Ποια πρακτικά σχήματα μπορούν να γίνουν στον χρονοδιακόπτη 555

Με τη σύγχρονη ανάπτυξη της ηλεκτρονικής στην Κίνα, φαίνεται ότι μπορείτε να αγοράσετε οτιδήποτε θέλετε: από τα home theatres και τους υπολογιστές σε απλά προϊόντα όπως ηλεκτρικές πρίζες και βύσματα.

Κάπου ενδιάμεσα όλα τα είδη χρονικών ρελέ, λαμπτήρες Χριστουγέννων που αναβοσβήνουν, ρολόγια με θερμόμετρα, ρυθμιστές ισχύος, ρυθμιστές θερμοκρασίας, αναμετάδοση φωτογραφιών και πολλά άλλα. Όπως είπε ο μεγάλος σατιρικός Arkady Raikin σε ένα μονόλογο σχετικά με το έλλειμμα: "Αφήστε τα πάντα, αλλά αφήστε κάτι να λείψει!" Σε γενικές γραμμές, λείπει ακριβώς αυτό που περιλαμβάνεται στο "ρεπερτόριο" απλών ραδιοερασιτεχνικών σχεδίων.

Παρά τον ανταγωνισμό από την κινεζική βιομηχανία, το ενδιαφέρον των ερασιτεχνών σχεδιαστών σε αυτά τα απλά σχέδια δεν έχει χαθεί μέχρι στιγμής. Συνεχίζουν να αναπτύσσονται και σε ορισμένες περιπτώσεις βρίσκουν άξια εφαρμογή σε μικρές συσκευές αυτοματισμού στο σπίτι. Πολλές από αυτές τις συσκευές γεννήθηκαν χάρη στο ενσωματωμένο χρονιστή NE555 (εγχώριο ανάλογο του KR1006VI1).

Αυτά είναι τα ήδη αναφερθέντα φωτοκύτταρα, διάφορα απλά συστήματα συναγερμού, μετατροπείς τάσης, ρυθμιστές PWM κινητήρων συνεχούς ρεύματος και πολλά άλλα. Αρκετές πρακτικές κατασκευές διαθέσιμες για επανάληψη στο σπίτι θα περιγραφούν παρακάτω.

555 ρελέ φωτογραφικού χρονοδιακόπτη

Ο ρελέ φωτογραφιών που φαίνεται στο σχήμα 1 έχει σχεδιαστεί για τον έλεγχο φωτισμού.

Σχήμα 1

Ο αλγόριθμος ελέγχου είναι παραδοσιακός: το βράδυ, όταν ο φωτισμός μειώνεται, ανάβει το φως. Η λυχνία σβήνει το πρωί όταν ο φωτισμός φτάσει σε κανονικό επίπεδο. Το κύκλωμα αποτελείται από τρεις κόμβους: μετρητή φωτός, μονάδα μεταγωγής φορτίου και τροφοδοτικό. Είναι καλύτερο να αρχίσετε να περιγράφετε τη λειτουργία του κυκλώματος προς τα πίσω - εκ των προτέρων - της μονάδας τροφοδοσίας, της μονάδας μεταγωγής φορτίου και του μετρητή φωτός.

Τροφοδοσία ρεύματος

Σε τέτοιου είδους σχέδια, αυτό είναι το ίδιο όταν είναι εύλογο να εφαρμοστεί, παραβιάζοντας όλες τις συστάσεις ασφαλείας, μια μονάδα τροφοδοσίας που δεν έχει γαλβανική απομόνωση από το δίκτυο. Στην ερώτηση γιατί αυτό είναι δυνατό, η απάντηση θα είναι η εξής: μετά τη ρύθμιση της συσκευής, κανείς δεν θα ανεβεί σε αυτό, όλα θα είναι σε ένα μονωτικό περίβλημα.

Επίσης δεν αναμένονται εξωτερικές ρυθμίσεις, μετά τη ρύθμιση παραμένει μόνο για να κλείσει το καπάκι και να κρεμάσει το τελειωμένο φωτογραφία ρελέ στη θέση του, αφήστε τον εαυτό σας να εργαστεί. Φυσικά, εάν υπάρχει ανάγκη, τότε η μόνη ρύθμιση "ευαισθησίας" μπορεί να τεθεί εκτός λειτουργίας χρησιμοποιώντας ένα μακρύ πλαστικό σωλήνα.

Υπάρχουν δύο τρόποι για να διασφαλιστεί η ασφάλεια κατά τη διαδικασία εγκατάστασης. Ή χρησιμοποιήστε μετασχηματιστή απομόνωσης (μετασχηματιστή ασφαλείας) ή ενεργοποιήστε τη συσκευή από το εργαστηριακό τροφοδοτικό. Ταυτόχρονα, η τάση δικτύου και ο λαμπτήρας δεν μπορούν να συνδεθούν και η λειτουργία του φωτοκύτταρου μπορεί να ελεγχθεί από το LED1.

Το κύκλωμα τροφοδοσίας είναι αρκετά απλό. Αντιπροσωπεύει ένα ανορθωτή γέφυρας Br1 με έναν πυκνωτή απόσβεσης C2 για εναλλασσόμενη τάση τουλάχιστον 400V. Η αντίσταση R5 έχει σχεδιαστεί για να εξομαλύνει το ρεύμα εισόδου μέσω ενός πυκνωτή C14 (500,0 μF * 50V) όταν η συσκευή είναι ενεργοποιημένη, και επίσης "σε συνδυασμό" είναι μια ασφάλεια.

Η δίοδος Zener D1 έχει σχεδιαστεί για να σταθεροποιεί την τάση στο C14. Ως δίοδος zener, είναι κατάλληλο 1Ν4467 ή 1Ν5022Α. Για τον ανορθωτή Br1, είναι κατάλληλες οι δίοδοι 1N4407 ή οποιαδήποτε γέφυρα χαμηλής ισχύος, με αντίστροφη τάση 400V και διορθωμένο ρεύμα τουλάχιστον 500mA.

Ο πυκνωτής C2 θα πρέπει να αποστραγγίζεται με αντίσταση με αντίσταση περίπου 1MΩ (που δεν φαίνεται στο διάγραμμα) έτσι ώστε μετά την απενεργοποίηση της συσκευής να μην κάνει κλικ στο ρεύμα: σκοτώνει, φυσικά, δεν θα σκοτώσει, αλλά ακόμα αρκετά ευαίσθητο και δυσάρεστο.

Μονάδα μεταγωγής φορτίου

Δημιουργήθηκε χρησιμοποιώντας ένα ειδικό τσιπ KR1182PM1A, το οποίο σας επιτρέπει να κάνετε πολλές χρήσιμες συσκευές. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του triac του KU208G. Το καλύτερο "αναλογικό" του BT139 - 600 δίνει τα καλύτερα αποτελέσματα: το ρεύμα φορτίου είναι 16Α σε αντίστροφη τάση 600V και το ρεύμα του ηλεκτροδίου ελέγχου είναι πολύ μικρότερο από αυτό του KU208G (μερικές φορές το KU208G πρέπει να επιλεγεί σύμφωνα με αυτόν τον δείκτη). Το BT139 είναι σε θέση να αντέχει σε παλμική υπερφόρτωση έως 240Α, γεγονός που το καθιστά εξαιρετικά αξιόπιστο όταν εργάζεται σε διάφορες συσκευές.

Αν το BT139 είναι εγκατεστημένο σε ένα ψυγείο, τότε η ισχύς μεταγωγής μπορεί να φτάσει 1KW, χωρίς καλοριφέρ, επιτρέπεται έλεγχος φορτίου μέχρι 400W. Στην περίπτωση που η ισχύς του λαμπτήρα δεν υπερβαίνει τα 150W, μπορείτε να κάνετε τελείως χωρίς τριακ. Για να γίνει αυτό, η έξοδος λαμπτήρων La1, σύμφωνα με το κύκλωμα, θα πρέπει να συνδεθεί απευθείας στους ακροδέκτες 14, 15 του μικροκυκλώματος και η αντίσταση R3 και το triac T1 να αποκλειστούν από το κύκλωμα.

Ας προχωρήσουμε περισσότερο. Ο μικροκυκλώνας KR1182PM1A ελέγχεται μέσω των ακροδεκτών 5 και 6: όταν είναι κλειστός, η λυχνία είναι σβηστή. Μπορεί να υπάρχει ένας συνηθισμένος διακόπτης επαφής, ωστόσο, η αντίστροφη λειτουργία - ο διακόπτης είναι κλειστός και η λάμπα είναι σβηστή. Είναι πολύ πιο εύκολο να θυμηθούμε αυτή τη "λογική".

Εάν ανοίξει αυτή η επαφή, ο πυκνωτής C13 αρχίζει να φορτίζει και, καθώς αυξάνεται η τάση σε αυτό, η φωτεινότητα της λάμψης της λυχνίας αυξάνεται σταδιακά. Για λαμπτήρες πυρακτώσεως, αυτό είναι πολύ σημαντικό, καθώς αυξάνει τη διάρκεια ζωής τους.

Επιλέγοντας μια αντίσταση R4, μπορείτε να ρυθμίσετε τον βαθμό φόρτισης του πυκνωτή C13 και τη φωτεινότητα της λάμπας. Στην περίπτωση χρήσης λαμπτήρων εξοικονόμησης ενέργειας, ο πυκνωτής C13 δεν μπορεί να ρυθμιστεί, καθώς και ο ίδιος ο KR1182PM1A. Αλλά αυτό θα συζητηθεί παρακάτω.

Τώρα πλησιάζουμε στο κύριο σημείο. Αντί για ένα ρελέ, απλά από μια προσπάθεια να απαλλαγούμε από τις επαφές, ο έλεγχος ανατέθηκε στον οπτοπλέκτη τρανζίστορ AOT128, ο οποίος μπορεί να αντικατασταθεί επιτυχώς με ένα εισαγόμενο "αναλογικό" 4N35, όμως με μια τέτοια αντικατάσταση, η τιμή του αντιστάτη R6 θα πρέπει να αυξηθεί σε 800K ... 1MΩ, δεδομένου ότι στα 4K35 το εισαγόμενο 4N35 δεν λειτουργεί θα είναι. Αποδεδειγμένο από πρακτική!

Εάν το τρανζίστορ οπτικού στοιχείου είναι ανοιχτό, η μετάβασή του K-E, όπως μια επαφή, θα κλείσει τους ακροδέκτες 5 και 6 του τσιπ KR1182PM1A και η λυχνία θα απενεργοποιηθεί. Για να ανοίξετε αυτό το τρανζίστορ, πρέπει να ανάψετε τη λυχνία LED optocoupler. Σε γενικές γραμμές, αποδεικνύεται το αντίθετο: η λυχνία LED είναι σβηστή και η λυχνία είναι αναμμένη.

Μετρητής φωτός

Με βάση το 555, είναι πολύ απλό. Για να γίνει αυτό, αρκεί να συνδέσετε το φωτοαντιστάσεων LDR1 και την αντίσταση συντονισμού R7 συνδεδεμένη εν σειρά με τις εισόδους χρονοδιακόπτη, με τις οποίες έχει ρυθμιστεί το κατώφλι του φωτορεπορτάζ. Η υστέρηση μεταγωγής (σκούρο φως) παρέχεται από το ίδιο το χρονόμετρο, αυτό συγκριτές εισόδου. Θυμηθείτε αυτούς τους "μαγικούς" αριθμούς 1 / 3U και 2 / 3U;

Εάν ο φωτοαισθητήρας είναι στο σκοτάδι, η αντίσταση του είναι υψηλή, έτσι η τάση στην αντίσταση R7 είναι χαμηλή, πράγμα που οδηγεί στο γεγονός ότι η έξοδος του χρονοδιακόπτη (ακίδα 3) είναι ρυθμισμένη σε υψηλή τιμή και η λυχνία LED optocoupler είναι σβηστή και το τρανζίστορ είναι κλειστό. Κατά συνέπεια, ο λαμπτήρας θα ενεργοποιηθεί, όπως γράφτηκε προηγουμένως στη διάκριση "Μονάδα αλλαγής φορτίου".

Στην περίπτωση του φωτισμού του φωτοαισθητήρα, η αντίσταση του είναι μικρού μεγέθους, με τη σειρά αρκετών KOhm, έτσι ώστε η τάση στην αντίσταση R7 να ανέρχεται σε 2/3 U και εμφανίζεται χαμηλή τάση στην έξοδο του χρονοδιακόπτη, το LED optocoupler ανάβει και το φορτίο λαμπτήρα σβήνει.

Εδώ μπορεί κάποιος να πει: "Θα είναι δύσκολο!". Αλλά σχεδόν πάντα τα πάντα μπορούν να απλοποιηθούν στο όριο. Αν σχεδιάζετε να φωτίσετε λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας, τότε δεν απαιτείται ομαλή εκκίνηση και μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα συμβατικό ρελέ. Και ποιος δήλωσε ότι μόνο οι λάμπες και μόνο ενεργοποιούν;

Αν το ρελέ έχει πολλές επαφές, τότε μπορείτε να κάνετε ό, τι θέλετε και όχι μόνο να το ενεργοποιήσετε, αλλά να τον απενεργοποιήσετε. Ένα τέτοιο σχήμα φαίνεται στο σχήμα 2 και δεν χρειάζεται ιδιαίτερες παρατηρήσεις. Ο ηλεκτρονόμος επιλέγεται από τις συνθήκες έτσι ώστε το ρεύμα του πηνίου να μην υπερβαίνει τα 200mA σε τάση λειτουργίας 12V.

Σχήμα 2

Προγράμματα προεγκατάστασης

Σε ορισμένες περιπτώσεις, θα πρέπει να ενεργοποιήσετε κάτι με κάποια καθυστέρηση σχετικά με την ενεργοποίηση της συσκευής. Για παράδειγμα, πρώτα εφαρμόστε τάση στα λογικά κυκλώματα και, μετά από λίγο, ενεργοποιήστε τα στάδια εξόδου.

Τέτοιες καθυστερήσεις υλοποιούνται με τον 555 χρονοδιακόπτη απλά. Σχέδια τέτοιων καθυστερήσεων και διαγράμματα χρονισμού λειτουργίας φαίνονται στα σχήματα 3 και 4. Η διακεκομμένη γραμμή δείχνει την τάση της τροφοδοσίας και την στερεή έξοδο του μικροκυκλώματος.

Σχήμα 3. Αφού ενεργοποιήσετε την τροφοδοσία, εμφανίζεται υψηλό επίπεδο στην έξοδο με καθυστέρηση.

Εικόνα 4. Αφού ενεργοποιήσετε την τροφοδοσία, εμφανίζεται χαμηλή στάθμη στην έξοδο με καθυστέρηση.

Τις περισσότερες φορές, τέτοιοι "εγκαταστάτες" χρησιμοποιούνται ως συστατικά των πιο περίπλοκων συστημάτων.

555 Συσκευές συναγερμού χρονισμού

Διακόπτης στάθμης υγρού

Το κύκλωμα του ανιχνευτή είναι αυτόματος ταλαντευόμενος πολυβιβαστήςτον οποίο έχουμε γνωρίσει εδώ και καιρό.

Σχήμα 5

Δύο ηλεκτρόδια βυθίζονται σε ένα δοχείο με νερό, για παράδειγμα, μια πισίνα. Ενώ είναι στο νερό, η αντίσταση μεταξύ τους είναι μικρή (το νερό είναι καλός αγωγός), οπότε ο πυκνωτής C1 αποφεύγεται, η τάση απέναντι του είναι κοντά στο μηδέν. Επίσης, η μηδενική τάση στην είσοδο του χρονοδιακόπτη (ακροδέκτες 2 και 6), επομένως, η έξοδος (ακροδέκτης 3) θα ρυθμιστεί σε υψηλό επίπεδο, η γεννήτρια δεν λειτουργεί.

Εάν για κάποιο λόγο πέσει η στάθμη του νερού και τα ηλεκτρόδια βρίσκονται στον αέρα, η αντίσταση μεταξύ τους θα αυξηθεί, ιδανικά μόνο ένα διάλειμμα, και ο πυκνωτής C1 δεν θα γεφυρωθεί. Επομένως, ο πολυβιβαστής μας θα λειτουργήσει - παλμοί θα εμφανιστούν στην έξοδο.

Η συχνότητα αυτών των παλμών εξαρτάται από τη φαντασία μας και από τις παραμέτρους του κυκλώματος RC: θα είναι είτε ένα φως που αναβοσβήνει είτε ένα άσχημο τρεμάμενο ηχείο. Στην πορεία, μπορείτε να ενεργοποιήσετε την προσθήκη νερού. Για να αποφύγετε την υπερχείλιση και να απενεργοποιήσετε την αντλία εγκαίρως, είναι απαραίτητο να προσθέσετε ένα άλλο ηλεκτρόδιο στη συσκευή και ένα παρόμοιο κύκλωμα. Εδώ ο αναγνώστης μπορεί ήδη να πειραματιστεί.

Ο απλούστερος συναγερμός

Σχήμα 6.

Όταν πιέζετε τον τελικό διακόπτη S2, εμφανίζεται μια τάση υψηλής στάθμης στην έξοδο του χρονοδιακόπτη και παραμένει έτσι ακόμα και αν απελευθερωθεί το S2 και δεν κρατιέται πλέον. Η συσκευή μπορεί να βγει από αυτήν την κατάσταση μόνο πατώντας το πλήκτρο "Επαναφορά".

Ενώ θα σταματήσουμε σε αυτό, ίσως κάποιος θα χρειαστεί χρόνο να πάρει ένα συγκολλητικό σίδερο και να προσπαθήσει να κολλήσει τις εξετασθείσες συσκευές, να διερευνήσει πώς λειτουργούν, τουλάχιστον να πειραματιστεί με τις παραμέτρους των κυκλωμάτων RC. Ακούστε πώς το ηχητικό ηχείο αναβοσβήνει ή το LED αναβοσβήνει, συγκρίνετε τι οι υπολογισμοί δίνουν, αν τα πρακτικά αποτελέσματα είναι πολύ διαφορετικά από τα υπολογισμένα.

Στο επόμενο άρθρο θα εξετάσουμε τους ρυθμιστές PWM, τους μετατροπείς τάσης, καθώς και τους οδηγούς ελέγχου τρανζίστορ mosfet.

ΣΥΝΕΧΙΖΟΜΕΝΟ ΑΡΘΡΟ: 555 μετατροπείς τάσης

Μπόρις Αλαντίσκιν