Как сделать устройство для автоматического отключения кипятильника, электрочайника и т.д.

Сторож для кипятильникаЭлектрокипятильник, по забывчивости оставленный надолго включенным в сеть, способен наделать кучу неприятностей, вплоть до пожара. Между тем его можно оснастить устройством, которое отключит прибор автоматически. Известно, к примеру, что кипятильник доводит воду в стакане объемом 0.2 л до кипения примерно за пять минут. Значит, на эти сроки надо ограничить время его работы.

Наше сторожевое устройство (см. схему), по существу – реле времени (таймер), автоматически выключающее напряжение на выходе через заданное время с момента включения устройства в сеть. Собрано оно всего на одном тринисторе, транзисторе и единственной цифровой микросхеме.

Схема, устройство таймера

В сеть устройство включается с помощью вилки ХР1, а кипятильник подключается к розетке XS2. Его питание производится не переменным током, а однополярным пульсирующим, обеспечиваемым действием моста на диодах VD3-VD6.

На управляющий электрод тринистора VS1 воздействует транзистор VT1, включенный эмиттерным повторителем. Питается эмиттерный повторитель от параметрического стабилизатора, собранного из резистора R6, диоде VD2 и стабилитроне VD1. Оксидный конденсатор С2 – сглаживающий. От этого же стабилизатора питается и микросхема DD1. На ее логических элементах DD1.1 и DD1.2, а также резисторах R4 и R3 собран триггер Шмитта. Резисторы R1, R2 и конденсатор С1 образуют время задающую цепь. На элементе DD1.3 и резисторе R5 построен фазочувствительный орган. Он может срабатывать лишь в момент, когда ток в сети близок к нулю. Диод VD2 препятствует подаче на фозочувствительный орган постоянного напряжения с параметрического стабилизатора. Наконец, на элементе DD1.4 и дифференцирующей цепи C3R5 выполнен формирователь кратковременных импульсов. Как раз эти импульсы и используются для включения (через каждые десять миллисекунд) тринистора VS1 с помощью транзистора VT1. Короткие импульсы управления обеспечивают режим тринистора VS1.

Работает устройство так. Когда вилку ХР1 включают в сеть, параметрический стабилизатор начинает вырабатывать постоянное напряжение (около 11В). Поскольку конденсатор С1 пока разряжен, на выходе DD1.1 будет высокий уровень напряжения, а на выходе DD1.2 – низкий. Для DD1.3 низкий уровень является разрешающим, поэтому фазочувствительный орган беспрепятственно работает. Как только ток в сети приближается к своему нулевому значению, низкий уровень на выходе элемента DD1.3 сменяется высоким. Когда же ток в сети снова начинает возрастить, высокий уровень на выходе этого элемента вновь меняется на низкий. При этом на выходе DD1.4 формируется импульс высокого уровня, кратковременно (на 30 мкс) открывающий транзистор VT1, а вместе с тем и тринистор VS1. Как уже сказано, происходит это каждые 10 мс. В результате через подключенный к розетке XS2 кипятильник протекает пульсирующий ток.

Такой режим работы будет продолжаться до тех пор, пока конденсатор С1 не зарядится до напряжения порядка 7В. Тогда низкий уровень напряжения на выходе элемента DD1.2 скачком сменяется высоким. Для элемента DD1.3 высокий уровень является запрещающим. Поэтому фазочувствительный орган прекращает работу. На выходе DD1.3 постоянно присутствует низкий уровень. При этом транзистор VT1, а вместе с ним и тринистор VS1 все время остаются закрытыми. Это и вызывает прекращение подачи тока через кипятильник.

Переменный резистор R1 позволяет регулировать выдержку времени в некоторых пределах. Так выведя (закоротив) резистор R1, получим выдержку примерно 1 мин. Полное введение резистора R1 даст выдержку около 12 мин.

Область применения нашего сторожевого устройства можно расширить. Предположим, выбрав R1=1MOm, R2=240 kOm, C1=4000mkF, получим таймер, обеспечивающий выдержкой времени от 12 минут (при R1=0) до 1 часа (при R1=1MОm). Тогда устройство можно использовать для отключения электроплитки мощностью до 2 кВт.

И последнее. Корпусная жила по схеме ни в коем случае не должна соединяться с корпусом устройства, который желательно изготовить из диэлектрика, например, пластмассы. Непосредственно на нем монтируем розетку XS2, и вилку XP1 – на конце провода, идущего от устройства.

Похожая информация:

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>