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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Timer per caricare la batteria di un rasoio elettrico. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico I produttori di alcuni elettrodomestici alimentati a batteria (ad esempio i rasoi elettrici) consigliano di monitorare il tempo di ricarica tramite l'orologio per evitare danni. Si consiglia di delegare questo lavoro ad un timer. Il design proposto in questo articolo può essere utilizzato in altri casi in cui è necessario un timer con un limite massimo di diverse ore. Diagramma schematico di un timer sviluppato per il rasoio elettrico Kaiser V5-541FC di Mikmah. mostrato in Fig. 1. È alimentato da una sorgente di tensione di circa 10 V, che comprende un ponte a diodi VD3, un diodo zener VD2, condensatori C4 e C3, resistori R7 e R8. Un singolo vibratore con la durata dell'impulso richiesta è assemblato sul chip DD1 e un fotoaccoppiatore a tiristore U1 viene utilizzato per collegare il carico alla rete.
Quando il timer è collegato alla rete, all'uscita della catena di differenziazione C1R2R3 viene generato un breve impulso, che viene inviato all'ingresso S delle cifre più significative dei contatori del microcircuito DD1 e li imposta sullo stato unico. All'uscita 15 del microcircuito DD1 è presente un livello logico alto, il transistor aperto VT1 bypassa il LED dell'accoppiatore ottico e il carico è diseccitato. La corrente del ponte VD3 scorre attraverso il diodo zener VD2, il transistor VT1 e l'elemento emettitore del LED HL1 con una luce rossa. Quest'ultimo si accende e segnala la mancanza di ricarica. Il segnale di livello logico alto attraverso il diodo VD1 viene fornito all'ingresso Z del microcircuito DD1 e impedisce il funzionamento del generatore. Quando si preme il pulsante SB1, tutti i trigger del contatore del microcircuito DD1 vengono impostati su zero e il transistor VT1 si chiude. La corrente del ponte raddrizzatore VD3 inizia a fluire attraverso il LED del fotoaccoppiatore a tiristore U1 e l'elemento emettitore del LED HL1 con una luce verde. Il fotoaccoppiatore si apre e collega il carico (caricatore del rasoio elettrico) alla rete. Attuale. passando attraverso il LED emittente del fotoaccoppiatore. ha carattere pulsante e raggiunge il suo valore massimo di 20 mA negli istanti in cui la tensione di rete sfiora lo zero. Allo stesso tempo, inizia a funzionare un generatore assemblato su tre inverter del microcircuito DD1 e sugli elementi R4 e C2. La frequenza di generazione è di circa 1.5 Hz. Il periodo di impulso sull'uscita 15 del microcircuito DD1 è 32768/1.5=21845 s = 6 ore e dopo metà del periodo, che corrisponde alle tre ore necessarie per caricare la batteria, su questa uscita appare un segnale di livello logico alto. Il transistor VT1 si apre, bypassa il LED dell'accoppiatore ottico e la corrente che lo attraversa e il carico si arresta. Ora la corrente del ponte VD3 scorrerà nuovamente attraverso l'elemento emittente del LED HL1 con un bagliore rosso, che si accenderà segnalando la fine della carica. Allo stesso tempo, un segnale di livello logico alto attraverso il diodo VD1 andrà all'ingresso Z del microcircuito DD1 e interromperà il funzionamento del generatore. Durante le interruzioni nella fornitura di tensione di rete, non superiori a un'ora, il condensatore C3 non ha il tempo di scaricarsi completamente e quando la tensione viene attivata, il processo di ricarica della batteria continuerà. Se l'interruzione dell'alimentazione di tensione supera il tempo specificato, alla riaccensione, i contatori del microcircuito DD1 verranno impostati su un unico stato e la ricarica della batteria non riprenderà, il che ne impedirà il danneggiamento dovuto a possibile sovraccarico . Se la probabilità di interruzioni nell'alimentazione della tensione di rete è bassa, il pulsante SB 1 e il resistore R1 possono essere eliminati collegando l'ingresso R del microcircuito DD1 al circuito differenziatore C1R2R3. e ingresso S - al pin 7. In questo caso, il conteggio del tempo inizierà immediatamente dopo aver collegato il timer alla rete e durante grandi interruzioni nella fornitura di tensione di rete riprenderà da zero. Tutti gli elementi del timer, ad eccezione della spina di alimentazione, del pulsante SB1 e delle prese di uscita X1 e X2. montato su circuito stampato di dimensioni 42.5x60 mm (Fig. 2).
La scheda è progettata per accettare resistori MLT. condensatori K53-16 (C1). K73-17 (C2, C4), K52-1 (C3). I condensatori C1, C2, C4 sono posizionati parallelamente al circuito stampato. Diodo VD1 - qualsiasi diodo al silicio a bassa potenza, diodo zener VD2 - per una tensione di stabilizzazione di 9...10 V. Ponti raddrizzatori - per una tensione di almeno 50 V (VD3) e 400 V (VD4). Transistor VT1: qualsiasi struttura npn a bassa potenza in silicio. Qualsiasi condensatore a film metallico, ad esempio, può funzionare al posto di C4. K73-16 o K73-17, per una tensione nominale di almeno 250 V, nonché carta o carta metallica per una tensione nominale di almeno 400 V. Condensatori all'ossido - qualsiasi tipo. Pulsante SB1 - microinterruttore MP-1 con uno spintore dal cappuccio di un transistor difettoso. Il LED bicolore HL1 può essere sostituito da ALS331A, KIPD18A-M, KIPD18B-M, KIPD19A-M, KIPD19B-M, KIPD37A-M, KIPD37A1-M o due LED convenzionali. È importante solo che i colori del loro bagliore per indicare gli stati indicati dal timer corrispondano a quelli indicati, poiché il suo funzionamento sfrutta il fatto che la caduta di tensione sul LED verde è maggiore che su quello rosso. È consentito sostituire il fotoaccoppiatore a tiristore AOU115G con un AOU115D, AOU103B, AOU103V o installare un fotoaccoppiatore triac della serie AOU160 con qualsiasi indice di lettere, nel qual caso il ponte raddrizzatore VD4 diventa superfluo. La scheda elettronica, il pulsante SB1 e le prese X1, X2 sono installati su una scatola di plastica di 80x64x38 mm del caricabatterie industriale ZU-01M. Su una delle pareti di questa scatola c'erano già i pin della presa di corrente. Quando si imposta un timer, è necessario posizionare un condensatore con una capacità di 2 pF al posto di C330. chiudere i terminali dei condensatori C4 con un ponticello e saldare un resistore con una resistenza di 3 kOhm parallelo ai terminali del condensatore C10 (è necessario per una scarica rapida - in un minuto - di C3 durante il processo di installazione). Il timer deve essere collegato a una fonte di tensione continua o alternata 36...40 V. In questo momento, l'elemento emittente del LED HL1 dovrebbe lampeggiare per un momento con una luce verde e accendersi con una luce rossa. Quando si preme il pulsante SB1, invece del rosso, si accenderà un elemento con una luce verde e dopo circa 16 s diventerà nuovamente rosso, dopodiché la modalità operativa del LED HL1 non dovrebbe cambiare. Successivamente, selezionando la resistenza del resistore R4, è necessario impostare il tempo di accensione del carico. Per fare ciò, sostituire il condensatore C2 con il valore nominale indicato nello schema e collegare un voltmetro CC al pin 12 del microcircuito DD1 e al terminale negativo del condensatore C3. Premendo il pulsante SB1, contare il numero di impulsi che arrivano al pin 12 del microcircuito DD1 in 1 minuto - dovrebbero essere 90 o 91. Se ci sono più impulsi, è necessario aumentare la resistenza del resistore R4 in proporzione a questo eccesso e, se inferiore, ridurlo. Successivamente, rimuovendo il ponticello dai terminali del condensatore C4, controllare il funzionamento del timer dalla rete nella modalità di ricarica della batteria del rasoio elettrico. In questo caso, è consigliabile prima ridurre nuovamente la capacità del condensatore C2 a 330 pF, quindi aumentarla a 0,33 μF e rimuovere un resistore aggiuntivo dai terminali del condensatore C3. Il timer può funzionare anche con altri carichi. È facile modificare il tempo di commutazione ricalcolando la capacità del condensatore C2 o la resistenza del resistore R4. Per controllare utenze più potenti, è possibile utilizzare un relè elettromagnetico da 220 V collegato alle prese di uscita del timer, nonché un interruttore a tiristore (Fig. 3) o triac (Fig. 4).
Il ponte a diodi VD4 (Fig. 3) deve essere progettato per la corrente di carico richiesta. Autore: S. Biryukov, Mosca
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