Temporizador de alta potência. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Como você sabe, um timer é um dispositivo projetado para conectar ou desconectar automaticamente um dispositivo eletrônico de uma fonte de energia. Está tradicionalmente sujeito a, por exemplo, requisitos como pequenas dimensões, consumo de energia e queda de tensão no circuito de controle. Tradicionalmente, a carga era ligada por meio de contatos de relé de alta corrente. Com o advento de poderosos transistores de comutação, digamos, IRLR2905, a necessidade de um relé desapareceu, o que possibilitou reduzir significativamente o tamanho do temporizador. É esse transistor que é usado no temporizador, cujo circuito é mostrado na Fig. 1. É capaz de operar com tensão de 7,5 V e chavear uma carga que consome corrente de até 30 A.

Um estabilizador de tensão é montado no microcircuito DA1, um comparador de tensão nos elementos lógicos DD1.1, DD1.2, um inversor no DD1.3, uma chave eletrônica no transistor VT1. Os capacitores C1 e C3 garantem uma operação estável do estabilizador de tensão, os parâmetros da cadeia C2R1 definem o tempo de operação do temporizador. O divisor resistivo R2R3 fornece feedback no comparador de tensão e fornece comutação de salto do comparador de um estado estável para outro.

Agora sobre a operação do dispositivo. Após a aplicação da tensão de alimentação, inicia-se o carregamento do capacitor C2 através dos resistores R1 e R2. Ao mesmo tempo, na entrada do elemento lógico DD1.1 existe um nível lógico alto e na saída - baixo. O transistor de efeito de campo VT1 está fechado.

Conforme o capacitor C1 carrega, a tensão na entrada do elemento DD1.1 diminui. Ao atingir o limite de comutação do comparador, aparecerá na porta do transistor uma tensão de cerca de 5 V. O transistor se abrirá e a tensão de alimentação será fornecida à carga conectada aos soquetes X1, X2. Este é o modo de atraso de ativação da carga.

Para reiniciar o cronômetro, você deve pressionar brevemente o botão SB1 "Iniciar". O capacitor C1 será descarregado, a contagem regressiva começará novamente.

Para que o temporizador funcione no modo de retardo de descarregamento, é necessário desconectar a porta do transistor de efeito de campo da saída do elemento DD1.3 e conectá-lo à saída do elemento DD1.2. Se o interruptor SA1 for introduzido no dispositivo (Fig. 2), o temporizador pode funcionar tanto no modo de retardo de ativação quanto no modo de retardo de desligamento.

No caso de conectar uma carga indutiva, os soquetes devem ser desviados com um diodo VD1 e, para reduzir a probabilidade de "salto" ao ligar ou desligar a carga, o capacitor C4 deve ser inserido.

Além dos indicados no diagrama, é permitido o uso do chip K561LA7 e na alteração da topologia da placa de circuito impresso - 564LE5, K564LA7. O transistor pode ser qualquer um, destacado em cores, da lista fornecida no artigo "Potentes transistores de comutação de efeito de campo da INTERNATIONAL RECTIFIER" em Radio, 2001, nº 5, p. 45. Nesse caso, claro, a corrente máxima comutada pelo temporizador será determinada pelo tipo de transistor utilizado. O capacitor polar C2 deve ser um tântalo de montagem em superfície de baixo vazamento ou série K52, mas você terá que aumentar o tamanho da placa. Os capacitores restantes são K10-17. Para uma carga de baixa potência, o diodo VD1 pode ser qualquer uma das séries KD102, KD103, KD105 e para uma carga poderosa - KD109A-KD109V, KD212A, KD212B ou similar. Resistores - MLT. С2-33, Р1-4, Р1-12, botão e interruptor - qualquer um de tamanho pequeno.

Com uma corrente de carga superior a 1 A, o fio de alimentação comum deve ser soldado o mais próximo possível da fonte do transistor. Se a corrente ultrapassar 8 A, o transistor deve ser instalado (soldando) no dissipador de calor. Para uma corrente de 30 A, sua área deve ser de 100 ... 150 cm2. Quando a tensão de alimentação for de 15 V ou mais, é recomendável conectar um resistor de 10 ... 20 Ohm em série com o botão para reduzir a corrente de descarga do capacitor e proteger os contatos do botão contra queimaduras.

Para aumentar a tensão na qual o temporizador pode operar para a tensão operacional do transistor, é necessário usar o estabilizador DA1 com uma grande tensão de entrada.

O consumo de corrente do próprio temporizador é determinado principalmente pela corrente do estabilizador.

A maioria dos detalhes do dispositivo é colocada em uma placa de circuito impresso (Fig. 3) feita de fibra de vidro de folha unilateral.

Estabelecer um temporizador resume-se a definir o tempo de atraso necessário, selecionando o resistor R1 e, se necessário, o capacitor C2. Para as classificações desses elementos indicadas no diagrama, o tempo de atraso foi de aproximadamente 13 minutos.

Durante os testes do layout do temporizador com uma corrente de 5 A, a queda de tensão no transistor foi de 0,1 V e a potência dissipada nele foi de 0,5 W, o que indica uma boa eficiência do dispositivo.

Autor: I. Nechaev, Kursk

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