Две схемы таймера для вентилятора ванной комнаты.


Когда делал ремонт в своей квартире решил, что не лишним было бы установить принудительную вытяжку в ванной комнате и туалете. Но когда приобретал стройматериалы и различные аксессуары, то, то ли второпях, то ли что перепутал, но получилось так что приобрел вентилятор без таймера. Обнаружил свой промах спустя примерно через полгода, чек естественно не сохранился, возвращать в магазин на обмен было уже бессмысленно. Нуда ладно, решил, сделаю таймер сам, когда уже закончу ремонт.
Велосипед изобретать не стал, погуглил подходящую схему в интернете. На счастье, довольно быстро на одном форуме удалось найти вначале одну подходящую для меня схему на таймере CD4060. Нашелся добрый человек, который снял схему с рабочего образца бытового вентилятора «Домовент 100С». К схеме прилагается совсем короткое пояснение, не густо, но спасибо и на том.

Собрал схему вначале на макетке, подобрал режимы и… вуаля. Схема вполне рабочая, но пришлось слегка доработать, так как при подаче фазного напряжения на вход IN вентилятор включается моментально. Меня это не устроило. В случае ошибочного нажатия на пусковую клавишу, вентилятор запускаться сразу, по моему мнению, не должен. Для этого после диода VD4 добавил еще один резистор на 300 килоом, теперь для запуска вентилятора необходимо удерживать клавишу в течении примерно двух секунд. Ниже эта же схема с номиналами конденсаторов и добавленным резистором (обведен желтым цветом). Вероятно, можно обойтись и без резистора R9, теоретически надо увеличить сопротивление резистора R6 примерно вдвое. Просто я собрал схему на макетке и потом чисто на автомате перенес все компоненты в плату, особо не напрягаясь. Хотя микросхема рассчитана на рабочее напряжение питания от 3 до 15V, для стабильной работы, стабилитрон лучше поставить на напряжение от 5 до 12V, можно и двух анодный. На рисунке ниже параметры компонентов подобраны под напряжение 10V. Диоды подойдут 1N4001 или аналогичные, задающий конденсатор С5 желательно использовать с хорошей температурной стабильностью. Транзистор любой маломощный p-n-p, с hfe около 120 – 250. Симистор, Z0103 или любой другой подходящий по размерам и мощности.

Схема находится постоянно подключенном состоянии, но учитывая мизерный потребляемый ток, на этот недостаток можно закрыть глаза. При первом включении устройства, вентилятор запускается сразу и работает до завершения цикла таймера. То есть, в случае перебоев с подачей электроэнергии, вентилятор запустится сам в момент возобновления подачи тока, что в общем не очень хорошо. Представьте к примеру, что среди ночи в полной тишине, в ванной комнате вдруг загудел вентилятор.
Когда уже плата была готова и уже смонтирована на постоянное место жительства, наткнулся еще на одну схему.
Следующая схема лишена этого недостатка, да и деталей содержит гораздо меньше. Но пришлось и ее подправить. В основе устройства микросхема ТС4093ВР (К561ТЛ1 полный отечественный аналог) содержит 4 элемента 2И-НЕ с триггерами Шмидта на входах.

В первую очередь емкость конденсатора С1 оказалась маловата и при включении оптосимистора, напряжение питания падало, более чем в два раза, вентилятор успевал лишь коротко дернуться, поэтому увеличил ее вдвое. Так же, как и в первом случае отсутствовала задержка включения вентилятора. Тут (см. рис. ниже) последовательно с конденсатором С2 добавил резистор номиналом 43 килоома, этим удалось убить двух зайцев. В первых получил двухсекундную задержку включения. Во-вторых, удалось обойтись подстроечником меньшего номинала (на 10 мегаом найти не удалось). Вход логического элемента DD1 подключил в точке соединения резистора и конденсатора (см. рис ниже). Убрал из схемы резистор R12 и конденсатор C5, схема работает неплохо и без них.

Р.С. Вторая схема была мной опробована на макетной плате чисто из любопытства и спортивного интереса. Жаль, что попалась на глаза значительно позже.

Комментарии (16)

RSS свернуть / развернуть
У второй схемы в цепи питания косяк — нет обратного диода для кондера. VD1 нужно перенести в разрыв между катодом стабилитрона и питанием схемы (а R4 воткнуть между конденсатором и стабилитроном). Тогда вероятно и емкость конденсатора увеличивать не придется. Кроме того, вместо того, чтобы просто выкидывать DD1.2 — я бы его воткнул в параллель с 1.3 и 1.4.
0
  • avatar
  • Vga
  • 30 ноября 2019, 15:47
Вроде все верно, было б что не так, схема бы не запустилась вовсе. Это в лучшем случае.
0
То, что она запускается меня и удивляет. Не должно!
Правда, еще оно может паразитно питаться от цепи IN, но это несколько не то, как оно должно работать.
0
Вход IN предназначен для запуска устройства, а не для питания схемы.
При подаче питания (фазного напряжения) на вход IN запуск устройств происходит после того как конденсатор зарядится до уровня лог. еденицы.
0
Мало ли что для чего предназначено. Откуда сможет, оттуда и будет кушать. Конденсаторный питальник в указанной на схеме конфигурации работать не должен. Если через него какой-то ток и течет, то только за счет утечки диода VD1 и разрядного резистора R1.
0
Просимулируем оригинальную схему:

Как и ожидалось, питается оно через полумегаомный резистор и тока немного не хватает. Пофиксим схему:

И вот теперь оно работает нормально, и обрати внимание — на втрое большую нагрузку.
0
Тогда почему же всетаки работает? Это что чудо? Парадокс? Или нарушение законов физики?
0
Потому что в цепи IN диод, конденсатор на 220мкФ и всего 100-143кОм резисторов — по нему течет втрое больше тока, который через защитные диоды попадает на шину питание и питает схему. Либо ты неправильно собрал питальник (не по приведенной схеме), исправив его.
0
Пардон Сэр, У вас на симуляторе постоянка, а не переменка. Я в телефоне такую мелкоту не разглядел. Я же использую переменный ток.
Либо ты неправильно собрал питальник (не по приведенной схеме), исправив его.
Собрал по последнему рисунку. Мог бы приложить снимок с макеткой. Но тебе вряд ли будет интересно изучать монтаж.
Никому нельзя верить, себе тоже, мне можно. )
0
Сэр не настолько тупой. В параметрах источника написано SINE 0 310 50. Что в терминах спайса означает «синусоида 310В (амплитудное) 50Гц без постоянной составляющей».
Короче, питальник на схеме два работать не может. Это ясно и без симуляции, но мне было интересно, насколько все плохо.
0
Даже не знаю что сказать и какой привести довод. Вы будете смеяться, но схема работает. Запустилась без электродыма и фейерверка, и я пока живой. Не работала бы, и не было бы публикации.
0
Так, как нарисовано оно работать не может. Если таки работает — ищи ошибки в монтаже.
0
Позволю себе с Вами не согласиться, чего бы ему не работать? Только оно работает совсем не так, как работает классический конденсаторный источник питания, к которому мы все привыкли. Схема не питается через разрядный резистор в 500к, однако он играет важную роль в работоспособности этой схемы. В таком варианте схемы конденсатор постоянно заряжен до амплитудного значения напряжения сети, и его перезаряда, как обычно, в этой схеме не происходит. За время отрицательного полупериода сети, а также больше половины положительного полупериода происходит разряд конденсатора на этот самый резистор в 500к, и пусть он даже разрядится всего вольт на 10 от полного амплитудного значения-этого хватит, чтобы в момент пика синусоиды пошёл ток заряда, который и зарядит накопительную ёмкость. И потом опять разряд на разрядный резистор. Очень легко проверить-отпаяйте разрядный резистор, и всё тут же работать перестанет (обычный конденсаторный БП прекрасно работает и без этого резистора, он для безопасности нужен). Ну а то, что схема неправильная и правильная схема при тех же номиналах позволит получить минимум в два-три раза больший ток в нагрузке-это несомненно. Так что да, схема неправильная, но работоспособная.
0
Вот же, кстати, и автор пишет: «В первую очередь емкость конденсатора С1 оказалась маловата и при включении оптосимистора, напряжение питания падало, более чем в два раза, вентилятор успевал лишь коротко дернуться, поэтому увеличил ее вдвое.»
0
Хотя еще раз запускать симуляцию мне лень, но мне кажется, что изменение емкости конденсатора вдвое почти не скажется на выходном токе. Только амплитуда пульсаций увеличится.
А вот при нормальной схеме такого питальника разница между 0.1 и 0.22 — это где-то 3 и 7мА в оптрон. Даташит на него указывает, что ток срабатывания не превышает 10мА и рекомендует ток диода от 10 до 50мА.
Но меня по прежнему удивляет, что увеличение емкости С1 дало какой-то эффект.
0
За время отрицательного полупериода сети, а также больше половины положительного полупериода происходит разряд конденсатора на этот самый резистор в 500к
В принципе, я это и написал. Хотя и не стал разворачивать мысль. Я там еще упомянул что ток утечки диода тоже может дать вклад в разряд конденсатора. Как и утечка самого конденсатора.
Ну а то, что схема неправильная и правильная схема при тех же номиналах позволит получить минимум в два-три раза больший ток в нагрузке-это несомненно.
Ну не 2-3 раза, а 20-30. 7-10мА против 0.4мА.
Очень легко проверить-отпаяйте разрядный резистор, и всё тут же работать перестанет
Зато если выкинуть конденсатор изменится не так много — ток упадет еще в пару раз. В первом приближении можно считать что это потому, что без конденсатора ток через резистор течет только полпериода, когда диод открыт. Можно убрать немалых габаритов конденсатор, просто уменьшив номинал резистора вдвое — он даже за 0.125Вт по рассеиваемой мощности не выйдет.
В любом случае, тока в 400мкА явно недостаточно даже для выведения стабилитрона в рабочую область. А надо еще диод оптрона питать, судя по напряжению стабилитрона и сопротивлению резистора туда предполагается выдавать 5-10мА.
+1
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.