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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Temporizador programable universal. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Relojes, temporizadores, relés, interruptores de carga El temporizador (ver figura) está diseñado para encender y apagar desde la red eléctrica (220 V) electrodomésticos o industriales durante periodos de tiempo determinados. Los aparatos eléctricos están conectados a la toma de salida del temporizador. El usuario establece la proporción requerida de tiempo de "trabajo" y "pausa" utilizando dos programadores ubicados en la cubierta superior del temporizador. Uno de los programadores (DD7, DD8) establece el tiempo durante el cual la carga (Rn) está conectada a la red ("trabajo"), el otro (DD5, DD6), el período de desconexión de la carga de la red ("pausa"). La proporción de tiempo de "trabajo" y "pausa" (algoritmo) puede ser igual o diferente.
El temporizador puede funcionar en modo cíclico, cuando los períodos de "trabajo" y "pausa" se reemplazan entre sí siempre que el temporizador esté conectado a la red. Si el usuario necesita solo un ciclo para cambiar los modos de operación, entonces el interruptor de palanca SA2 debe cambiarse a la posición correcta de acuerdo con el diagrama. Después del tiempo especificado para conectar la carga a la red, el temporizador ya no se encenderá. La cuenta atrás inicial puede comenzar tanto con una "pausa" como con un "trabajo". Entonces, por ejemplo, si es necesario que la carga se conecte a la red solo unas pocas horas después de encender el temporizador, entonces el interruptor de palanca SA3 debe moverse a la posición correcta de acuerdo con el diagrama. Cada uno de los programadores se puede configurar para contar los siguientes intervalos de tiempo: 20,48 s; 40,96 s; 1,37 minutos, 2,73 minutos; 5,46 minutos; 10,92 minutos; 21,65 minutos; 43,69 minutos; 1,46 horas; 2,91 horas; 5,83 horas; 11,65 horas; 23,3 horas; 46,6 horas (1,94 días): 93,2 horas (3,88 días). Al configurar los motores SA4 y SA5 de una manera determinada, puede configurar una u otra relación del tiempo de "trabajo" y "pausa" del temporizador. Cada vez que el temporizador se conecta a la red, la cuenta atrás comienza desde el principio (desde cero). Lo mismo sucederá si presiona el botón "Reiniciar" (SA1) mientras el temporizador está funcionando. La conexión y desconexión de la carga de la red se realiza mediante un tiristor VS2. La inclusión de los condensadores C6, C7 en paralelo con el tiristor permite utilizar dispositivos que contienen un componente inductivo significativo (transformadores, motores eléctricos, etc.) como carga. Los condensadores incluidos normalizan el funcionamiento del tiristor, por lo que se genera un voltaje estrictamente sinusoidal en la carga sin distorsión ni interferencia. En caso de corte de emergencia de la tensión de red, es posible realizar una copia de seguridad de la fuente de alimentación en la "memoria" de los contadores de tiempo. Para ello, se conecta una batería tipo Krona o una batería recargable similar al conector hembra (X1, X2) situado en la tapa superior del dispositivo. Si el voltaje de la red desaparece y luego se reanuda, entonces el temporizador comienza a contar el tiempo no desde cero, sino desde el momento en que se apagó el voltaje de la red. Esto es especialmente cierto cuando se cuentan retrasos prolongados. En este caso, el tiempo de funcionamiento del temporizador programado se desplaza solo por un tiempo igual al tiempo de ausencia de tensión de red. La batería se instala inmediatamente después de conectar el temporizador a la red eléctrica (al mismo tiempo, se recarga constantemente con una corriente escasa) y se retira después de desconectarlo de la red eléctrica para evitar que se descargue. El LED HL1 verde indica la inclusión del temporizador en la red. El LED rojo HL2 indica que el temporizador está en el modo de "trabajo". En ausencia del LED HL2, el temporizador está en el modo de "pausa". La fuente de alimentación del temporizador es sin transformador, de media onda con condensadores de extinción C1, C2 [1]. El voltaje de salida de la fuente de alimentación es de 9,8 V. Si el interruptor de palanca SA2 se establece en el modo "cíclico" y el interruptor de palanca SA3 se establece en el modo "desde el trabajo", luego de encender el temporizador, la entrada DD1.3 se establece en un nivel lógico bajo y la salida es alta. El interruptor DA3, encendido por el interruptor de palanca SA1.3, transmite un nivel alto a través del diodo VD16 a la entrada del generador ensamblado en los elementos DD3.3 y DD3.4. El generador genera pulsos de desbloqueo, que se alimentan a través de los elementos de amortiguación emparejados DD4 y el condensador C8 a la base del transistor VT1, que controla el funcionamiento del transformador de pulsos T1 y el tiristor VS2. Por lo tanto, la carga en esta etapa está conectada a la red. Al mismo tiempo, la tensión de red rectificada por el diodo VD1 a través de la resistencia de extinción R2 se alimenta a la entrada 6 DD1.2 del disparador Schmitt. El disparador se dispara por cada media onda de la tensión de red rectificada, generando en su salida 4 pulsos rectangulares con una frecuencia de 50 Hz. Estos pulsos se alimentan a la entrada de conteo 10 del contador DD7 [2]. Ahora el tiempo durante el cual la carga estará conectada a la red depende de la posición del control deslizante de contacto SA5. El nivel lógico alto recibido de una de las salidas de los contadores DD7, DD8, a través del diodo VD15 irá a la entrada 12 del disparador DD2.2. En su salida 14 y en la entrada DD1.3 habrá un nivel alto, y la carga se desconectará de la red. La cadena de retroalimentación R23 y VD12 "engancha" el gatillo en este estado. Ahora, un nivel lógico alto a través de la resistencia R18 y el interruptor DA3 abierto por el interruptor basculante SA1.1 se transmite a la entrada de control 12 del interruptor DA1.2, lo que permite el paso de pulsos de conteo a través de la resistencia R12 a la entrada de conteo 10 del contador DD5. A partir de este momento comienza la cuenta atrás del tiempo de "pausa", durante el cual la carga estará desconectada de la red. Tan pronto como una de las salidas de los contadores DD5, DD6, conectada al motor de contacto SA4, aparece un pulso de alto nivel, todos los contadores en las entradas R se restablecerán. El mismo pulso genera un nivel lógico bajo en la salida 4 del elemento DD3.2, por lo que el nivel alto en el pestillo DD2.2 se "reinicia" a través del diodo VD17 al pin 4 de DD3.2. En la entrada del elemento DD1.3, se establece nuevamente un nivel lógico bajo y la carga Rn se conecta nuevamente a la red. Luego se repite el proceso. Cuando el interruptor de palanca SA3 está configurado para comenzar a trabajar "con una pausa", entra en vigencia una cadena de elementos DA1.4, DD1.4, DD3.1. El interruptor DA1.3 se apaga con el interruptor de palanca SA3 y el interruptor DA1.4, por el contrario, se enciende. Después de conectar el temporizador a la red, la salida 14 del disparador DD2.2 es baja. En la salida 3 del elemento DD3.1, también un nivel bajo, y la carga Rn está desconectada de la red. Aquí, por el contrario, el tiempo de "pausa" lo cuentan los contadores DD7, DD8, y el tiempo de "trabajo" lo cuentan los contadores DD5, DD6 (que no debe olvidarse al programar). Después de la cuenta regresiva del tiempo de "pausa", el nivel bajo del disparador DD2.2 cambiará a uno alto. El nivel lógico en la salida 3 DD3.1 también será alto y la carga se conectará a la red. Al mismo tiempo, un nivel alto desde la salida 3 DD3.1 a través del diodo VD13 irá a la entrada de control 13 del interruptor DA1.1. El interruptor permitirá la transmisión de alto nivel desde el pestillo DD2.2 a la entrada de control 12 del interruptor DA1.2, que pasará los pulsos de conteo desde el elemento DD1.2 a la entrada de conteo. Del contador DD5. Comenzará la cuenta regresiva del tiempo de "trabajo", después de lo cual el nivel alto recibido por el motor SA4 restablecerá todos los contadores a cero en las entradas R, y el elemento DD3.2 restablecerá el pestillo DD2.2 a un nivel bajo. En este caso, si el interruptor de palanca SA2 está en la posición "única", entonces el mismo nivel lógico alto, recibido a través del diodo VD11, se "enganchará" en el disparador DD2.1 y, sin pasar por el diodo VD9, estará constantemente presente en las entradas de reinicio R de los cuatro contadores, bloqueando su funcionamiento. Y mientras el temporizador esté conectado a la red o la batería de respaldo GB1 esté instalada, la carga Rн ya no estará conectada a la red. Y si el interruptor de palanca SA2 se establece en la posición "cíclica", continuará el proceso de cambio de las fases de "pausa" y "trabajo". Como núcleo del transformador de pulsos T1, se utilizó una pieza de ferrita de aproximadamente 20 ... 25 mm de largo y 8 mm de diámetro (del núcleo de ferrita de la antena magnética del receptor de radio). El devanado primario contiene 100 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,2 ... 0,3 mm, el devanado secundario: 40 vueltas del mismo cable El tiristor VS2 y los diodos de puente rectificador VD19-VD22 deben instalarse en los radiadores, cuyo área depende de la potencia esperada de la carga conectada Rn. Con base en las mismas consideraciones, debe elegir el tipo de tiristor VS2 y diodos de puente rectificador. La cadena C9, R26, C10 evita que la interferencia del funcionamiento del tiristor ingrese a la red. Debido al hecho de que el contacto X2 de la fuente de alimentación de respaldo se encuentra fuera del dispositivo y no está aislado galvánicamente de la red, por motivos de seguridad eléctrica, se debe prestar especial atención a los elementos de protección: la resistencia R19 y el diodo VD6. El voltaje inverso máximo permitido del diodo debe ser de al menos 500 V, y la resistencia de la resistencia R19 debe ser de al menos 30 kOhm con una potencia de disipación máxima de 0,5 ... 1 W. Como programadores, puede usar interruptores de contactos múltiples de tamaño pequeño o usar puentes extraíbles entre los contactos SA4, SA5 y los buses de salida de los medidores. Para eliminar la influencia de las capacitancias e inductancias parásitas, debe recordarse que las pistas de la señal en la placa deben ser lo más pequeñas posible en longitud y anchura, y es mejor ensanchar las pistas de los buses de potencia del microcircuito. La forma de los pulsos de conteo en todas las secciones de su repetición debe ser rectangular con un frente empinado y un corte, que debe verificarse con un osciloscopio. Si se detecta alguna distorsión de la forma del pulso, esta sección debe conectarse al bus común del dispositivo a través de una resistencia con una resistencia de aproximadamente 150 kOhm. Cabe señalar que el modo "único" se puede aplicar solo cuando el interruptor de palanca SA3 está en la posición "desde la pausa". Sin embargo, si es necesario el ciclo inicial "desde el trabajo", esta desventaja se elimina prácticamente si la duración de la pausa se minimiza, es decir, 20,5 s Después de este breve período de tiempo, la carga se conectará a la red durante un período específico, después del cual ya no se encenderá. Literatura:
Autor: O. R. Kondratiev
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