Предлагаемое устройство автоматически отключает от сети бытовую аппаратуру после того, как она из рабочего режима переходит в дежурный.
Сегодня практически вся бытовая аудио- и видеоаппаратура, снабжённая дистанционным управлением, при выключении командой с ПДУ переходит в дежурный режим. Такой режим весьма удобен в случае частого пользования бытовой техникой. Тем не менее у него имеются свои недостатки. Во-первых, это дополнительное потребление электроэнергии выключенной, но находящейся в дежурном режиме, аппаратурой. Во-вторых, относительно длительное (дни, недели) пребывание элементов под сетевым напряжением, что повышает вероятность выхода их из строя в случае его аномального аварийного увеличения. Достаточной защитой от этих нежелательных факторов может быть только полное отключение бытовой аппаратуры от питающей сети после окончания работы. Отключение же аппарата штатным выключателем не всегда эффективно, поскольку применяемые выключатели, как правило, устанавливают в разрыв одного сетевого провода, а второй провод сети всегда подключён. Кроме того, не все бытовые приборы снабжены сетевым выключателем. Отключать же аппаратуру от сети, вынимая сетевую вилку из розетки вручную, хлопотно и неудобно. Предлагаемое устройство способно выполнить такую "работу" автоматически. Аппаратура, подключённая к этому устройству, после завершения своей работы и переведённая в дежурный режим, будет автоматически отключена от питающей сети.
Рис. 1
Схема устройства показана на рис. 1. Его основа - реле К1, которое своими контактами К1.1 подаёт напряжение питания на устройство, а контактами К1.2 и К1.3 подключает к сети нагрузку, включённую в розетку XS1. Тринистор VS1 выполняет функцию усилителя напряжения от датчика тока R6, пропорционального току нагрузки, а также коммутатора в цепи питания реле К1 и излучающего диода оптрона U1.
На однопереходном транзисторе VT1 собран таймер, который через определённый промежуток времени подключает заряженный конденсатор С4 к тринистору VS1 в обратной полярности, в результате чего последний закрывается. Цепь R9, VD5 - пусковая, предназначена для первоначального открывания тринистора при нажатии на кнопку SB1. После включения устройства фототиристор оптрона шунтирует цепь запуска. Питается устройство от бестрансформаторного блока питания с балластным конденсатором С1, собранного на диодах выпрямителя VD1,VD2, стабилитроне VD3 и конденсаторе С2.
При кратковременном нажатии на пусковую кнопку SB1 напряжение сети поступает на устройство. На выходе блока питания устройства формируется постоянное стабилизированное напряжение 26 В. По цепи r9, VD5, R8, R5 это напряжение поступает на управляющий электрод тринистора VS1. Он открывается и подаёт напряжение на обмотку реле К1 и излучающий диод оптрона U1. Реле срабатывает и шунтирует контактами К1.1 замкнутые контакты кнопки SB1. Контактами К1.2 и К1.3 подключается к питающей сети выходная розетка XS1 устройства. Одновременно включается фототиристор оптрона и замыкает пусковую цепь R9, VD5 на общий провод.
С этого момента начинается зарядка конденсатора С4 через резистор R4 и открытый тринистор. Постоянная времени зарядки выбрана около 5 с. За это время необходимо перевести питаемое устройство в рабочий режим. Тринистор остаётся открытым с момента первоначального его включения пусковой цепью до очередного закрывания после подключения заряженного конденсатора С4. Для защиты реле от возможного дребезга контактов в моменты закрывания тринистора параллельно обмотке подключён конденсатор С3. Он создаёт задержку на отключение реле.
При достижении на конденсаторе С4 порогового напряжения транзистор VT1 открывается и подключает заряженный конденсатор к тринистору в обратной полярности. Тринистор закрывается, цепь питания реле размыкается. Реле отключается, размыкаются контакты К1.1-К1.3, закрываются излучающий диод и фототиристор оптрона. Устройство возвращается в первоначальное состояние.
Это нормальный алгоритм работы устройства при отсутствии нагрузки на его выходе XS1. Наличие нагрузки, подключённой к розетке XS1, создаёт на датчике R6 падение переменного напряжения, положительная полуволна которого через диод VD6 и резисторы R8, R5 поступает на управляющий электрод тринистора и включает его. Такое включение тринистора положительным полупериодом будет происходить каждый раз после его очередного закрывания напряжением заряженного конденсатора С4.
Поступление же положительных импульсов на управляющий электрод открытого тринистора между включениями таймера на транзисторе VT1 на проводящее состояние тринистора не влияет, и устройство находится в устойчивом рабочем режиме.
Уменьшение тока нагрузки или её выключение приводит к уменьшению амплитуды или полному отсутствию управляющих импульсов и, как следствие, к отключению устройства от сети. Порог отключения устанавливают подстроечным резистором R5. После выключения автомат сразу же готов к новому циклу работы.
В устройстве применены кремниевые диоды КД105Б (VD1, VD2, VD4, VD5) и германиевый Д7Ж (VD6). Заменой могут быть КД105В, МД226, КД221В. Стабилитрон Д816Б (VD3) заменим двумя последовательно соединёнными КС512А, КС515А, Д815Д. Заменить однопереходный транзистор КТ117В можно аналогом на биполярных транзисто-рах(рис. 2).
Рис. 2
Реле К1 - РЭК28 (исполнение КЩ4.569.007 с тремя группами переключающих контактов, номинальное напряжение обмотки - 24 В), в случае замены его выбирают исходя из необходимых напряжения срабатывания и нагрузочной способности контактов (не менее 5 А), способных коммутировать напряжение 220 В.
Тринистор КУ103А (VS1), несмотря на то что его паспортное значение тока в открытом состоянии 1 мА, без проблем коммутирует ток, протекающий через обмотку реле (30...40 мА) и излучающий диод оптрона (5.10 мА). Он заменим приборами серий КУ201, КУ202. Здесь следует отметить, что чувствительность этих тринисторов меньше, и для устойчивой работы необходимо увеличить сопротивление датчика тока до 3...4Ом или подобрать экземпляры приборов с более высокой чувствительностью. Оптрон АОУ103В (U1) заменим на АОУ115Б, АОУ115В.
Конденсатор С1 - МБГЧ-1, его можно заменить тремя параллельно включёнными конденсаторами К73-17 ёмкостью 0,47 мкФ на напряжение 630 В. Конденсаторы С2, С3 - К50-29, их допустимо заменить любыми другими оксидными соответствующей ёмкости на номинальное напряжение не менее указанного на схеме, С4 - неполярный К50-6В или импортный. Резистор R6 - С5-16МВ мощностью 5 Вт, можно использовать ПЭВ, R5 - СП3-4аМ, заменим подстроечными резисторами СП2, СП3, ППБ.
Все элементы размещены на плате размерами 155x75 мм толщиной 2 мм, которая помещена в пластмассовый корпус размерами 165x85x40 мм.
Этот автомат я использую при работе на домашнем компьютере, к нему подключены компьютер, монитор, модем и принтер. Компьютер выключается автоматически после нажатия "мышкой" на экранную кнопку "Выключить", а монитор, отключаясь, переходит в дежурный режим. На эту нагрузку (монитор и модем) настроен автомат. Через 2...7 с он отключается от сети. При повторном включении кнопкой SB1 включаю автомат, далее кнопкой "Пуск" включаю компьютер, автомат переходит в рабочий режим.
Функционально устройство применимо и для нагрузок с ручным управлением. Его можно настроить так, что выключая вручную одну нагрузку, автоматически последует отключение остальных, питаемых через устройство.
Автор: А. Кузема, г. Гатчина Ленинградской обл.