Автомат периодического включения - выключения нагрузки. Схема, устройство, сборка, наладка своими руками

Устройство, регулярно (три раза в день на полчаса) автоматически включающее и выключающее насос (компрессор) (10+)

Автомат периодического включения - выключения нагрузки

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Нередко возникает необходимость периодически включать / выключать нагрузку. Например, необходимо несколько раз в сутки по полчаса нагнетать воздух в септик для правильного протекания там реакции разложения отходов, зимой периодически прокачивать водопровод для предотвращения его замерзания, включать / выключать вентиляцию в помещении и т. д.

Эту задачу я решил с помощью описанного здесь устройства на основе микросхемы SAB 0529 фирмы Siemens.

Принцип работы устройства

Описание микросхемы SAB 0529 (программируемый таймер)

Микросхема SAB 0529 представляет собой программируемый таймер. Эта микросхема предназначена для работы непосредственно от сети, не требует отдельного низковольтного блока питания. Она синхронизируется от частоты сети, так что точность отсчета времени не очень высокая, так как частота в сети может плавать, но для наших целей это неважно. В зависимости от того, как подключены выводы A (5), B (6), C (7), D (9), E (10), F (11), G (12), H (13), I (14) микросхемы, она может отсчитывать от 1 с до 31 ч 30 мин. Здесь и на схеме в скобках приведены номера ножек этих выводов для исполнения SAB 0529 без каких либо буквенных индексов. Для исполнений с буквенными индексами номера ножек могут быть другими, уточните по справочнику.

При подаче напряжения питания на ножку S (3) микросхема начинает отсчитывать время. При этом вывод T (16) оказывается соединенным с общим проводом. После того, как нужное время отсчитано, вывод T (16) отключается от общего провода. Микросхема переходит в исходное состояние.

Вывод T (16) можно использовать непосредственно для управления симистором. Ножки TS (17) и TC (15) используются для синхронизации включения симистора с переходом сетевого напряжения через 0, чтобы уменьшить помехи и броски напряжения на нагрузке.

Вывод FC (4) определяет режим запуска. Если он соединен с общим проводом, то запуск происходит через 20 - 40 мс после подачи питания на ножку S (3) (в нашей схеме для обоих микросхем используется именно такой режим). Если он соединен с проводом питания, то запуск в момент соединения ножки S (3) с общим проводом, после того, как на нее было подано напряжение питания, то есть по заднему фронту запускающего импульса.

Ножки A (5), B (6), C (7) задают длительность такта. Она может быть от 1 с до 30 минут. Приведу значения длительностей такта для разного подключения этих ножек. 1 - означает, что ножка подключена к шине питания, 0 - к общему проводу. Первая цифра соответствует ножке A (5), вторая - ножке B (6), третья - C (7).

• 000 - 1 с
• 001 - 3 с
• 010 - 10 с
• 011 - 30 с
• 100 - 1 м
• 101 - 3 м
• 110 - 10 м
• 111 - 30 м

Ножки D (9), E (10), F (11), G (12), H (13), I (14) задают число тактов, в течение которых микросхема будет включена в двоичной системе исчисления. При этом D (9) - младший разряд, а I (14) - старший. Например, если к питанию подключена только ножка D (9), а остальные к общему проводу, то микросхема будет включена один такт, если к питанию подключена только ножка I (14), а остальные к общему проводу, то микросхема будет включена 32 такта, а если скажем будут подключены E (10) и G (12), включение будет длиться 10 тактов.

В нашей схеме для обоих микросхем длительность тактового импульса задана 30 м. Первая микросхема включена 16 тактовых импульсов, то есть 8 часов, а вторая микросхема - 1 такт, то есть 30 минут.

Для Вашей задачи Вы сами можете определить правильное подключение, исходя из того, сколько времени должна быть включена нагрузка (определяется подключением второй микросхемы), и сколько времени должна быть пауза (определяется подключением первой микросхемы).

Работа устройства

Первый таймер отсчитывает время паузы. Пока он включен, на его ножке T(16) низкое напряжение (то есть - 0). Как только он выключится, на этой ножке за счет резистора R1 сформируется высокое напряжение (то есть - 1). Оно окажется подано на ножку S (3) второй микросхемы и запустит ее. На выходе этой микросхемы с некоторой задержкой, обусловленной синхронизацией с сетью через ножки TS (17) и TC (15), сформируется низкое напряжение. В результате откроется симистор, и подключится нагрузка. Первая микросхема все время работы нагрузки будет находиться в режиме ожидания. Когда время выйдет, выход второй микросхемы отключится, и на нем через резисторы R4 и R5 сформируется высокое напряжение, которое окажется на ножке S (3) первой микросхемы и запустит ее. Далее процесс повторяется неограниченное количество раз.

При включении устройства отчет обычно начинают оба таймера. Ничего страшного в этом нет. Второй таймер включит нагрузку, выключит ее и будет ждать сброса первого таймера. Дальше весь процесс пойдет нормально, просто первая пауза получится несколько меньше.

Детали

Микросхемы D1, D2 - программируемый таймер SAB 0529.

Кондесатор C1 - электролитический 220 мкФ 10 В.

Резистор R1 - 10 кОм.

Резистор R2 - 10 кОм, 3 Вт.

Резистор R3 - 150 кОм.

Резистор R4 - 200 Ом.

Резистор R5 - 1 кОм.

Диод VD1 - 1N4004.

Симистор VS1 - любой симистор, рассчитанный на подходящий ток и сетевое напряжение. В моем случае нагрузка составляла 200 Вт, то есть ток нагрузки около 1 А, так что я выбрал симистор BT131-600.

Сборка и наладка

Собирая и налаживая схему, обратите внимание на то, что она находится под сетевым напряжением. При наладке будьте аккуратны, остерегайтесь удара электрическим током. В конечном варианте корпус устройства должен исключать контакт пользователя с какими бы то ни было элементами схемы. Сам корпус (если он электропроводящий) и крепеж также не должны иметь контакта с проводниками и элементами схемы.

Обычно при правильном монтаже схема начинает работать сразу. Наладка не требуется. Но для удобства полезно проектировать плату так, чтобы подключать ножки A (5), B (6), C (7) через перемычки. Дело в том, что для проверки работоспособности Вам придется выждать 8 часов 30 минут. Если же Вы временно уберете указанные перемычки и соедините ножки A (5), B (6), C (7) с общим проводом - ножкой GND (1), то длительность тактового импульса станет равной 1 с, и Вы сможете проверить работу устройства за 16 секунд. Если все работает, отсоединяем ножки A (5), B (6), C (7) от общего провода, ставим перемычки и собираем устройство.

(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.