Jaká praktická schémata lze provést na časovači 555

S moderním vývojem elektroniky v Číně se zdá, že si můžete koupit cokoli: od domácích divadel a počítačů po jednoduché výrobky, jako jsou elektrické zásuvky a zástrčky.

Někde mezi tím všechny druhy časových relé, blikající vánoční světla, hodiny s teploměry, regulátory výkonu, regulátory teploty, foto relé a mnoho dalšího. Jak velký satirista Arkady Raikin řekl monologem o deficitu: „Nechte všechno být, ale nechte něco chybět!“ Obecně chybí jen to, co je obsaženo v „repertoáru“ jednoduchých amatérských návrhů rádia.

Navzdory takové konkurenci ze strany čínského průmyslu nebyl zájem amatérských návrhářů o tyto jednoduché designy dosud ztracen. I nadále se vyvíjejí a v některých případech najdou hodnotné aplikace v malých domácích automatizačních zařízeních. Mnoho z těchto zařízení se zrodilo díky integrovaný časovač NE555 (domácí analog KR1006VI1).

Jedná se o již zmíněné foto relé, různé jednoduché poplašné systémy, měniče napětí, PWM - regulátory stejnosměrných motorů a mnoho dalšího. Několik praktických konstruktů dostupných pro opakování doma bude popsáno níže.

555 časovač relé fotografií

Foto relé znázorněné na obrázku 1 je určeno k ovládání osvětlení.

Obrázek 1

Řídicí algoritmus je tradiční: ve večerních hodinách, kdy osvětlení klesá, se světlo rozsvítí. Lampa zhasne ráno, když osvětlení dosáhne normální úrovně. Obvod se skládá ze tří uzlů: měřiče světla, spínací jednotky zátěže a napájecího zdroje. Je lepší začít popisovat činnost obvodu zpět - předem - napájecí jednotku, jednotku pro přepínání zátěže a měřič světla.

Napájení

V takových provedeních je to právě ten případ, kdy je rozumné aplikovat napájecí jednotku, která nemá galvanické oddělení od sítě, porušující všechna bezpečnostní doporučení. Na otázku, proč je to možné, bude odpověď zní následovně: Po nastavení zařízení do něj nikdo nebude šplhat, vše bude v izolačním pouzdře.

Vnější úpravy se rovněž neočekávají, po úpravě zůstane pouze zavřít víko a zavěsit hotové foto relé na místě, nechte se pracovat. Samozřejmě, pokud existuje potřeba, pak jediné nastavení "citlivosti" může být vyvoláno pomocí dlouhé plastové trubice.

Během procesu nastavení můžete zajistit zabezpečení dvěma způsoby. Nebo použijte izolační transformátor (bezpečnostní transformátor) nebo napájení zařízení z laboratorního zdroje. Současně nelze připojit síťové napětí a žárovku a provoz fotobuňky lze ovládat pomocí LED1.

Napájecí obvod je poměrně jednoduchý. Představuje můstkový usměrňovač Br1 s zhášecím kondenzátorem C2 pro střídavé napětí alespoň 400 V. Rezistor R5 je navržen tak, aby při zapnutém zařízení vyhlazoval spínací proud kondenzátorem C14 (500,0 μF * 50V) a také „v kombinaci“ je pojistka.

Zenerova dioda D1 je navržena tak, aby stabilizovala napětí na C14. Jako zenerova dioda je vhodná 1N4467 nebo 1N5022A. Pro usměrňovač Br1 jsou zcela vhodné diody 1N4407 nebo jakýkoli nízkonapěťový můstek, se zpětným napětím 400 V a usměrněným proudem alespoň 500 mA.

Kondenzátor C2 by měl být posunut s rezistorem s odporem asi 1MΩ (není znázorněno na obrázku), aby po vypnutí zařízení „neklikl“ na proud: zabíjení samozřejmě nezabije, ale stále docela citlivé a nepříjemné.

Spínací jednotka zatížení

Vyrobeno pomocí specializovaného čipu KR1182PM1A, který vám umožní vyrobit mnoho užitečných zařízení. V tomto případě se používá k ovládání triaku KU208G. Nejlepší „analog“ BT139-600 poskytuje nejlepší výsledky: zátěžový proud je 16 A při zpětném napětí 600 V a proud řídicí elektrody je mnohem menší než proud KU208G (někdy se podle tohoto ukazatele musí vybrat KU208G). BT139 je schopen odolat pulznímu přetížení až do 240A, což z něj dělá extrémně spolehlivou práci při práci na různých zařízeních.

Pokud je BT139 nainstalován na radiátoru, může spínaný výkon dosáhnout 1KW, bez radiátoru je přípustné řízení zátěže až 400W. V případě, že výkon žárovky nepřesáhne 150 W, můžete se bez triaku zcela obejít. Za tímto účelem by měl být výstup lampy La1 přímo podle obvodu připojen přímo ke svorkám 14, 15 mikroobvodu a rezistor R3 a triak T1 by měly být z obvodu vyloučeny.

Pojďme dál. Mikroobvod KR1182PM1A je ovládán prostřednictvím svorek 5 a 6: po jejich uzavření je lampa zhasnutá. Může však existovat běžný kontaktní spínač, který však pracuje opačně - spínač je sepnutý a lampa je vypnutá. Je mnohem snazší zapamatovat si tuto „logiku“.

Pokud je tento kontakt otevřen, kondenzátor C13 se začne nabíjet a jak se na něm zvyšuje napětí, postupně se zvyšuje jas záře lampy. U žárovek je to velmi důležité, protože to zvyšuje jejich životnost.

Výběrem rezistoru R4 můžete upravit stupeň nabití kondenzátoru C13 a jas lampy. V případě použití úsporných zářivek nelze kondenzátor C13 nastavit, stejně jako samotný KR1182PM1A. Ale to bude diskutováno níže.

Nyní se přibližujeme k hlavnímu bodu. Namísto relé, právě ze snahy zbavit se kontaktů, byla kontrola svěřena tranzistorovému optočlenu AOT128, který lze úspěšně nahradit importovaným „analogovým“ 4N35, avšak s takovou náhradou by se hodnota rezistoru R6 měla zvýšit na 800K ... 1MΩ, protože při 4K35 importovaný 4N35 nefunguje bude. Prokázáno praxí!

Pokud je optočlenový tranzistor otevřený, jeho přechod K-E, jako kontakt, uzavře svorky 5 a 6 čipu KR1182PM1A a lampa se vypne. Chcete-li tento tranzistor otevřít, musíte rozsvítit diodu optočlenu. Obecně se ukáže opak: LED dioda nesvítí a lampa svítí.

Měřič světla

Na základě 555 je to velmi jednoduché. Stačí k tomu připojit fotorezistor LDR1 a ladicí rezistor R7 sériově ke vstupům časovače, pomocí kterých je nastavena prahová hodnota foto relé. Spínací hysterezi (tmavé světlo) zajišťuje samotný časovač, to komparátory vstupu. Pamatujete si tato „magická“ čísla 1 / 3U a 2 / 3U?

Pokud je fotosenzor ve tmě, je jeho odpor vysoký, takže napětí na rezistoru R7 je nízké, což vede ke skutečnosti, že výstup časovače (pin 3) je nastaven na vysokou hodnotu a LED optočlenu je vypnutá a tranzistor je uzavřen. V důsledku toho se žárovka zapne, jak již bylo dříve popsáno v podkapitole „Spínací jednotka zatížení“.

V případě osvětlení fotosenzoru je jeho odpor malý, řádově několik KOhm, takže napětí na rezistoru R7 stoupne na 2 / 3U a na výstupu časovače se objeví nízká úroveň napětí, rozsvítí se LED optočlenu a zátěž lampy zhasne.

Zde může někdo říci: „Bude to těžké!“. Ale téměř vždy lze vše zjednodušit na hranici limitu. Pokud plánujete rozsvítit energeticky úsporné žárovky, není nutný hladký start a můžete použít konvenční relé. A kdo řekl, že pouze lampy a jen zapnout?

Pokud má relé několik kontaktů, můžete dělat, co chcete, a nejen jej zapnout, ale také vypnout. Takové schéma je znázorněno na obrázku 2 a nevyžaduje zvláštní poznámky. Relé je vybráno z podmínek tak, aby proud cívky nebyl při provozním napětí 12V větší než 200 mA.

Obrázek 2

Předinstalační schémata

V některých případech musíte zapnout něco s určitým zpožděním, pokud jde o zapnutí zařízení. Například nejprve připojte napětí na logické obvody a po chvíli napájejte výstupní fáze.

Taková zpoždění jsou implementována na časovači 555 poměrně jednoduše. Schémata takových zpoždění a časová schémata činnosti jsou znázorněna na obrázcích 3 a 4. Čárkovaná čára ukazuje napětí napájecího zdroje a pevný výstup mikroobvodu.

Obrázek 3. Po zapnutí napájení se na výstupu objeví se zpožděním vysoká úroveň.

Obrázek 4. Po zapnutí napájení se na výstupu objeví se zpožděním nízká úroveň.

Nejčastěji se tito „instalátoři“ používají jako součásti složitějších schémat.

555 Časová poplašná zařízení

Spínač hladiny kapaliny

Obvod detektoru je samoscilační multivibrátorkoho jsme už dlouho potkali.

Obrázek 5

Dvě elektrody jsou ponořeny do nádoby s vodou, například do bazénu. Když jsou ve vodě, odpor mezi nimi je malý (voda je dobrý vodič), takže kondenzátor Cl je posunutý, napětí napříč je téměř nulové. Také nulové napětí na vstupu časovače (svorky 2 a 6), proto bude výstup (svorka 3) nastaven na vysokou úroveň, generátor nepracuje.

Pokud z nějakého důvodu hladina vody klesne a elektrody jsou ve vzduchu, odpor mezi nimi se zvýší, ideálně jen o přestávku, a kondenzátor C1 nebude přemostěn. Proto bude náš multivibrátor fungovat - na výstupu se objeví pulzy.

Frekvence těchto pulzů závisí na naší fantazii a na parametrech obvodu RC: bude to buď blikající světlo, nebo ošklivý výkřik reproduktoru. Po cestě můžete zapnout přidávání vody. Aby se předešlo přeplnění a včasné vypnutí čerpadla, je nutné do zařízení přidat ještě jednu elektrodu a podobný obvod. Čtenář zde může experimentovat.

Nejjednodušší alarm

Obrázek 6.

Když stisknete koncový spínač S2, objeví se na výstupu časovače vysoké napětí a zůstane tak, i když je S2 uvolněno a již není přidržováno. Zařízení lze z tohoto stavu přejít pouze stisknutím tlačítka „Reset“.

Když to zastavíme, možná někdo bude potřebovat čas na páječku a pokusit se pájet uvažovaná zařízení, prozkoumat, jak fungují, alespoň experimentovat s parametry RC obvodů. Poslechněte si, jak reproduktor pípne nebo LED bliká, porovnejte, co výpočty dávají, zda se praktické výsledky hodně liší od vypočtených.

V dalším článku se budeme zabývat PWM - regulátory, převodníky napětí a také ovladače pro ovládání tranzistory mosfet.

POKRAČOVANÝ ČLÁNEK: 555 měničů napětí

Boris Aladyshkin