Ограничитель времени работы электрорадиоаппаратуры

Это устройство через заранее установленный промежуток времени подает предупреждающий звуковой сигнал и затем отключает от питающей сети различные бытовые электрорадиоаппараты - телевизоры, радиоприемники,   магнитофоны, утюги, нагреватели и т. д. Применение ограничителя не только экономит электроэнергию, но и повышает эксплуатационную безопасность электрорадиоаппаратуры, часто оставляемой без присмотра, б частности, это относится к телевизионным приемникам, которые нередко забывают выключать после окончания телепередач.
Ограничитель   по   сути представляет собой реле времени с большой выдержкой. В журнале "Радио" уже были описаны подобные устройства. По моему мнению, наиболее удачное из них - реле времени на часовой микросхеме К176ИЕ5, описанное в [Л]. Однако оно при работе генерирует интенсивные радиопомехи. Так, при
включенном реле в радиоприемнике, особенно, если его  расположить  вблизи электропроводки, на ДВ и СВ диапазонах слышен сплошной треск. Возникновение помех обусловлено тем, что момент прихода открывающего импульса на управляющий электрод симистора с генератора импульсов может не совпадать с моментом перехода
сетевого напряжения через нуль.

Уровень радиопомех в реле можно существенно снизить, если частоту повторения импульсов в генераторе  повысить  с 500 Гц до 5...15 кГц. Однако их можно и вовсе устранить, если выходное напряжение с генератора выпрямить и им коммутировать симистор или тринистор. В предложенном ограничителе используется именно этот способ коммутации тринисторов. Кроме того, по сравнению с [Л], ограничитель отличается наличием узла подачи предупреждающего звукового сигнала примерно за минуту до момента выключения нагрузки.
При нажатии на кнопку SB3 "Вкл". (см. принципиальную схему) на устройство подается питающее напряжение с однополупериодного выпрямителя с параметрическим стабилизатором на элементах VD6, R14, С7, VD2. Для питания счетчиков DD1, DD2 напряжение на уровне 9 В стабилизирует параметрический      стабилизатор VD1R7. Автогенератор, выполненный
на транзисторе VT5 и трансформаторе Т1, начинает генерировать колебания с частотой 10...15 кГц. Переменное   напряжение, снятое с вторичной обмотки 111 трансформатора Т1, через двуполупериодный выпрямитель VD3, VD4 поступает на управляющий электрод тринистора VS1. Он открывается и нагрузка, подключенная
к розетке XS1, через него и диоды моста VD7-VD10 оказывается соединенной с питающей сетью.
Открывающий постоянный ток управления для тринисторов серии КУ202 по справочнику не превышает 100 мА (80 мА) при температуре окружающей среды +25 °С (+100°С). Проверка показывает, что подавляющее большинство тринисторов надежно открывается при токе не более 20 мА. Поэтому в описываемом ограничителе ток через управляющий электрод тринистора выбран равным 25 мА, при этом потребляемый   автогенератором ток равен 6 мА.
Диод VD5 защищает контакты нажатой кнопки SB3 от протекающего через нагрузку тока (до 5 А) при положительной полуволне сетевого напряжения на верхнем по схеме штыре сетевой вилки ХР1, а при отрицательной полуволне прохождению тока нагрузки через контакты этой кнопки препятствует диод VD6.
После того, как включится неоновая лампа HL1, индицирующая
 включение нагрузки и устройства, кнопка SB3 может быть отпущена. Напряжение питания устройства снимается с розетки XS1 "К нагрузке". Роль выпрямительного диода в однополупериодном выпрямителе питания теперь выполняет диод VD5.
Одновременно с возникновением генерации в автогенераторе на входе R счетчика-генератора DD1 формируется импульс, устанавливающий на его выходе 15
уровень логического 0. Генераторная секция начинает выраба1ывать импульсы, частота повторения которых определяется времязадающей цепью С2, R2, R3. Счетчик DD1 подсчитывает число этих импульсов и через требуемое время выдержки (от 15 мин до 3 ч), устанавливаемое переменным резистором R3, на выходе 15 счетчика DD1 появляется напряжение логической 1.
В этот момент открывается   ключевой   транзистор VT1 и пропускает питающее напряжение к счетчикугенератору DD2. На его входе R формируется импульс, устанавливающий на выходе 15 напряжение логического 0. Генераторная секция начинает вырабатывать импульсы с частотой повторения около 300 Гц, которые усиливает ступень на транзисторе VT2.
Для снижения среднего потребляемого этим транзистором тока он работает без смещения. Дифференцирующая цепь C6R8 ограничивает длительность импульсов в его коллекторной цепи до 0,4 мс.
На выходе 9 счетчик DD2 формирует импульсы частотой 300/2<font size =1>9</font>=0,6 Гц, которые периодически    открывают ключевой транзистор VT3, обеспечивая в телефоне BF1 прерывистый звуковой сигнал, предупреждающий об
окончании работы устройства. Если время выдержки нужно продлить, то нажимают на кнопку SB1 "Повторение". На выходе 15 счетчика DD1 вновь устанавливается низкий уровень, питающее напряжение снимается со счетчика DD2 и предупреждающий звуковой сигнал прекращается. Счетчик DD1 , начинает новый цикл подсчета импульсов.
Если же кнопка SB1 нажата не будет, то через 2<font size =1>15</font>/2. 300=50...60 с на выходе 15 счетчика DD2 появляется напряжение высокого уровня, которое подается на базу ключевого транзистора VT4. Открываясь, этот транзистор шунтирует базовую цепь генераторного     транзистора VT5. Генерация в автогенераторе срывается, открывающее напряжение с управляющего перехода тринистора
VS1 снимается, он закрывается, и нагрузка, а значит, и само устройство оказываются отключенными от питающей сети.
Нажатием на кнопку 5В2 "Выкл." нагрузку и устройство можно выключить в любой момент.
В устройстве использованы постоянные резисторы МЛТ, переменный R3 - СПЗ-4аМ или любой другой, группы А. Резистор R14 составлен из двух параллельно соединенных резисторов МЛТ-2 сопротивлением
20 кОм. Конденсаторы С2, С5-К73-17, оксидные - К50-6, остальные - КМ. Телефонный капсюль - ДЭМШ-1А или любой другой с сопротивлением обмотки 50 Ом.
Тринистор КУ202Н можно заменить   на   КУ202К- КУ202М; диоды Д220 - на Д223, Д312 или КД509, КД521 с любым буквенным индексом; КД202К -- на КД202М, КД202Р; Д226Б - на Д237Б, Д237В, Д237Ж, КД105Б- КД105Г. Вместо стабилитрона Д814Б можно использовать Д818В--Д818Е,  а  вместо КС527А можно последовательно включить два или три стабилитрона средней мощности с суммарным напряжением стабилизации 25. ..27 В (например, два Д814Д или три Д814Б).
Вместо указанных в схеме транзисторов можно использовать
 любые маломощные, структуры n-р-n, при этом VT2, VT3 должны иметь напряжение Uкэ mах не менее 30 В, a VTS - не менее 60 В. Трансформатор Т1 выполнен на кольцевом магнитопроводе К16Х8Х6 из феррита 1000НМ. Обмотка 1 содержит 200 витков провода ПЭЛШО 0,1; обмотка II - 20 витков такого же провода; а обмотка III - 2Х30 витков провода ПЭЛШО 0,2.
При установке тринистора VS1 и диодов VD7-VD10 в устройстве без теплоотводов мощность нагрузки не должна превышать 300 Вт, в этом случае предохранитель FU1 выбирают на ток 1,5 А. Если же тринистор и диоды VD7-VD10 установить на общий теплоотвод с полезной площадью рассеяния 400 см2, мощность нагрузки может быть увеличена до 1000 Вт;
предохранитель должен быть пятиамперным.
Безошибочно  собранное устройство налаживания не требует, необходимо лишь проградуировать шкалу перемечного резистора R3. С указанными на схеме номиналами элементов С2, R2, R3 при установке движка переменного резистора R3 в крайнее левое по схеме положение время выдержки ограничителя равно 15 мин, а в крайнее правое - примерно 3 ч.