Таймер с независимой установкой режимов "Пауза" и "Работа"

В статье приведено описание таймера, собранного на основе двух модулей С005. Его можно использовать для управления по времени различной нагрузкой, питающейся от сети 230 В.

Таймер, описание конструкции которого приводится далее, можно использовать для циклического включения и выключения различных устройств, питающихся от сети 230 В. Это могут быть осветительные приборы, различные вентиляторы, насосы и т. д Основа устройства — два модуля С005. которые представляют собой программируемые таймеры [1, 2]. Подробные описания такого модуля и некоторых конструкций на его основе приведены в (3).

Схема устройства показана на рис. 1 Первый модуль А1 задаёт продолжительность режима ’’Работа”, когда на нагрузку поступает питающее напряжение. Модуль А2 задаёт продолжительность режима ’’Пауза”, когда нагрузка обесточена Установка продолжительности этих режимов осуществляется плавно резисторами R1 и R3. а грубо — установкой перемычек между выводами 7 и 8 модулей и плюсовой линией питания. Для указанных на схеме номиналов этих резисторов и варианта подключения выводов модулей реализован интервал регулировки продолжительности обоих режимов от 1 мин до 35 мин. Чтобы установить другие пределы регулировки интервалов, следует воспользоваться данными, приведёнными в [3]. Конечно, для режимов ’Пауза" и "Работа’’ они не обязательно должны быть одинаковыми. Светодиоды HL1 и HL2 индицируют режим, в котором находится таймер.


Питаются модули от источника постоянного напряжения 4,7 В, собранного на гасящем конденсаторе С4, диодном мосте VD2—VD5, стабилитроне VD1 и сглаживающем конденсаторе С1. Питание на нагрузку поступает через симистор VS1, управление которым осуществляется с помощью оптрона U1. Резистор R12 ограничивает бросок тока через конденсатор С4 при включении устройства, а резистор RIO обеспечивает разрядку этого конденсатора после отключения устройства от сети.

Работает устройство так. После включения таймер переходит в режим "Работа”, поскольку в этот момент конденсатор С2 разряжен При этом начнётся отсчёт времени и на выходе Out (вывод 5) модуля А1 появится низкий уровень Через светодиод HL1 потечёт ток, и он станет светить, ток также потечёт через излучающий диод оптрона U1, и его оптосимистор откроется. Это приведёт к открыванию симистора VS1 и подаче на нагрузку напряжения сети.

Питание на модуль А2 поступает с выхода модуля А1. поэтому в режиме "Работа” модуль А2 обесточен и не работает, конденсатор СЗ разряжен, а транзистор VT1 закрыт. По окончании времени выдержки в режиме "Работа’’ на выходе модуля А1 появляется высокий логический уровень, светодиод HL1 гаснет, симистор VS1 закрывается и нагрузка обесточивается. Одновременно включается светодиод HL2 ’’Пауза", и на модуль А2 поступает питающее напряжение. В результате начинается отсчёт времени в режиме ’’Пауза", при этом на выходе Out (вывод 5) этого модуля появляется низкий логический уровень. По окончании выдержки на этом выходе появится высокий логический уровень, и через несколько секунд конденсатор СЗ зарядится, а транзистор VT1 откроется. Это приведёт к разрядке конденсатора С2 и переходу устройства в режим “Работа”. При этом на нагрузку поступит питающее напряжение, а модуль А2 будет обесточен. Конденсатор СЗ разрядится через резисторы R5 и R8, устройство вернётся в исходное состояние, и цикл его работы повторится.


Большинство элементов размещены на двух лечатных платах из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Чертёж первой из них показан на рис. 2. На ней установлены элементы источника питания и симистор VS1. На рис. 3 показан вид смонтированной платы. Выключатель SA1. гнездо XS 1 и держатель плавкой вставки размещены на корпусе устройства. Остальные элементы размещены на второй печатной плате, чертёж которой показан на рис. 4. а размещение на ней элементов — на рис. 5. Эта плата выполняет одновременно и функцию передней панели таймера, на ней в отверстиях установлены переменные резисторы и кнопка SB 1 Светодиоды установлены в отверстия и распаяны на плате.

В таймере можно применить постоянные резисторы МЛТ, С2-23, переменные резисторы — СПЗ-9а. СПО, СП4-1. Для получения равномерной шкалы зависимость сопротивления от угла поворота движка должна быть линейной (группа А). Оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, конденсатор С4 должен быть рассчитан на работу на переменном токе при сетевом напряжении. Оптрон TLP560G можно заменить оптроном МОС3063. Транзистор 2N7000 можно заменить транзистором BS170, КП5О5. Диоды можно применить любые выпрямительные маломощные, рассчитанные на ток не менее 100 мА и обратное напряжение не менее 600 В. Стабилитрон — любой маломощный на напряжение стабилизации 4,7 В. Светодиоды — повышенной яркости мало мощные, причем светодиод HL1 обязательно должен быть красного свечения, а светодиод HL2 — любого другого. Кнопка — КМ1-1 или аналогичная, обеспечивающая безопасность при напряжении сети 230 В Симистор установлен на теплоотвод небольшого размера (см. рис. 3), поэтому мощность нагрузки не должна превышать 200 Вт Если планируется использовать нагрузку большей мощности, размеры теплоотвода следует увеличить и применить плавкую вставку на больший ток.

Для этого таймера был выбран пластмассовый корпус размерами 100x66x50 мм. Первая плата закреплена на дне корпуса, а вторая выполняет функцию крышки, на неё наклеивают фальшпанель, которую можно напечатать на бумаге и заламинировать или защитить тонкой прозрачной плёнкой или пластмассовой пластиной. Внешний вид таймера показан на рис. 6


Налаживание таймера сводится к градуировке его двух шкал — "Пауза" и "Работа". Для больших значений выдержки сделать это в реальном масштабе времени практически невозможно. Поэтому рекомендуется делать это с помощью омметра, устанавливая сопротивление переменных резисторов, соответствующее определённому времени выдержки, и делая на шкале соответствующие отметки. Для этого можно использовать информацию из статьи [3]. Это, конечно, приведет к дополнительной погрешности установки времени выдержки, но следует обратить внимание, что частота встроенного в модули генератора, а значит, и выдержка зависят от напряжения питания модуля и температуры, поэтому выдержка времени и так не очень стабильная.

С малым временем выдержки этот таймер можно использовать для управления, например, ёлочной гирляндой.

При налаживании и проверке таймера особое внимание следует обратить на выполнение правил техники безопасности, поскольку элементы устройства находятся под напряжением сети 230 В.