Применение
Зачастую вытяжная вентиляция в квартирах, особенно высотных домах, не работает удовлетворительно, и жители устанавливают дополнительные вентиляторы для принудительной вытяжки.
Такие вентиляторы могут работать как постоянно, так, например, на кухне, их можно включать по мере необходимости. Постоянная работа вентилятора, например в санузле, нецелесообразна, но и включать и выключать его вручную также неудобно.
Многие подключат вентилятор в санузле параллельно освещению, но такой метод требует вмешательства в электропроводку. А также желательно, чтобы принудительная вентиляция работала ещё какое-то время после отключения освещения.
Для такой реализации можно сделать устройство, которое представляет собой таймер. Устройство подключается в разрыв цепи питания электродвигателя вентилятора. При включении освещения оно подаёт напряжение сети на вентилятор, а при выключении отключает его через заданное время.
Схема электрическая
Схема таймера реализована на микросхеме DD1 CD4093BE (отечественный аналог К561ТЛ1), который содержит четыре двухвходовых триггера Шмитта, и двух высоковольтных mosfet-транзисторах IRFBC40 (VT1, VT2).
В качестве датчика освещённости служит фоторезистор R1. На элементе DD1.1 собран компаратор напряжения, на DD1.3 и DD1.4 – инверторы, входы неиспользуемого элемента DD1.2 (выводы 5, 6) соединены с общим проводом.
Функцию выключателя питания вентилятора, подсоединяемого к контактам разъёма «RL» и «230VAC», выполняют соединенные последовательно каналы транзисторов VT1, VT2.
Выходной сигнал компаратора зависит от степени освещённости фоторезистора R1. Вместе с подстроечным резистором R2 он образует делитель напряжения питания.
Если освещение отсутствует сопротивление фоторезистора велико, поэтому на объединенных входах (выводы 1 и 2) элемента DD1.1 – высокий логический уровень, а на выходе (вывод 3) – низкий. Конденсатор С3 разряжен, на входах (выводы 8, 9) элемента DD1.3 – лог. 0, на выходе (вывод 10) – лог. 1, а на выходе (вывод 11) DD1.4 - лог. 0. Транзисторы VT1 и VT2 закрыты, и вентилятор обесточен.
С включением освещения сопротивление фоторезистора R1 резко уменьшается, на входах элемента DD1.1 устанавливается уровень лог. 0, а на выходе – лог 1 и конденсатор С3 быстро заряжается через диод VD2.
В момент, когда напряжение на нем становится больше половины напряжения питания, элемент DD1.3, а вслед за ним и DD1.4 переключаются, на выходе последнего появляется уровень лог 1 и транзисторы VT1, VT2 открываются, подключая вентилятор к сети. В этом состоянии устройство остается все время, пока освещение включено.
При выключении освещения сопротивление фоторезистора вновь возрастает, элемент DD1.1 возвращается в исходное состояние (на выходе – лог. 0), диод VD2 закрывается и конденсатор С3 начинает разряжаться через резистор R3 и входное сопротивление элемента DD1.3.
Когда напряжение на конденсаторе становится меньше половины напряжения питания, элементы DD1.3 и DD1.4 также возвращаются в исходное состояние (на выходе первого – лог. 1, на выходе второго – лог. 0), транзисторы VT1, VT2 закрываются и вентилятор выключается.
Время с момента выключения освещения до выключения вентилятора зависит от постоянной времени цепи R3C3 и при указанных на схеме номиналах ее элементов равно примерно 15 мин.
Питается таймер от параметрического стабилизатора напряжения, образованного стабилитроном VD1, резисторами R4, R6, диодом VD5 и светодиодом VD3. Последний индицирует наличие напряжения питания устройства.
Конструкция, детали и наладка
Рисунок односторонней печатной платы из стеклотекстолита показан ниже.
Фоторезистор ФР-764 можно заменить на любой другой с темновым сопротивлением не менее 1 МОм, отношением темнового сопротивления к сопротивлению в освещенном состоянии не менее 100 и рабочим напряжением не менее 10 В.
Плату помещают в пластмассовый корпус, в стенках которого просверлены отверстия под идущие к разъемам провода, фоторезистор и светодиод. Последние располагают так, чтобы между ними не было оптической связи.
Налаживание таймера сводится к установке порога срабатывания компаратора подстроечным резистором R2 и требуемой задержки выключения вентилятора подбором конденсатора С3 или резистора R3.
Поскольку устройство реагирует на свет, его проще всего использовать в помещениях с искусственным освещением. Если же предполагается управлять вентилятором на кухне, его можно настроить так (подбором порога срабатывания компаратора и соответствующей ориентацией фоторезистора), чтобы вентилятор работал только в светлое время суток или при включении освещения.
