Автор статті пропонує для безумовного відключення телевізора від мережі нічний час (з півночі до семи годин ранку) використовувати розроблене і вживане їм нескладний пристрій. Крім зазначених у статті причин, воно може служити для обмеження перегляду телевізора дітьми.
На жаль, якість електроживлення в багатьох районах нашої країни залишає бажати кращого: стрибки і коливання напруги в мережі нерідко стають причиною виходу з ладу радіоелектронної апаратури, особливо імпортного, найчастіше постійно підключеної до мережі. Очевидно, що найбільш небезпечно підвищений (більше 240 В) напруга, в основному виникає в нічний час.
В деякій мірі вирішити зазначену проблему допоможе пропоноване тут пристрій - таймер-обмежувач часу роботи. Хоча пристрій використано для обмеження функціонування телевізора, воно цілком придатним і для іншого апаратури. Його основні функції: зниження напруги, що подається на телевізор, для чого застосовано автотрансформатор, повне примусове вимикання апарату з настанням півночі і включення його в ранковий час.
Такий режим роботи прийнятний для більшості сучасних як вітчизняних, так і зарубіжних моделей: зниження на 15...20 напруги живлення не порушує роботи імпульсних блоків живлення, а налаштування апаратів (частоти каналів та інші параметри) зберігаються в пам'яті досить довго навіть при вимиканні живлення. Ще одне достоїнство такого режиму - щоденне включення петлі розмагнічування в телевізорі, що своєчасно усуває колірні плями, що виникають на екрані кінескопа з-за впливу зовнішніх магнітних полів. Використання для комутації навантаження злектромагнитного реле і для відліку часу частоти мережі 50 Гц дозволило істотно спростити пристрій і позбутися від вузлів, що вимагають налаштування. До деякого його недоліків можна віднести необхідність підключення до зовнішнім електронним годинником.
Принципова схема таймера представлена на рис. 1. Включенням телевізора керує тригер на елементах DD2.1, DD2.2 через каскад на транзисторі VT1 і реле К1. У вихідному одиничному стані тригера на виході елемента DD2.2 присутній рівень 1, транзистор VT1 відкритий, через обмотку реле К1 протікає струм і телевізор підключений до мережі. Лічильник мікросхеми DD1 вимкнений рівнем 1, вступникам на його висновки 5 і 9 (сигнал скидання). В такому стані пристрій знаходиться до півночі.
(натисніть для збільшення)
При настанні вказаного часу на гніздо XS1 приходить негативний перепад напруги з годин. З'явився на виході елемента DD2.3 позитивний імпульс через ланцюг C5R6 перемикає тригер на елементах DD2.1, DD2.2 в нульове стан, коли на виході елемента DD2.2 виникає рівень 0. Транзистор VT1, реле і телевізор знеструмлюються.
Одночасно починається відлік часу лічильником DD1. Тактової для нього служить частота напруги мережі 50 Гц. Для цього його позитивні напівхвилі, що знімаються з трансформатора Т1, обмежуються стабілітронів VD6 і проходять через резистор R3 на вхід (висновок 12) мікросхеми DD1.
Хоча верхній за схемою частина лічильника ділить частоту вхідного сигналу на 32768, а нижня - на 60, після зняття сигналу скидання з виведення 9 рівень 1 на виході М (висновок 10) дільника з'явиться вже після проходження 39 рахункових імпульсів. Отже, час витримки таймера одно Тб = 0,02 · 32768 · 39 = 25559, або 7 годин 5 хвилин 59 секунд.
Саме через такий час, рахуючи від півночі, на виводі 10 мікросхеми DD1 з'явиться рівень 1, який переводить тригер у вихідне одиничний стан. Реле спрацює, телевізор, підключений до мережі, а лічильник знову заблоковано.
Пристрій залишається в режимі очікування до півночі. Реальний час включення телевізора може відрізнятись від розрахованого на одну-дві хвилини з-за нестабільності частоти напруги.
Кнопки SB1 і SB2 дозволяють управляти телевізором вручну. Елементи R7, С6 утворюють ланцюг початкової установки при підключенні пристрою до мережі.
Найбільш просто пристрій можна приєднати до годинника, виконаним на мікросхеми серії К176. У цьому випадку на гніздо XS1 знімають сигнал з виводу 3 мікросхеми К176ИЕ13. При цьому мінусові ланцюги пристрою і годин слід об'єднати.
Якщо ж годинник виконані на БІС К145ИК1901 так, як описано С. А. Бірюковим в книзі "Електронні годинники на МОП інтегральних мікросхемах" (М.: Радіо і зв'язок, 1993), в них потрібно вбудувати формувач сигналу "північ". Принципова схема такого вузла показана на рис. 2.
Його робота заснована на розпізнаванні стану сегментів g індикатора годин. Лічильник DD1.1 виділяє ті свідчення годин, при яких зазначений сегмент світиться у всіх розрядах, а лічильник DD1.2, навпаки, - ті показання, при яких сегмент g скрізь погашений. Однак дозвіл на роботу другого лічильника видається через ланцюг R3C2 лише при спрацьовуванні першого. Тому рівень 1 з'явиться на вивід 14 мікросхеми DD1 тільки при перехід показань годин часу з 23:59 до 00:00, тобто опівночі. В результаті на виході елементу D2.4 буде сформований негативний імпульс тривалістю 2 мін.
Детектор миготіння сигналів розділових точок в годинах, зібраний на елементах VD4, R4, C3, забороняє роботу формувача в режимах секундоміра і таймера годин. У цих режимах точки індикатори не світяться.
Ланцюг R6C6 запобігає помилкове спрацьовування пристрою при перемиканні режимів, наприклад, при переході від показання годин 22:38 до висвітлення будильника 07:00. Ланцюг VD2R1C1 відфільтровує імпульси частоти заповнення сегментних імпульсів, формуються БІС.
Слід ще раз відзначити особливість пристрою: він примусово вимикає навантаження опівночі. Це може бути неприйнятним, якщо телевізором щодо часто користуються після півночі. Для блокування режиму можна встановити вимикач в ланцюг запуску послідовно з діодом VD7 (див. рис. 1). Але вимикач можна забути ввімкнути. Більш зручний електронний вузол виключення ланцюга на одну ніч. Для його реалізації потрібно змінити вхідні ланцюг таймера відповідно до рис. 3.
Позначення доданих елементів продовжують нумерацію основного пристрою. При натисканні на кнопку SB3 "Блокування" додатковий тригер DD3.1 переводиться в нульовий стан, включаючи режим блокування. В внаслідок проходження сигналу на вихід елемента DD2.3 заборонено. Наступний потім позитивний перепад вхідного імпульсу автоматично повертає тригер DD3.1 в одиничний стан, знімаючи заборону. Отже, на одну ніч вимикання телевізора буде блоковано. Індикатор HL1 вказує на включення режиму блокування.
У випрямному мосту VD1 - VD4 пристрої можна застосувати будь-які діоди або складання, забезпечують прямий струм більше 100 мА. Стабілітрон VD5 - будь на напруга 8...10 Ст. Інші діоди - будь-які малопотужні кремнієві. У пристрої використані резистори МЛТ, конденсатори К50-35, К50-40, К50-51 (оксидні) і КМ, К10-7 (решта). Мікросхеми К561ЛА7, К561ЛЕ10 можна замінити аналогами з серій К176, 564. Транзистор VT1 може бути будь-який з серій КТ3102, КТ503. Реле - РЭС22 (паспорт РФ4.500.131), його контактні групи з'єднують попарно паралельно. Кнопки, світлодіод і гніздо XS1 можуть бути будь-які, краще малогабаритні.
Для живлення пристрою застосовано промисловий трансформатор на магнітопроводі ШЛ16х25. Обмотка I містить 86 витків дроту діаметром 0,63 мм; обмотка II - 1600 витків дроту діаметром 0,224 мм; обмотка III - 105 витків дроту діаметром 0,335 мм. При самостійному виготовленні трансформатора потрібно забезпечити співвідношення чисел витків обмоток II та I в межах 12...15 і напруга на обмотці III - 11...14В.
Більшість деталей таймера розміщено на друкованій платі, креслення якої зображений на рис. 4 (без додаткових елементів, показаних на рис. 3).
При монтажі пристрою конденсатори С8 і С9 припаюють до виводів живлення мікросхем DD1 і DD2 відповідно. Провідники, що йдуть до кнопок, повинні мати мінімальну довжину.
Автор: Д. Нікішин, р. Калуга