poster333

Регулятор мощности с таймером

А. СТЕПАНОВ, г. С. -Петербург

Тем, кто готовит пищу на электроплите, хорошо известен секрет экономии электроэнергии: уиитывая тепловую инерцию конфорок, рекомендуется выключать их ещё до окончания приготовления блюда. Этот совет применим и к младшим сёстрам электроплит — настольным электроплиткам, особенно в тех случаях, когда они используются для подогоева готовой пищи, т. е. когда не требуется строго выдерживать определённый тепловой режим. ТЭН (термоэлектронагреватель) плитки нагревается очень быстро, а вот передача тепла от него к кастрюле или сковороде происходит относительно медленно, поэтому значительную часть времени электроэнергия тратится непроизводительно. Для её экономии целесообразно вести нагрев посуды с пищей не непрерывно, а периодически включая и выключая плитку, давая ей возможность в паузах опдавать накопленную тепловую энергию. Такой алгоритм работы плитки и реализован в предлагаемом вниманию читателей регуляторе мощности с таймером.

Биметаллический размыкатель купленной мною электроплитки из-за частых срабатываний при выборе режима нагрева быстро обгорел и перестал коммутировать ТЭН, поэтому его пришлось замкнуть накоротко (о том, что нагреватель включён, можно судить по горящей неоновой лампе на электроплитке).

Схема предлагаемого устройства представлена на рис. 1. Собственно таймер собран на двоичном счётчике DD1, а 8 качестве генератора тактовых импульсов, следующих с частотой около 2 Гц, применён мигающий светодиод HL1 (одновременно он служит индикатором работы устройства). После установки счётчика DD1 в исходное состояние в момент включения устройства на его выходах устанавливается напряжение -9 В (относительно общего провода). Открываются
диоды VD1—VD3 и закрывается VD4, переводя регулятор мощности на микросхеме DA1 в активный режим. При этом на тактовый вход С счётчика начинают поступать импульсы с мигающего светодиода HL1, и на выходах счётчиков микросхемы DD1 появляются импульсы управления регулятором мощности: на выводе 12 — с полупериодом 2 мин, а на выводе 15 — 8 мин. В верх нем положении переключателя SA1 электроплитка подключается к сети через симистор VS1 три раза по 2 мин с паузами такой же длительности, а в нижнем положении — на 10 мин непрерывно, после чего уровень напряжения
на обоих выходах счётчика становится низким и диоды VD4—VD3 закрываются. a VD4 открывается. Р результате генератор импульсов перестаёт работать, регулятор мощности выключается и нагрев пищи прекращается. Для оповещения об окончании цикла применён звуковой генератор, собранный на однопереходном транзисторе VT1. В среднем, нейтральном, положении переключателя ЬА1 таймер выключен.


Регулятор мощности собран на специализированной микросхеме Т2117 (DA1), включённой по типовой схеме, и симисторе ВТ138 (VS1). Регулирование мощности осуществляется за счёт изменения числа периодов сетевого напряжения, пропускаемых в погрузку за определённый интервал времени. Включение симистора происходит при переходе напряжения сети через ноль, благодаря чему устройство не создаёт сильных помех в сети.


Устройство смонтировано в металлическом корпусе от импортного предварительного усилителя низкой частоты для телевизора (рис. 2). Он состоит из Г-образного основания и крышки. Переменный резистор R6 (СПО-0,5), переключатель SA1 (тумблер ТП1-2 или аналогичный) и мигающий светодиод HL1 закреплены на его бывшей задней (теперь — передней) стенке (рис. 3), симистор VS1 — на его основании (оно, таким образом, выполняет функцию теплоотвода). Остальные детали смонтированы на привинченных к основанию двух платах из фольгированного стеклотекстолита. Монтаж — навесной. Площадки фольги, используемые в качестве опорных точек монтажа, сформированы с помощью резака, изготовленного из куска старого ножовочного полотна. Постоянные резисторы — МЯТ, С2-33 и им подобные отечественные или импортные, конденсаторы С1—СЗ — керамические К 10-17 или КМ, С4 — оксидный импортный. Для подключения электроплитки использована стандартная сетевая розетка для так называемой открытой установки. На крышке корпуса она закреплена двумя винтами М4 с гайками Для удобного повседневного пользования устройством его желательно откалибровать по времени и мощности, необходимыми для достижения нужной температуры электроплитки с каждой кастрюлей (в зависимости от её объёма) или сковородой (в з-ависимости от её массы). Делают это подбором положения ручки плавного регулятора мощности R6 (с этой целью на ручку следует нанести риску, а на стенку — соответствующие отметки) и выбором (переключателем SA1) времени нагрева (при необходимости используют другие выходы счётчика DD1).

Как показала практика, какой-либо дополнительный теплоотвод симистору не требуется ввиду небольших интервалов его включения.