Uniwersalny układ czasowy 230 V

Czwartek, 21 Listopad 2019

Niezwykle prosty, ale funkcjonalny układ czasowy, który pozwala sterować dowolnym urządzeniem zasilanym z sieci energetycznej 230 V AC w sposób cykliczny, przerywany. Bazuje na nieśmiertelnej i legendarnej kostce NE555 w typowym układzie astabilnym – generator wytwarza impulsy o stałej czasowej określonej przez kombinacje kondensatora i rezystorów. Jako element sterujący zastosowano przekaźnik.

Podstawowe parametry:

płynna regulacja czasu włączenia i wyłączenia,
zakres czasu włączenia: 0,5…15 s,
zakres czasu wyłączenia: 0,5…60 s,
sygnalizacja pracy diodą LED,
element wykonawczy: przekaźnik,
max. obciążenie wyjścia: 8 A, 230 V AC,
zasilanie 230 V AC

Układ służy do cyklicznego włączania i wyłączania odbiornika dołączonego do wyjścia. Dzięki takiemu działaniu umożliwia np. ograniczenie poboru energii (poprzez zredukowanie wydajności) lub np. cykliczne dozowanie czegoś. Na rysunku 1 pokazano schemat elektryczny. Układ zasilany jest bezpośrednio z sieci 230 V AC za pośrednictwem zasilacza beztransformatorowego. Kondensator C1 ogranicza prąd, który urządzenie może pobrać z sieci energetycznej, a rezystor R1 zabezpiecza mostek B1 przed uszkodzeniem na skutek przeciążenia, które wystąpiłoby w chwili włączenia do sieci. Rezystor R2 służy do rozładowania kondensatora C1 po odłączeniu zasilacza. Mostek prostowniczy został dołączony do ogranicznika napięcia w postaci diody Zenera 12 V, natomiast kondensatory C2 i C3 pełnią funkcję filtra zasilania. Dioda LED1 informuje o obecności napięcia zasilającego.

Rysunek 1. Schemat elektryczny układu

Głównym elementem układu jest wciąż nieśmiertelny timer NE555, pracujący w jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań, czyli w układzie generatora astabilnego generującego impulsy o czasie trwania zależnym od pojemności kondensatora C6, rezystancji rezystora R7 oraz ustawienia suwaka potencjometru PR2.

Obwód złożony z kondensatora C5, rezystora R5 oraz potencjometru PR1 określa czas przerwy pomiędzy kolejnymi impulsami wyjściowymi. Dioda LED2 pełni funkcję sygnalizatora zadziałania przekaźnika PK1. Dwa potencjometry PR1 i PR2 pozwalają niezależnie regulować czas włączenia (w przedziale ok. 0,5...15 sekund) i wyłączenia (w przedziale ok. 0,5...60 sekund).

Rysunek 2. Schemat płytki PCB wraz z rozmieszczeniem elementów

Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej pokazuje rysunek 2. Montaż układu jest typowy i nie powinien przysporzyć problemów. Zasilacz beztransformatorowy nie zapewnia separacji od sieci energetycznej, dlatego wszelkie prace nad układem należy wykonywać przy odłączonym zasilaniu. Jako układ wykonawczy zastosowano przekaźnik o obciążalności styków do 8 A/230 V AC. Przy sterowaniu obciążeniem o znacznej mocy należy zwrócić uwagę nie tylko na obciążenie styków przekaźnika, ale także ścieżek płytki drukowanej. Aby poprawić ich obciążalność, można pobielić ścieżki lub ułożyć na nich i przylutować drut miedziany. Układ znajdzie wiele zastosowań, m.in. do uzyskania efektów świetlnych, w fotografii czy też jako prosta automatyka do różnych urządzeń.

Wykaz elementów:

Rezystory: