Timer zum periodischen Einschalten der Last. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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

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Manchmal ist es notwendig, die Netzwerklast regelmäßig ein- und auszuschalten. Es ist unwahrscheinlich, dass sich jemand damit zufrieden geben wird, dies manuell zu tun. Ja, und manchmal müssen Sie die Last in Abwesenheit einer Person verwalten. Die vorgeschlagene Maschine wird eine solche Aufgabe erfüllen können.

Bei der Abreise in den Urlaub lassen einige Wohnungseigentümer eine Maschine zu Hause, die jeden Abend für mehrere Stunden die Beleuchtung in der Wohnung einschaltet und so die Illusion der Anwesenheit der Eigentümer erzeugt [1]. Oft dient dieser als eine Art Wachhund vor ungebetenen Gästen.

Ein weiteres Beispiel ist der Ausfall des Thermostats eines Kompressionskühlschranks, wodurch entweder keine Kälte im Kühlraum vorhanden ist oder der Motor ununterbrochen läuft und bald durchbrennt. Der Ausweg (vorübergehend - vor dem Kauf eines Thermostats oder dauerhaft, wenn der Kühlschrank ein altes Modell ist) kann eine automatische Maschine sein, die den Kühlschrank regelmäßig einschaltet.

Eine Besonderheit der vorgeschlagenen Maschine im Vergleich zu der in [2] veröffentlichten Maschine ist ein großer Bereich der Belichtungszeiten, der durch Auswahl der Werte einiger Teile von einigen Minuten bis zu mehreren Tagen reichen kann. Dies wurde durch die Verwendung eines Kondensators C1 mit einer doppelten elektrischen Schicht – eines Ionistors [2] im Zeitschaltkreis (Abb. 3) erreicht. Das Gerät verfügt über zwei unabhängige Regler, die die Dauer von „Arbeit“ (R5) und „Pause“ (R6) einstellen.

(zum Vergrößern klicken)

Die Basis der Maschine ist ein Multivibrator an einem Operationsverstärker (Operationsverstärker) DA1, der den Betrieb eines kurzen Impulsgenerators steuert, der an einem Unijunction-Transistor VT1 hergestellt wird - er sorgt wiederum für das Öffnen des Triacs VS1. Der Generator wird vom Netz über einen Gleichrichter an den Dioden VD5, VD6 mit einem Ballastkondensator C5 gespeist. Zur Stromversorgung des Multivibrators ist ein parametrischer Stabilisator installiert, der aus einem Ballastwiderstand R7 und Zenerdioden VD1, VD2 besteht.

Der Multivibrator ist nach einem bekannten Schema mit einem Zeiteinstellungskondensator C2 und unabhängigen Schaltungen für sein Laden (VD3, R1, R5) und Entladen (VD4, R2, R6) zusammengebaut. Der Kondensator wird nicht vollständig entladen und geladen, sondern zwischen zwei Spannungswerten (ca. 5,2 und 4,2 V), die durch die Widerstände R3 und R4 und die Versorgungsspannung des Operationsverstärkers bestimmt werden. Dies geschieht, um die Betriebsspannung des Kondensators nicht zu überschreiten und kurze Belichtungszeiten bei geringen Lade- und Entladeströmen realisieren zu können.

Der Multivibrator erzeugt Rechteckimpulse, deren Dauer und Pausen dazwischen, wie oben erwähnt, von den eingestellten Widerstandswerten der variablen Widerstände abhängen. Wenn der Ausgang des Operationsverstärkers nahe an der Versorgungsspannung liegt (Modus "Operation"), beginnt der Unijunction-Transistorgenerator zu arbeiten. Spannungsimpulse davon gehen zur Steuerelektrode des Triacs - sie öffnet zu Beginn jeder Halbwelle und fast die gesamte Netzspannung wird der Last zugeführt. Die Impulswiederholungsrate übersteigt die Netzfrequenz erheblich, sodass der Triac mit einer Last in Form eines Kühlschrank-Elektromotors stabil arbeitet.

Da für den normalen Betrieb des Triacs bei Wechselspannung Impulse negativer Polarität an seine Steuerelektrode angelegt werden müssen, unterscheidet sich der Schaltkreis des Unijunction-Transistors etwas von dem herkömmlichen - die Steuerelektrode des Triacs ist mit dem Emitter verbunden Schaltung des Transistors.

Wenn sich herausstellt, dass der Ausgang des Operationsverstärkers eine Spannung nahe Null hat ("Pause" -Modus), hört der Generator auf zu arbeiten und der Triac öffnet nicht. Die Last wird stromlos geschaltet.

Für die Nennwerte der im Diagramm angegebenen Elemente und eine bestimmte Instanz des Kondensators C2 wird die Dauer des Modus "Betrieb" durch die Formel bestimmt: tp = 0,1 (R1 + R5) C2 und der Modus "Pause" - durch die Formel: tn = 0,1 (R2 + R6 )C2. Die Dauer jedes Modus kann von zwei Minuten auf drei Stunden geändert werden.

Wenn die Maschine nicht in Betrieb ist, wird der Kondensator C2 auf natürliche Weise entladen und sollte unmittelbar nach dem Einschalten des Timers auf eine Spannung von etwa 5,2 V aufgeladen werden. Dies bedeutet, dass die Dauer des ersten „Arbeits“-Zyklus ungefähr beträgt R4/R3 mal länger als die durch den Widerstand R5 eingestellte. Für einen Kühlschrank ist eine solche Verzögerung sogar sinnvoll, da er Zeit hat, die gewünschte Kälte zu erreichen. Ein weiterer Umstand im Zusammenhang mit der ersten Einbindung des Timers in das Netzwerk sollte berücksichtigt werden: Während der Kondensator C3 aufgeladen wird, kann es sein, dass das Gerät instabil arbeitet. Am besten schließen Sie die Last 10 ... 20 s nach Betriebsbeginn an den Timer an.

Es ist zulässig, in der Maschine zu verwenden: Kondensator C2 - K58-96, K58-9V; C1, C3 - K52, K50-35; C4 – KM, KLS, K73; C5 - K73; variable Widerstände - SPO, SP4 mit Charakteristik A (linear); permanent - MLT, C2-33. Unijunction-Transistor – KT117A-KT117G; Dioden VD3, VD4 – KD104A und VD5.VD6 – jeder Gleichrichter mit einer zulässigen Sperrspannung von mindestens 300 V. Triac – KU208V, KU208G; Bei einer Lastleistung von bis zu 300 W wird es ohne Kühler verwendet. Wenn es größer ist (jedoch nicht mehr als 1,1 kW), installieren Sie es auf einem Kühler entsprechender Größe.

Die meisten Teile sind auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie platziert. Die Platine ist im Inneren des Gehäuses verstärkt, an deren Vorderwand variable Widerstände und eine Steckdose zum Einschalten der Last installiert sind.

Es ist möglich, den Kondensator C5 durch einen MLT-2-Widerstand mit einem Widerstandswert von 12 kOhm zu ersetzen und den Triac auf einer gemeinsamen Leiterplatte zu montieren. Die Diode VD6 sollte entfernt werden.

Beim Einrichten eines Timers kommt es darauf an, einen Widerstand R7 (wenn der Unijunction-Transistorgenerator läuft) so auszuwählen, dass die Spannung am Kondensator C3 ein Drittel größer ist als die an der Kathode der Zenerdiode VD1. Wenn der Widerstand mehr als 1 kOhm beträgt, müssen Sie die Kapazität des Kondensators C5 erhöhen.

Dann werden die Skalen der variablen Widerstände kalibriert. Es ist besser, es so zu machen: Messen Sie den Widerstand des Widerstands R1 und bestimmen Sie die Dauer des "Work" (to) -Zyklus bei Nullwiderstand des Widerstands R5 und kalibrieren Sie dann die Skala des Widerstands R5 gemäß der Formel : t = bis (R1 + R5) / R1, Messen des Gesamtwiderstands der in Reihe geschalteten Widerstände R1 und R5. Kalibrieren Sie auf ähnliche Weise die Skala des Widerstands R6.

Um die Dauer jedes Zyklus zu verlängern, müssen die Lade- und Entladeströme reduziert werden, d. h. die Werte der Widerstände R1, R2, R5, R6 erhöht und auch der Wert des Widerstands R3 erhöht werden (dies wird die Spannung erhöhen, auf die der Kondensator C2 aufgeladen wird, aber sie sollte den Arbeiter nicht überschreiten). Außerdem sollte ein Operationsverstärker mit geringeren Eingangsströmen verwendet werden. Um beispielsweise die maximale Belichtungszeit auf einen oder mehrere Tage zu erhöhen, wird empfohlen, die Zenerdioden KS147A durch KS133A zu ersetzen, K140UD12 als Operationsverstärker zu verwenden, die Widerstandswerte R5, R6 mehrmals zu erhöhen und R3 - 10 ... 20 mal.

Parallel zum Kondensator C5 ist es wünschenswert, einen Widerstand mit einem Widerstand von 510 ... 750 kOhm 0,25 W und in Reihe mit C5 einen Strombegrenzungswiderstand 36 ... 47 Ohm 0,5 W anzuschließen.

Literatur

1. Vinogradov Yu Automatisches "Abendlicht". - Radio, 1994, Nr. 11, p. 29,30.
2. Bannikov V. Anstelle eines Kühlschrankthermostats. - Radio, 1994, Nr. 8, p. 33,34.
3. Astakhov A., Karabanov S., Kukhmistrov Yu Kondensatoren mit einer doppelten elektrischen Schicht. - Radio, 1997, Nr. 3, p. 57, 58; Nr. 4, p. 57, 58.

Autor: I. Alexandrov, Kursk; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

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