Виробники деяких побутових приладів, що працюють від акумуляторів (наприклад, електробритв), рекомендують, щоб уникнути їх псування контролювати за щогодини час зарядки. Цю роботу доцільно доручити таймеру. Пропонована у цій статті конструкція може використовуватися і в інших випадках, коли необхідний таймер з верхньою межею відліку в кілька годин.
Принципова схема таймера, який був розроблений для електробритви "Kaiser V5-541FC" фірми "Мікма". наведена на рис. 1. Харчується він від джерела напругою близько 10, в який входять діодний міст VD3, стабілітрон VD2, конденсатори С4 і C3, резистори R7 і R8. На мікросхемі DD1 зібраний з одновібратор необхідною тривалістю імпульсу, а для підключення навантаження до мережі використаний тиристорний оптрон U1.
При підключенні таймера до мережі на виході диференціюючою ланцюжка C1R2R3 формується короткий імпульс, який надходить на вхід S старших розрядів лічильників мікросхеми DD1 і встановлює їх в одиничний стан. На виході 15 мікросхеми DD1 присутній високий логічний рівень, відкритий транзистор VT1 шунтує світлодіод оптрона, і навантаження знеструмлена. Струм мосту тече через VD3 стабілітрон VD2, транзистор VT1 і випромінюючий елемент світлодіода HL1 з червоним світінням. Останній загоряється і сигналізує про відсутність зарядки. Сигнал високого логічного рівня через діод VD1 надходить на вхід Z мікросхеми DD1 і забороняє роботу генератора.
При натисканні на кнопку SB1 всі тригери лічильників мікросхеми DD1 встановлюються в нульовий стан, транзистор VT1 закривається. Струм випрямного моста VD3 починає текти через світлодіод тиристорного оптрон U1 і випромінюючий елемент світлодіода HL1 з зеленим світінням. Оптрон відкривається і підключає навантаження (зарядний пристрій електробритви) до мережі. Струм. проходить через випромінюючий світлодіод оптрона. має пульсуючий характер і досягає свого максимального значення 20 мА в моменти переходу мережевої напруги через нуль.
Одночасно починає працювати генератор, зібраний на трьох інверторах мікросхеми DD1 і елементах R4 і С2. Частота генерації - близько 1.5 Гц.
Період імпульсів на виході 15 мікросхеми DD1 дорівнює 32768/1.5=21845 з = 6 ч. і через половину періоду, що відповідає трьом годинам, необхідним для зарядки акумулятора, на цьому виході з'являється сигнал високого логічного рівня. Транзистор VT1 відкривається, шунтує світлодіод оптрона, і струм через нього і навантаження припиняється. Тепер струм мосту VD3 знову потече через випромінюючий елемент світлодіода HL1 з червоним світінням, який запалає, сигналізуючи про закінчення зарядки. Одночасно сигнал високого логічного рівня через діод VD1 надійде на вхід Z мікросхеми DD1 і припинить роботу генератора.
Під час перерв у подачі напруги мережі, що не перевищують однієї години, конденсатор C3 не встигає повністю розрядитися, і при включенні напруги процес зарядки акумулятора продовжиться. Якщо ж перерву в подачі напруги перевищить вказане час, то при повторному його вмиканні лічильники мікросхеми DD1 встановляться в одиничний стан і зарядка акумулятора не відновиться, що виключить його псування через можливу перезарядки. При малій імовірності перерв в подачі напруги мережі кнопку SB 1 і резистор R1 можна виключити, приєднавши вхід R мікросхеми DD1 до диференціюючою ланцюжку С1R2R3. а вхід S - висновку 7. У цьому разі відлік часу почнеться відразу після включення таймера в мережу, а при великих перервах у подачі напруги мережі він буде поновлюватися з нуля.
Всі елементи таймера, крім мережевої вилки, кнопки SB1 і вихідних гнізд X1 і Х2. змонтовані на друкованій платі розмірами 42.5x60 мм (рис. 2).
Плата розрахована на установку резисторів МЛТ. конденсатори К53-16 (С1). К73-17 (С2, С4), К52-1 (C3). Конденсатори С1, С2, С4 розміщені паралельно друкованій платі. Діод VD1 - будь-який кремнієвий малопотужний, стабілітрон VD2 - на напругу стабілізації 9... 10 Ст. Випрямні мости - на напруга не менше 50 В (VD3) і 400 В (VD4). Транзистор VT1 - будь-який кремнієвий малопотужний структури n-p-n.
На місці С4 може працювати будь металлопленочный конденсатор, наприклад. К73-16 або К73-17, на номінальну напругу не менше 250 В, а також паперовий або металлобумаж-ний на номінальну напругу не менше 400 Ст. Оксидні конденсатори -будь-якого типу.
Кнопка SB1 - мікровимикач МП-1 з штовхачем з капелюшка несправного транзистора.
Двоколірний світлодіод HL1 можна замінити АЛС331А, КИПД18А-М, КИПД18Б-М, КИПД19А-М, КИПД19Б-М, КИПД37А-М, КИПД37А1-М або двома звичайними світлодіодами. Важливо тільки, щоб кольори їх світіння для індикації зазначених станів таймера відповідали наведеним, оскільки в його роботі використовується той факт, що падіння напруги на зеленому світлодіоді більше, ніж на червоному.
Тиристорний оптрон АОУ115Г допустимо замінити на АОУ115Д, АОУ103Б, АОУ103В або встановити симісторний оптрон серії АОУ160 з будь-яким буквеним індексом, при цьому випрямний міст VD4 стає непотрібним.
Монтажна плата, кнопка SB1 і гнізда X1, Х2 встановлені про пластмасову коробку розмірами 80x64x38 мм від промислового зарядного пристрою ЗУ-01М. На одній з стінок цієї коробки вже були штирі мережевої вилки.
При налагодженні таймера на місце С2 слід поставити конденсатор ємністю 330 пФ. замкнути перемичкою висновки конденсатори С4 і паралельно висновків конденсатора C3 підпаяти резистор опором 10 кОм (він необхідний для швидкої - за одну хвилину - розрядки C3 в процесі установки). Таймер потрібно підключити до джерела постійної або змінної напруги 36...40 цього момент на мить повинен спалахнути випромінюючий елемент світлодіода HL1 з зеленим світінням та загорітися з червоним. При натисканні на кнопку SB1 замість червоного загориться елемент із зеленим свіченням, а приблизно через 16 знову з червоним, після чого режим роботи світлодіода HL1 змінюватися не повинен.
Далі підбором опору резистора R4 слід встановити час включення навантаження. Для цього потрібно поставити на місце конденсатор С2 зазначеного на схемі номіналу, а до виводу 12 мікросхеми DD1 і до мінусового висновку конденсатора C3 підключити вольтметр постійного струму. Натиснувши на кнопку SB1, підраховують число імпульсів, що надходять на висновок 12 мікросхеми DD1 за 1 хв, - їх має бути 90 або 91. Якщо імпульсів більше, необхідно пропорційно цьому перевищення збільшити опір резистора R4, а якщо менше - зменшити.
Після цього, знявши перемичку з висновків конденсатора С4, перевіряють роботу таймера від мережі в режимі зарядки акумулятора електробритви. При цьому спочатку доцільно знову зменшити ємність конденсатора С2 до 330 пФ, а потім вже збільшити її до 0,33 мкФ і зняти з висновків конденсатора C3 додатковий резистор.
Таймер може працювати і з іншими навантаженнями. Час його включення нескладно змінити, перерахувавши ємність конденсатора С2 або опір резистора R4. Для керування більш потужними споживачами можна використовувати електромагнітне реле на 220 В. підключений до вихідних гнізд таймера, а також тиристорний (рис. 3) або симісторний (рис. 4) ключ.
Діодний міст VD4 (рис. 3) повинен бути розрахований на необхідний струм навантаження.
Автор: С. Бірюков, р. Москва