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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Temporizador da fonte de alimentação, 220/9 volts 1 ampère. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Fontes de alimentação A fonte de alimentação oferecida aos leitores é projetada para funcionar em conjunto com rádios, rádios e outros equipamentos domésticos de classe média que não possuem timer embutido. Além disso, pode ser utilizado como temporizador com tempo de resposta fixo para controlar quaisquer dispositivos alimentados pela rede de iluminação. A unidade de fonte de alimentação difere de dispositivos semelhantes em seu desempenho aprimorado: controle de botão conveniente, desconexão completa da rede de qualquer modo (por um botão, por um sinal de temporizador, em caso de curto-circuito na saída), um temporizador que pode ser ligado e ajustado com um botão. Principais características técnicas
O dispositivo (Fig. 1) consiste na própria fonte de alimentação no transformador T1, na ponte de diodos VD1, no regulador de tensão do microcircuito DA1: uma unidade de desconexão manual e automática da rede, incluindo um triac VS1, um relé K1, um transistor VT1 e um temporizador com configuração de tempo R8-R12C7 e circuitos bit VT2R4, bem como a unidade de controle no chip DD1.
Uma característica distintiva da fonte de alimentação é a presença de uma unidade de desconexão, feita no triac VS1, incluída no circuito de enrolamento primário do transformador de rede TT. Devido a isso, todo o dispositivo é desconectado da rede do lado da tensão de alimentação, e a solução do circuito aplicado é muito mais simples e confiável do que, por exemplo, descrita no artigo [1]. O estado do triac VS1 é controlado pelo botão SB1 "On" e os contatos de bloqueio do relé K1.1. Os capacitores C1 - C4 eliminam o fundo multiplicativo e a interferência de rede. O relé K1 com elementos relacionados opera na unidade de desligamento automático da unidade. Para ligar o relé, é utilizado um princípio de pulso, que permite reduzir significativamente o consumo de corrente. O desligamento do relé, que resulta na desconexão de todo o aparelho da rede, é possível em três casos: manualmente - com o botão SB2 "Off"; de acordo com o sinal do temporizador - transistor VT1 conectado em paralelo ao botão; em caso de sobrecarga ou curto-circuito na saída ou na entrada do estabilizador DA1. Como elemento de limiar, é utilizado um transistor de efeito de campo VT1 com alta inclinação da característica de transferência e baixa resistência do canal aberto, o que contribui para uma operação clara do temporizador. Um capacitor de temporização C2 é conectado à porta do transistor através de um divisor resistivo R3R7. A presença do divisor se deve ao desejo de obter o tempo máximo de exposição com pequenos valores dos elementos do circuito de carga. Sua eficácia é ilustrada pela característica de carregamento do capacitor C7.1.0 modelado no Micro-Cap 7 (Fig. 2), que foi obtido para o primeiro estágio do temporizador em R12 = 300 kOhm, C7 = 470 μF.
O gráfico mostra que, sem um divisor, o transistor VT1 abre com uma tensão de porta de 1,8 V (ponto 1 no gráfico) e o tempo de exposição é de 31 s. Com o divisor R2R3, esse tempo aumenta quase 10 vezes (ponto 2), pois o capacitor C7 agora está carregado com quase quatro vezes a tensão. Para outros estágios, a constante de tempo é determinada pelos resistores R8-R12 da matriz do nó de controle ligados neste momento. O transistor VT2 foi projetado para descarregar rapidamente o capacitor de temporização C7 antes de cada novo ciclo do temporizador. A principal diferença entre os temporizadores é o dispositivo de controle original, feito em um contador decimal DD1. O contador é controlado pela entrada CN, à qual está conectado o botão SB3. Por sua vez, as saídas do microcircuito são conectadas a uma matriz de diodos resistivos R8-R12VD2-VD6. Os diodos VD2-VD6 são necessários para desacoplar a saída ativa do microcircuito (que possui um nível alto) de outros conectados naquele momento a um fio comum. O objetivo do circuito C11R7 é zerar o contador quando ligado. O capacitor C10 suprime o "salto" dos contatos do botão SB3 e evita que interferências externas entrem na entrada CN, o que pode causar um alarme falso do contador. O dispositivo funciona da seguinte maneira. Para ligar a fonte de alimentação, pressione o botão SB1, com o qual o triac VS1 abre e a tensão de alimentação é fornecida ao dispositivo. O pulso de corrente de carga do capacitor C6 liga o relé K1, cujos contatos K1.1 bloqueiam o botão SB1, deixando todo o aparelho ligado. O resistor R1 define a corrente de retenção do relé K1 em cerca de 10 mA. Neste modo, a unidade fornece energia ao rádio ou receptor de rádio com uma tensão estabilizada de 9 V. Ao mesmo tempo, está totalmente protegida contra sobrecarga e curto-circuito: em caso de aumento acentuado da corrente de carga, a tensão na saída do microcircuito DA1 cai, a corrente de retenção do relé K1 torna-se insuficiente e o relé, desligando, desenergiza todo o dispositivo, fechando o triac VS1. Para desligar "manual" (sem atraso de tempo) a unidade e os equipamentos alimentados por ela, pressione brevemente o botão SB2. Isso desliga o relé K1, cujos contatos K1.1 abrem o circuito de controle do triac VS1, e o último, fechando, desconecta o aparelho da rede. A operação do temporizador precisa de uma explicação separada. Quando a energia é ligada, o temporizador é ajustado para o estado zero aplicando um pulso curto de reset na entrada R do contador DD1 através do capacitor C11. Depois disso, um único sinal aparece na saída 0 (pino 3) e zero em todas as outras saídas. A tensão de alto nível da saída 0 através do resistor R4 é fornecida à base do transistor VT2, abrindo-o. O transistor VT2 da seção coletor-emissor desvia o capacitor C7 e o descarrega se houver uma carga residual nele. Este é o ciclo de preparação do temporizador. A continuação da operação do temporizador é assegurada pelo controle de apenas um botão, sem nenhuma comutação adicional, típica de outros dispositivos, por exemplo, [2]. O modo de operação é definido em etapas, pelo número de toques curtos no botão SB3. Cada pressão muda o contador um passo e define o atraso de tempo apropriado. Após o primeiro pressionamento do botão SB3, o contador DD1 conta um pulso, como resultado, um único sinal é definido na saída 1 (pino 2). O transistor VT2 fecha e a tensão da saída 1, próxima à tensão de alimentação, é alimentada através do diodo VD6 e do resistor R12 para o capacitor C7, carregando-o. As saídas restantes do chip DD1 neste momento são desacopladas pelos diodos fechados VD2-VD5, que impedem que o capacitor descarregue para um fio comum. À medida que o capacitor C7 carrega, a tensão de porta do transistor VT1 aumenta. A constante de tempo do circuito R12C7 do primeiro estágio é escolhida de forma que o tempo para atingir o nível limite seja de cerca de 5 minutos. Após esse tempo, o transistor VT1 abre e desvia o enrolamento do relé K1, que, desligando, desliga todo o aparelho, conforme descrito acima. Ao clicar duas vezes no botão SB3, um único sinal já aparece na saída 2 (pino 4). Assim, agora o circuito de carga é formado por dois resistores R11 e R12 conectados em série, o que aumenta o tempo de exposição para 10 minutos. Ao pressionar o botão SB3 várias vezes (até cinco), o timer é programado para o tempo de operação desejado em 5/10/15/20/25 minutos. A última pressão interrompe o contador, impedindo a continuação da contagem, pois o tempo máximo de permanência é definido. Isso é obtido aplicando à entrada CP counter DD1 um único sinal da saída 5 (pino 1). Ao complicar um pouco a unidade de controle, você pode obter um controle cíclico ainda mais conveniente com indicação. Como fazer isso é mostrado na Fig. 3. O algoritmo de operação do contador foi alterado aplicando um único sinal da saída 6 (pino 5) do chip DD1 à entrada R. Além disso, agora as saídas do contador 1-5 estão conectadas à unidade de exibição montada nos transistores VT3-VT7 e LEDs HL1-HL5.
Neste dispositivo, cada pressão do botão SB3, além de mudar o modo de exposição, liga um dos LEDs que indicam o modo correspondente. A quinta pressão não é fixa e a próxima sexta novamente muda o contador para o estado zero. Nesse caso, o capacitor C7 está descarregado e nenhum LED está aceso - o temporizador está desligado. Além disso, pressionando o botão SB3 e guiado pelos LEDs HL1-HL5, você pode reprogramar o timer para o tempo desejado. Assim, um loop de controle infinito com indicação é implementado aqui, o que é muito conveniente na prática. Na fonte de alimentação, projetada para uma corrente de carga de 1 A, é utilizado um transformador de rede padrão T10-3 (T1), cujos enrolamentos secundários são conectados em série. Obviamente, você pode usar qualquer outro transformador cuja tensão no enrolamento secundário sob carga seja de pelo menos 8,5 V. Em vez do triac KU208G, é permitido usar o TS106-10, projetado para corrente mais alta e com dimensões menores. O chip K561IE8 é intercambiável com análogos da série 564, K176. O dispositivo usa um relé RES55A da versão RS4.569.600-01, mas pode ser substituído por outro relé reed de tamanho pequeno com uma tensão de atuação de 4 ... 6 V e uma corrente de retenção não superior a 7 mA. Todos os três botões de controle não são fixos com base em microswitches MP7. Transistores KT315B podem ser substituídos por KT315G, além disso, para o brilho dos LEDs no dispositivo fig. 3 foi o mesmo e suficiente, os transistores VT3-VT7 devem ser selecionados de acordo com o coeficiente de transferência de corrente h21E = 100 ... 120. Não é recomendado o uso de transistores com coeficiente de transferência superior a 140, pois neste caso a corrente do LED ultrapassará o valor máximo permitido (6 mA). Em vez dos LEDs vermelhos KIPD05A-1K, é permitido usar KIPD05B-1L (verde), KIPD05V-1Zh (amarelo), mas deve-se ter em mente que o brilho do indicador diminuirá cerca de metade. A versatilidade do dispositivo proposto reside no fato de que ele pode ser usado como um temporizador separado que controla eletrodomésticos por tensão de rede. Neste caso, uma carga com potência de até 1 kW (para o triac KU208G) ou até 2 kW (para o triac TS 106-10) é conectada em paralelo com o enrolamento primário do transformador T1, conforme mostrado na Figo. 1. Neste caso, a fonte de alimentação é necessária apenas para alimentar o próprio temporizador, respectivamente, a potência do transformador de rede T1 pode ser reduzida para alguns watts, a capacitância do capacitor C5 é reduzida em cerca de dez vezes e o capacitor C9 é completamente excluído. Em vez da ponte VD1, você pode instalar diodos de silício de baixa potência. Todas as funções descritas acima são preservadas neste caso, mas a comutação da carga é realizada do "lado de alta tensão", e a desconexão da rede e da carga e do temporizador ocorre simultaneamente. O dispositivo não requer ajuste. A única coisa que pode ser necessária é o ajuste do tempo de operação do temporizador com os resistores R8-R12 na fig. 1 (R12-R16 na Fig. 3), especialmente nos estágios superiores, onde a corrente de carga é compatível com a corrente de fuga do capacitor C7 e a corrente do divisor R2R3. Em conclusão, notamos que o temporizador proposto permite uma ampla gama de atualizações. Assim, o número de etapas de controle pode ser aumentado para dez (de acordo com o número de saídas do microcircuito DD1), e o tempo de exposição de cada etapa é alterado em qualquer direção selecionando os resistores R8-R12. Literatura
Autor: A.Pakhomov, Zernograd, região de Rostov
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