Поэтапное включение нескольких нагрузок

На предприятии может быть много оборудования, питающегося от электросети. Зачастую в конце рабочего дня электричество отключают полностью от производственного помещения или торгового зала А утром сразу все включают. При одновременном включении большого числа электроприборов в сети может быть большой бросок тока, вызванный зарядкой конденсаторов импульсных источников питания аппаратуры, пусковых токов электродвигателей и др. Такой бросок может создать сильный провал напряжения, и может даже привести к срабатыванию   устройств     защиты.   Чтобы

провала   не   происходило   достаточно  включать  не  все  оборудование    сразу,    а    группами    или отдельными приборами. Но это не всегда   удобно, так  как требуется обойти все приборы и включить их собственными выключателями или путем включения вилок  в  штепсельные  розетки,  а  в  конце рабочего      дня      нужно      провести      это «упражнение» в обратном порядке.   Убедить сотрудников   в   необходимости   и   важности данного «упражнения» сложно (человеческий фактор,   однако),   куда   проще   и   главное надежнее поручить эту работу электронному автомату,   схема   которого   приведена   на рисунке 1.

Схема состоит из тактового генератора, двоично-десятичного счетчика, набора триггеров и выходных ключей с реле. Включение нагрузок осуществляется посредством электромагнитных реле. Это позволяет управлять практически любыми нагрузками, так как реле аналогичны обычному механическому выключателю и поэтому не оказывает влияния на форму протекающего тока. На схеме показаны только обмотки реле, контакты, включающие нагрузки не показаны. Процесс последовательного включения нагрузок начинается в момент включения питания на схему. Конденсатор СЗ формирует импульс, который сбрасывает в нулевое состояние   счетчик D2 и все триггеры микро-

схем D3 и D4. Соответственно на выходах триггеров будут нули и транзисторы VT1-VT8 будут закрыты.

После окончательного заряда СЗ через R2 напряжение на входах «R» счетчика и триггеров падает до состояния логического нуля. Теперь счетчик начинает считать импульсы, которые поступают на его вход «С» с выхода мультивибратора на элементах D1.1-D1.2. Это тактовый генератор, он вырабатывает импульсы частотой около 0,5Гц. Импульсы поступают на счетчик и он переключает   выходы   через    каждые   две секунды.

Схемы источники питания

Скорость переключения можно как угодно изменить установив С5 и R1 других номиналов. После первого импульса единица появляется на выходе «2» D2 и поступает на вход «S» D3.1 переключая его в устойчивое состояние логической единицы. Транзистор VT1 открывается и подает ток на обмотку реле К1.

Сначала на обмотку поступает максимальный ток через заряд емкости конденсатора С6. Но потом, после того как С6 зарядится ток через него больше проходить не будет, а пойдет через резистор R12, ограничивающий ток через обмотку до уровня достаточного для удержания контактов реле в замкнутом состоянии, но не приводящего к нагреву обмотки реле. Таким образом, при открывании транзистора импульс максимального тока включает реле, а затем ток понижается и реле удерживается во включенном состоянии. Оптимальный ток удержания устанавливают подбором сопротивления R12.

Далее счетчик переходит в состояние «2» и единица появляется на его выходе «2». Срабатывает триггер D3.2 и узел на транзисторе VT2 и реле К2.

С генерацией мультивибратором D1.1-D1.2 очередного импульса счетчик переходит в следующее состояние и включается очередное реле, действуя таким же образом как узел на транзисторе VT1 и реле К1.

После прохождения счетчиком состояний от «1» до «8» все восемь триггеров установлены в устойчивое единичное состояние. Все реле включены и все нагрузки включены. Счетчик продолжает работать «по кольцу» но это уже ни как не влияет на состояние триггеров и нагрузок.

Выключение всех нагрузок происходит одновременно при выключении питания схемы (выключателем S1 или отключением сетевого адаптера).

Источником питания может служить сетевой адаптер с выходным напряжением соответствующим номинальному напряжению обмоток реле (в данном случае 12-14V) но не менее 3V и не более 16V (пределы допустимого питания микросхем). Впрочем, напряжение питания может быть и выше, но при

Источник: Радио-конструктор 11 за 2011 год

Поэтапное включение нескольких нагрузок

Очень популярный журнал для радиолюбителей и профессионалов, рассматривающий вопросы радиолюбительского конструирования и ремонта электронной техники.

Источник: Радио-конструктор 11 за 2011 год
Поэтапное включение нескольких нагрузок
Поэтапное включение нескольких нагрузок

этом напряжение питания микросхем нужно будет понизить стабилитроном на 9-12V подключив его параллельно конденсатору С1 или С2.

Детали. Для данной конструкции печатная плата не разрабатывалась, так как весь монтаж был выполнен на готовой макетной печатной плате размерами 95x165 мм.

В качестве D1 можно использовать любую микросхему серий К561, К176. CD40 с количеством логических инверторов не менее двух. Остальные микросхемы можно заменить прямыми аналогами серий К176. CD40. Все конденсаторы нужно выбирать на напряжение не ниже напряжения питания схемы (верхнее значение не ограничено).

Транзисторы КТ503 можно заменить другими, это зависит от токов обмоток используемых реле. Если это реле WJ118-1C, то можно использовать КТ503, КТ603, КТ604. КТ815 с любыми буквенными индексами

При использовании реле типа КУЦ от старых телевизоров вполне можно обойтись транзисторами малой мощности типа КТ315, КТ3102.

Но если предполагается использовать мощные реле автомобильного типа, то потребуются транзисторы Дарлингтона, например, КТ972 или же составные схемы из двух транзисторов, например, КТ315 и КТ815. Сопротивления R12-R19 подбираются при налаживании таким образом, чтобы контакты реле надежно удерживались в замкнутом состоянии.

Если нагрузок не более четырех, можно отказаться от одной из микросхем К561ТР2 и соответствующего числа транзисторных ключевых каскадов и электромагнитных реле.

Схему можно существенно упростить если триггеры на микросхемах заменить триггерами на реле (рис.2) Но для этого необходимо приобрести такие реле, у которых есть не менее двух контактных групп. Например, реле КУЦ от старых телевизоров с двумя контактными группами, которые обычно соединяют параллельно, есть множество и других реле с двумя контактными группами и более

Одна контактная группа будет как и в первом варианте включать нагрузку (на схеме не показана), а вторая послужит для самоблокировки реле Вот на примере репе К1 При логической единице на выходе «1» D2 транзистор открывается и подает ток на обмотку реле К1. Контакты реле К1.1 замыкаются и соединяют обмотку реле с общим минусом через резистор R12. После того как на выходе «1» D2 будет ноль транзистор закроется, но ток на реле будет поступать через контакты К1.1 и R12. Аналогично работают и остальные узлы на К1-К8.

Сопротивления R12-R19 подбираются при налаживании так, чтобы контакты реле надежно удерживались в замкнутом состоянии.

-

Гуков Н.

Поэтапное включение нескольких нагрузок

Рейтинг@Mail.ru
Яндекс.Метрика