Dispositifs pour maintenir de longs intervalles de temps. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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L'auteur attire l'attention des lecteurs sur plusieurs dispositifs de temporisation simples parmi les pièces disponibles. Ces appareils sont analogiques avec des circuits RC de synchronisation. Ils utilisent des solutions de circuits permettant d'augmenter la durée des intervalles de temps générés.

Sur la fig. 1 montre un schéma d'un simple relais temporisé assemblé sur une puce de régulateur de tension parallèle TL431ACLP (DA1). Lorsque le bouton SB1 est enfoncé, une tension proche de la tension d'alimentation est fournie à l'entrée de commande du stabilisateur DA1 via les résistances R1 et R3, à la suite de quoi le stabilisateur ferme le circuit de l'enroulement de relais K1. Contacts K1.1 travail

Le relais de fading bloque le bouton, qui peut maintenant être relâché. Ils déconnectent également la résistance R1 du condensateur de mise à l'heure C1, qui commence à être chargé par le courant traversant la résistance de mise à l'heure R2. Les contacts de relais K1.2 activent ou désactivent l'actionneur.

Au fur et à mesure que le condensateur se charge, la tension à l'entrée de commande de la puce DA1 par rapport à son anode diminue. Dès qu'il descend en dessous de 2,5 V, le courant traversant l'enroulement de relais K1 diminue tellement que le relais libère l'armature, ramenant l'actionneur à son état d'origine. La résistance R1 sera à nouveau connectée en parallèle avec le condensateur C1 et le déchargera. Vous pouvez maintenant appuyer à nouveau sur le bouton SB1.

Avec des éléments dont les types et les caractéristiques sont indiqués sur la fig. 1, une exposition d'environ 45 minutes a été obtenue. Il peut être modifié en sélectionnant le condensateur C1 et la résistance R2. Mais il n'est pas recommandé d'augmenter la résistance de cette résistance, car cela augmente la part du courant instable de l'entrée de commande du microcircuit DA1 dans le courant de charge du condensateur C1. En conséquence, l'instabilité d'exposition augmente.

Riz. 1. Schéma d'un relais temporisé simple

Vous pouvez augmenter la résistance de la résistance R2, tout en augmentant simultanément la tension d'alimentation de l'appareil jusqu'à 30 V - le maximum pour le microcircuit de la série TL431. Dans ce cas, le condensateur C1 doit également être sélectionné avec une tension nominale non inférieure à la tension d'alimentation. En tant que K1, vous devez utiliser un relais avec une tension de fonctionnement de l'enroulement égale à la tension d'alimentation, ou connecter en série avec l'enroulement du relais, conçu pour une tension inférieure, éteignant l'excès de tension, une diode Zener. Le courant de l'enroulement du relais ne doit pas dépasser 100 mA, autorisé pour le microcircuit de la série TL431.

Sur la fig. La figure 2 montre un autre circuit du relais temporisé pour allumer ou éteindre l'actionneur, construit sur le même microcircuit. Après avoir commuté l'interrupteur SA1 sur la position "On" (le groupe supérieur de ses contacts selon le schéma est fermé et le groupe inférieur est ouvert), la charge du condensateur C1 via la résistance R2 commence. Lorsque la tension aux bornes du condensateur dépasse la somme de la tension de stabilisation de la diode Zener VD2 (5,6 V), de la tension de seuil du stabilisateur DA1 (2,5 V) et de la chute de tension aux bornes de la résistance R3 et de la diode VD1, la puce DA1 ferme le circuit de l'enroulement de relais K1. Un relais déclenché changera l'état de l'actionneur. L'appareil restera dans cet état jusqu'à ce que le commutateur SA1 revienne à son état d'arrêt d'origine. Lorsqu'il est montré dans la Fig. Pour 2 types et calibres d'éléments, une exposition d'environ une heure a été obtenue.

Riz. 2. Schéma du relais pour allumer ou éteindre l'actionneur

En tant qu'éléments de seuil dans de tels dispositifs, vous pouvez utiliser non pas un microcircuit de la série TL431, mais un transistor à effet de champ à grille isolée. De tels transistors sont connus pour avoir un courant de grille extrêmement faible. Cela vous permet d'augmenter considérablement la vitesse d'obturation en utilisant des résistances de mise à l'heure avec une résistance allant jusqu'à plusieurs mégaohms et même des dizaines d'entre eux.

De plus, l'utilisation, par exemple, d'un transistor à effet de champ 2N7000 vous permet d'augmenter la tension d'alimentation à 60 V et, si nécessaire, d'utiliser un relais électromagnétique avec un courant d'enroulement allant jusqu'à 250 mA. Mais des mesures doivent être prises pour que la tension entre la grille et la source du transistor ne sorte pas de la plage autorisée de -20 V à +20 V.

Un exemple de circuit de relais à retard à l'activation basé sur un transistor à effet de champ 2N7000 est illustré à la fig. 3. Relais K1 - série BT importée avec une résistance d'enroulement de 62,5 ohms. Avec les cotes des éléments indiquées dans le diagramme, une exposition d'environ six heures a été obtenue. Pendant la majeure partie de l'intervalle d'exposition, l'appareil ne consomme pratiquement pas de courant de la source d'alimentation. Mais dans le dernier tiers de cet intervalle, le courant augmente progressivement jusqu'au courant du relais K1. Dans ce laps de temps, le transistor VT1 est en mode actif et une puissance assez importante y est dissipée, atteignant un maximum (dans ce cas, environ 150 mW) environ au milieu de l'entrefer, puis décroissant.

Riz. 3. Schéma du relais de retard à l'activation sur un transistor à effet de champ 2N7000

Après l'activation du relais K1, le courant continue d'augmenter jusqu'à une valeur égale à la différence entre la tension d'alimentation de l'appareil et la tension de stabilisation de la diode Zener, divisée par la résistance de l'enroulement du relais. Une fois atteint, il le reste jusqu'à ce que le relais temporisé soit désactivé par l'interrupteur SA1.

Dans l'appareil, dont le schéma est illustré à la Fig. 4, la même idée est utilisée que dans la précédente, mais pour réduire le courant consommé après le fonctionnement, un relais polarisé à deux états stables RPS20 version RS4.521.751 est utilisé. Il dispose de deux groupes de contacts pour la commutation.

Riz. 4. Schéma de relais

Après avoir appuyé sur le bouton SB1, la tension fournie à travers la résistance R1 et le diviseur de tension R2R3 à la grille du transistor à effet de champ VT1 ouvre ce transistor. La tension appliquée à l'enroulement gauche du relais K1 selon le schéma, transfère ses contacts mobiles vers la position basse selon le schéma, ce qui bloque le bouton SB1 et permet la charge des condensateurs C1 et C2.

Après un certain temps nécessaire pour charger le condensateur C1, le transistor VT1 sera fermé et le courant traversant l'enroulement gauche du relais s'arrêtera, ce qui ne changera pas l'état de ses contacts. Une fois que le condensateur C2 est chargé et que le courant de drain du transistor VT2 atteint une valeur suffisante pour transférer l'enroulement droit du relais de ses contacts dans sa position d'origine (supérieure selon le schéma), les résistances de décharge R1 et R5 seront connectées aux condensateurs de mise à l'heure et l'alimentation de l'appareil sera coupée. Maintenant, il ne consomme pas de courant et après avoir déchargé les condensateurs, il est prêt pour la prochaine pression sur le bouton SB1.

Évidemment, la temporisation maximale des dispositifs assemblés selon les schémas illustrés à la Fig. 3 et fig. 4 c'est pareil. Les résistances R2 et R3 de ce dernier sont choisies de telle sorte que la tension grille-source du transistor VT1 ne dépasse pas la valeur autorisée. Puisqu'un long temps d'exposition du nœud sur ce transistor n'est pas nécessaire, il peut également être bipolaire. Dans ce cas, les résistances R2 et R3 doivent assurer que le transistor VT1 est en mode saturation à partir du courant de charge du condensateur C1.

Sur la fig. 5 montre un schéma d'un générateur d'impulsions de longue durée, qui peut être utilisé pour allumer et éteindre périodiquement n'importe quel appareil. Essentiellement, ce sont deux dispositifs selon le schéma décrit précédemment à la Fig. 3, qui, grâce à l'utilisation d'un relais bistable polarisé, forment une sorte de multivibrateur. La durée de chacun des deux intervalles de temps répétitifs peut être réglée indépendamment en sélectionnant les éléments des circuits R2C1 et R3C2.

Riz. 5. Schéma d'un générateur d'impulsions de longue durée

Il est à noter que tous les dispositifs décrits doivent être alimentés avec une tension stabilisée pour obtenir une vitesse d'obturation stable. En y installant des condensateurs à oxyde de valeurs égales, mais produits à des moments différents par différents fabricants, on obtient une dispersion significative des valeurs d'exposition. Les courants de fuite des condensateurs de mise à l'heure et les changements de température ambiante affectent considérablement l'exposition. Par conséquent, toutes les valeurs des éléments de temporisation indiquées sur les diagrammes sont approximatives. Ils devront être sélectionnés lors de la configuration de l'appareil.

Afin de ne pas attendre des heures pour leur fonctionnement lors de la vérification du fonctionnement des appareils décrits, il est recommandé de remplacer temporairement les résistances de mise à l'heure qu'ils contiennent par d'autres ayant une résistance 100 ... 1000 fois inférieure à celle indiquée sur le schéma ou calculée. Seulement après s'être assuré que l'appareil fonctionne et avoir mesuré la vitesse d'obturation qui lui est donnée, remplacez les résistances temporaires par des constantes, en augmentant leur résistance autant de fois que la vitesse d'obturation requise est supérieure à celle mesurée. Mais gardez à l'esprit qu'avec une grande résistance de la résistance de synchronisation, la proportionnalité de l'exposition à sa résistance peut être violée. La raison en est l'influence du courant de fuite du condensateur et du courant d'entrée du microcircuit ou du transistor bipolaire.

Afin de ne pas manquer le moment de la fin de l'exposition, pendant le processus de réglage, il est pratique de connecter un émetteur de son piézo avec un générateur intégré à la sortie du relais temporisé. Dans ce cas, avant son signal, vous pouvez faire autre chose en toute sécurité.

Auteur : M. Muratov

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