Com-ip.ru

КОМ IP
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема выключателя с задержкой выключения

Устройство задержки выключения освещения

Иногда необходимо, чтобы после размыкания контактов выключателя осветительные лампы продолжали светить ещё некоторое время, например, пока вы не покинете длинный коридор, не запрёте замок на воротах гаража, подсобного помещения и т. д.

С этой целью для ламп накаливания создано немало простых и сложных устройств с силовыми ключами на тринисторах, симисторах и мощных транзисторах. К сожалению, большинство этих устройств не может работать с компактными люминесцентными лампами (KJ1J1), поскольку, если устройство включено в разрыв цепи питания KJ1J1, то после окончания выдержки времени через него обычно протекает небольшой ток, из-за чего KJ1J1 могут периодически мигать.

Схема простого устройства задержки выключения освещения, которое можно использовать как с обычными лампами накаливания, так и с KJ1J1, представлена на рис. 1. Работает оно следующим образом. При замыкании контактов выключателя SA1 через осветительную лампу EL1, выпрямительный мост VD1 — VD4, мощный стабилитрон VD5 и обмотку электромагнитного реле К1 начинает течь ток и лампа EL1 зажигается. Протекающего через обмотку реле тока достаточно, чтобы оно сработало и его контакты К1.1 замкнулись. Конденсатор С1 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения, предотвращая гудение электромагнитной системы реле. Стабилитрон VD5 ограничивает рост напряжения на конденсаторе С1. Резистор R1 уменьшает ток через стабилитрон VD5, снижая тем самым рассеиваемую им мощность.

При размыкании контактов выключателя SA1 контакты реле К1.1 остаются замкнутыми, но в цепь протекания тока включается терморезистор RK1 с положительным температурным коэффициентом сопротивления (позистор) — при повышении температуры его сопротивление увеличивается. Когда температура позистора приближается к пороговой, его сопротивление начинает лавинообразно расти, ток через нагрузку уменьшается, следовательно, уменьшается ток через обмотку реле К1, и когда напряжение на ней становился меньше напряжения отпускания, контакты реле размыкаются и цепь нагрузки полностью обесточивается.

С указанным на схеме позистором при использовании на месте EL1 KJ1J1 мощностью 25…30 Вт время задержки отключения освещения при комнатной температуре — около 50 с. При мощности такой лампы 13 Вт выдержка времени возрастает примерно до 7 мин.

Конструкция и детали устройства задержки выключения освещения

Все детали устройства задержки выключения освещения, кроме стабилитрона VD5, монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 —1,5 мм (рис. 2). Размеры платы позволяют поместить её внутрь металлического установочного стакана выключателя для скрытой электропроводки, изолировав от него плотной асбестовой бумагой (её крепят к плате проволокой, пропущенной через предусмотренные для этого отверстия).

Резистор R1 — непроволочный любого типа (МЛТ, С2-23) или малогабаритный проволочный с мощностью рассеяния 3…5 Вт. Конденсатор С1 — оксидный импортный ёмкостью 330— 680 мкФ.

Выпрямительные диоды VD1—VD4 должны быть рассчитаны на ток 3 А, например, подойдут любые из серий FR301 —FR307, MR850—MR856, SRP300A—SRP300K, 1 N5400—1 N5408, КД257. Применение диодов избыточной мощности желательно для того, чтобы уменьшить вероятность их повреждения при перегорании лампы накаливания. Стабилитрон Д815Д (возможная замена — Д815Г или два соединённых последовательно Д815А) устанавливают на теплоотвод, представляющий собой незамкнутое кольцо, согнутое по контуру платы из полосы листового алюминиевого сплава или меди размерами 80x20x1 мм. Корпус стабилитрона изолируют от теплоотвода диэлектрической прокладкой.

Электромагнитное реле SDT-SS-112DM (К1) использовалось в телевизорах Funai. Сопротивление обмотки — около 280 Ом, номинальное напряжение — 12 В, максимальный коммутируемый ток — 10 А. Его можно заменить другими малогабаритными реле с такими же номинальным напряжением и коммутируемым током, например, WJ107-1 С-12VDC (сопротивление обмотки — 390 0м), G2R-14-T130-DC12 (270 Ом), RP920123 (180 Ом), JZC-42F-012-НС (270 0м), 166NCD024-WB45 (450 0м), G5PA-1 -1 2VDC (570 Ом), 899В-1CH-F-C (390 Ом), RAS-1215 (390 Ом). Резистор R1 устанавливают при сопротивлении обмотки реле более 250 Ом и мощности нагрузки более 20 Вт.

Следует помнить..

При монтаже терморезистора следует помнить, что длина его выводов до места пайки должна быть не менее 8 мм. Вместо терморезистора ZPB53BL200C можно применить ZPB53BL300C или другой сопротивлением 20…30 Ом при комнатной температуре. Такие терморезисторы применяются в узлах размагничивания кинескопных телевизоров и мониторов. При использовании двухвыводных терморезисторов сопротивлением в холодном состоянии 4,5 Ом и лампы накаливания мощностью 75 Вт выдержка времени — около 2 мин. При отсутствии двухвыводного терморезистора можно применить трёхвыводной (задействовав его низкоомную часть), например, MZ73 18 0m 270V. К сожалению, трёхвыводные терморезисторы, бывшие в употреблении, нередко полностью или частично повреждены, поэтому прежде чем устанавливать в устройство, желательно убедиться в их исправности.

Читать еще:  Шкаф наружней установки для автоматических выключателей

Безошибочно изготовленное из исправных деталей устройство начинает работать сразу и налаживания не требует. Но хотя оно и способно работать с лампами общей мощностью до 100 Вт, предпочтительнее, чтобы мощность нагрузки была в интервале 20…60 Вт. При компоновке и монтаже учитывайте, что при мощности осветительной лампы 60 Вт элементы устройства будут рассеивать мощность около 4 Вт.

Если предполагается использовать устройство задержки выключения только с лампами накаливания, то его можно значительно упростить, оставив только терморезистор RK1, подключённый параллельно контактам сетевого выключателя SA1. Следует, однако, учесть, что после того, как терморезистор ZPB53BL200C перейдёт в состояние высокого сопротивления и лампа накаливания погаснет, через него непрерывно будет протекать ток около 4,5…5 мА, что соответствует потерям мощности около 1 Вт при напряжении сети 220 В.

Схема выключателя с задержкой выключения

Савичев Д.А.
В некоторых случаях требуется, чтобы нагрузка, питающаяся от электросети, выключалась с задержкой. На рисунке 1 приводится схема выключателя, который включает нагрузку сразу же после замыкания контактов выключателя S1, а выключается с задержкой в одну минуту после размыкания контактов выключателя.


Задержка в одну минуту не критична, изменением сопротивления резистора и емкости конденсатора задержку можно уменьшить или увеличить как угодно, даже на несколько часов или суток. Задержку устанавливают подбором сопротивления R1 и (или) емкости конденсатора С1.
На счетчике D1 сделан таймер времени в одну минуту. Это счетчик CD4060B, он уже широко известен радиолюбителям. Напомню что в нем двоичный счетчик и инверторы для построения схемы мультивибратора. Детали R1-R2-C1 как раз и работают в этом мультивибраторе. Диод VD1 установлен для автоматической блокировки мультивибратора, когда счетчик переходит в «8192». Этот диод подключен к входу первого инвертора мультивибратора.
После включения в электросеть счетчик D1 оказывается в нулевом состоянии и на всех его выходах, включая и старший выход (вывод 3), используемый в этой схеме, устанавливается логический ноль. Транзистор VT1 закрывается и на затворы полевых транзисторов VT2 и VT3 поступает открывающее напряжение через резистор R4. Транзисторы открываются и подают переменный ток на нагрузку.
В то же время, закрывается диод VD1 и счетчик начинает работать, через минуту оказывается в положении «8192». На его выводе 3 устанавливается единица. Транзистор VT1 открывается и на его коллекторе устанавливается логический ноль. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 закрывается и выключает нагрузку. Диод VD4 открывается и блокирует мультивибратор. Схема останавливается в таком состоянии. Это исходное состояние.
Теперь, если включить выключатель S1 счетчик D1 обнуляется и на всех его выходах, включая и старший выход (вывод 3), используемый в этой схеме, устанавливается логический ноль. Транзистор VT1 закрывается и на затворы полевых транзисторов VT2 и VT3 поступает открывающее напряжение через резистор R4. Транзисторы открываются и подают переменный ток на нагрузку. Пока S1 находится в включенном состоянии счетчик D1 заблокирован в нулевом состоянии напряжением высокого уровня на выводе 12. Поэтому отсчет времени не происходит.
При выключении S1 напряжение на выводе 12 D1 снижается до нуля и счетчик начинает работать, и через минуту оказывается в положении «8192». На его выводе 3 устанавливается единица. Транзистор VT1 открывается и на его
коллекторе устанавливается логический ноль. Ключ на транзисторах VT1 и VT2 закрывается и выключает нагрузку. Диод VD4 открывается и блокирует мультивибратор. Схема остается в таком состоянии.
Логическая схема питается от электросети через выпрямитель на VD5 и параметрический стабилизатор R6-VD4. Диоды VD2, VD3 предназначены для
разрядки емкостей затворов полевых транзисторов VT2 и VT3 в моменты коммутации.
При мощности нагрузки до 400W никаких радиаторов для VT2 и VT3 не требуется. Максимальная мощность нагрузки 1000W, но это уже с радиаторами.
Практически все собрано на печатной плате с односторонними дорожками. Рисунок дорожек и монтажная схема в натуральную величину приводятся на рисунке 2.

Рисунок дорожек показан как со стороны дорожек, так и зеркальный (на случай изготовления платы фотоэкспонированием). Стабилитрон Д814Д можно заменить другим на 10-15V, например, КС512А, или импортным. Желательно использовать стабилитрон Д814Д в металлическом корпусе или КС512А, либо другой аналог такой же мощности, так как на нем рассеивается значительная мощность.
Диод 1N4007 можно заменить на КД105, КД105Г, КД127А, КД209, КД236, КД243Г, КД243Е, КД243Ж, КД247В, КД247Г, КД247Д, КД247Е, КД248, КД258В, КД258Г, КД258Д, КД281Д, КД281Е, КД281Ж, КД281И, КД281К, КД281Л, КД281М, 1N4004, 1N4005, 1N4006, 1N5404, 1N5405, 1N5406, 1N5407, 1N5408.
Диоды КД521А можно заменить на КД521Б, КД522, КД503, КД510, 1N4148.
Резистор R6 должен быть мощностью не менее 0,5W.
Конденсатор С2 на напряжение не ниже 12V. Транзистор КТ3102Е можно
заменить любым транзистором КТ3102 или любым зарубежным аналогом.
Транзисторы IRF840 можно заменить отечественными КП707В2 или другими аналогами, например, BUZ90.
Paдиоконструктор 12-2014

Читать еще:  Устройство управления вакуумным выключателем

Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи

Схема выключателя с задержкой выключения

В некоторых случаях требуется выключатель, который срабатывает с некоторой отсрочкой выключения на время в пределах 30-90 мин. Например, если нужно чтобы телевизор выключился автоматически, после окончания фильма или телепередачи. Или, чтобы электронагревательный прибор выключился через некоторое время после включения.
Но желательно, чтобы, после выключения прибора таймер полностью отключался от электросети вместе с электроприбором. Это важно, как с экономической точки зрения, так и с точки зрения пожарной безопасности.


Такой таймер должен быть подключен по питанию параллельно управляемой нагрузке. При помощи электромагнитного реле он блокирует выключатель питания прибора, удерживая прибор во включенном состоянии в течении некоторого, заранее установленного, времени после перевода выключателя в выключенное положение. Запускается таймер в момент установки выключателя в выключенное положение.

Принципиальная схема таймера показана на рисунке 1. Роль выключателя питания прибора выполняет тумблер на два направления — S1. Сам прибор подключается к разъему «НАГР». Для включения питания тумблер S1 устанавливают в противоположное, показанному на схеме, положение. Через контакты S1.1 сетевое напряжение поступает на прибор (на разъем «НАГР») и на сетевую обмотку трансформатора Т1.

В результате работы источника питания на Т1 и диодах VD2-VD5 на конденсаторе С4 появляется постоянное напряжение 12-15В. Это напряжение через R3 поступает на выводы питания микросхем D1 и D2. Поскольку S1 находится в замкнутом состоянии, то через контакты S1.2 на вход R счетчика D2 поступает высокий логический уровень.

Это приводит к тому, что на выходе D2 устанавливается низкий уровень, который инвертируется инвертором D1.3 и открывает транзисторный ключ на VT1 и VT2. Ключ, в свою очередь, подает питание на обмотку электромагнитного реле Р1, контакты которого замыкаются и дублируют контакты тумблера S1.1. Схема переходит в устойчивый режим, в котором она может находится неограниченное время.

При выключении тумблер S1 размыкают. Это приводит к тому, что логический уровень на входе R D2 становится низким, и счетчик начинает считать импульсы, поступающие на его счетный вход от мультивибратора на D1.1 и D1.2. Частота этих импульсов в пределах, примерно, 5. 1,5 Гц регулируется переменным резистором R2.

Счетчик считает эти импульсы, и с поступлением на его вход 8192-го импульса, на его выходе низкий уровень меняется на высокий. В результате транзисторный ключ на VT1 и VT2 закрывается и обмотка реле обесточивается. Контакты реле размыкаются и как прибор («НАГР»), так и сам таймер, отключаются от электросети.

Читать еще:  Что такое аварийный выключатель дверей

Таким образом, задержка выключения имеет такую длительность, сколько времени надо на генерацию 8192-х импульсов, вырабатываемых мультивибратором на D1.1 и D1.2. Изменяя частоту этих импульсов при помощи переменного резистора R2 можно изменять это время.

Большинство деталей устройства монтируются на небольшой печатной плате из стеклотекстолита с односторонней металлизацией. На рисунках в тексте показан вид на дорожки платы и монтажная схема. При монтаже нужно обратить внимание на то, что на плате есть одна перемычка.

Простой узел задержки выключения устройств

На рисунке показана схема узла универсальной задержки выключения любого устройства.

Принципиальная схема

Непосредственно коммутирует нагрузку реле К1. Его группы контактов рассчитаны на управление маломощной нагрузкой с током до 0,2 А.

Для коммутации более мощных потребителей энергии, например для коммутации активной нагрузки в сети 220 В придется вводить в схему более мощное реле таким образом, чтобы контакты К1 подавали питание на дополнительное реле, а оно своими контактами коммутировало нагрузку.

Рис. 1. Принципиальная схема реле времени на двух транзисторах.

Схема не требует настройки и начинает сразу стабильно работать. Этот компактный узел можно вмонтировать в любой промышленный корпус или прибор (холодильник, электронагреватель и т.д.).

В представленном виде — это готовое простое устройство, способное управлять светом в прихожей, коридоре, подсобном помещении, на лестнице — везде, где требуется локальное включение освещения с автоматическим выключением.

Смещение, задаваемое через резистор R2 на базу транзистора VT1, не открывает его, но держит в состоянии ожидания. Включение однотипных транзисторов по схеме эмиттерного повторителя позволяет им реагировать даже на минимальный ток на входе. Благодаря этому удалось с применением небольшой емкости оксидного конденсатора С1 добиться длительной задержки (при напряжении питания 11 В, С1 = 4000 мкФ, R3 = 47 кОм) — до 5,5 мин.

Задержка выключения зависит от емкости С1, его марки и устойчивости к изменению температуры окружающей среды (ТКЕ — температурный коэффициент емкости). Диод VD1 препятствует броскам напряжения через обмотку реле при его включении и устраняет дребезг контактов К1.

Запуск схемы задержки осуществляется кратковременным замыканием контактов переключателя S1. Через резистор R1 конденсатор С1 зарядится до состояния насыщения и это напряжение откроет транзисторы VT1, VT2. Реле К1 включит нагрузку.

После размыкания контактов S1 транзисторы будут открыты и реле К1 включено до тех пор, пока конденсатор С1 не разрядится до напряжения менее 0,3 В. Тогда транзисторы закроются и реле К1 обесточится.

Детали

Все постоянные резисторы в схеме типа МДТ-0,5, оксидный конденсатор С1 типа К50-20 или фирмы TESLA. Диод VD1 препятствует дребезгу контактов реле и броскам обратного тока через обмотку К1 в моменты включения/отключения. Реле К1 — любое на напряжение срабатывания 6. 10 В.

Транзисторы можно заменить на МП16, МП26, МП39-МП42, КТ361, КТ502, КТ3107 с любым буквенным индексом. Переключатель S1 любой. Провода соединения переключателя S1 со входом схемы должны иметь минимальное сопротивление. Удобно использовать провода МГТФ-1.

Устройство проверено длительной эксплуатацией в круглосуточном режиме при длине проводов 3,5 м. К примеру, аналогичная схема, построенная на чувствительном элементе микросхемы с технологией МОП (К561ЛА7), работала бы не стабильно из-за наводок (помех), создаваемых в проводах такой длины.

Напряжение питания узла можно изменять в широких пределах — от 5 до 25 В (верхний предел необходимо согласовать по справочнику с применяемыми транзисторами и пропорционально увеличить сопротивление резисторов R1, R2). Источник питания может быть нестабилизированным.

При замыкании контактов переключателя S1 во время еще не закончившейся разрядки конденсатора С1 время задержки выключения увеличивается еще на 5 мин.

Литература: А. П. Кашкаров, А. Л. Бутов — Радиолюбителям схемы, Москва 2008.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector