電源タイマー、220/9 ボルト 1 アンペア。スキーム、説明

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電源タイマー、220/9 ボルト 1 アンペア。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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読者の注目を集めたこの電源は、ラジオ、テープレコーダー、およびタイマーが内蔵されていないその他の中級家庭用機器と連動して動作するように設計されています。さらに、照明ネットワークから電力を供給されるデバイスを制御するための固定時間タイマーとしても使用できます。

この電源装置は、性能が向上している点で同様のデバイスとは異なります。便利なプッシュボタン制御、どのモードからでもネットワークから完全に切断（ボタンによる、タイマー信号による、出力での短絡の場合）、タイマーにより、ボタンXNUMXつで電源を入れて調整できます。

主な技術的特徴

出力電圧の安定化係数、少なくとも...... 130
最大負荷電流、A ..... 1
出力電圧、V ..... 9
消費電流、mA、これ以上……15
タイマー動作時間分 5/10/15/20/25

このデバイス（図1）は、トランスT1の電源自体、ダイオードブリッジVD1、超小型回路電圧安定化装置DA1で構成されています。これは、トライアックVS1、リレーK1、トランジスタVT1、タイマーを含む、ネットワークから手動および自動で切断するためのユニットです。時間設定 R8 ～ R12C7 およびビット VT2R4 回路、および DD1 チップ上の制御ユニットを備えています。

電源タイマー、220/9ボルト1アンペア

電源の特徴は、TT ネットワーク変圧器の一次巻線回路に接続されたトライアック VS1 で作られた切断ユニットの存在です。このおかげで、デバイス全体が電源電圧側のネットワークから切り離され、適用される回路ソリューションは、たとえば記事 [1] で説明されているものよりもはるかにシンプルで信頼性が高くなります。トライアック VS1 の状態は、SB1 の「オン」ボタンとリレー K1.1 の遮断接点によって制御されます。コンデンサ C1 ～ C4 は、乗算的なバックグラウンドとネットワーク干渉を排除します。

付属の要素を備えたリレー K1 は、自動シャットダウンユニットで動作します。リレーをオンにするためにパルス原理が使用され、消費電流を大幅に削減できます。リレーをオフにすると、デバイス全体がネットワークから切断されます。次の 2 つのケースで可能です。SB1 の「オフ」ボタンを使用して手動で。タイマー信号に従って - ボタンに並列に接続されたトランジスタVT1によって。 DAXNUMX スタビライザーの出力または入力で過負荷または短絡が発生した場合。

高い伝達特性勾配と低いオープンチャネル抵抗を備えた電界効果トランジスタ VT1 が閾値素子として使用されており、タイマーの正確な動作が容易になります。タイミングコンデンサ C2 は、抵抗分圧器 R3R7 を介してトランジスタのゲートに接続されています。分周器の存在は、充電回路の要素の小さな値で最大の保持時間を取得したいという要望によるものです。その有効性は、Micro-Cap 7.1.0 でモデル化されたコンデンサ C7 の充電特性 (図 2) によって示されています。この特性は、R12 = 300 kOhm、C7 = 470 μF でタイマーの第 XNUMX 段階で得られました。

電源タイマー、220/9ボルト1アンペア

このグラフは、分圧器を使用しない場合、トランジスタ VT1 が 1,8 V のゲート電圧 (グラフの点 1) で開き、ドウェル時間が 31 秒であることを示しています。分圧器 R2R3 を使用すると、コンデンサ C10 がほぼ 2 倍の電圧に充電されるため、この時間はほぼ 7 倍に増加します (ポイント 8)。他のステージの時定数は、この時点でオンになっている制御ノードマトリックスの抵抗 R12 ～ R2 によって決まります。トランジスタ VT7 は、タイマーの新しいサイクルの前に時間節約コンデンサ CXNUMX を急速に放電するように設計されています。

タイマーの主な違いは、1 進カウンタ DD3 で作られたオリジナルの制御デバイスです。カウンタは、SB8 ボタンが接続されている CN 入力を介して制御されます。次に、マイクロ回路の出力は抵抗ダイオードマトリックス R12-R2VD6-VD2 に接続されます。ダイオード VD6 ～ VD11 は、マイクロ回路のアクティブ出力 (ハイレベルを持つ) を、この時点で共通線に接続されている他の出力から切り離すために必要です。回路 C7R10 の目的は、オンになったときにカウンタをゼロに設定することです。コンデンサ C3 は、SBXNUMX ボタンの接点の「バウンス」を抑制し、カウンタの誤動作の原因となる外部ノイズの CN 入力への侵入を防ぎます。

装置は次のように動作します。電源をオンにするには、SB1 ボタンを押します。その結果、トライアック VS1 が開き、デバイスに電源電圧が供給されます。コンデンサ C6 の充電電流パルスによりリレー K1 がオンになり、リレー K1.1 の接点が SB1 ボタンをブロックし、デバイス全体がオン状態になります。抵抗 R1 はリレー K1 の保持電流を約 10 mA に設定します。

このモードでは、ユニットは 9 V の安定した電圧でラジオまたはラジオに電力を供給します。同時に、過負荷や短絡から完全に保護されます。負荷電流が急激に増加した場合、電圧が低下します。 DA1マイクロ回路の出力が低下し、リレーK1の保持電流が不十分になり、リレーがオフになり、デバイス全体の電源が遮断され、トライアックVS1が閉じます。

ユニットとその電源が供給されている機器の電源を「手動で」（遅延なく）オフにするには、SB2 ボタンを短く押します。これによりリレー K1 がオフになり、その接点 K1.1 がトライアック VS1 の制御回路を開き、トライアック VSXNUMX が閉じるとデバイスがネットワークから切断されます。

タイマーの動作については別途説明が必要です。電源がオンになると、コンデンサ C1 を介してカウンタ DD11 の R 入力に短いリセットパルスが印加され、タイマーがゼロに設定されます。この後、単一の信号が出力 0 (ピン 3) に表示され、ゼロ信号が他のすべての出力に表示されます。出力 0 からの高レベル電圧は、抵抗 R4 を介してトランジスタ VT2 のベースに供給され、トランジスタ VT2 が開きます。トランジスタ VT7 は、コレクタ - エミッタセクションを備えており、コンデンサ CXNUMX をバイパスし、コンデンサ CXNUMX に残留電荷がある場合に放電します。タイマーの動作準備を行うサイクルです。

タイマーのさらなる動作は、他のデバイス ([2] など) によくある追加のスイッチを必要とせずに、ボタン 3 つだけを制御するだけで確実に行われます。 SB3ボタンの短押し回数により動作モードが段階的に設定されます。押すたびにカウンターが 1 ステップ切り替わり、対応する遅延時間が設定されます。 SB1 ボタンを最初に押すと、カウンタ DD2 が 2 つのパルスをカウントし、その結果、出力 1 (ピン 6) で単一の信号が確立されます。トランジスタ VT12 が閉じ、出力 7 からの電源電圧に近い電圧が、ダイオード VD1 と抵抗 R2 を通ってコンデンサ C5 に流れ、コンデンサ CXNUMX を充電します。この時点での DDXNUMX マイクロ回路の残りの出力は、閉じたダイオード VDXNUMX ～ VDXNUMX によってデカップリングされ、コンデンサが共通ワイヤに放電するのを防ぎます。

コンデンサ C7 が充電されると、トランジスタ VT1 のゲートの電圧が増加します。初段回路 R12C7 の時定数は、しきい値レベルに到達する時間が約 5 分になるように選択されます。この時間が経過すると、トランジスタ VT1 が開き、リレー K1 の巻線をバイパスします。リレー KXNUMX がオフになると、上で説明したようにデバイス全体がオフになります。

SB3 ボタンを 2 回押すと、単一の信号が出力 4 (ピン 11) に表示されます。したがって、充電回路は 12 つの直列接続された抵抗 R10 と R3 によって形成され、保持時間が 5 分に増加します。 SB10 ボタンを数回 (最大 15 回) 押すと、タイマーが 20/25/1/5/1 分以内の希望の動作時間にプログラムされます。最後に押すとカウンターが停止し、最大滞留時間が設定されているため、それ以上のカウントが禁止されます。これは、出力 XNUMX (ピン XNUMX) からの単一信号をカウンタ DDXNUMX の CP 入力に適用することによって実現されます。

制御部を少し複雑にすることで、さらに便利な表示付きサイクリック制御が可能になります。これを行う方法を図に示します。 3. カウンタの動作アルゴリズムは、DD6 マイクロ回路の出力 5 (ピン 1) から入力 R に 1 つの信号を供給することによって変更されました。さらに、カウンタ出力 5 ～ 3 は、トランジスタ VT7 ～ VT1 で組み立てられた表示ユニットに接続されています。および LED HL5 ～ HLXNUMX。

電源タイマー、220/9ボルト1アンペア

本機では、SB3ボタンを押すごとに、シャッタースピードモードの切り替えに加え、対応するモードを示すLEDが点灯します。 7 回目の押下は記録されず、次の 3 回目の押下で再びカウンターがゼロにリセットされます。この場合、コンデンサ C1 が放電され、LED は 5 つも点灯せず、タイマーがオフになります。次に、SBXNUMX ボタンを押して HLXNUMX ～ HLXNUMX LED に注目すると、希望の時間にタイマーを再度プログラムできます。したがって、ここでは表示付きの無限制御ループが実装されており、実際には非常に便利です。

負荷電流 1 A 用に設計された電源は、二次巻線が直列に接続された標準ネットワークトランス T10-3 (T1) を使用します。もちろん、負荷時の二次巻線の電圧が少なくとも 8,5 V である他の変圧器を使用することもできます。KU208G トライアックの代わりに、より高電流向けに設計され、より小型の TS106-10 を使用することもできます。寸法。 K561IE8 マイクロ回路は、564、K176 シリーズの類似物と置き換え可能です。このデバイスは RES55A リレー、バージョン RS4.569.600-01 を使用しますが、動作電圧が 4 ～ 6 V、保持電流が 7 mA 以下の別の小型リードスイッチリレーに置き換えることができます。 7 つのコントロールボタンはすべて、MP315 マイクロスイッチに基づいて固定されていません。トランジスタ KT315B は KT3G に置き換えることができ、デバイス内の LED の輝度を向上させることができます。 3 は同一で十分であり、トランジスタ VT7 ～ VT21 は電流伝達係数 h100E = 120...140 に従って選択する必要があります。伝達率が 6 を超えるトランジスタの使用は推奨されません。この場合、LED 電流が最大許容値 (05 mA) を超えるためです。赤色LED KIPD1A-05K の代わりに KIPD1B-05L（緑色）、KIPD1V-XNUMXZh（黄色）を使用することもできますが、インジケーターの明るさが約半分になりますのでご注意ください。

提案されたデバイスの多用途性は、主電源電圧を使用して家庭用電化製品を制御する別個のタイマーとして使用できるという事実にあります。この場合、図に示すように、最大 1 kW (トライアック KU208G の場合) または最大 2 kW (トライアック TS 106-10 の場合) の電力の負荷がトランス T1 の一次巻線に並列に接続されます。。この場合、電源はタイマー自体に電力を供給するためだけに必要であるため、ネットワーク変圧器 T1 の電力は数ワットに削減でき、コンデンサ C1 の静電容量は約 5 分の 9 に低減され、コンデンサ C1 は完全に排除されました。 VDXNUMX ブリッジの代わりに、低電力シリコンダイオードを取り付けることができます。この場合、上記の機能はすべて保持されますが、負荷は「高圧側」から切り替えられ、負荷とタイマーの両方のネットワークからの切断が同時に発生します。

デバイスにはセットアップは必要ありません。必要な唯一のことは、図の抵抗 R8 ～ R12 を使用してタイマー応答時間を調整することです。特に上段では、充電電流がコンデンサ C1 の漏れ電流および分圧器電流 R12R16 に匹敵します。

結論として、提案されたタイマーにより幅広い最新化の可能性が可能になることに注目します。したがって、制御段の数は (DD1 マイクロ回路の出力の数に応じて) 8 に増やすことができ、各段の保持時間は抵抗 R12 ～ RXNUMX を選択することによって任意の方向に変更できます。

文学

Prokoptsev Yu 電源への自動プレフィックス。 - ラジオ、1997 年、第 5 号、p. 39,40。
Nechaev I. ラジオ受信機のタイマー。 - ラジオ。 1993. No. 3. p. 34.

著者: A.Pakhomov、Zernograd、ロストフ地域。

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