bei einer frischen Batterie der Strom durch die Optokoppler-LED 10 ... 12 mA beträgt (denken Sie daran, dass der maximal zulässige Strom 40 mA beträgt). Bei der Montage des Geräts ist darauf zu achten, dass der Ausgangskreis des Optokopplers und des Leistungstriacs zuverlässig von den Schaltkreisen des DD1-Chips und von den Gehäusewänden (sofern dieses aus Metall besteht) isoliert sind.

Abhängig von der an das Lastgerät angeschlossenen Leistung benötigt der Leistungs-Triac möglicherweise einen Kühlkörper. In diesem Fall sollte das Gehäuse mit Belüftungslöchern versehen sein. Um ein Elektrogerät (in unserem Fall einen Motor) an die Maschine anzuschließen, ist an ihrem Gehäuse eine Standardsteckdose X2 angebracht, die über ein flexibles Kabel mit X1-Stecker an das Netzwerk angeschlossen wird.

Siehe andere Artikel Abschnitt Uhren, Timer, Relais, Lastschalter.

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