|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Пристрої витримки більших інтервалів часу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Годинники, таймери, реле, комутатори навантаження Автор пропонує до уваги читачів кілька простих пристроїв витримки часу з доступних деталей. Ці пристрої - аналогові з RC-ланцюгами, що час задають. Вони застосовані схемні рішення, дозволяють збільшити тривалість формованих інтервалів часу. На рис. 1 представлена схема простого реле часу, зібраного на мікросхемі паралельного стабілізатора напруги TL431ACLP (DA1). При натисканні на кнопку SB1 на вхід керуючого стабілізатора DA1 через резистори R1 і R3 надходить напруга, близька до напруги живлення, внаслідок чого стабілізатор замикає ланцюг обмотки реле K1. Контакти K1.1 спра- реле блокують кнопку, яку тепер можна відпустити. Вони ж відключають резистор R1 від часзадаючого конденсатора C1, який починає заряджатися струмом, поточним через часзадавальний резистор R2. Контакти реле K1.2 включають виконавчий пристрій або його вимикають. У міру заряджання конденсатора напруга на вході керуючого мікросхеми DA1 щодо її анода зменшується. Як тільки воно опуститься нижче 2,5, струм через обмотку реле K1 зменшиться настільки, що реле відпустить якір, повернувши виконавчий пристрій у вихідний стан. Резистор R1 знову буде підключений паралельно конденсатору C1 і розрядить його. Тепер можна ще раз натискати кнопку SB1. З елементами, типи та номінали яких вказані на рис. 1 отримана витримка близько 45 хв. Її можна змінити, підбираючи конденсатор C1 та резистор R2. Але збільшувати опір цього резистора не рекомендується, оскільки при цьому зростає частка нестабільного струму входу керуючого мікросхеми DA1 в струмі зарядки конденсатора C1. Відповідно зростає нестабільність витримки.
Можна збільшити опір резистора R2, одночасно підвищивши напругу живлення пристрою аж до 30 - максимального для мікросхеми серії TL431. При цьому і конденсатор C1 слід вибирати з номінальною напругою, не меншою за напругу живлення. Як K1 потрібно застосувати реле з робочою напругою обмотки, рівним напруги живлення, або включити послідовно з обмоткою реле, розрахованої на меншу напругу, що гасить надлишок напруги стабілітрон. Струм обмотки реле не повинен перевищувати 100 мА, допустимих для мікросхеми серії TL431. На рис. 2 показана ще одна схема реле затримки включення або вимкнення виконавчого пристрою, побудована на тій мікросхемі. Після переведення вимикача SA1 у положення "Увімкнено" (верхня за схемою група його контактів замкнута, а нижня розімкнена) починається зарядка конденсатора C1 через резистор R2. Коли напруга на конденсаторі перевищить суму напруги стабілізації стабілітрона VD2 (5,6), порогової напруги стабілізатора DA1 (2,5) і падіння напруги на резисторі R3 і діоді VD1, мікросхема DA1 замкне ланцюг обмотки реле K1. Реле, що спрацювало, змінить стан виконавчого пристрою. У цьому стані пристрій залишиться доти, доки вимикач SA1 не буде повернений у вихідний вимкнений стан. При показаних на рис. 2 типи та номінали елементів отримана витримка близько однієї години.
Як порогові елементи в подібних пристроях можна використовувати не мікросхему серії TL431, а польовий транзистор з ізольованим затвором. Такі транзистори мають, як відомо, гранично малий струм затвора. Це дозволяє значно збільшити витримку, застосовуючи резистори, що час задають, опором до декількох мегаом і навіть їх десятків. До того ж застосування, наприклад, польового транзистора 2N7000 дозволяє підвищити напругу живлення до 60 і використовувати при необхідності електромагнітне реле з робочим струмом обмотки до 250 мА. Але слід вжити заходів, щоб напруга між затвором та витоком транзистора не виходила з допустимого інтервалу від -20 до +20 В. Приклад схеми реле затримки включення на польовому транзисторі 2N7000 показано на рис. 3. Реле K1 – імпортне серії BT з обмоткою опором 62,5 Ом. При зазначених на схемі номіналах елементів отримано витримку близько шести годин. Більшість інтервалу витримки пристрій практично не споживає струм від джерела живлення. Але в останній третині цього інтервалу струм плавно наростає до струму спрацьовування реле K1. У цьому проміжку часу транзистор VT1 знаходиться в активному режимі і на ньому розсіюється досить значна потужність, що досягає максимуму (в даному випадку близько 150 мВт) приблизно в середині проміжку, а потім спадає.
Після спрацьовування реле K1 струм продовжує наростати до значення, що дорівнює різниці напруги живлення пристрою і напруги стабілізації стабілітрона, поділеної на опір обмотки реле. Досягши його, він залишається таким до вимкнення реле часу вимикачем SA1. У пристрої, схема якого зображена на рис. 4, використана та ж ідея, що і в попередньому, але для зменшення струму, що споживається після спрацьовування, застосовано поляризоване реле з двома стійкими станами РПС20 виконання РС4.521.751. Воно має дві групи контактів на перемикання.
Після натискання кнопки SB1 напруга, що надходить через резистор R1 і дільник напруги R2R3 на затвор польового транзистора VT1, відкриває цей транзистор. Напруга, подана на ліву за схемою обмотку реле K1, переводить рухомі контакти в нижнє за схемою положення, ніж блокує кнопку SB1 і дозволяє зарядку конденсаторів C1 і C2. Через деякий час, потрібний для заряджання конденсатора C1, транзистор VT1 буде закритий, а струм через ліву обмотку реле припиниться, що не змінить стан його контактів. Після зарядки конденсатора C2 і досягнення струмом стоку транзистора VT2 значення, достатнього для перекладу правою обмоткою реле його контактів у вихідне (верхнє за схемою) положення, до конденсаторів, що часзадають, будуть підключені розрядні резистори R1 і R5, а живлення від пристрою буде відключено. Тепер воно не споживає струму і після розрядки конденсаторів готове до наступного натискання кнопки SB1. Очевидно, гранична витримка часу пристроями, зібраними за схемами, зображеними на рис. 3 та рис. 4, однакова. Резистори R2 і R3 в останньому вибирають такими, щоб напруга затвор-витік транзистора VT1 не перевищила допустимого. Оскільки велика витримка від вузла цьому транзисторі непотрібен, може бути біполярним. В цьому випадку резистори R2 та R3 повинні забезпечити, щоб від зарядного струму конденсатора C1 транзистор VT1 знаходився в режимі насичення. На рис. 5 представлена схема генератора імпульсів великої тривалості, який можна використовувати для періодичного включення та вимкнення будь-яких приладів. Фактично, це два пристрої за розглянутою раніше схемою рис. 3, що утворюють завдяки використанню поляризованого реле з двома стійкими станами своєрідний мультивібратор. Тривалість кожного з двох інтервалів часу, що повторюються, можна встановлювати незалежно, підбираючи елементи ланцюгів R2C1 і R3C2.
Слід зазначити, що всі описані пристрої для отримання стабільної витримки слід живити напругою стабілізованою. Установка у яких оксидних конденсаторів рівних номіналів, але випущених у різний час різними виробниками, дає значний розкид значень витримки. Помітно впливають на витримку струму витоку конденсаторів, що час задають, і зміни температури навколишнього середовища. Тому всі зазначені на схемах номінали часозадаючих елементів - орієнтовні. Їх доведеться підбирати при налагодженні пристрою. Щоб при перевірці роботи описаних пристроїв не чекати годинами їх спрацьовування, рекомендується тимчасово замінити в них резистори, що задають час, іншими, що мають опір в 100...1000 разів менше зазначеного на схемі або розрахункового. Лише переконавшись у роботі пристрою і заміривши витримку, що дається їм, замініть тимчасові резистори постійними, збільшивши їх опір у стільки разів, у скільки необхідна витримка більше виміряної. Але врахуйте, що при великому опорі резистора, що час задає, пропорційність витримки його опору може бути порушена. Причина цього - вплив струму витоку конденсатора та вхідного струму мікросхеми чи біполярного транзистора. Щоб не пропустити момент закінчення витримки, у процесі налагодження зручно підключити до виходу реле часу п'єзовипромінювач з вбудованим генератором. І тут до його сигналу можна спокійно займатися іншими справами. Автор: М. Муратов
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Вигода від біорозкладного пластику поставлена під сумнів ▪ Людина тупає сильніше за слона ▪ Біосенсор для високочутливого виявлення молекул ▪ Біополімери проти нафтопродуктів
▪ розділ сайту Основи безпечної життєдіяльності (ОБЖД). Добірка статей ▪ стаття Андре Мальро. Знамениті афоризми ▪ стаття Як птахам вдається літати? Детальна відповідь ▪ стаття Бер. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Приставка до телефону для спарених ліній. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Мотузкові кільця, що з'єднуються. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page