Цепь, схема задержки включения, выключения. Симметричная, асимметричная. Конструкция. Принцип работы. Расчет.

Схема цепи задержки включения / выключения на основе триггера Шмитта (10+)

Цепь задержки. Схема

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Цепи задержки применяются в различных схемах, в частности для того, чтобы обеспечить включение или выключение нагрузки с задержкой от подачи входного сигнала, или для задержки одного действия относительно другого. Схема задержки, например, может быть использована, если нужно включить продувку горелки, через некоторое время - включить зажигание и подать газ, а еще через некоторое время - проверить, есть ли пламя, и отключиться, если его нет.

В настоящее время цепи задержки все чаще строятся на основе цифровых микросхем (счетчиков). Однако это оправдано только тогда, когда у Вас есть цифровая схема, и в ней уже реализован тактовый генератор, есть нужное цифровым микросхемам питание. Наворачивать все это только ради одной цепи задержки кажется не оправданным.

Классическая схема цепи задержки

В приведенной схеме при подаче положительного напряжения на вход через резистор начинает заряжаться конденсатор. Когда напряжение на нем превышает напряжение открытия диодов и эмиттерного перехода транзистора, то транзистор открывается. При подаче отрицательного напряжения схема закрывается почти без задержки, так как конденсатор быстро разряжается через диоды и эмиттерный переход транзистора вне зависимости от сопротивления резистора.

Главные недостатки этой схемы:

• Ограниченный диапазон времен задержки. Объясняется это тем, что резистор не может быть слишком большого сопротивления, он должен пропускать ток, нужный для насыщения транзистора.
• Схема медленно переключается. В момент переключения наблюдаются серьезные переходные процессы.
• Схема может работать на задержку включения, но не на задержку выключения.

Схема цепи задержки на основе триггера Шмитта

От перечисленных недостатков свободна схема на триггере Шмитта. Применение операционного усилителя с высоким входным сопротивлением приводит к тому, что конденсатор задержки не нагружен. Так что схема ведет себя симметрично, как при включении, так и при выключении. Если есть потребность придать схеме асимметрию, то в цепи зарядки конденсатора применяются диоды (как показано на схеме) последовательно с различными резисторами. Если асимметрия не нужна, то цепь с двумя диодами и двумя резисторами можно заменить на один резистор.

Триггер Шмитта применяется с небольшим гистерезисом. Гистерезис нужен для быстрого переключения и исключения переходных процессов.

В схеме могут использоваться как обычные, так и электролитические конденсаторы. Я изготавливал такие схемы с задержкой на несколько часов, применяя электролитические конденсаторы большой емкости и резисторы большого сопротивления. В качестве операционного усилителя я использую КР544УД1.

В качестве нагрузки (N) может выступать как конечный потребитель, так и схема коммутации нагрузок, например, реле или оптрон.

Схема может управляться как переключателем (как нарисовано), так и внешним сигналом. Источник управляющего сигнала должен иметь достаточную нагрузочную способность, чтобы обеспечить прохождение необходимого тока (как зарядного, так и разрядного) без серьезного изменения уровня сигнала и перегрузки. Силу тока во входной цепи можно определить, разделив напряжение высокого уровня входного сигнала на сопротивление меньшего из входных резисторов.

Расчет цепи задержки

Точно рассчитать параметры резисторов и конденсатора для необходимого времени задержки не представляется возможным, так как на время влияет целый ряд факторов, таких как ток утечки конденсатора, особенности входных диодов и т. д. Так что приходится подбирать. Но за основу для дальнейшего подбора, ориентировочно можно считать, что:

[время задержки включения (с)] = 2 / 3 * [емкость конденсатора C1 (Ф)] * [сопротивление резистора R1 (Ом)]

[время задержки включения (с)] = 2 / 3 * [емкость конденсатора C1 (Ф)] * [сопротивление резистора R2 (Ом)]

Формулы можно применять при условии, что делитель напряжения в триггере Шмитта с равными плечами, гистерезис совсем небольшой, диоды с малым падением напряжения, например, диоды Шоттки.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [3] сообщений.

Здравствуйте. Боюсь показаться неоригинальным, но моя ситуация банальна. Собрал задержку включения и отключения, но схемка не работает. При задержке включения напряжение на конденсаторе С1 (100 мкФ) плавно растет до 8 с лишним вольт (трудно измерить, прикосновение щупов мультиметра приводит к остановке заряда и напряжение падает). Переключение на разряд приводит тоже к медленн Читать ответ...