Качественное реле времени с задержкой от 1 до 1000 секунд (CD4521, CD4017, CD4023)

Приведена схема таймера (реле времени) для включения или выключения различных приборов на установленное время от 1 до999 секунд. Время в таймере задается с точностью до одной секунды. Для установки времени срабатывания служат три поворотных галетных переключателя, каждый на десять положений.

Одним переключателем задаются единицы секунд, вторым - десятки секунд, третьим - сотни секунд. Для запуска служит кнопка.

Схема реле времени

Схема собрана на цифровых микросхемах CD4521, CD4017 и CD4023. Все эти микросхемы, а так же, и кварцевый резонатор, сейчас можно приобрести на китайском сайте AliExpress (набираете в поиске, например, CD4521, и получаете несколько предложений). Во всяком случае, автор приобретал их именно через этот сайт, с почтовой доставкой.

Хотя, конечно же есть и другие источники, например, радиорынки, но это более удобно жителям столичных городов. Остальным же приходится искать подходящий «посылторг». При всех достоинствах AliExpress, таких как низкие цены и богатый ассортимент, у них есть и недостатки, - долго ждать, это связано с тем, что посылка идет из Китая, и шокирующая косноязычность перевода.

Схема показана на рисунке 1. Схема состоит из задающего генератора на микросхеме D1 типа CD4521. Эта микросхема содержит логические элементы для построения схемы мультивибратора и 24-х разрядный двоичный счетчик. Мультивибратор сделан кварцевый, с кварцевым резонатором на частоту 4,194304 МГц.

В результате деления частоты в счетчике микросхемы, на её выходе Q22 (вывод 14) имеются импульсы, следующие с частотой в 1 Гц. Согласен с тем, что вместо этой CD4521 можно применить К176ИЕ5 или К176ИЕ12 с резонатором на 32768 Гц, но, увы, микросхемы К176 уже много лет не выпускаются, и приобрести их сейчас уже стало проблематично.

Конденсатор С5 поставлен на выходе D1 на всякий случай, так как ИМС как К561, так и CD могут грешить «волосами» (очень короткими паразитными импульсами на выходе, приводящими к сбоям). Конденсатор небольшой емкости на выходе работе не мешает, но эти «волосы» эффективно «сбривает». Впрочем, не удивлюсь, если схема будет нормально работать и без С5, С6 и С7, это уже, как повезет.

Далее, с выхода генератора секундных импульсов на D1, импульсы поступают на трехдекадный счетчик на микросхемах D2, D3 и D4. Переключателем S1 устанавливают единицы секунд, переключателем S2 устанавливают десятки секунд, а переключателем S3 устанавливают сотни секунд.

Логические уровни со всех трех переключателей собираются на входы логического элемента D5.3. Как только на всех его трех входах оказываются логические единицы, на его выходе возникает логический ноль. Этот ноль приходит на RS-триггер на элементах D5.1 и D5.2.

Триггер переключается, и на выходе элемента D5.2 возникает логическая единица, которая обнуляет счетчики D2-D4. А на выходе D5.1 возникает логический ноль, который выключает ключ на транзисторах VT1 и VT2, и, следовательно, находящееся в их коллекторной цепи, реле К1,

Рис. 1. Принципиальная схема надежного реле времени с задержкой от 1 до 999 секунд.

ер, нужно задать переключателями S1-S3 нужное время, и нажать и отпустить кнопку S4. При этом RS-триггер на элементах D5.1-D5.2 устанавливается в состояние, в котором на выходе элемента D5.1 - единица, а на выходе D5.2 - ноль. Поэтому ключ на транзисторах VT1 и VT2 открывается и через него поступает напряжение на обмотку реле К1. А ноль на выходе D5.2 поступает на выводы 15 D2-D4 и позволяет им считать импульсы, генерируемые микросхемой D1.

Как только насчитает их столько, сколько задано переключателями S1-S3 триггер D5.1-D5.2 переключится и схема вернется в исходное положение (VT1-VT2 закрыты, счетчики D2-D4 обнулены).

Детали и питание

Напряжение питания может быть от 5 до 15V, в основном зависит от реле. Здесь реле автомобильное, на 12V, потому и напряжение питания 12V. Отечественного аналога CD4521 нет, но как сказано выше, можно заменить типовой схемой секундного генератора на ИМС К176ИЕ5 и резонаторе на 32768 Гц.

CD4017 можно заменить на К561ИЕ8, CD4023 - на К561ЛА9.

Тарзанов Э. И. РК-06-16.