自制實(shí)用的１小時(shí)定時(shí)開關(guān)

下面介紹的實(shí)用定時(shí)開關(guān)，定時(shí)時(shí)間在1小時(shí)內(nèi)連續(xù)可調(diào)；定時(shí)時(shí)間一到后，即切斷了電源，且定時(shí)開關(guān)本身不再消耗電能。

電路原理：
定時(shí)開關(guān)的電路如下圖所示：

定時(shí)開關(guān)主要由與非門I和晶體管開關(guān)電路組成。與非門電路的邏輯功能是當(dāng)輸入端全部為高電平“1”時(shí)，輸出才為低電平“0”；只要有一個(gè)輸入端為低電平“0”時(shí)，輸出就為高電平“1”。這個(gè)邏輯關(guān)系可以簡化為：“見0出1，全1為0”。掌握了這個(gè)邏輯關(guān)系就可以分析有關(guān)與非門的電路了，圖中與非門有兩個(gè)輸入端，即5、6兩腳，畫有小圓圈的4腳為輸出端，方框中“&"表示與非門。圖中VD2、VD3、和C2、C3組成電容降壓半波整流穩(wěn)壓電路。平時(shí)，由于SB和K2都處于打開狀態(tài)，整個(gè)電路不消耗電能。插座X也無220V交流電輸出。

被控家用電器的插頭插在插座X里。如果電器工作，只要按一下按鈕開關(guān)SB，插座X 就對外送電。這是因?yàn)榘聪耂B時(shí)，整流電路即開始工作，C2兩端就輸出約12V穩(wěn)定直流電供與非門I和晶體管電路使用。由于與非門的一個(gè)輸入端6腳通過轉(zhuǎn)換接點(diǎn)接地，根據(jù)“見0出1”的邏輯關(guān)系，可知輸出端4腳輸出高電平，所以VT導(dǎo)通，繼電器K得電吸合，轉(zhuǎn)換接點(diǎn)K1倒向上端，則電源通過RP和R1向電容C1充電。

由于充電需要一定時(shí)間，故6腳仍保持低電平，VT繼續(xù)保持導(dǎo)通狀態(tài)。繼電器另一個(gè)接點(diǎn)K2閉合自鎖，SB松開后，定時(shí)開關(guān)仍通電工作，故插座X對外送電使插在上面的電器工作。隨著充電不繼進(jìn)行，C1兩端電壓不繼升高，當(dāng)達(dá)到1/2VDD時(shí)，兩個(gè)輸入端5、6兩腳均為高電平，由“全1為0”的邏輯關(guān)系可知，輸出端4腳為低電平“0”，所以三極管VT截止，K失電釋放，K2打開，插座X就停止對外送電。同時(shí)K1倒向地端，C1通過K1放電，為下次定時(shí)做準(zhǔn)備。由于K2打開，整個(gè)定時(shí)開關(guān)就不再消耗電能。定時(shí)時(shí)間的長短可通過電位器RP進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用上圖數(shù)據(jù)，定時(shí)時(shí)間可在1小時(shí)內(nèi)連續(xù)可調(diào)。

元器件選擇：
與非門I采用一塊2輸入端四與非門CD4011集成電路，它內(nèi)部集成了4個(gè)二輸入端與非門，本電路只用其中任一個(gè)完好的與非門，應(yīng)將另3個(gè)不用的與非門的輸入端全部接電源正極或負(fù)極，不能懸空，否則易受外電場干擾使邏輯電平混亂。 VT采用9013、9014等硅NPN三極管，β≥300 。VD1可用1N4148型硅開關(guān)二極管，VD2可用1N4001型整流二極管，VD3為12V、1/2W型穩(wěn)壓二極管，如2CW19等。 RP可采用WH15型電位器，要配相應(yīng)的按鈕。R1-R3均為采用RTX-1/8W型碳膜電阻。C1、C2用CD11-16V型電解電容器，C3電好采用CBB-400V型聚苯電容器。K采用JRX-13F、DC12V小型電磁繼電器，它有兩組轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，可滿足本機(jī)需要。

制作與使用：

定時(shí)開關(guān)的印制電路板見下圖，印制板尺寸為60mm×40mm。由于本機(jī)沒有采用電源變壓器，通電后印制板和電子元器件是帶電的，所以調(diào)試時(shí)應(yīng)該注意安全。用實(shí)驗(yàn)方法在電位器RP的旋鈕度盤上標(biāo)定定時(shí)間，以后使用時(shí)，只要將電位器旋到預(yù)定的時(shí)間，然后按一下SB就可以了。插座X就按要求對外定時(shí)送電。如需改變電大定時(shí)時(shí)間，可以加大或減小電位器RP或電容C1的數(shù)值。