自制实用的1小时定时开关

下面介绍的实用定时开关,定时时间在1小时内连续可调;定时时间一到后,即切断了电源,且定时开关本身不再消耗电能。
电路原理:
定时开关的电路如下图所示:
定时开关主要由与非门i和晶体管开关电路组成。与非门电路的逻辑功能是当输入端全部为高电平“1”时,输出才为低电平“0”;只要有一个输入端为低电平“0”时,输出就为高电平“1”。这个逻辑关系可以简化为:“见0出1,全1为0”。掌握了这个逻辑关系就可以分析有关与非门的电路了,图中与非门有两个输入端,即5、6两脚,画有小圆圈的4脚为输出端,方框中“&表示与非门。图中vd2、vd3、和c2、c3组成电容降压半波整流稳压电路。平时,由于sb和k2都处于打开状态,整个电路不消耗电能。插座x也无220v交流电输出。
被控家用电器的插头插在插座x里。如果电器工作,只要按一下按钮开关sb,插座x 就对外送电。这是因为按下sb时,整流电路即开始工作,c2两端就输出约12v稳定直流电供与非门i和晶体管电路使用。由于与非门的一个输入端6脚通过转换接点接地,根据“见0出1”的逻辑关系,可知输出端4脚输出高电平,所以vt导通,继电器k得电吸合,转换接点k1倒向上端,则电源通过rp和r1向电容c1充电。
由于充电需要一定时间,故6脚仍保持低电平,vt继续保持导通状态。继电器另一个接点k2闭合自锁,sb松开后,定时开关仍通电工作,故插座x对外送电使插在上面的电器工作。随着充电不继进行,c1两端电压不继升高,当达到1/2vdd时,两个输入端5、6两脚均为高电平,由“全1为0”的逻辑关系可知,输出端4脚为低电平“0”,所以三极管vt截止,k失电释放,k2打开,插座x就停止对外送电。同时k1倒向地端,c1通过k1放电,为下次定时做准备。由于k2打开,整个定时开关就不再消耗电能。定时时间的长短可通过电位器rp进行调节,采用上图数据,定时时间可在1小时内连续可调。
元器件选择:
与非门i采用一块2输入端四与非门cd4011集成电路,它内部集成了4个二输入端与非门,本电路只用其中任一个完好的与非门,应将另3个不用的与非门的输入端全部接电源正极或负极,不能悬空,否则易受外电场干扰使逻辑电平混乱。 vt采用9013、9014等硅npn三极管,β≥300 。vd1可用1n4148型硅开关二极管,vd2可用1n4001型整流二极管,vd3为12v、1/2w型稳压二极管,如2cw19等。 rp可采用wh15型电位器,要配相应的按钮。r1-r3均为采用rtx-1/8w型碳膜电阻。c1、c2用cd11-16v型电解电容器,c3电好采用cbb-400v型聚苯电容器。k采用jrx-13f、dc12v小型电磁继电器,它有两组转换接点,可满足本机需要。
制作与使用:
定时开关的印制电路板见下图,印制板尺寸为60mm×40mm。由于本机没有采用电源变压器,通电后印制板和电子元器件是带电的,所以调试时应该注意安全。用实验方法在电位器rp的旋钮度盘上标定定时间,以后使用时,只要将电位器旋到预定的时间,然后按一下sb就可以了。插座x就按要求对外定时送电。如需改变电大定时时间,可以加大或减小电位器rp或电容c1的数值。

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