Як відомо, таймер - це пристрій, призначений для автоматичного підключення радіоелектронного пристрою до джерела живлення або відключення від нього. До нього традиційно ставлять, наприклад, такі вимоги, як малі габарити, енергоспоживання і падіння напруги на керуючої ланцюга. Традиційно навантаження включалася через сильноточниє контакти реле. З появою потужних перемикальних транзисторів, скажімо, IRLR2905, потреба в реле відпала, що дозволило значно скоротити габарити таймера. Саме такий транзистор використаний в таймері, схема якого наведена на рис. 1. Він здатний працювати при напрузі 7,5 і комутувати навантаження, споживаючу струм до 30 А.
На мікросхемі DA1 зібраний стабілізатор напруги, на логічних елементах DD1.1, DD1.2 - компаратор напруги, на DD1.3 - інвертор, на транзисторі VT1 - електронний ключ. Конденсатори C1 і C3 забезпечують стійку роботу стабілізатора напруги, параметри ланцюжка C2R1 задають час спрацьовування таймера. Резистивний дільник R2R3 здійснює зворотний зв'язок у компараторі напруги і забезпечує стрибкоподібне перемикання компаратора з одного стійкого стану в інше.
Тепер про роботу пристрою. Після подачі живлячої напруги починається зарядка конденсатора С2 через резистори R1 і R2. При цьому на вході логічного елемента DD1.1 присутній високий логічний рівень, а на виході - низький. Польовий транзистор VT1 закритий.
У міру зарядки конденсатора С1 напруга на вході елемента DD1.1 зменшується. Коли воно досягне порогу перемикання компаратора, на затворі транзистора виявиться напруга близько 5 Ст. Транзистор відкриється, і на навантаження, підключену до гнізд Х1, Х2, надійде живляча напруга. Такий режим затримки включення навантаження.
Для повторного запуску таймера необхідно короткочасно натиснути кнопку SB1 "Пуск". Конденсатор С1 розряджається, відлік часу почнеться заново.
Щоб таймер працював у режимі затримки вимкнення навантаження, треба затвор польового транзистора від'єднати від виходу елемента DD1.3 і підключити його до виходу елемента DD1.2. Якщо ж пристрій ввести перемикач SA1 (рис. 2), таймер зможе працювати як у режимі затримки включення, так і в режимі затримки вимикання.
У разі підключення навантаження індуктивного характеру, гнізда слід зашунтувати діодом VD1, а для зменшення ймовірності виникнення "брязкоту" при вмиканні або вимиканні навантаження треба ввести конденсатор С4.
Крім зазначених на схемі, допустимо застосувати мікросхему К561ЛА7, а при зміні топології друкованої плати - 564ЛЕ5, К564ЛА7. Транзистор може бути будь, виділений кольором, з переліку, наведеного у статті "Потужні польові перемикальні транзистори фірми INTERNATIONAL RECTIFIER" в "Радіо", 2001, № 5, с. 45. При цьому, природно, максимальний комутований струм буде таймером визначатися типом застосованого транзистора. Полярний конденсатор С2 повинен бути танталовий для поверхневого монтажу з малим струмом витоку або серії К52, але тоді доведеться збільшити розміри плати. Інші конденсатори - К10-17. Для малопотужної навантаження діод VD1 може бути будь-який з серій КД102, КД103, КД105, а для потужної - КД109А-КД109В, КД212А, КД212Б або аналогічні. Резистори - МЛТ. С2-33, Р1-4, Р1-12, кнопка і перемикач - будь-які малогабаритні.
При струмі навантаження більше 1 А загальний провід живлення треба припаювати можливо ближче до витоку транзистора. Якщо струм перевищує 8 А, транзистор слід встановити (методом пайки) на радіатор. Для струму 30 А його площа повинна бути 100... 150 см2. Коли живляча напруга 15 В і більше, рекомендується включити послідовно з кнопкою резистор опором 10...20 Ом для зменшення розрядного струму конденсатора і запобігання контактів кнопки від обгорання.
Щоб збільшити напругу, при якому може працювати таймер, до робочого напруги транзистора, треба застосувати стабілізатор DA1 з великим вхідним напругою.
Власне споживання струму таймером визначається в основному струмом стабілізатора.
Більшість деталей пристрою розміщено на друкованій платі (рис. 3) з односторонньо фольгованого склотекстоліти.
Налагодження таймера зводиться до встановлення необхідного часу затримки підбором резистора R1 і, при необхідності, конденсатора С2. Для зазначених на схемі номіналів цих елементів час затримки становило приблизно 13 хв.
Під час випробувань макета таймера при струмі 5 А падіння напруги на транзисторі склало 0,1 В, а потужність, що розсіюється на ньому потужність - 0,5 Вт, що свідчить про хорошому ККД пристрою.
Автор: І. Нечаєв, р. Курськ