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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Universeller programmierbarer Timer. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Uhren, Timer, Relais, Lastschalter Der Timer (siehe Abbildung) dient zum Ein- und Ausschalten von Haushalts- oder Industrieelektrogeräten über das Stromnetz (220 V) für bestimmte Zeiträume. An die Timer-Ausgangsbuchse werden Elektrogeräte angeschlossen. Das erforderliche Verhältnis von „Arbeits-“ und „Pause“-Zeit wird vom Benutzer mithilfe von zwei Programmierern eingestellt, die sich auf der oberen Abdeckung des Timers befinden. Einer der Programmierer (DD7, DD8) legt die Zeit fest, während der die Last (Rн) mit dem Netzwerk verbunden ist („Arbeit“), der andere (DD5, DD6) legt den Zeitraum fest, in dem die Last vom Netzwerk getrennt wird („Arbeit“). Pause"). Die Verhältnisse von „Arbeits-“ und „Pause“-Zeit (Algorithmus) können gleich oder unterschiedlich sein.
Der Timer kann im zyklischen Modus arbeiten, wenn sich „Arbeits-“ und „Pause“-Zeiträume gegenseitig ersetzen, solange der Timer mit dem Netzwerk verbunden ist. Wenn der Benutzer nur einen Zyklus zum Wechseln der Betriebsarten benötigt, sollte der Kippschalter SA2 gemäß Diagramm in die richtige Position gebracht werden. Nach der angegebenen Zeit zum Verbinden der Last mit dem Netzwerk schaltet sich der Timer nicht mehr ein. Der anfängliche Countdown kann entweder mit „Pause“ oder „Arbeit“ beginnen. Wenn es beispielsweise erforderlich ist, dass die Last erst wenige Stunden nach dem Einschalten des Timers an das Netzwerk angeschlossen wird, sollte der Kippschalter SA3 gemäß Diagramm in die richtige Position gebracht werden. Jeder Programmierer kann so konfiguriert werden, dass er die folgenden Zeiträume zählt: 20,48 s; 40,96 s; 1,37 Minuten, 2,73 Minuten; 5,46 Minuten; 10,92 Minuten; 21,65 Minuten; 43,69 Minuten; 1,46 Std.; 2,91 Stunden; 5,83 Std.; 11,65 Stunden; 23,3 Stunden; 46,6 Stunden (1,94 Tage): 93,2 Stunden (3,88 Tage). Durch die Installation der SA4- und SA5-Motoren auf eine bestimmte Weise können Sie das eine oder andere Verhältnis der „Arbeits“- und „Pause“-Zeit des Timers einstellen. Nach jedem Einschalten des Timers beginnt der Countdown von vorne (von Null). Das Gleiche passiert, wenn Sie bei laufendem Timer die „Reset“-Taste (SA1) drücken. Das Anschließen und Trennen der Last vom Netzwerk erfolgt über den Thyristor VS2. Durch die Parallelschaltung der Kondensatoren C6, C7 zum Thyristor können Sie Geräte als Last verwenden, die einen erheblichen induktiven Anteil enthalten (Transformatoren, Elektromotoren usw.). Die eingeschalteten Kondensatoren normalisieren den Betrieb des Thyristors, wodurch an der Last eine streng sinusförmige Spannung ohne Verzerrungen oder Störungen abgegeben wird. Im Falle einer Notabschaltung der Netzspannung besteht die Möglichkeit, die Stromversorgung im „Gedächtnis“ der Zeitzähler zu sichern. Schließen Sie dazu eine „Krona“-Batterie oder einen ähnlichen Akku an die Anschlussbuchse (X1, X2) an der oberen Abdeckung des Geräts an. Wenn die Netzspannung verschwindet und dann wieder anliegt, beginnt der Timer mit der Zeitzählung nicht bei Null, sondern ab dem Zeitpunkt, an dem die Netzspannung ausgeschaltet wurde. Dies gilt insbesondere bei der Messung langer Zeitverzögerungen. In diesem Fall verschiebt sich die programmierte Reaktionszeit des Timers nur um die Zeit, die der Zeit ohne Netzspannung entspricht. Der Akku wird sofort nach dem Anschließen der Zeitschaltuhr an das Stromnetz eingebaut (gleichzeitig wird er ständig mit einem mageren Strom nachgeladen) und nach dem Trennen vom Stromnetz entnommen, um eine Entladung zu vermeiden. Die grüne HL1-LED signalisiert, dass der Timer mit dem Netzwerk verbunden ist. Die rote HL2-LED signalisiert, dass sich der Timer im „Betriebsmodus“ befindet. Wenn die HL2-LED nicht leuchtet, befindet sich der Timer im Pausenmodus. Die Spannungsversorgung des Zeitgebers erfolgt transformatorlos, Halbwelle, mit Löschkondensatoren C1, C2 [1]. Die Ausgangsspannung des Netzteils beträgt 9,8 V. Wenn der Kippschalter SA2 auf den Modus „zyklisch“ und der Kippschalter SA3 auf den Modus „von der Arbeit“ eingestellt ist, wird nach dem Einschalten des Timers das Netzwerk eingeschaltet , der DD1.3-Eingang ist auf einen niedrigen logischen Pegel und der Ausgang auf einen hohen logischen Pegel eingestellt. Der durch den Kippschalter SA3 eingeschaltete Schalter DA1.3 überträgt einen hohen Pegel über die Diode VD16 an den Eingang eines Generators, der auf den Elementen DD3.3 und DD3.4 aufgebaut ist. Der Generator erzeugt Entriegelungsimpulse, die über gepaarte Pufferelemente DD4 und Kondensator C8 an die Basis des Transistors VT1 gesendet werden, der den Betrieb des Impulstransformators T1 und des Thyristors VS2 steuert. Somit ist die Last in dieser Phase mit dem Netzwerk verbunden. Gleichzeitig wird die von der Diode VD1 gleichgerichtete Netzspannung über den Dämpfungswiderstand R2 dem Eingang 6 des Schmitt-Triggers DD1.2 zugeführt. Der Trigger wird durch jede Halbwelle der gleichgerichteten Netzspannung ausgelöst und erzeugt an seinem Ausgang 4 Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 50 Hz. Diese Impulse werden an den Zähleingang 10 des DD7-Zählers [2] gesendet. Nun hängt die Zeit, in der die Last mit dem Netzwerk verbunden wird, von der Position des Kontaktschiebers SA5 ab. Der hohe Logikpegel, der von einem der Ausgänge der Zähler DD7, DD8 empfangen wird, gelangt über die Diode VD15 zum Eingang 12 des Triggers DD2.2. Sein Ausgang 14 und sein Eingang DD1.3 sind hoch und die Last wird vom Netzwerk getrennt. Die Rückkopplungskette von R23 und VD12 „sperrt“ den Trigger in diesem Zustand. Nun wird der hohe logische Pegel über den Widerstand R18 und den durch den Kippschalter SA3 geöffneten Schalter DA1.1 an den Steuereingang 12 des Schalters DA1.2 übertragen, wodurch Zählimpulse über den Widerstand R12 zum Zähleingang 10 des Zählers DD5 gelangen können. Ab diesem Moment beginnt die „Pause“-Zeit zu zählen, in der die Last vom Netz getrennt wird. Sobald an einem der Ausgänge der Zähler DD5, DD6, angeschlossen an den Kontaktschieber SA4, ein High-Pegel-Impuls erscheint, werden alle Zähler an den R-Eingängen zurückgesetzt. Der gleiche Impuls erzeugt einen niedrigen logischen Pegel am Ausgang von Element 4 von DD3.2, wodurch der hohe Pegel am Latch-Trigger DD2.2 über die Diode VD17 auf Pin 4 von DD3.2 „zurückgesetzt“ wird. Am Eingang des Elements DD1.3 wird wieder der niedrige logische Pegel eingestellt und die Last Rн wieder mit dem Netzwerk verbunden. Dann wird der Vorgang wiederholt. Wenn Sie den SA3-Kippschalter so einstellen, dass er „aus einer Pause“ mit der Arbeit beginnt, tritt eine Kette von Elementen DA1.4, DD1.4, DD3.1 in Aktion. Der Schalter DA1.3 wird durch den Kippschalter SA3 ausgeschaltet, der Schalter DA1.4 dagegen eingeschaltet. Nachdem der Timer mit dem Netzwerk verbunden ist, ist Ausgang 14 des DD2.2-Triggers niedrig. Am Ausgang 3 des Elements DD3.1 liegt ebenfalls ein Low-Pegel an und die Last Rн ist vom Netzwerk getrennt. Hier hingegen wird die „Pause“-Zeit von den Zählern DD7, DD8 und die „Arbeitszeit“ von den Zählern DD5, DD6 gezählt (was bei der Programmierung nicht vergessen werden sollte). Nach dem Herunterzählen der „Pause“-Zeit ändert sich der niedrige Pegel am DD2.2-Trigger auf hoch. Der Logikpegel am Ausgang 3 von DD3.1 wird ebenfalls hoch und die Last wird mit dem Netzwerk verbunden. Gleichzeitig gelangt der High-Pegel von Ausgang 3 von DD3.1 über die Diode VD13 zum Steuereingang 13 des DA1.1-Schalters. Der Schalter ermöglicht die Übertragung hoher Pegel vom DD2.2-Latch-Trigger zum Steuereingang 12 des DA1.2-Schalters, der Zählimpulse vom DD1.2-Element an den Zähleingang weiterleitet Vom DD5-Zähler. Der Countdown der „Arbeitszeit“ beginnt, an dessen Ende der von der SA4-Engine empfangene hohe Pegel alle Zähler an den R-Eingängen auf Null zurücksetzt und das DD3.2-Element den DD2.2-Trigger-Latch auf zurücksetzt ein niedriges Niveau. Wenn sich der SA2-Kippschalter außerdem in der „Einzel“-Position befindet, wird der gleiche hohe logische Pegel, der über die VD11-Diode empfangen wird, am DD2.1-Trigger „gesperrt“ und unter Umgehung der VD9-Diode ständig anliegen die Reset-Eingänge R aller vier Zähler und blockiert so deren Arbeit. Und solange die Zeitschaltuhr mit dem Netzwerk verbunden ist oder eine Pufferbatterie GB1 installiert ist, ist die Last Rн nicht mehr mit dem Netzwerk verbunden. Und wenn der SA2-Kippschalter auf die Position „zyklisch“ gestellt ist, wird der Prozess des Wechsels der Phasen „Pause“ und „Arbeit“ fortgesetzt. Als Kern des T1-Impulstransformators wurde ein Stück Ferrit mit einer Länge von etwa 20...25 mm und einem Durchmesser von 8 mm (aus dem Ferritkern einer magnetischen Antenne eines Funkempfängers) verwendet. Die Primärwicklung enthält 100 Windungen PEV-2-Wickeldraht mit einem Durchmesser von 0,2...0,3 mm, die Sekundärwicklung enthält 40 Windungen desselben Drahtes Auf Heizkörpern sollten Thyristor VS2 und Gleichrichterbrückendioden VD19-VD22 installiert werden, deren Fläche von der erwarteten Leistung der angeschlossenen Last Rн abhängt. Basierend auf den gleichen Überlegungen sollten Sie den Typ des Thyristors VS2 und der Gleichrichterbrückendioden wählen. Die Kette C9, R26, C10 verhindert, dass Störungen durch den Betrieb des Thyristors in das Netzwerk gelangen. Aufgrund der Tatsache, dass sich der Kontakt Die maximal zulässige Sperrspannung der Diode muss mindestens 2 V betragen und der Widerstandswert des Widerstands R19 muss mindestens 6 kOhm bei einer maximalen Verlustleistung von 500...19 W betragen. Als Programmierer können Sie kleine Mehrkontaktschalter verwenden oder abnehmbare Brücken zwischen den Kontakten SA4, SA5 und den Ausgangsbussen der Messgeräte verwenden. Um den Einfluss parasitärer Kapazitäten und Induktivitäten auszuschließen, ist zu beachten, dass die Signalspuren auf der Platine so kurz und breit wie möglich sein sollten und es besser ist, die Spuren der Mikroschaltungs-Leistungsbusse breiter zu machen. Die Form der Zählimpulse sollte in allen Abschnitten ihrer Folge rechteckig mit steiler Front und Cutoff sein, was mit einem Oszilloskop überprüft werden sollte. Wenn eine Verzerrung der Impulsform festgestellt wird, sollte dieser Abschnitt über einen Widerstand mit einem Widerstand von etwa 150 kOhm mit dem gemeinsamen Bus des Geräts verbunden werden. Es ist zu beachten, dass der „Single“-Modus nur verwendet werden kann, wenn der SA3-Kippschalter auf die Position „aus Pause“ gestellt ist. Wenn jedoch ein anfänglicher Zyklus „von der Arbeit“ erforderlich ist, wird dieser Nachteil praktisch beseitigt, wenn die Dauer der Pause minimiert wird, d. h. 20,5 s. Nach dieser kurzen Zeitspanne wird die Last für eine bestimmte Zeitspanne mit dem Netzwerk verbunden und danach nicht mehr eingeschaltet. Литература:
Autor: O.R. Kondratjew
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