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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Temporizzatore programmabile universale. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico Il timer (vedi figura) è progettato per accendere e spegnere gli apparecchi elettrici domestici o industriali dalla rete (220 V) per periodi di tempo specificati. Gli apparecchi elettrici sono collegati alla presa di uscita del timer. Il rapporto richiesto tra tempo di “lavoro” e “pausa” viene impostato dall'utente utilizzando due programmatori situati sul coperchio superiore del timer. Uno dei programmatori (DD7, DD8) imposta il tempo durante il quale il carico (Rн) è collegato alla rete (“lavoro”), l'altro (DD5, DD6) imposta il periodo in cui il carico è disconnesso dalla rete (“ pausa"). I rapporti tra tempo di “lavoro” e “pausa” (algoritmo) possono essere uguali o diversi.
Il timer può funzionare in modalità ciclica, quando i periodi di “lavoro” e “pausa” si sostituiscono finché il timer è collegato alla rete. Se l'utente necessita di un solo ciclo di modifica delle modalità operative, l'interruttore a levetta SA2 deve essere spostato nella posizione corretta secondo lo schema. Dopo il tempo specificato per la connessione del carico alla rete, il timer non si accenderà più. Il conto alla rovescia iniziale può iniziare con "pausa" o "lavoro". Quindi, ad esempio, se è necessario che il carico sia collegato alla rete solo poche ore dopo l'accensione del timer, l'interruttore a levetta SA3 dovrebbe essere spostato nella posizione corretta secondo lo schema. Ciascuno dei programmatori può essere configurato per contare i seguenti periodi di tempo: 20,48 s; 40,96 secondi; 1,37 minuti, 2,73 minuti; 5,46 minuti; 10,92 minuti; 21,65 minuti; 43,69 minuti; 1,46; 2,91 ore; 5,83; ore 11,65; 23,3 ore; 46,6 ore (1,94 giorni): 93,2 ore (3,88 giorni). Installando i motori SA4 e SA5 in un certo modo, è possibile impostare l'uno o l'altro rapporto tra il tempo di "lavoro" e quello di "pausa" del timer. Dopo ogni accensione del timer, il conto alla rovescia del tempo inizia dall'inizio (da zero). Lo stesso accadrà se si preme il pulsante "Reset" (SA1) mentre il timer è in funzione. La connessione e la disconnessione del carico dalla rete vengono effettuate utilizzando il tiristore VS2. Il collegamento dei condensatori C6, C7 in parallelo al tiristore consente di utilizzare come carico dispositivi contenenti un componente induttivo significativo (trasformatori, motori elettrici, ecc.). I condensatori accesi normalizzano il funzionamento del tiristore, grazie al quale viene rilasciata una tensione strettamente sinusoidale sul carico senza distorsioni o interferenze. In caso di interruzione di emergenza della tensione di rete, è possibile ripristinare l'alimentazione nella “memoria” dei contatori del timer. Per fare ciò, collegare una batteria “Krona” o una batteria ricaricabile simile alla presa del connettore (X1, X2) situata sul coperchio superiore del dispositivo. Se la tensione di rete scompare e poi riprende, il timer inizia a contare il tempo non da zero, ma dal momento in cui la tensione di rete è stata interrotta. Ciò è particolarmente vero quando si misurano ritardi prolungati. In questo caso il tempo di risposta programmato del timer viene slittato solo di un tempo pari al tempo di assenza della tensione di rete. La batteria viene installata immediatamente dopo aver collegato il timer alla rete (allo stesso tempo viene costantemente ricaricata con una corrente esigua) e rimossa dopo essere stata scollegata dalla rete per evitare la scarica. Il LED verde HL1 segnala che il timer è connesso alla rete. Il LED rosso HL2 segnala che il timer è in modalità “funzionamento”. Quando il LED HL2 non è acceso, il timer è in modalità pausa. L'alimentazione del timer è senza trasformatore, a semionda, con condensatori di spegnimento C1, C2 [1]. La tensione di uscita dell'alimentatore è 9,8 V. Se l'interruttore a levetta SA2 è impostato sulla modalità "ciclica" e l'interruttore a levetta SA3 è impostato sulla modalità "dal lavoro", dopo aver acceso il timer sulla rete , l'ingresso DD1.3 è impostato su un livello logico basso e l'uscita su alto. Acceso dall'interruttore a levetta SA3, l'interruttore DA1.3 trasmette un livello alto attraverso il diodo VD16 all'ingresso di un generatore assemblato sugli elementi DD3.3 e DD3.4. Il generatore genera impulsi di sblocco che, attraverso gli elementi buffer DD4 accoppiati e il condensatore C8, vengono inviati alla base del transistor VT1, che controlla il funzionamento del trasformatore di impulsi T1 e del tiristore VS2. Pertanto, il carico in questa fase è collegato alla rete. Allo stesso tempo, la tensione di rete raddrizzata dal diodo VD1 viene fornita attraverso il resistore di smorzamento R2 all'ingresso 6 del trigger Schmitt DD1.2. Il trigger viene attivato da ciascuna semionda della tensione di rete raddrizzata, generando in uscita 4 impulsi rettangolari con una frequenza di 50 Hz. Questi impulsi vengono inviati all'ingresso di conteggio 10 del contatore DD7 [2]. Ora il tempo durante il quale il carico sarà collegato alla rete dipende dalla posizione del cursore di contatto SA5. Il livello logico alto, ricevuto da una delle uscite dei contatori DD7, DD8, passerà attraverso il diodo VD15 all'ingresso 12 del trigger DD2.2. La sua uscita 14 e l'ingresso DD1.3 saranno alti e il carico verrà disconnesso dalla rete. La catena di feedback di R23 e VD12 “blocca” il trigger in questo stato. Ora il livello logico alto attraverso il resistore R18 e l'interruttore DA3 aperto dall'interruttore a levetta SA1.1 viene trasmesso all'ingresso di controllo 12 dell'interruttore DA1.2, consentendo il passaggio degli impulsi di conteggio attraverso il resistore R12 all'ingresso di conteggio 10 del contatore DD5. Da questo momento inizia il conteggio del tempo di “pausa” durante il quale il carico verrà disconnesso dalla rete. Non appena appare un impulso di alto livello su una delle uscite dei contatori DD5, DD6 collegati allo slider di contatto SA4, tutti i contatori sugli ingressi R verranno resettati. Lo stesso impulso genera un livello logico basso all'uscita dell'elemento 4 di DD3.2, grazie al quale il livello alto sul latch trigger DD2.2 viene “reimpostato” tramite il diodo VD17 sul pin 4 di DD3.2. All'ingresso dell'elemento DD1.3 viene nuovamente impostato il livello logico basso e il carico Rн viene nuovamente collegato alla rete. Quindi il processo viene ripetuto. Quando si imposta l'interruttore a levetta SA3 per iniziare a lavorare "da una pausa", entra in azione una catena di elementi DA1.4, DD1.4, DD3.1. L'interruttore DA1.3 viene disattivato dall'interruttore a levetta SA3 e l'interruttore DA1.4, al contrario, viene attivato. Dopo aver collegato il timer alla rete, l'uscita 14 del trigger DD2.2 è bassa. Anche l'uscita 3 dell'elemento DD3.1 è a livello basso e il carico Rн è disconnesso dalla rete. Qui, al contrario, il tempo di “pausa” viene conteggiato dai contatori DD7, DD8, e il tempo di “lavoro” viene conteggiato dai contatori DD5, DD6 (di cui non bisogna dimenticare di tener conto in fase di programmazione). Dopo aver contato il tempo di “pausa”, il livello basso sul trigger DD2.2 cambierà in alto. Anche il livello logico sull'uscita 3 di DD3.1 diventerà alto e il carico sarà collegato alla rete. Allo stesso tempo, il livello alto dall'uscita 3 di DD3.1 attraverso il diodo VD13 andrà a controllare l'ingresso 13 dell'interruttore DA1.1. L'interruttore consentirà la trasmissione ad alto livello dal latch trigger DD2.2 all'ingresso di controllo 12 dell'interruttore DA1.2, che passerà gli impulsi di conteggio dall'elemento DD1.2 all'ingresso di conteggio Dal contatore DD5. Inizierà il conto alla rovescia del tempo di "lavoro", al termine del quale il livello alto ricevuto dal motore SA4 azzererà tutti i contatori sugli ingressi R e l'elemento DD3.2 ripristinerà il fermo del trigger DD2.2 su un livello basso. Inoltre, se l'interruttore a levetta SA2 è nella posizione "singola", lo stesso livello logico alto, ricevuto tramite il diodo VD11, si "bloccherà" sul trigger DD2.1 e, bypassando il diodo VD9, sarà costantemente presente a gli ingressi di reset R di tutti e quattro i contatori, bloccandone il funzionamento. E mentre il timer è collegato alla rete o è installata una batteria tampone GB1, il carico Rí non sarà più collegato alla rete. E se l'interruttore a levetta SA2 è impostato sulla posizione "ciclico", il processo di modifica delle fasi di "pausa" e "lavoro" continuerà. Come nucleo del trasformatore di impulsi T1 è stato utilizzato un pezzo di ferrite con una lunghezza di circa 20...25 mm e un diametro di 8 mm (proveniente dal nucleo di ferrite di un'antenna magnetica di un ricevitore radio). L'avvolgimento primario contiene 100 spire di filo di avvolgimento PEV-2 con un diametro di 0,2...0,3 mm, l'avvolgimento secondario contiene 40 spire dello stesso filo Il tiristore VS2 e i diodi a ponte raddrizzatore VD19-VD22 devono essere installati sui radiatori, la cui area dipende dalla potenza prevista del carico collegato Rн. Sulla base delle stesse considerazioni, dovresti scegliere il tipo di tiristore VS2 e diodi a ponte raddrizzatore. La catena C9, R26, C10 impedisce alle interferenze derivanti dal funzionamento del tiristore di entrare nella rete. Dato che il contatto X2 dell'alimentatore di riserva si trova all'esterno del dispositivo e non è isolato galvanicamente dalla rete, ai fini della sicurezza elettrica è necessario prestare particolare attenzione agli elementi protettivi: resistore R19 e diodo VD6. La tensione inversa massima consentita del diodo deve essere di almeno 500 V e la resistenza del resistore R19 deve essere di almeno 30 kOhm con una potenza di dissipazione massima di 0,5...1 W. Come programmatori potete utilizzare interruttori multicontatto di piccole dimensioni oppure utilizzare ponticelli rimovibili tra i contatti SA4, SA5 e i bus di uscita del contatore. Per eliminare l'influenza delle capacità e delle induttanze parassite, è necessario ricordare che le tracce del segnale sulla scheda dovrebbero essere il più corte e larghe possibile, ed è meglio allargare le tracce dei bus di potenza del microcircuito. La forma degli impulsi di conteggio in tutte le sezioni della loro sequenza dovrebbe essere rettangolare con un fronte ripido e un taglio, che dovrebbe essere controllato utilizzando un oscilloscopio. Se viene rilevata una distorsione della forma dell'impulso, questa sezione deve essere collegata al bus comune del dispositivo tramite un resistore con una resistenza di circa 150 kOhm. Va notato che la modalità “singola” può essere utilizzata solo quando l’interruttore a levetta SA3 è impostato sulla posizione “da pausa”. Tuttavia, se è necessario un ciclo iniziale “dal lavoro”, questo inconveniente viene praticamente eliminato se la durata della pausa viene ridotta al minimo, cioè 20,5 secondi. Trascorso questo breve periodo di tempo il carico resterà connesso alla rete per un periodo determinato, trascorso il quale non sarà più acceso. letteratura:
Autore: O.R. Kondratiev
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