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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación-temporizador, 220/9 voltios 1 amperio. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación La fuente de alimentación presentada a los lectores está diseñada para funcionar junto con radios, grabadoras y otros equipos domésticos de clase media que no tienen un temporizador incorporado. Además, se puede utilizar como temporizador de tiempo fijo para controlar cualquier dispositivo alimentado desde la red de iluminación. La fuente de alimentación se diferencia de dispositivos similares por su rendimiento mejorado: cómodo control mediante pulsador, desconexión completa de la red desde cualquier modo (mediante botón, mediante señal del temporizador, en caso de cortocircuito en la salida), un temporizador que puede encenderse y ajustarse con un solo botón. Principales características técnicas
El dispositivo (Fig.1) consta de la fuente de alimentación en sí en el transformador T1, el puente de diodos VD1, el estabilizador de voltaje del microcircuito DA1: una unidad para la desconexión manual y automática de la red, que incluye triac VS1, relé K1, transistor VT1 y un temporizador. con circuitos de ajuste de tiempo R8-R12C7 y bit VT2R4, así como una unidad de control en el chip DD1.
Una característica distintiva de la fuente de alimentación es la presencia de una unidad de desconexión hecha en un triac VS1, conectada al circuito del devanado primario del transformador de red TT. Gracias a esto, todo el dispositivo se desconecta de la red por el lado de la tensión de alimentación y la solución del circuito aplicado es mucho más sencilla y fiable que, por ejemplo, la descrita en el artículo [1]. El estado del triac VS1 se controla mediante el botón "On" SB1 y los contactos de bloqueo del relé K1.1. Los condensadores C1 - C4 eliminan el fondo multiplicativo y la interferencia de la red. El relé K1 con los elementos que lo acompañan opera en la unidad de apagado automático. Para encender el relé se utiliza el principio de pulso, lo que permite reducir significativamente el consumo de corriente. Apagar el relé, lo que provoca que todo el dispositivo se desconecte de la red, es posible en tres casos: manualmente - con el botón "Apagado" SB2; según una señal del temporizador - mediante el transistor VT1 conectado en paralelo al botón; en caso de sobrecarga o cortocircuito en la salida o entrada del estabilizador DA1. Como elemento umbral se utiliza un transistor de efecto de campo VT1 con una pendiente característica de transferencia alta y baja resistencia de canal abierto, lo que facilita el funcionamiento preciso del temporizador. Un condensador de temporización C2 está conectado a la puerta del transistor a través del divisor resistivo R3R7. La presencia de un divisor se debe al deseo de obtener el máximo tiempo de retención con valores pequeños de los elementos del circuito de carga. Su efectividad se ilustra con la característica de carga del capacitor C7.1.0 modelado en Micro-Cap 7 (Fig. 2), que se obtuvo para la primera etapa del temporizador en R12 = 300 kOhm, C7 = 470 μF.
El gráfico muestra que sin divisor, el transistor VT1 se abre a un voltaje de puerta de 1,8 V (punto 1 del gráfico) y el tiempo de permanencia es de 31 s. Con el divisor R2R3, este tiempo aumenta casi 10 veces (punto 2), ya que el condensador C7 ahora está cargado a casi cuatro veces el voltaje. Para otras etapas, la constante de tiempo está determinada por las resistencias R8-R12 de la matriz del nodo de control que están encendidas en este momento. El transistor VT2 está diseñado para descargar rápidamente el condensador C7, que ahorra tiempo, antes de cada nuevo ciclo del temporizador. La principal diferencia entre el temporizador es el dispositivo de control original, realizado en un contador decimal DD1. El contador se controla a través de la entrada CN, a la que está conectado el botón SB3. A su vez, las salidas del microcircuito están conectadas a una matriz de diodos resistivos R8-R12VD2-VD6. Los diodos VD2-VD6 son necesarios para desacoplar la salida activa del microcircuito (que tiene un nivel alto) de otras conectadas en este momento al cable común. El propósito del circuito C11R7 es poner el contador a cero cuando se enciende. El condensador C10 suprime el "rebote" de los contactos del botón SB3 y evita la penetración de ruido externo en la entrada CN, lo que puede provocar un funcionamiento incorrecto del contador. El dispositivo funciona de la siguiente manera. Para encender la fuente de alimentación, presione el botón SB1, como resultado de lo cual el triac VS1 se abre y se suministra voltaje de alimentación al dispositivo. El pulso de corriente de carga del condensador C6 enciende el relé K1, cuyos contactos K1.1 bloquean el botón SB1, dejando todo el dispositivo en estado encendido. La resistencia R1 establece la corriente de mantenimiento del relé K1 en aproximadamente 10 mA. En este modo, la unidad proporciona energía a la radio o radio con un voltaje estabilizado de 9 V. Al mismo tiempo, está completamente protegida contra sobrecargas y cortocircuitos: en caso de un fuerte aumento en la corriente de carga, el voltaje en la salida del microcircuito DA1 cae, la corriente de mantenimiento del relé K1 se vuelve insuficiente y el relé, al apagarse, desenergiza todo el dispositivo, cerrando el triac VS1. Para apagar “manualmente” (sin demora) la unidad y el equipo que alimenta, presione brevemente el botón SB2. Esto conduce a la desconexión del relé K1, cuyos contactos K1.1 abren el circuito de control del triac VS1, y este último, cuando está cerrado, desconecta el dispositivo de la red. El funcionamiento del temporizador requiere una explicación aparte. Cuando se enciende la alimentación, el temporizador se pone a cero aplicando un breve pulso de reinicio a la entrada R del contador DD1 a través del capacitor C11. Después de esto, aparece una única señal en la salida 0 (pin 3) y una señal cero en todas las demás salidas. El voltaje de alto nivel de la salida 0 se suministra a través de la resistencia R4 a la base del transistor VT2, abriéndolo. El transistor VT2, con su sección colector-emisor, pasa por alto el condensador C7 y lo descarga si queda carga residual. Este es el ciclo de preparación del temporizador para su funcionamiento. El funcionamiento adicional del temporizador se garantiza mediante el control de un solo botón, sin ninguna conmutación adicional típica de otros dispositivos, por ejemplo, [2]. El modo de funcionamiento se establece gradualmente mediante el número de pulsaciones breves del botón SB3. Cada pulsación cambia el contador un paso y establece el retardo de tiempo correspondiente. Después de presionar por primera vez el botón SB3, el contador DD1 cuenta un pulso, como resultado de lo cual se establece una única señal en la salida 1 (pin 2). El transistor VT2 se cierra y el voltaje de la salida 1, cercano al voltaje de suministro, pasa a través del diodo VD6 y la resistencia R12 al capacitor C7, cargándolo. Las salidas restantes del microcircuito DD1 en este momento están desacopladas por diodos cerrados VD2-VD5, que evitan que el condensador se descargue al cable común. A medida que se carga el condensador C7, aumenta el voltaje en la puerta del transistor VT1. La constante de tiempo del circuito de primera etapa R12C7 se elige de manera que el tiempo para alcanzar el nivel umbral sea de aproximadamente 5 minutos. Después de este tiempo, el transistor VT1 se abre y pasa por alto el devanado del relé K1, que, cuando se apaga, apaga todo el dispositivo, como se describe anteriormente. Cuando presiona el botón SB3 dos veces, aparece una única señal en la salida 2 (pin 4). En consecuencia, el circuito de carga está formado ahora por dos resistencias R11 y R12 conectadas en serie, lo que aumenta el tiempo de mantenimiento a 10 minutos. Al presionar el botón SB3 varias veces (hasta cinco), el temporizador se programa para el tiempo de funcionamiento deseado dentro de 5/10/15/20/25 minutos. La última pulsación detiene el contador, prohibiendo seguir contando desde que se ha establecido el tiempo máximo de permanencia. Esto se logra aplicando una única señal desde la salida 1 (pin 5) a la entrada CP del contador DD1. Al complicar ligeramente la unidad de control, puede obtener un control cíclico con indicación aún más conveniente. Cómo hacer esto se muestra en la Fig. 3. El algoritmo de funcionamiento del contador se ha modificado suministrando una única señal desde la salida 6 (pin 5) del microcircuito DD1 a la entrada R. Además, ahora las salidas del contador 1-5 están conectadas a una unidad de indicación ensamblada en transistores VT3-VT7. y LED HL1-HL5.
En este dispositivo, cada pulsación del botón SB3, además de cambiar el modo de velocidad de obturación, enciende uno de los LED que indican el modo correspondiente. La quinta pulsación no se registra y la sexta pulsación siguiente vuelve a poner el contador a cero. En este caso, el condensador C7 está descargado y no se enciende ni un solo LED: el temporizador está apagado. A continuación, presionando el botón SB3 y enfocándose en los LED HL1-HL5, puede volver a programar el temporizador para el tiempo deseado. Por lo tanto, aquí se implementa un bucle de control sin fin con indicación, lo cual es muy conveniente en la práctica. La fuente de alimentación, diseñada para una corriente de carga de 1 A, utiliza un transformador de red estándar T10-3 (T1), cuyos devanados secundarios están conectados en serie. Por supuesto, puede utilizar cualquier otro transformador, cuyo voltaje en cuyo devanado secundario bajo carga sea de al menos 8,5 V. En lugar del triac KU208G, está permitido utilizar el TS106-10, diseñado para una corriente más alta y con menos dimensiones. El microcircuito K561IE8 es reemplazable por análogos de las series 564, K176. El dispositivo utiliza un relé RES55A, versión RS4.569.600-01, pero se puede reemplazar por otro relé de interruptor de láminas de tamaño pequeño con un voltaje de funcionamiento de 4...6 V y una corriente de mantenimiento de no más de 7 mA. Los tres botones de control no son fijos y se basan en microinterruptores MP7. Los transistores KT315B se pueden reemplazar por KT315G y, para mejorar el brillo de los LED en el dispositivo, Fig. 3 era idéntico y suficiente, los transistores VT3-VT7 deben seleccionarse de acuerdo con el coeficiente de transferencia de corriente h21E = 100...120. No se recomienda utilizar transistores con una relación de transmisión superior a 140, ya que en este caso la corriente del LED excederá el valor máximo permitido (6 mA). En lugar de LED rojos KIPD05A-1K, está permitido utilizar KIPD05B-1L (verde), KIPD05V-1Zh (amarillo), pero debe tenerse en cuenta que el brillo del indicador disminuirá aproximadamente a la mitad. La versatilidad del dispositivo propuesto radica en el hecho de que se puede utilizar como un temporizador independiente que controla los electrodomésticos utilizando la tensión de red. En este caso, una carga con una potencia de hasta 1 kW (para un triac KU208G) o hasta 2 kW (para un triac TS 106-10) se conecta en paralelo al devanado primario del transformador T1, como se muestra en la Fig. . 1. En este caso, la fuente de alimentación solo es necesaria para alimentar el temporizador, respectivamente, la potencia del transformador de red T1 se puede reducir a varios vatios, la capacitancia del condensador C5 se reduce aproximadamente diez veces y el condensador C9 se reduce. completamente eliminado. En lugar del puente VD1, se pueden instalar diodos de silicio de baja potencia. Todas las funciones descritas anteriormente se conservan en este caso, pero la carga se conmuta desde el "lado de alto voltaje" y la desconexión de la red tanto de la carga como del temporizador se produce simultáneamente. El dispositivo no requiere configuración. Lo único que puede ser necesario es ajustar el tiempo de respuesta del temporizador usando las resistencias R8-R12 en la Fig. 1 (R12-R16 en la Fig. 3), especialmente en las etapas superiores, donde la corriente de carga es comparable a la corriente de fuga del condensador C7 y la corriente del divisor R2R3. En conclusión, observamos que el temporizador propuesto permite amplias posibilidades de modernización. Por lo tanto, el número de etapas de control se puede aumentar a diez (según el número de salidas del microcircuito DD1) y el tiempo de mantenimiento de cada etapa se puede cambiar en cualquier dirección seleccionando las resistencias R8-R12. Literatura
Autor: A.Pakhomov, Zernograd, región de Rostov
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