一般的定時裝置或市售的定時系統,往往只能定時一次,不能循環定時,如定時時間到,則報警;或定時時間到,則電源接通或斷開。若要進行第二次定時,則需手動設置。文中介紹的自動循環定時裝置可自動重復定時,且定時時間可隨時方便地改變,適合養殖場、大型倉庫等的生產需要。
1 工作原理
自動循環定時裝置的原理電路如圖1所示。首先利用一整流變壓器將220 V交流電降壓成15 V交流電,經橋堆RS508整流,將交流電變成脈動的直流電,再經過2 200μF的電容濾波,使A點電位約為18 V,且脈動成份減少。為了使得自動循環定時裝置的定時準確、動作可靠,該18 V電壓再經過集成穩壓電路7812穩壓后供給裝置作為工作電源。定時裝置的時鐘信號由7555時基電路產生,通過電位器Rp可調整該時鐘信號的頻率,從而實現定時時 間的微調。由7555產生的時鐘信號從3腳輸出作為14級二進制串行計數器CC4020的觸發信號,引入到CC4020第10腳的CLK端。在CC4020從0開始計數至Q13為1前,Q13=0,則三極管3DG130B由于得不到發射結的正偏電壓而處于截止狀態,繼電器JRX13B的線圈上沒有電流通過,其常開觸點斷開,雙向可控硅由于沒有控制電壓而不能導通,不給負載供電,可見負載斷電時間為T1=213T(T為時鐘信號CLK的周期)。當計數至Q13為高電平1時,該高電平經過1KΩ電阻限流產生三極管的基極電流,并使三極管工作在飽和狀態,從而為繼電器線圈提供足夠的工作電流,其常開觸點閉合,雙向可控硅得到合適的控制信號而處于導通狀態,此時220 V的交流電壓供給負載工作。當計數至Q13和Q11均為高電平時,由接在CC4020第2腳和第15腳的兩個2AK15(開關二極管)及3.9 kΩ電阻組成的二極管與門判斷得出B點電位為高電平,則CC4020第11腳的復位信號CLR有效,使得計數器復位,Q13 T和Q11均恢復為低電平,繼電器失電,常開觸點斷開,負載重新斷電,故負載的通電時間為T2=(213+211)T-213 T=211 T。計數器復位后,由于Q13·Q11=0,使CLR信號處于無效狀態,新一輪的定時重又開始。如此周而復始,可實現通211 T斷213 T的自動循環定時功能。
2 元器件的選擇
除雙向可控硅控制極所標限流電阻R和三極管集電極33Ω電阻功率取1 W外,其他電阻功率均取0.25 W,阻值如圖中所標。當電源為50 Hz220 V交流電且雙向可控硅的額定電流為10 A時,R可取100 kΩ。圖中帶燈開關可作為電源總開關兼電源指示。發光二極管作控制部分的電源指示。三極管集電極上所接的33Ω電阻用以整定繼電器JRX13B的 額定電流。如果雙向可控硅的額定電流為10 A,則該自動循環定時裝置的控制負載功率可達2 200 W。調整雙向可控硅的額定電流,并相應改變限流電阻R的阻值,就可方便地改變控制的負載功率。
3 安裝調試及說明
按圖接好電路,并在負載處接一小功率白熾燈,合上電源開關,調節Rp至最小值,觀察燈點亮和熄滅的時間比例,即為定時裝置控制開關通斷時間之比。達到要求的定時比后,可將電路裝入一個25 cm×18 cm×18 cm的機殼內,在機殼后面開一個孔,用以電源線的進出,最好做一個卡口,可以固定電源線,防止電源線被拉斷。再在面板上開3個小孔,分別將帶燈開關、電位器Rp和指示用發光二極管嵌在孔內,方便定時時間的調節,并使自動循環定時裝置的工作一目了然。
需要改變定時時間的比例時,只要改變二極管與門的輸入端與CC4020的連接即可。如將二極管與門的兩個輸入端由Q13(2腳)和Q11(15腳)改接到Q13(2腳)和Q12(1腳),就可將時間比從4∶1改到2∶1等。注意:當二極管與門的輸入端連接改變時,三極管基極經1 kΩ限流電阻與CC4020之間的連接也要作相應改變。
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