Доработка реле задержки выключения вентилятора

Автором настоящей статьи была повторена конструкция [1]. О том, какие коррективы схемы крайне необходимы, рассказано в этой статье. Здесь же приведено описание и собственной конструкции автора, которая выполняет те же функции.

Экспериментальная проверка схемы рис.1 [1] показала, что после подачи на нее напряжения питания +U, за счет нулевого потенциала разряженного конденсатора СЗ на вы­ходе микросхемы DD1.2 появляется импульс сброса R счет­чика DD2. Нулевой потенциал с его выхода будет инвертиро­ван микросхемой DD1 4 и обеспечит разрешение работы так­тового генератора DA2. Через инвертор DD1.3 откроет тран­зистор VT1 Реле К1 включит вентилятор М1. Если была ус­тановлена длительная выдержка времени схемы на отключе­ние, то все это время вентилятор будет работать уже после первичного включения питания схемы. Вряд ли такой ал­горитм работы устройства рационален для потребителя.

В доработанной мною схеме рис.1 сброс счетчика DD3 производится через конденсатор С5 только с появлением сигнала на входе Е1 одновибратора DA1. При включении питания схемы микросхема DA1 устанавливается в нуле­вое состояние выхода OUT (вывод 3). Сброса счетчика DD3 не происходит, а транзистор VT1 будет заперт нуле­вым потенциалом с выхода DD1.3.

Рис. 1

В схемах рис.1 запуск одновибратора DA1 возможен только нулевым потенциалом на вход TR (вывод 2) мик­росхемы КР1006ВИ1, поэтому целесообразнее замыкать одновременно два сенсора (Е1 и Е2), а не касаться толь­ко одного, как предполагалось в схеме рис.1 [1], и «ожи­дать» отрицательного наведенного потенциала, который бу­дет воспринят микросхемой как нулевой Диоды VD1, VD2 и резисторы R6, R7 в схеме рис.2 защищают вход TR микросхемы DA1 от пробоя. При использовании источника питания схемы без гальванической развязки с питающей сетью 220 В / 50 Гц. что вполне возможно осуществить, ре­зисторы R6, R7 необходимы по технике безопасности.

Учитывая то, что микросхема DD1 слаботочная, номи­нал резистора R4 был увеличен до 20 кОм по сравнению с номиналом 2 кОм в схеме рис.1 [1]. Для микросхемы DA2 в схеме рис.1 был использован конденсатор С4, аналогичный конденсатору С2 микросхемы DA1.

Аналоговый таймер

На рис.2 показана простейшая схема не цифрового, а аналогового таймера. Основное достоинство ранее рассмот­ренной схемы (рис.1) было в получении «сверхдлинных» выдержек времени, но эта цель, на мой взгляд, была пре­увеличена автором [1], поэтому предлагается более простое аналоговое устройство также обеспечивающее достаточно длительную задержку выключения вентилятора.

Рис. 2

После включения питания схемы U_П микросхема тайме­ра DA1 устанавливается в состояние, когда на ее выходе OUT (вывод 3) присутствует единичный положительный по­тенциал. При этом реле Р1 обесточено, а конденсатор С2 бы­стро заряжается. Это приводит к тому, что полевой транзи­стор VT1 входит в насыщение, а биполярный транзистор VT2 запирается. На входе TR (вывод 2) микросхемы DA1 будет единичный потенциал.

При касании сенсора Е1 таймер DA1 переключается. При этом на его выходе OUT появляется нулевой потенциал. Вклю­чается реле Р1 и прекращается подзаряд конденсатора С2. Конденсатор начинает разряжаться через резистор R2. Со­противление управляющей цепи полевого транзистора VT1 очень велико и практически не влияет на скорость разряда конденсатора С2.

Разрядившись, конденсатор С2 вызывает запирание по­левого транзистора VT1, а это, в свою очередь, приведет к отпиранию биполярного транзистора VT2. Нулевой потенци­ал его коллектора вызовет срабатывание таймера DA1 по входу TR. Реле Р1 отключится, а схема будет готова к но­вому циклу работы.

Увеличивать напряжение питания микросхемы таймера DA1 более 12 В вряд ли целесообразно, так как на практи­ке встречались микросхемы КР1006ВИ1 и серии 555, кото­рые при таких напряжениях работали неустойчиво.

Во время экспериментальной проверки макета оказалось, что при емкости конденсатора С2 всего 4,7 мкФ выдержка времени таймера составляет 12 с. Конденсатор емкостью 47 мкФ обеспечивал 2-минутную выдержку, что, естествен­но, не предел получения длительных выдержек при отно­сительно небольших емкостях конденсатора.

Для индикации состояния, в котором находится мик­росхема таймера DA1, в схему введен светодиод HL1. По­сле включения питания схемы и обесточенном реле Р1 светодиод светит. Одновременно со срабатыванием реле светодиод погасает.

Максимально допустимый ток выхода микросхемы DA1 типа КР1006ВИ1 (555) составляет 200 мА. Этого вполне достаточно для питания большинства типов реле. В том случае, если для реле требуется больший ток, реле мож­но включить через согласующий транзистор. Еще перспек­тивнее вообще отказаться от механического реле, приме­нив вместо него электронный силовой ключ (симистор) и оп­топару для его управления.

Литература

1. Кашкаров А.П. Необычный вентилятор с задержкой вы­ключения // Радиоаматор. — 2009. — №10. — С.25.

Автор: Валерий Петров, г. Воронеж