Obwody timera z funkcją Auto Pause i pamięcią podczas awarii zasilania

W tym poście staramy się zbadać kilka innowacyjnych rozwiązań, które można by wykorzystać do wstrzymywania procesu zliczania układu scalonego czasomierza podczas awarii zasilania, a także do ponownego uruchomienia procesu po przywróceniu zasilania, zapewniając ciągłe działanie timera bez błędów. Pomysł został zgłoszony przez pana Arun Dev.

Specyfikacja techniczna

Potrzebuję obwodu timera, który powinien aktywować przekaźnik na określony czas, a następnie dezaktywować go do momentu wykrycia operacji ręcznej ...

Głównym celem tego obwodu jest ładowanie mojego laptopa lub telefonu komórkowego przez całą noc, utrzymując go tylko przez kilka godzin (powiedzmy maksymalnie 4 godziny) ......

następnie ładowanie natychmiast się odcina ... chociaż głównym celem jest ładowanie, chcę również zintegrować to, aby obsługiwać określony sprzęt elektryczny zgodnie z decyzjami użytkownika dotyczącymi czasu ....

Można to łatwo wykonać za pomocą przekaźnika do przełączania napięcia zmiennego, jak pokazano na załączonym rysunku .....

ale jedynym problemem związanym z tym jest to, że:

Za każdym razem, gdy wystąpi awaria zasilania w czasie jego działania (timera), układ scalony CD4060 jest automatycznie resetowany, a licznik czasu zaczyna się od początku po przywróceniu zasilania .....

JAKIŚ POMYSŁ, ABY ZATRZYMAĆ PRACĘ (ZLICZANIE) TEGO UKŁADU PODCZAS AWARII ZASILANIA I WZNOWAĆ OD TEGO PUNKTU PO ZWROTIE ZASILANIA, ABY UPEWNIĆ SIĘ, ŻE PODŁĄCZONE URZĄDZENIA DZIAŁAJĄ TYLKO W OKREŚLONYM PRZEZ UŻYTKOWNIKA CZASIE?

Schemat obwodu

Projektowanie

Zmodyfikowaną wersję powyższego obwodu timera 4060 można zobaczyć na poniższym schemacie. Obwód zawiera funkcję automatycznej pauzy i ponownego uruchomienia procesu zliczania układu scalonego odpowiednio podczas awarii zasilania i przywracania.

Sekcje, które są zaznaczone na niebiesko, to wprowadzone modyfikacje, widzimy, że bateria zapasowa jest dodawana do styku 16 układu scalonego za pośrednictwem diod, a przekaźnik na pinie 9 układu scalonego.

Ponieważ kondensator C3 jest odpowiedzialny za zainicjowanie procesu zliczania timera, gdy jest w pełni naładowany, ten element może być ukierunkowany na zamierzony pauzowanie / wznawianie timera.

Jak widać na schemacie, jest to po prostu realizowane przez podłączenie C3 do „gorącego” styku 9 układu scalonego za pośrednictwem pary styków przekaźnika (a dokładniej N / O).

Jednak aby powyższa implementacja działała, układ scalony musi być zasilany podstawowym prądem roboczym i napięciem, gdy sieć zasilająca jest niedostępna.

Odbywa się to poprzez dodanie baterii zapasowej do układu scalonego za pomocą diod izolujących na styku 16 układu scalonego.

Powiązany rezystor 10K zapewnia, że ​​bateria jest ładowana w sposób ciągły tak długo, jak długo obecne jest zasilanie sieciowe.

Po pierwszym włączeniu zasilania przekaźnik na pinie 9 aktywuje się i łączy C3 w linii, dzięki czemu układ scalony może normalnie zainicjować i rozpocząć proces liczenia.

Podczas awarii zasilania

W przypadku awarii sieci, bateria przejmuje i utrzymuje układ scalony zasilany w sposób bezprzerwowy, a jednocześnie przekaźnik na pinie 9 układu scalonego odłącza C3 od linii, aby zatrzymać kondensator przed utratą zgromadzonego ładunku chwilowego za pośrednictwem pin9, zapewnia to, że upływający okres czasu zostanie zablokowany wewnątrz kondensatora na ten konkretny moment, aż do przywrócenia zasilania.

W momencie powrotu zasilania sieciowego C3 jest ponownie łączone z obwodem przez przekaźnik, umożliwiając mu wznowienie procesu liczenia dokładnie od miejsca, w którym zostało zatrzymane, a nie od zera, jak by to zrobił, gdyby nie uwzględniono powyższych modów.

Powyższe mogłoby być również identycznie zaimplementowane w innych układach scalonych timera, takich jak układ monostabilny IC 555 lub IC 4047, IC 556, IC 4022 itp.

Jak omówiono w komentarzach, powyższe projekty mogą mieć pewne ograniczenia i wady, rozsądne podejście można zobaczyć na poniższym diagramie, który, miejmy nadzieję, pozwoliłby na minimalną rozbieżność, nie większą niż 1% +/-. Zobacz połączenie przekaźnika na niebiesko na R4 i włączenie rezystora podtrzymującego o wysokiej wartości 10M.

Projekt nr 2: obwód czasowy z pamięcią

W poście wyjaśniono obwód timera zaprogramowany na cykliczne cykle co 60 minut w celu konsekwentnego podlewania pól. Zawiera również funkcję „pamięci” czasu, która zapewnia, że ​​timer „pamięta” zliczanie podczas awarii zasilania i restartuje dokładnie od miejsca, w którym został przerwany, po przywróceniu zasilania sieciowego. Pomysł został zgłoszony przez pana Sivę.

Chcę wykorzystać wodę gruntową pompy wiertniczej w oparciu o zasilanie sieciowe AC.

scena 1:

1) Timer A zaczyna się od zera i kończy 60 minut (1 godzina). 2) zasilanie wyjściowe doprowadzone do cewki wykonawczej stopnia 3. 3) Timer A powinien wznowić w miejscu, w którym się zatrzymał (np .: zatrzymał się po 10 minutach pomyślnego działania, powinien wznowić od 10 minut do zakończenia kroku 1) 4) Po zakończeniu 60 minut zatrzyma się i rozpocznie się etap 2.

etap 2:

1) Timer B zaczyna się od zera po 60 minutach (1 godzinie). 2) Timer B będzie miał wbudowane zasilanie (np. Akumulator AAA) 3) Po 60 minutach zatrzyma się i rozpocznie się etap 1.

etap 3:

1. 3-biegunowy stycznik umożliwiający zasilanie prądem zmiennym. 2) Zasilanie cewki stycznika otrzymane z obwodu timera A. -------------------------------------------------- ----------------- I) W naszym rejonie często dochodzi do awarii zasilania. II) Nie można uruchomić pompy w żądanym przedziale czasu. III) Wyłącznie do użytku w rolnictwie. IV) Wstrzymanie timera podczas awarii zasilania może być trudne przy użyciu dyskretnych komponentów. V) zasugeruj mi inne komponenty dostępne w Internecie. VI) Jestem gotowy do zakupu.

Jak to działa

Obwód timera stopnia 2 nie jest prawdopodobnie wymagany, ponieważ sam stopień 2 może być użyty do realizacji 60-minutowego cyklu WŁ. / WYŁ. Silnika.

Głównym wyzwaniem w projekcie jest wstrzymanie układu scalonego timera w taki sposób, że obwód timera może sam się zawiesić podczas awarii zasilania i zainicjować odliczanie od tego samego punktu, gdy tylko zasilanie zostanie przywrócone.

Wydaje się to trochę skomplikowane, ponieważ układ scalony może wymagać jakiejś funkcji pamięci, aby zapamiętać i zachować okres czasu, w którym został zatrzymany z powodu awarii zasilania.

Jednak dzięki prostej sztuczce realizacja wspomnianego efektu pauzy czasowej może nie być tak skomplikowana i można to zrobić po prostu odcinając jeden z przewodów kondensatora czasowego podczas przerw w zasilaniu, a następnie podłączając go z powrotem po przywróceniu zasilania.

Poniższy diagram przedstawia konfigurację, która, miejmy nadzieję, będzie w stanie wykonać zamierzony efekt pauzy w obwodzie timera.

Schemat obwodu

Projekt to nic innego jak prosty obwód czasowy IC 4060 . Cx i Rx tworzą jego składowe taktowania, co oznacza, że ​​zmiana ich wartości proporcjonalnie zmienia taktowanie częstotliwości wyjściowej na pinie # 3 układu scalonego.

Można zobaczyć przekaźnik niskoprądowy dołączony do kondensatora czasowego układu scalonego, którego styki utrzymują kondensator połączony z konfiguracją obwodu podczas normalnej pracy lub gdy dostępne jest zasilanie sieciowe. Jednak w przypadku braku sieci przekaźnik ten szybko odcina kondensator od obwodu.

Ponieważ zawartość ładunku wewnątrz kondensatora zasadniczo określa okresy opóźnienia czasowego na wyjściach układu scalonego, odłączenie kondensatora umożliwia zamrożenie zawartości ładunku wewnątrz kondensatora w stanie nienaruszonym, aż do powrotu mocy.

Gdy tylko zasilanie zostanie przywrócone, układ scalony odczytuje i reaguje na dostępny ładunek wewnątrz kondensatora i rozpoczyna odliczanie od tego samego okresu, w którym się zatrzymał. System ten zapewnia wznowienie pracy układu scalonego od miejsca, w którym został zatrzymany z powodu przerwy w zasilaniu.

Styk wyjściowy nr 3 timera jest połączony ze stopniem przekaźnika 30 A, który można skonfigurować z zespołem styczników, w celu niezbędnego wyzwalania pompy i nawadniania farmy w określonych odstępach czasu.

Obwód timera przeznaczony jest do cyklicznego załączania / wyłączania z opóźnieniami czasowymi określonymi przez wartości Cx i Rx, które można obliczyć ze wzoru przedstawionego w tym prosty artykuł z obwodem czasowym 4060 :