Выключатель с задержкой

Рейтинг:  0 / 5

Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Климов С.Н.
Существуют места, в которых свет должен гореть непродолжительное время. Но, к сожалению, в таких местах свет зачастую горит круглосуточно, потому что его забывают выключать. Здесь приводится описание простого автоматического выключателя, который выключает свет через 2-3 минуты после его включения. Органом управления может быть кнопка или выключатель. При этом меняется и логика работы выключателя. Если он управляется кнопкой, то при нажатии кнопки свет включается, и автоматически выключается через 2-3 минуты. Если он управляется выключателем, то при включении выключателя свет включается, а после выключения выключателя он гаснет не сразу, а через 2-3 минуты.


Схема показана на рисунке в тексте, орган управления - S1 (кнопка либо выключатель).
Таймер выполнен по очень простой схеме на микросхеме D1 типа К561ЛЕ5 (или К561ЛА7, что не критично), по простой схеме с RC-цепью. Цепь, задающая интервал состоит из резистора R1 и конденсатора С1. S1 включается параллельно С1 и при включении его замыкает, разряжает. Что происходит быстро, а вот зарядка конденсатора С1 длительная, она происходит через резистор R1 большого сопротивления.
Когда схема находится в дежурном режиме конденсатор С1 уже заряжен через резистор R1. Напряжение на С1 на уровне логической единицы. При этом на выходе D1.3 будет логический ноль, и транзистор VT1 будет закрыт. Контакты реле К1 выключены, и через них напряжение от электросети на лампу Н1 не поступает.
Если S1 включить, то через контакты S1 конденсатор С1 разряжается. Напряжение на входах D1.1 падает до нуля. При этом на выходе D1.3 появляется логическая единица. Транзистор VT1 открывается и реле К1 своими контактами подает напряжение от электросети на лампу Н1.
Использование реле в данном каскаде по сравнению с более привычными тиристорными выходными каскадами оправдано тем, что желательно было сделать устройство, способное работать с любыми видами осветительных ламп, как ламп накаливания, так и люминесцентных ламп и компактных люминесцентных ламп (в цоколе которых встроенный электронный балласт), светодиодных ламп. Как известно, такие лампы (с электронной начинкой) нежелательно использовать с тиристорными каскадами, так это может привести к выходу из строя электронного балласта или драйвера светодиодов.
После выключения S1 конденсатор С1 начинает медленно заряжаться через резистор R1, и, соответственно, медленно на нем растет напряжение. В определенный момент напряжение на нем становится в зоне логической единицы. При этом на выходе D1.3 устанавливается логический ноль и свет выключается.

Но, не все так просто, дело в том, что микросхемы типа К561ЛЕ5 или К561ЛА7 не имеют встроенных триггеров Шмитта, поэтому, в процессе медленного увеличения напряжения на С1, элемент D1.1 где-то на пороге между нулем и единицей может оказаться в линейном аналоговом режиме. Что приводит к нестабильности работы схемы, так как напряжение на его выходе будет не определенного уровня. Чтобы это не оказывало влияния на работу схемы, в неё добавлен триггер Шмитта на элементах D1.2 и D1.4, который может принимать только четкое значение - ноль или единица. Гистерезис триггера Шмитта на D1.2 и D1.4 устранит нестабильность, вносимую в схему элементом D1.1, находящимся в пограничном состоянии (между нулем и единицей).
Электронная схема питается напряжением 15V от бестрансформаторного источника на гасящем конденсаторе. Сетевое напряжение через конденсатор СЗ поступает на выпрямительный мост VD3-VD6. Схема C3-VD3-VD6 вместе со стабилитроном VD2 образует параметрический стабилизатор, объединенный с выпрямителем, в котором реактивное сопротивление СЗ служит сопротивлением на котором падает избыток напряжения, а стабилитрон VD2 - стабилизирующим элементом. Конденсатор С2 сглаживает пульсации полученного постоянного напряжения величиной 15V. Этим напряжением и питается схема.
Почти все (кроме S1) собрано на небольшой печатной плате с односторонней разводкой.

На плате есть одна перемычка. Плата рассчитана под следующие детали: Резисторы R1-R4 мощностью 0.125W, микросхема К561ЛЕ5 или К561ЛА7 или импортный аналог в корпусе DIP-14. Реле типа WJ118 с обмоткой на 14V сопротивлением 300 Ом, транзистор КТ503, конденсаторы С1, С2 -миниатюрные аналоги К50-35, СЗ - типа К73-17, стабилитрон в пластмассовом корпусе с торцевыми выводами, выпрямительные диоды типа 1 N4007.
Транзистор VT1 можно заменить на ВС547 или с несколько уменьшением надежности, - КТ315, КТ3102. Стабилитрон КС515А можно заменить любым одноваттным стабилитроном на напряжение 12-15V. Диоды 1N4007 можно заменить на КД209. Диод 1N4148 - на КД522, КД521, КД102, КД103, КД209. Реле можно заменить другим реле с обмоткой на 12-15V сопротивлением не менее 200 Ом, например, на устаревшее реле КУЦ-1 от отечественных цветных телевизоров 80-90х годов выпуска.
Налаживание особых затруднений не вызывает. Нужно подбором R1 установить желаемую задержку выключения так. Если задержка должна сильно отличаться от 2-3 минут, возможно потребуется изменить и емкость С1. Вот, в общем-то, и все.
PK 12-2016

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Счетчик тИЦ и PR