Автор розповідає про одну з поширених причин виходу з ладу побутових холодильників і пропонує два варіанти пристрою для їх захисту.
В інструкціях по експлуатації деяких побутових холодильників, наприклад, STINOL, сказано, що їх повторне включення в мережу допускається не раніше ніж через 4...5 хв після відключення. Це необхідно для конденсації і спаду тиску хладоагента. В іншому випадку пускова навантаження на електродвигун компресора занадто велика, що викликає перегрів його обмоток. Саме в цій ситуації відмова двигуна найбільш вірогідний.
Виконати зазначену вимогу без застосування додаткових пристроїв захисту неможливо. Побутовий холодильник включений цілодобово. Щоб вивести його з ладу, буває достатньо звичайного для наших електромереж навіть короткочасного перебоїв подачі електроенергії, особливо вночі або коли відсутні господарі. В таких випадках необхідно автоматично затримувати включення холодильника приблизно на 5 хв після відновлення напруги в мережі. Саме цю функцію може виконати таймер, схема якого показана на рис. 1.
Він працює наступним чином. В перший момент після подачі мережевої напруги конденсатор C3 розряджений і починається його зарядка через резистор R3. Логічний елемент DD1.1 служить граничним пристроєм. Поки напруга на його входах нижче порогу перемикання, на його виході - високий, а на виході елемента DD1.2 - низький логічний рівень. Транзистор VT1 закритий, струм у його эмиттернои ланцюга відсутня. Тому тиристори оптронів U1 і U2, а з ними і симистор VS1 закриті. Ланцюг живлення холодильника розімкнути.
Приблизно через 5 хв напруга на конденсаторі C3 досягне рівня, при якому почнеться зміна стану елементів DD1.1, DD1.2 і відкривання транзистора VT1. Завдяки позитивного зворотного зв'язку через резистори R4 і R5 цей процес розвивається лавиноподібно, струм через світлодіоди оптронів U1, U2 наростає стрибком. В результаті фототиристоры оптронів почергово відкриваються в на початку кожного напівперіоду мережевої напруги, а що протікає через них і резистор R6 струм відкриває симистор VS1. Холодильник підключений до мережі.
Якщо напруга в мережі зникне більш ніж на 1...2 с, конденсатори С2 і C3 встигнуть розрядитися (останній - через діод VD6). Резистор R2 служить для прискорення процесу розрядки. З появою напруги описаний вище процес повториться і холодильник буде включений лише через 5 хв.
Вузол живлення таймера зібраний за бестрансформаторной схеми з гасить конденсатором С1. Резистор R1 обмежує кидок струму при включенні. Випрямлена доданими мостом VD1 - VD4 напруга стабілізована за допомогою послідовно з'єднаних світлодіода HL1 і стабілітрона VD5. Світіння світлодіода є ознакою наявності напруги в мережі.
Таймер зібраний в корпусі від блоку живлення БП2-3 (так званого мережевого адаптера), якими комплектувалися деякі мікрокалькулятори. Розетку для підключення холодильника зміцнюють на корпусі блоку з боку, протилежного мережевий вилці, а всередині корпусу - друковану плату з фольгованого склотекстоліти, показану на рис. 2.
Мікросхему К561ЛЕ5 без будь-якого коригування схеми можна замінити на К561ЛА7. Транзистор VT1 - серій КТ312, КТ315 з будь-якими буквеними індексами. В якості VD1-VD4 придатні придатні за габаритами малопотужні діоди з допустимим випрямленою струмом не менше 30 мА, а заміну VD6 слід вибирати з малим зворотним струмом, наприклад, КД102Б, КД104А. Світлодіод HL1 - будь-якого кольору світіння з максимальним струмом 30 мА. Пряме падіння напруги на світлодіодах різного типу може відрізнятися на 1 ...2 В, що слід враховувати при виборі стабілітрона VD5. Сумарна напруга на стабілітроні і світлодіоді не має виходити за межі 10...15 Ст.
Конденсатор С1 - К73-17, С2 - будь-оксидний, C3 - оксидний з малим струмом витоку, наприклад, серії К52. Всі резистори - МЛТ або С2-33 зазначеної на схемі потужності. Сімістор VS1 (його клас по напрузі повинен бути не менше 4) забезпечують алюмінієвим тепловідводом площею в кілька квадратних сантиметрів і кріплять до платі, наприклад, епоксидним клеєм.
Налагодження таймера зводиться до встановлення необхідної затримки спрацьовування підбіркою резистора R3. Слід враховувати, що надмірне збільшення опору цього резистора веде до непостійності затримки, викликаному впливом струмів витоку конденсатора C3 і між провідниками друкованої плати. Струм витоку оксидного конденсатора, тривалий час не перебував під напругою, зазвичай збільшений. Тому обов'язково перевірте затримку після того, як таймер безперервно пропрацює не менше доби, і при необхідності встановіть її ще раз.
Аналогічний за призначенням і принципом дії таймер можна зібрати за схемою, показаної на рис. 3.
Його основна відмінність в тому, що навантаження (холодильник) коммутіруют не сімістором, а з допомогою реле К1. Тригер, переключающийся при досягненні напругою на конденсаторі С2 порогового рівня, утворюють у даному випадку елементи DD1.1 і DD1.4. Паралельно з'єднані елементи DD1.2, DD1.3 - буферний каскад, керуючий електронним ключем на транзисторі VT1, колекторних ланцюг якого включена обмотка реле К1. Резистор R5 потрібен для прискорення розрядки конденсаторів після вимкнення напруги. Протікає через нього струму недостатньо для утримання реле К1 в спрацювання стані. Трансформатор Т1, діодний міст VD1 і конденсатор С1 - вузол живлення таймера.
Світлодіоди HL1 і HL2 служать для індикації наявності напруги в мережі і стану таймера. Якщо ні один з них не горить, напруга в мережі відсутня. З моменту появи напруги і до включення холодильника горить світлодіод HL1. Потім він гасне і запалюється світлодіод HL2.
Підбираючи реле, слід враховувати, що його контакти повинні бути розраховані на комутацію струму в декілька ампер, споживаного холодильником в пусковому режимі. В авторському варіанті таймера застосовано реле РЕН-18, паспорт РХ4.564.706. Трансформатор Т1 - з напругою на вторинній обмотці 6 В при струмі навантаження 300 мА. Випрямлена напруга на конденсаторі С1 склало 7...8 В. Якщо є реле з великою напругою спрацьовування, напруга на вторинній обмотці трансформатора слід відповідно збільшити. Однак при збільшенні випрямленої напруги понад 15 В мікросхему DD1 слід живити через найпростіший стабілізатор з вихідним напругою не більше зазначеного. Вихід стабілізатора обов'язково зашунтируйте резистором 1 кОм, що створює ланцюг розрядки конденсатора С2.
Таймер зібраний на платі із односторонньо фольгованого склотекстоліти. Монтаж майже всіх ланцюгів виконаний друкарським способом, причому друковані провідники знаходяться поблизу одного з країв плати шириною 80 мм (рис. 4). З рештою її поверхні фольга вилучена, там встановлені реле К1 і трансформатор Т1.
Плату закривають кришкою з ізоляційного матеріалу з отворами під світлодіоди і розеткою для підключення холодильника. Налагодження зводиться до встановлення таймера необхідної витримки підбором опору резистора R1.
Автор: І. Нечаєв, р. Курськ