Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Реле времени на двух транзисторах своими руками
Принцип работы этого реле времени основан на том, что время заряда полностью разряженного конденсатора определяется произведением емкости этого конденсатора на сопротивление цепи заряда. Задавая значение этого произведения путем выбора емкости и сопротивления, можно получить необходимое время заряда.
Принципиальная схема реле времени приведена на рисунке.
Это реле времени можно собрать своими руками т.к в схеме нет дефицитных деталей. При подключении к схеме источника питания начинается заряд конденсатора С1 через резисторы R2 и R3 и эмиттерный переход транзистора VT1. он открывается и на резисторе R3 образуется падение напряжения от протекания через него эмиттерного тока. Этим падением напряжения отпирается транзистор VT2, и срабатывает электромагнитное реле К1, которое своими контактами К1.1 подключает к шине питания светодиод HL1. Резистор R4 ограничивает ток светодиода.
По мере заряда напряжение на конденсаторе нарастает, а ток заряда уменьшается. Соответственно, уменьшается ток эмиттера и падение напряжения на резисторе R3. Наконец, при определенном напряжении на конденсаторе ток заряда становится настолько мал. что транзистор VT1 запирается, за ним запирается транзистор VT2. В результате реле отпускает и светодиод гаснет. Для следующего запуска реле времени необходимо на короткое время нажать кнопку SB1, чтобы полностью разрядить конденсатор С1.
Необходимый промежуток времени, в течение которого реле К1 находится в сработавшем состоянии, устанавливается путем подбора емкости конденсатора и сопротивлений резисторов R2 и R3. Если реле имеет еще одну пару контактов, их можно использовать для включения других потребителей или их выключения. Но тогда вторая пара контактов должна быть нормально замкнутой.
Выбор типа реле производится по величине его рабочего напряжения, которое должно быть равно напряжению питания устройства. В схеме, реле рассчитано на напряжение питания 12 В.
- Автор: Super User
Реле времени (1-11 ч) за полчаса
Всего 30 минут займет сборка простого и надежного реле времени, которое в заданный момент (в интервале 1-11 ч) включит или выключит любой домашний электроприбор мощностью до 0,5 кВт. Устройство выполнено на базе обычного механического будильника, например "Янтарь", "Севани", "Луч", в пластмассовом корпусе которого устанавливают нехитрое приспособление, состоящее из двух неоновых ламп ТН-0,3, пары резисторов ВС-0,25 или МЛТ-0,5, микропереключателя МП-1, гнезд под стандартную вилку и предохранителя.
Принцип действия реле времени несложен. Свернутая в спираль плоская пружина звонка будильника, разматываясь, выходит за пределы часового механизма, пока не упрется в чашечку звонка. Это обстоятельство и позволяет легко превратить часы-будильник в реле времени - достаточно снять чашечку звонка, а на ее место установить микропереключатель. Теперь пружина будильника, высвобождая запасенную энергию, внешним витком упрется не в чашечку звонка, а нажмет на "пуговку" микропереключателя, который, в свою очередь, замкнет цепь питания внешнего устройства - магнитофона, радиоприемника, светильника, электромармита (безопасная электроплитка с температурой рабочей поверхности не более 95 ).
Неоновая лампа V1 (рис. 1) сигнализирует о подключении устройства к сети, а V2 указывает на наличие напряжения на гнездах Х2. Резисторы R1, R2 ограничивают ток через V1 и V2. S1 - микропереключатель, срабатывающий от пружины будильника. Предохранитель F1 защищает устройство от возможного короткого замыкания.
Сигнальную стрелку устанавливают на нужное время, заводят часы и будильник, вилку X1 включают в сеть и подсоединяют нагрузку. В заданный момент сработает будильник часов, и пружина звонка замкнет контакт S1: загорится лампа V2, и напряжение сети поступит на нагрузку.
Добавив тумблер S2 (рис. 2), можно устанавливать два режима работы устройства: "включение нагрузки" и "отключение нагрузки". В первом случае оно работает аналогично предыдущему. При переключении S2 цепь питания нагрузки замыкается, и в заданное время микропереключатель S1 ее размыкает.
Рис. 1. Электрическая схема первого варианта реле времени
Рис. 2. Электрическая схема второго варианта реле времени
Смонтировать элементы реле времени в корпусе часов нетрудно. Потребуются лишь нож, сверло, надфиль, клей, карандашные ластики и напильник. От качества работы зависят "товарный" вид устройства и надежность его работы.
Микропереключатель и "неонки" крепят С помощью карандашных ластиков (рис. 3). В одном из них остро заточенным ножом вырежьте паз по размерам микропереключателя, чтобы после его установки выглядывала только "пуговка", а в заготовке проколите шилом отверстия для проводов.
Затем закрепите микропереключатель с помощью второго ластика, приклеив его к боковой поверхности первого со стороны выемки. Для этого подойдет клей БФ, "Суперцемент" или подобный. После того как он высохнет, обрежьте склеенный блок по ширине и высоте. Последнюю устанавливают в зависимости от расстояния внешнего витка раскрученной пружины до стенки корпуса часов. Измерьте его, предварительно сжав пружину на 1 - 3 витка, обеспечив тем самым необходимое усилие, с которым в дальнейшем она будет давить на "пуговку", и приклейте ластики с микропереключателем к корпусу часов.
Рис. 3. Блок микропереключателя
Рис. 4. Расположение элементов реле времени в корпусе будильника:
1 - неоновая лампа, 2 - держатель, 3 - пружина, 4 - микропереключателя, 5 -
гнезда, 6 - предохранитель.
Третий ластик пойдет на изготовление держателя неоновых ламп. Сделайте в нем два отверстия на 1-2 мм меньше диаметра стеклянных баллонов "неонок" и, установив держатель в верхней части корпуса, просверлите еще два отверстия. Чтобы не повредит" пластмассовый корпус, работу эту надо выполнять осторожно, наметив вначале будущие отверстия шилом; затем сверлят промежуточные отверстия диаметром 1 - 2,5 мм. До нужного размера их доводят сверлом соответствующего диаметра либо ножом. Круглым надфилем уберите неровности. Поверхность ластика с отверстиями смажьте клеем, вставьте в них неоновые лампы и закрепите на корпусе часов.
В последнюю очередь установите гнезда и держатель предохранителя, просверлив под них в намеченных местах корпуса необходимые отверстия (рис. 4). Под держателем предохранителя в крышке или в корпусе сделайте надфилем паз для сетевого провода.
Переключатель S2 (см рис. 2) можно разместить сверху корпуса справа от штатной кнопки отключения звонка будильника либо внизу на правой стенке корпуса, напротив гнезд. Однако в этом случае возрастет риск повреждения маятника часов.
Теперь приступайте к монтажу. Все соединения выполните изолированным проводом, тщательно проверяя надежность паек и соединений.
Автор: А.Кабанов
- Автор: Super User
ИК пульт ДУ включает электроприборы
Пульт дистанционного управления (ПДУ) телевизора, видеомагнитофона, спутникового ресивера, музыкального центра и т. д. можно использовать для включения и выключения осветительных, а также других электроприборов. Для этого надо сделать специальное переключающее устройство, которое описано в предлагаемой статье.
Один из вариантов устройства, предназначенного для управления приборами с помощью стандартного ПДУ, был описан в статье С. Бирюкова "ПДУ телевизора управляет люстрой" ("Радио", 1999, № 12). Вниманию читателей предлагается более простой и универсальный вариант такого устройства, не требующий дешифрации команд ПДУ, который может работать с любым пультом, в том числе и с простым самодельным.
Для управления приборами используется следующий алгоритм. С пульта ДУ подают команду (любую) и удерживают кнопку нажатой а течение 1 с. На кратковременные нажатия кнопок (например, при управлении телевизором) устройство не реагирует. Для того, чтобы исключить реакцию телевизора на попытку управления устройством, нужно выбирать неиспользуемые кнопки на пульте или использовать пульт от выключенного а данный момент аппарата. Другой вариант - использовать такие кнопки пульта, нажатие на которые (в конкретный момент) не приведет к изменению режима работы. Например, нажатие кнопки выбора канала, соответствующей принимаемой в данный момент программе, никак не скажется на работе телевизора.
Схема устройства показана на рис. 1. Специализированная микросхема DA1 усиливает и преобразует сигнал фотодиода BL1 в электрические импульсы. На элементах DD1.1 и DD1.2 собран компаратор, а на элементах DD1.3, DD1.4 - генератор импульсов.
(нажмите для увеличения)
Состояние устройства (включена или выключена нагрузка) определяет триггер DD2.1. Если на прямом выходе этого триггера высокий уровень, генератор будет работать на частоте около 1 кГц. На эмиттерах транзисторов VT1 и VT2 возникнут прямоугольные импульсы, которые через конденсатор С10 поступят на управляющий электрод симистора VS1. Он будет открываться в начале каждого полупериода сетевого напряжения.
В исходном состоянии на выводе 7 микросхемы DA1 присутствует высокий логический уровень, конденсатор С5 заряжен через резисторы R1, R2 и на входе С триггера DD2.1 низкий уровень. Если на фотодиод BL1 поступят импульсы ИК излучения с ПДУ, на выводе 7 микросхемы DA1 появятся импульсы и конденсатор С5 будет разряжаться через диод VD1 и резистор R2. Когда напряжение на С5 уменьшится до нижнего порога компаратора (через 1 с или более), компаратор переключится и на вход триггера DD2.1 поступит импульс. Состояние триггера DD2.1 изменится. Таким образом происходит переключение устройства из одного состояния в другое.
Микросхемы DD1 и DD2 можно применить аналогичные из серий К176, К564. VD2 - стабилитрон на напряжение 8...9 В и ток не менее 35 мА. Диоды VD3 и VD4 - КД102Б или аналогичные. Оксидные конденсаторы - К50-35; С2, С4, С6, С7 - К10-17; С9, С10 - К73-16 или К73-17.
Большинство деталей устройства смонтированы на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 2.
Плату устанавливают в корпус из изоляционного материала. Резистор R8 и конденсатор С9 установлены методом навесного монтажа. Симистор VS1 при мощности нагрузки более 250 Вт необходимо установить на теплоотводе.
Налаживание устройства сводится к подбору резистора R2 таким образом, чтобы переключение происходило через 1...2 с. Если увеличение сопротивления этого резистора приведет к тому, что конденсатор С5 не будет разряжаться до порогового напряжения, надо применить конденсатор С5 емкостью, в 2...3 раза большей, и настройку повторить. Конденсатор С6 необходимо устанавливать в том случае, если длительность фронта импульса, поступающего с компаратора на триггер, будет слишком большой и он будет переключаться неустойчиво.
Если используемый пульт не позволяет управлять устройством без помех телевизору, можно сделать самодельный пульт управления, который представляет собой генератор прямоугольных импульсов с частотой 20...40 кГц, работающий на излучающий ИК диод. Варианты такого ПДУ на таймере КР1006ВИ1 и логической микросхеме показаны на рис. 3 и 4.
Автор: И.Нечаев, г.Курск
- Автор: Super User
Зависимое включение нагрузок
В некоторых случаях необходимо зависимое включение приборов, питающихся от электросети. Несложная схема, показанная на рисунке позволяет управлять двумя ведомыми нагрузками в зависимости от включения главной нагрузки.
На самом деле, ведомых нагрузок может быть и больше, - все они включены параллельно друг другу.
Питание на главную нагрузку поступает от электросети 220 В через цепь из диодов VD1-VD4. На каждом из этих диодов падает примерно по 0,7...0,8 В прямого напряжения.
При включенной главной нагрузке напряжение сети проходит на главную нагрузку через эти диоды, и на последовательно включенных диодах VD2-VD4 падает около 2,1...2,5 В. Диод VD1 служит для пропуска другой полуволны и в формировании этого напряжения не принимает участия.
Отрицательные полуволны выделяются диодом VD5 и поступают на конденсатор С1, на котором накапливается постоянное напряжение, достаточное для номинального свечения светодиода оптопары. А1. Открывается симистор оптопары, а за ним и силовой симистор VS1 Включаются ведомые нагрузки. Диоды 1N5408 можно заменить диодами КД226 на напряжение не ниже 400 В. Или другие выпрямительные аналогичной мощности и напряжения. Число последовательно включенных диодов в цепи VD2-VD4 может потребоваться уточнить при налаживании, возможно, использовать не три, а четыре диода. Важно чтобы напряжение на С1 было достаточным для включения ведомых нагрузок посредством оптопары А1.
Автор: Каравкин Б.
- Автор: Super User
Зависимое включение электро- и радиоприборов
Устройство предназначено для автоматического включения одного электронного прибора при включении другого. Первый из них принято называть ведомым, а второй - ведущим. Устройство аналогичного назначения было опубликовано автором в журнале "Радио" более трех лет назад (см. "Радио", 1996, № 8, с. 51). Его недостаток состоял в том, что в качестве ключа использовалось электромагнитное реле. Новый вариант более прост, функции ключей в нем выполняют симисторы. Это накладывает определенные ограничения на виды используемых приборов, но об этом будет сказано ниже.
Принципиальная схема устройства зависимого включения приборов мощностью 100 Вт и более приведена на рис. 1. Симистор VS1 соединен с гнездом XS1 для подключения ведомого прибора. Ведущий же подключается к гнезду XS2. Когда он находится в выключенном состоянии, ток через устройство не течет, симистор закрыт и ведомый прибор обесточен. При включении ведущего прибора через диоды VD1-VD5 начинает протекать ток и появляющееся на них напряжение (через резистор R1) поступает на управляющий электрод симистора. При положительной полуволне сетевого напряжения ток, протекающий через ведущий прибор, будет проходить через диоды VD1, VD2, и на управляющий электрод симистора поступит положительное напряжение, которое его и откроет.
При отрицательной полуволне сетевого напряжения ток потечет через диоды VD3-VD5 и на управляющий электрод симистора поступит отрицательное напряжение. В данном случае уже оно будет открывающим. Диоды VD1-VD5 и резистор R1 ограничивают величину тока через управляющий электрод симистора. Поскольку для примененного здесь симистора величины положительного и отрицательного управляющих напряжений различны, количество последовательно включенных диодов для положительной и отрицательной полуволн тока неодинаково. Ток через ведущий прибор, при котором симистор открывается, составляет 50...100 мА, поэтому на ведомом приборе сетевое напряжение появляется не в самом начале полупериода, а с некоторой временно задержкой.
Величина задержки зависит от мощности ведущего прибора. Наличие задержки приводит к уменьшению напряжения на ведомом приборе примерно на 7...10, а иногда и более процентов. К тому же, поскольку ток удержания симистора обычно превышает 100 мА, минимальные мощности ведомых приборов применительно к описываемому устройству должны быть не менее 100 Вт. Наибольшая мощность ведущего прибора определяется максимально допустимым током через диоды VD1-VD5 и может достигать 1 кВт, а ведомого - 250 Вт. Если эти диоды и симистор установить на теплоотводы, то эти мощности соответственно возрастут до 2...3 кВт и 1,1 кВт.
Для маломощных ведомых приборов (50 Вт и менее) можно воспользоваться устройством, схема которого приведена на рис. 2. Здесь применены две тиристорные оптопары VS1, VS2, которые поочередно открываются каждый своей полуволной сетевого напряжения. Управляются они током, протекающим через ведущий прибор. Этот ток поочередно протекает через излучающие диоды оптопар и открывает фототиристоры. Диоды VD3-VD6 и резистор R1 ограничивают ток через излучающие диоды. Максимальная мощность ведущего прибора определяется типом диодов VD3-VD6 и в данном случае составляет 400 Вт. Она может быть легко увеличена за счет применения более мощных диодов, например таких, как в устройстве, показанном на рис. 1.
Устройство, принципиальная схема которого изображена на рис. 1, собрано на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита (рис. 3). На ней размещены все детали, в том числе и гнезда XS1, XS2. Печатная плата устройства, показанного на рис. 2, приведена на рис. 4. Эти платы могут выполнять одновременно функции передней панели устройства, но в этом случае все детали необходимо закрыть кожухом из изоляционного материала.
В устройстве (см. рис. 1) можно использовать любые выпрямительные кремниевые диоды, рассчитанные на ток, потребляемый ведущим прибором. В устройстве (см. рис. 2) применимы диоды КД105Б, Д226Б (VD1, VD2) и аналогичные. Диоды VD3-VD6 также следует выбирать, исходя из максимального тока, потребляемого ведущим прибором.
Чтобы на ведомом приборе было нормальное напряжение, тиристоры в устройстве должны открываться в начале каждого полупериода сетевого напряжения. Это означает, что ведущий прибор должен потреблять ток в течение всего полупериода сетевого напряжения. Такими приборами могут быть нагревательные (без тиристорных регуляторов мощности) или осветительные (с лампами накаливания и также без регуляторов). Если же ведущими будут радиотехнические приборы, питающиеся от выпрямителя и потребляющие ток вблизи максимума напряжения, то на ведомые приборы сетевое напряжение будет поступать не в начале, а примерно в середине каждой полуволны сетевого напряжения. В том случае, когда функции ведомых выполняют нагревательные или осветительные приборы, то они работают с пониженной мощностью. Если же ведомым будет радиотехническое устройство, например, блок питания с понижающим трансформатором и выпрямителем, которое потребляет ток на максимуме напряжения, то оно будет работать нормально.
Налаживание устройства (см. рис. 1) сводится к подбору минимального числа последовательно включенных диодов VD1-VD5, при которых симистор устойчиво включается в начале каждого полупериода сетевого напряжения. При этом напряжение на этих диодах не должно превышать 6 В. Аналогично настраивают и устройство (см. рис. 2), при этом приходится подбирать число последовательно включенных диодов VD3-VD6.
Автор: И.Нечаев, г.Курск
- Автор: Super User