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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Temporizador programável universal. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Relógios, temporizadores, relés, interruptores de carga O temporizador (ver figura) foi concebido para ligar e desligar da rede elétrica (220 V) aparelhos elétricos domésticos ou industriais por períodos de tempo especificados. Os aparelhos elétricos são conectados à tomada de saída do temporizador. A proporção necessária de tempo de "trabalho" e "pausa" é definida pelo usuário usando dois programadores localizados na tampa superior do cronômetro. Um dos programadores (DD7, DD8) define o tempo durante o qual a carga (Rn) fica conectada à rede ("trabalho"), o outro (DD5, DD6) - o período de desconexão da carga da rede (" pausa"). A proporção de tempo de "trabalho" e "pausa" (algoritmo) pode ser a mesma e diferente.
O temporizador pode funcionar em modo cíclico, quando os períodos de "trabalho" e "pausa" se substituem enquanto o temporizador estiver conectado à rede. Se o usuário precisar apenas de um ciclo de alteração dos modos de operação, a chave seletora SA2 deve ser colocada na posição correta de acordo com o diagrama. Após o tempo especificado para conectar a carga à rede, o cronômetro não liga mais. A contagem regressiva inicial pode começar tanto com uma "pausa" quanto com um "trabalho". Assim, por exemplo, se for necessário que a carga seja conectada à rede apenas algumas horas após a ativação do timer, a chave seletora SA3 deve ser movida para a posição correta de acordo com o diagrama. Cada um dos programadores pode ser configurado para contar os seguintes intervalos de tempo: 20,48 s; 40,96 segundos; 1,37 min, 2,73 min; 5,46 minutos; 10,92 minutos; 21,65 minutos; 43,69 minutos; 1,46 h; 2,91 horas; 5,83 horas; 11,65h23,3; 46,6 horas; 1,94 horas (93,2 dias): 3,88 horas (4 dias). Ao definir os motores SA5 e SAXNUMX de uma determinada maneira, você pode definir uma ou outra proporção do tempo de "trabalho" e "pausa" do cronômetro. Cada vez que o timer é conectado à rede elétrica, a contagem regressiva começa do início (do zero). O mesmo acontecerá se você pressionar o botão "Reset" (SA1) enquanto o timer estiver funcionando. A conexão e desconexão da carga da rede é realizada usando um tiristor VS2. A inclusão dos capacitores C6, C7 em paralelo com o tiristor possibilita o uso de dispositivos contendo um componente indutivo significativo (transformadores, motores elétricos, etc.) como carga. Os capacitores incluídos normalizam a operação do tiristor, devido ao qual uma tensão estritamente senoidal é gerada na carga sem distorção e interferência. Em caso de desligamento de emergência da tensão de rede, é possível fazer backup da fonte de alimentação na "memória" dos contadores do timer. Para fazer isso, uma bateria do tipo Krona ou uma bateria recarregável semelhante é conectada ao conector de soquete (X1, X2) localizado na tampa superior do dispositivo. Se a tensão da rede desaparecer e depois recomeçar, o cronômetro começa a contar o tempo não de zero, mas a partir do momento em que a tensão da rede foi desligada. Isso é especialmente verdadeiro ao contar atrasos longos. Neste caso, o tempo de operação do timer programado é deslocado apenas por um tempo igual ao tempo de ausência de tensão de rede. A bateria é instalada imediatamente após o temporizador ser conectado à rede elétrica (ao mesmo tempo, é constantemente recarregada com uma corrente fraca) e removida após ser desconectada da rede elétrica para evitar a descarga. O LED HL1 verde indica a inclusão do timer na rede. O LED vermelho HL2 indica que o timer está no modo "trabalho". Na ausência do LED HL2, o timer está no modo "pausa". A fonte de alimentação do temporizador é sem transformador, meia onda com condensadores de extinção C1, C2 [1]. A tensão de saída da fonte de alimentação é de 9,8 V. Se a chave seletora SA2 estiver definida para o modo "cíclico" e a chave seletora SA3 estiver definida para o modo "de trabalho", depois que o temporizador estiver conectado à rede, um nível lógico baixo é definido na entrada DD1.3 e na saída - alto. A chave DA3, ligada pela chave seletora SA1.3, transmite um alto nível através do diodo VD16 para a entrada do gerador montado nos elementos DD3.3 e DD3.4. O gerador gera pulsos de desbloqueio, que são alimentados através dos elementos de buffer emparelhados DD4 e capacitor C8 para a base do transistor VT1, que controla a operação do transformador de pulso T1 e do tiristor VS2. Assim, a carga neste estágio está conectada à rede. Ao mesmo tempo, a tensão de rede retificada pelo diodo VD1 através do resistor de extinção R2 é alimentada na entrada 6 DD1.2 do gatilho Schmitt. O disparo é acionado a cada meia onda da tensão de rede retificada, gerando 4 pulsos retangulares com frequência de 50 Hz em sua saída. Esses pulsos são alimentados para a entrada de contagem 10 do contador DD7 [2]. Agora, o tempo durante o qual a carga ficará conectada à rede depende da posição do controle deslizante de contato SA5. O nível lógico alto recebido de uma das saídas dos contadores DD7, DD8, através do diodo VD15 irá para a entrada 12 do disparador DD2.2. Em sua saída 14 e na entrada DD1.3 haverá um nível alto e a carga será desconectada da rede. A cadeia de feedback R23 e VD12 "trava" o gatilho neste estado. Agora um nível lógico alto através do resistor R18 e da chave DA3 aberta pela chave seletora SA1.1 é transmitido para a entrada de controle 12 da chave DA1.2, permitindo a passagem de pulsos de contagem através do resistor R12 para a entrada de contagem 10 do contador DD5. A partir deste momento, inicia-se a contagem regressiva do tempo de “pausa”, durante o qual a carga será desconectada da rede. Assim que uma das saídas dos contadores DD5, DD6, conectada ao motor de contato SA4, aparecer um pulso de alto nível, todos os contadores nas entradas R serão zerados. O mesmo pulso gera um nível lógico baixo na saída 4 do elemento DD3.2, fazendo com que o nível alto no latch DD2.2 seja “resetado” através do diodo VD17 para o pino 4 do DD3.2. Na entrada do elemento DD1.3, um nível lógico baixo é novamente definido e a carga Rn é novamente conectada à rede. Em seguida, o processo é repetido. Quando a chave seletora SA3 é definida para iniciar o trabalho "com uma pausa", uma cadeia de elementos DA1.4, DD1.4, DD3.1 entra em vigor. A chave DA1.3 é desligada pela chave seletora SA3, e a chave DA1.4, ao contrário, é ligada. Depois que o timer é conectado à rede, a saída 14 do gatilho DD2.2 é baixa. Na saída 3 do elemento DD3.1 - também um nível baixo, e a carga Rn é desconectada da rede. Aqui, ao contrário, o tempo de "pausa" é contado pelos contadores DD7, DD8 e o tempo de "trabalho" é contado pelos contadores DD5, DD6 (que não devem ser esquecidos na programação). Após a contagem regressiva do tempo de "pausa", o nível baixo no gatilho DD2.2 mudará para alto. O nível lógico na saída 3 DD3.1 também ficará alto e a carga será conectada à rede. Ao mesmo tempo, um nível alto da saída 3 DD3.1 através do diodo VD13 irá para a entrada de controle 13 da chave DA1.1. A chave permitirá a transmissão de alto nível da trava DD2.2 para a entrada de controle 12 da chave DA1.2, que passará a contagem de pulsos do elemento DD1.2 para a entrada de contagem Do contador DD5. A contagem regressiva do tempo de "trabalho" começará, após a qual o nível alto recebido pelo motor SA4 zerará todos os contadores nas entradas R e o elemento DD3.2 redefinirá a trava DD2.2 para um nível baixo. Nesse caso, se a chave seletora SA2 estiver na posição "única", o mesmo nível lógico alto recebido pelo diodo VD11 "travará" no gatilho DD2.1 e, ignorando o diodo VD9, estará constantemente presente em as entradas de reset R de todos os quatro contadores, bloqueando seu trabalho. E enquanto o temporizador estiver conectado à rede ou a bateria de backup GB1 estiver instalada, a carga Rí não estará mais conectada à rede. E se a chave seletora SA2 estiver na posição "cíclica", o processo de alteração das fases de "pausa" e "trabalho" continuará. Como núcleo do transformador de pulso T1, foi utilizado um pedaço de ferrita, com cerca de 20 ... 25 mm de comprimento e 8 mm de diâmetro (do núcleo de ferrita da antena magnética do receptor de rádio). O enrolamento primário contém 100 voltas de fio de enrolamento PEV-2 com um diâmetro de 0,2 ... 0,3 mm, o enrolamento secundário - 40 voltas do mesmo fio Tiristor VS2 e diodos de ponte retificadora VD19-VD22 devem ser instalados em radiadores, cuja área depende da potência esperada da carga conectada Rn. Com base nas mesmas considerações, você deve escolher o tipo de diodo tiristor VS2 e ponte retificadora. A corrente C9, R26, C10 evita que interferências na operação do tiristor entrem na rede. Devido ao fato de o contato X2 da fonte de alimentação de backup estar localizado fora do dispositivo e não estar isolado galvanicamente da rede, para fins de segurança elétrica, atenção especial deve ser dada aos elementos de proteção - resistor R19 e diodo VD6. A tensão reversa máxima permitida do diodo deve ser de pelo menos 500 V e a resistência do resistor R19 deve ser de pelo menos 30 kOhm com uma potência máxima de dissipação de 0,5 ... 1 W. Como programadores, você pode usar chaves multicontato de tamanho pequeno ou usar jumpers removíveis entre os contatos SA4, SA5 e os barramentos de saída dos medidores. Para eliminar a influência de capacitâncias e indutâncias parasitas, deve-se lembrar que os trilhos de sinal na placa devem ser os menores possíveis em comprimento e largura, e é melhor tornar os trilhos dos barramentos de força do microcircuito mais largos. A forma dos pulsos de contagem em todas as seções de sua repetição deve ser retangular com uma frente íngreme e um corte, que deve ser verificado com um osciloscópio. Se for detectada alguma distorção na forma do pulso, esta seção deve ser conectada ao barramento comum do dispositivo por meio de um resistor com resistência de cerca de 150 kOhm. Deve-se observar que o modo "single" pode ser aplicado somente quando a chave seletora SA3 estiver na posição "from pause". No entanto, se o ciclo inicial "do trabalho" for necessário, essa desvantagem é praticamente eliminada se a duração da pausa for mínima, ou seja, 20,5 segundos Após esse curto período de tempo, a carga ficará conectada à rede por um determinado período, após o qual não será mais ligada. Literatura:
Autor: O. R. Kondratiev
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