المعدات المنزلية الحديثة (الغسالات أو أفران الميكروويف ، على سبيل المثال) مجهزة بالضرورة بمرحلات زمنية مدمجة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تثبيت الأجهزة في دوائر تزويد الطاقة أحادية الخط وتؤدي وظيفة التحكم في تشغيل الحمل ، وتشغيله أو إيقاف تشغيله في الوقت المناسب. لجعل وقت الترحيل في المنزل بيديك ، تحتاج إلى دراسة ميزات التصميم ومبدأ تشغيلها.
مبدأ العملية ومجالات التطبيق
أبسط مثال يسمح لك بفهم مبدأ تشغيل المرحل هو ساعة منبه ميكانيكية أو إلكترونية مضبوطة لفترة معينة. للحصول على مؤقت كامل ، يضاف إليه جهاز تنفيذي يؤدي الوظيفة المطلوبة - على سبيل المثال ، إمداد الثريا أو المروحة بالطاقة. ترتيب تشغيل هذا التتابع:
- بمجرد انتهاء الفاصل الزمني المضبوط على المؤقت (الساعة) ، يتم إرسال إشارة التحكم إلى ملف الترحيل.
- بعد ذلك مباشرة ، تفتح جهات اتصال العمل أو تغلق دائرة الإمداد.
- نتيجة لذلك ، يتم إيقاف تشغيل الجهاز المتصل به أو تشغيله.
في الأجهزة الحقيقية ، يتم تنفيذ طريقة تشغيل مماثلة مع مراعاة التأخير الزمني المحدد مسبقًا.
تستخدم أنواع مختلفة من الموقتات على نطاق واسع للتحكم في تشغيل المنشآت الصناعية ، وكذلك عند تشغيل وإيقاف تشغيل الأجهزة المنزلية. يشيع استخدام ما يلي كأحمال منزلية مبدلة:
- أجهزة الإضاءة من أي فئة ؛
- عينات مختلفة من المعدات المناخية.
- أنظمة التهوية والأجهزة المماثلة.
يتيح لك استخدام الأجهزة المنزلية التي يتم التحكم فيها بالوقت تقليل تكلفة فواتير الكهرباء.
قبل أن تقوم بعمل مؤقت لتشغيل وإيقاف الأجهزة الكهربائية بيديك ، سوف تحتاج إلى التعرف على أنواع هذه الأجهزة.
أنواع التتابع
وفقًا لنوع عنصر الإخراج المستخدم في دائرة التبديل ، يتم تقسيم العينات المعروفة لمرحلات الوقت إلى الأنواع التالية:
- أنظمة الترحيل ، رابط التحويل الرئيسي الذي يمثل جهة اتصال العمل ؛
- مفاتيح الترانزستور على عناصر أشباه الموصلات الرئيسية ؛
- مفاتيح التيرستورات أو الثايرستور.
أول الخيارات ليس مناسبًا جدًا للتصنيع المستقل ، نظرًا لأن مخططه معقد نسبيًا - فهو يحتوي على الكثير من العناصر.
يوصى باختيار حل الدائرة على أساس الثايرستور عندما يكون الحمل المتصل غير حساس لشكل جهد الإمداد.
في المنتجات محلية الصنع ، من غير المعقول استخدام وحدات التحكم الدقيقة الحديثة ، مما يعقد بشكل كبير عملية إعداد وتعديل الجزء التنفيذي من الدائرة. الأكثر تفضيلاً هي مرحلات الترانزستور ، والتي يسهل تجميعها وتصحيحها مسبقًا.
مخططات عملية
تحتوي جميع الخيارات المقترحة للمرحلات محلية الصنع على عناصر رخيصة يتم بيعها مجانًا في أي متجر راديو. يعمل مخططهم وفقًا لأبسط خوارزمية ، والتي بموجبها يتم تشغيل المؤقت المدمج فيه لأول مرة ، وفي نهاية العد التنازلي ، يتم تشغيل الوحدة التنفيذية. نتيجة لذلك ، يتم تطبيق جهد الإمداد أو إزالته من الحمل المتصل بالمرحل.
جهاز توقيت الترانزستور
تعتبر الدائرة الكهربائية في ذلك الوقت على عدة ترانزستورات هي الأسهل في التنفيذ ، لأنها تحتوي على 8 عناصر نشطة فقط. على أساسه ، من الممكن تجميع الأجهزة التي تتحكم في وقت إطفاء الإضاءة ، على سبيل المثال. لتشغيل مثل هذه الدائرة ، ستحتاج إلى بطارية 9 فولت أو بطارية سيارة 12 فولت.
لعمل مرحل محلي الصنع ، تحتاج إلى مجموعة الأجزاء التالية:
- مقاومتان ثابتتان ومقياس جهد متغير واحد - يتم اختيار قيمهما لدائرة معينة ؛
- الترانزستور المزدوج KT937A أو التناظرية الأجنبية ؛
- تتابع تبديل الحمل ؛
- مكثف ثابت ضبط الوقت للقدرة المطلوبة ؛
- الصمام الثنائي تحت التسمية KD105B ؛
- زر لبدء التتابع.
يتم تنظيم التأخير الزمني في جهاز محلي الصنع عن طريق شحن مكثف ثابت إلى مستوى الطاقة لعنصر مفتاح الترانزستور. خلال هذه العملية بأكملها ، حتى يصل الجهد إلى 9-12 فولت ، يظل مفتاح الخرج مفتوحًا ، ويضيء المصباح المتصل به عند توهج كامل. بعد فترة زمنية تحددها القيمة الحالية للمقاوم المتغير ، يتم إغلاق الترانزستور تمامًا. نتيجة لذلك ، يتم إلغاء تنشيط الملف الموجود في المجمع ، ويتم فصل الحمل عن دائرة الإمداد.
يتم تحديد معلمات الوقت بالثواني أو الدقائق لمرحل تم تجميعه وفقًا لدائرة ترانزستور تجريبيًا - عن طريق تغيير مقاومة المقاوم القابل للضبط. من أجل راحة الإعداد اللاحق للحظة التبديل أو إيقاف التشغيل ، يوصى بتطبيق المؤشرات على مبيت الترحيل ، والتي تشير إلى إعدادات الوقت التي تم الحصول عليها تجريبياً.
تتابع رقاقة
تسمح لك دائرة المؤقت الإلكتروني ، التي يتم تجميعها يدويًا على أساس دائرة كهربائية دقيقة ، بالتخلص من عيوب التناظرية الترانزستور مثل تعقيد حساب وقت التأخير. بالإضافة إلى ذلك ، في دائرة الترانزستور ، في كل مرة قبل البدء التالي ، من الضروري تفريغ مكثف التوقيت. إن استخدام الدوائر الدقيقة ، من ناحية ، يزيل أوجه القصور هذه ، ومن ناحية أخرى ، يعقد الجهاز إلى حد ما. عند اختيار رقاقة مناسبة لترحيل الوقت ، انطلق من الاعتبارات التالية:
- إذا كنت بحاجة إلى تأخير في النطاق من عشر دقائق إلى ساعة واحدة ، فإن شريحة TL431 هي الأنسب ؛
- إذا كان من الضروري العمل مع نطاق أوسع - مع تأخير زمني من ثانية واحدة إلى عدة ساعات - فمن الأنسب عمل مؤقت على سلسلة NE555 الكلاسيكية ؛
- يمكن الحصول على المعلمات في نفس الوقت تقريبًا باستخدام الدائرة المصغرة KR512PS10.
نظرًا لوجود مصدر جهد مرجعي ، فإن عتبة التشغيل الخاصة بهم ثابتة بشكل صارم ، مما يسمح لك بتحديد وقت التأخير المطلوب بدقة.
تسمح القدرة على زيادة جهد التبديل بزيادة نطاق التأخير الزمني لأعلى. نظرًا للوحدة المدمجة لإعادة ضبط دوائر الشحن ، ليست هناك حاجة لإجراء إعادة تعيين قسري. تشمل مزايا هذا الإصدار من مرحل الوقت محلي الصنع تقليل الإنذارات الكاذبة ، وهو ما يفسره الأوضاع الحالية الأكثر "صرامة".
أصبحت دوائر الترحيل القائمة على المتحكمات الدقيقة شائعة جدًا. ومع ذلك ، بالنسبة للنسخ الذاتي ، فهي ليست مريحة تمامًا. عند استخدامها ، تنشأ بعض الصعوبات المرتبطة بلحام الرقائق الدقيقة وبرمجتها. عادة ما تكون المتغيرات المقترحة لأجهزة التوقيت كافية لتكرار المنزل.
جهاز لمفاتيح التحويل 220 فولت
للتحكم في تشغيل معدات الطاقة (المحركات الكهربائية ، على سبيل المثال) ، الدوائر التقليدية بجهد 12 فولت ليست مناسبة. في هذه الحالة ، يلزم وجود بداية مغناطيسية ، وتبديل الفولتية 220 أو 380 فولت (حسب عدد المراحل). لتزويد ملفه بجهد التحكم ، ستحتاج أيضًا إلى محرك بقوة 220 فولت.
أبسط دائرة لمثل هذا المرحل ، تستخدم فقط للتحكم في الإضاءة ، لا تحتاج إلى موصلات قوية ويمكن تجميعها من عدد محدود من الأجزاء. سيتطلب ذلك جسر مقوم مكون من 4 صمامات ثنائية وثايرستور أشباه موصلات يتحكم فيه مستوى جهد متناوب. عند العمل كمنظم ، يمر الصمام فقط الجزء الإيجابي من 220 فولت الجيبية. هذا الوضع مسموح به فقط للدوائر المحملة على المصابيح المتوهجة ، وكذلك على محركات المروحة أو عناصر التسخين. فهي ليست حساسة لشكل الجهد المطبق ، على عكس الأنواع الأخرى من المعدات الكهربائية المحولة.
للتجميع الذاتي لمثل هذا المؤقت ، ستحتاج إلى المكونات والأجزاء التالية:
- مقاومة ثابتة تبلغ 4.3 ميجا أوم و 200 أوم بالإضافة إلى مقاومة متغيرة 1.5 كيلو أوم ؛
- أربعة صمامات ثنائية مصممة للتيارات التي تزيد عن 1 أمبير والجهد العكسي حتى 400 فولت (يمكن أن يكون هذا 2202R ، على سبيل المثال) ؛
- مكثف توقيت 0.47 μF ؛
- الثايرستور VT151 أو عنصر مشابه.
يشبه مبدأ تشغيل الدائرة الحالات التي تم النظر فيها سابقًا ويتم تقليلها إلى شحن مكثف التوقيت بجهد الإمداد.
أثناء دورة الشحن ، يتم تطبيق جهد إيجابي على قطب التحكم في الثايرستور ، مما يبقيه مفتوحًا. نتيجة لذلك ، يتم توفير نصف موجات جهد التيار الكهربائي إلى المصباح الكهربائي المتصل بالدائرة. في نهاية عملية الشحن ، يتوقف التيار في السلسلة ، ويغلق الثايرستور وينطفئ الضوء. يتم ضبط التأخير الزمني عن طريق ضبط قيمة الجهد على مكثف الشحن باستخدام المقاوم المتغير.
أجهزة متعددة الوظائف
مرحلات الوقت متعددة الوظائف التي تنتجها الصناعة المحلية لديها مجموعة واسعة من الخيارات ، مما يعني القدرات التالية:
- المنتجات قادرة على العمل وفقًا للجدول الزمني الذي حدده البرنامج لمدة عام أو شهر أو أسبوع.
- يمكنهم الخدمة من قناة إلى 4 قنوات مبدلة.
- مجهزة بست وحدات تحكم في الإدخال.
لا معنى لنسخ الأجهزة متعددة الوظائف بنفسك. يجب اعتبارها عينات لدراسة متعمقة لقدرات النماذج الحديثة للمرحلات الزمنية.
