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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Temporizzatore ad alta potenza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico Come sapete, un timer è un dispositivo progettato per collegare automaticamente un dispositivo radioelettronico a una fonte di alimentazione o disconnetterlo da essa. È tradizionalmente soggetto, ad esempio, a requisiti quali dimensioni ridotte, consumo energetico e caduta di tensione sul circuito di controllo. Tradizionalmente, il carico veniva acceso tramite contatti relè ad alta corrente. Con l'avvento di potenti transistor di commutazione, ad esempio IRLR2905, è scomparsa la necessità di un relè, che ha permesso di ridurre significativamente le dimensioni del timer. Questo è esattamente il transistor utilizzato nel timer, il cui circuito è mostrato in Fig. 1. È in grado di funzionare con una tensione di 7,5 V e di commutare carichi che consumano corrente fino a 30 A.
Uno stabilizzatore di tensione è assemblato sul chip DA1, un comparatore di tensione sugli elementi logici DD1.1, DD1.2, un inverter su DD1.3 e un interruttore elettronico sul transistor VT1. I condensatori C1 e C3 assicurano un funzionamento stabile dello stabilizzatore di tensione, i parametri della catena C2R1 impostano il tempo di risposta del timer. Il divisore resistivo R2R3 fornisce feedback nel comparatore di tensione e garantisce la commutazione graduale del comparatore da uno stato stabile a un altro. Ora sul funzionamento del dispositivo. Dopo aver fornito la tensione di alimentazione, il condensatore C2 inizia a caricarsi attraverso i resistori R1 e R2. In questo caso all'ingresso dell'elemento logico DD1.1 è presente un livello logico alto e all'uscita un livello logico basso. Il transistor ad effetto di campo VT1 è chiuso. Quando il condensatore C1 si carica, la tensione all'ingresso dell'elemento DD1.1 diminuisce. Quando raggiunge la soglia di commutazione del comparatore, al gate del transistor apparirà una tensione di circa 5 V. Il transistor si aprirà e il carico collegato alle prese X1, X2 riceverà tensione di alimentazione. Questa è la modalità di ritardo della commutazione del carico. Per riavviare il timer è necessario premere brevemente il pulsante SB1 “Start”. Il condensatore C1 si scaricherà e il conto alla rovescia ricomincerà. Affinché il timer funzioni in modalità ritardo di spegnimento del carico, il gate del transistor ad effetto di campo deve essere disconnesso dall'uscita dell'elemento DD1.3 e collegato all'uscita dell'elemento DD1.2. Se l'interruttore SA1 è inserito nel dispositivo (Fig. 2), il timer può funzionare sia in modalità ritardo all'attivazione che in modalità ritardo alla disattivazione.
Se è collegato un carico induttivo, le prese devono essere bypassate con il diodo VD1 e per ridurre la probabilità di “rimbalzo” quando il carico viene acceso o spento, è necessario inserire il condensatore C4. Oltre a quelli indicati nello schema, è consentito utilizzare il microcircuito K561LA7 e quando si modifica la topologia del circuito stampato - 564LE5, K564LA7. Il transistor può essere qualsiasi, evidenziato a colori, dall'elenco riportato nell'articolo "Transistor di commutazione ad effetto di campo di potenza di INTERNATIONAL RECTIFIER" in "Radio", 2001, n. 5, p. 45. In questo caso, naturalmente, la corrente massima commutata dal timer sarà determinata dal tipo di transistor utilizzato. Il condensatore polare C2 dovrebbe essere al tantalio per il montaggio superficiale con bassa corrente di dispersione o della serie K52, ma in questo caso bisognerà aumentare le dimensioni della scheda. I restanti condensatori sono K10-17. Per un carico a bassa potenza, il diodo VD1 può essere una qualsiasi delle serie KD102, KD103, KD105 e per un carico ad alta potenza: KD109A-KD109V, KD212A, KD212B o simili. Resistori - MLT. S2-33, P1-4, P1-12, pulsante e interruttore - qualsiasi piccolo. Quando la corrente di carico è superiore a 1 A, il filo di alimentazione comune deve essere saldato il più vicino possibile alla sorgente del transistor. Se la corrente supera gli 8 A, il transistor deve essere installato (mediante saldatura) su un radiatore. Per una corrente di 30 A, la sua area dovrebbe essere 100...150 cm2. Quando la tensione di alimentazione è pari o superiore a 15 V, si consiglia di collegare una resistenza da 10...20 Ohm in serie al pulsante per ridurre la corrente di scarica del condensatore e proteggere i contatti del pulsante dalla bruciatura. Per aumentare la tensione alla quale il timer può funzionare rispetto alla tensione operativa del transistor, è necessario utilizzare uno stabilizzatore DA1 con una tensione di ingresso più elevata. Il consumo di corrente del timer è determinato principalmente dalla corrente dello stabilizzatore. La maggior parte delle parti del dispositivo sono posizionate su un circuito stampato (Fig. 3) in fibra di vetro a lato singolo.
L'impostazione di un timer si riduce all'impostazione del tempo di ritardo richiesto selezionando il resistore R1 e, se necessario, il condensatore C2. Per le valutazioni di questi elementi indicati nel diagramma, il tempo di ritardo è stato di circa 13 minuti. Durante il test del prototipo del timer con una corrente di 5 A, la caduta di tensione sul transistor è stata di 0,1 V e la potenza dissipata da esso è stata di 0,5 W, il che indica una buona efficienza del dispositivo. Autore: I. Nechaev, Kursk
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