Circuitos de temporizador con pausa automática y memoria durante cortes de energía

Circuitos de temporizador con pausa automática y memoria durante cortes de energía

En esta publicación intentamos investigar un par de soluciones innovadoras que podrían usarse para pausar el proceso de conteo de un temporizador IC durante cortes de energía, y también reiniciar el proceso cuando se restablece la red, asegurando un funcionamiento continuo del temporizador sin errores. La idea fue solicitada por el Sr. Arun Dev.

Especificaciones técnicas

Necesito un circuito temporizador que debe activar un relé durante el intervalo de tiempo determinado y luego desactivarlo hasta que se detecte una operación manual ...

El propósito principal de hacer este circuito es cargar mi computadora portátil o teléfono móvil durante la noche y mantenerlo cargándose solo durante unas horas (digamos un máximo de 4 horas) ...



a partir de entonces, la carga se corta inmediatamente ... aunque la intención principal es la carga, también quiero integrar esto para operar un equipo eléctrico en particular según las decisiones de tiempo del usuario ...

Esto se puede realizar fácilmente usando un relé para cambiar el voltaje de CA como se ve en la figura adjunta .....

pero el único problema con respecto a esto es que:

cada vez que ocurre un corte de energía durante su período de funcionamiento (temporizador), el CD4060 IC se reinicia automáticamente y el temporizador comienza desde el principio cuando vuelve la energía .....

¿ALGUNA IDEA PARA PAUSAR EL FUNCIONAMIENTO (CONTAR) DE ESTE IC DURANTE UNA FALLA DE ENERGÍA Y REANUDAR DESDE ESE PUNTO CUANDO LA ENERGÍA REGRESA PARA ASEGURARSE DE QUE LOS EQUIPOS CONECTADOS ESTÁN FUNCIONANDO ÚNICAMENTE EN EL TIEMPO DEFINIDO POR EL USUARIO?

Diagrama de circuito

El diseño

La versión modificada del circuito temporizador 4060 anterior se puede ver en el siguiente esquema. El circuito incluye una función automática de pausa y reinicio del proceso de conteo del CI durante fallas de energía y restauraciones, respectivamente.

Las secciones que están coloreadas en azul son las modificaciones insertadas, podemos ver que se agrega una batería de respaldo en el pin 16 del IC a través de diodos, y un relé en el pin 9 del IC.

Dado que el condensador C3 es responsable de iniciar el proceso de conteo del temporizador mientras se carga por completo, este componente podría ser el objetivo de la pausa / reanudación prevista del temporizador.

Como puede verse en el diagrama, esto se implementa simplemente conectando C3 al pin 9 'activo' del IC a través de un par de contactos de relé (N / O para ser precisos).

Sin embargo, para que la implementación anterior funcione, el circuito integrado debe recibir su corriente y voltaje de funcionamiento fundamentales mientras la red no esté disponible.

Esto se hace agregando una batería de respaldo al IC a través de diodos de aislamiento en el pin 16 del IC.

La resistencia de 10K asociada asegura que la batería siga recibiendo la carga lenta requerida mientras la red eléctrica continúe presente.

Cuando la energía se enciende por primera vez, el relé en el pin 9 se activa y conecta C3 en la línea para que el IC pueda iniciarse normalmente y comenzar su proceso de conteo.

Durante una falla de red

En caso de falla de la red, la batería se hace cargo y mantiene el IC alimentado de manera ininterrumpida, mientras que simultáneamente el relé en el pin 9 del IC desconecta C3 de la línea para evitar que el capacitor pierda la carga instantánea almacenada a través de pin9, esto asegura que el período de tiempo transcurrido se bloquee dentro del capacitor para ese momento en particular hasta que se restablezca la red.

En el momento en que la red eléctrica regresa, C3 se conecta nuevamente con el circuito por medio del relé, lo que le permite reanudar el proceso de conteo exactamente desde donde se había detenido y no desde cero, como lo haría de otro modo si no se incluyeran las modificaciones anteriores.

Lo anterior también podría implementarse de manera idéntica en otros circuitos integrados de temporizador, como en el circuito monoestable IC 555 o IC 4047, IC 556 IC 4022, etc.

Como se discutió en los comentarios, los diseños anteriores pueden tener algunas limitaciones y fallas, se puede observar un enfoque razonable en el diagrama que se muestra a continuación, que con suerte permitiría una discrepancia mínima, no más del 1% +/-. Vea la conexión del relé en azul a través de R4 y la inclusión de la resistencia de retención de 10M de alto valor.

Diseño n. ° 2: circuito temporizador con memoria

La publicación explica un circuito temporizador programado para ciclar a intervalos de 60 minutos para regar los campos de manera constante. También incluye una función de 'memoria' de tiempo que garantiza que el temporizador 'recuerde' el conteo durante las fallas de la red y se reinicie exactamente desde donde se interrumpió cuando se restablece la alimentación de la red. La idea fue solicitada por el Sr. Siva.

Quiero utilizar el agua subterránea de la bomba de pozo de perforación basada en una fuente de alimentación de CA en línea.

Nivel 1:

1) Temporizador A comienza desde cero y termina con 60 minutos (1 hora). 2) fuente de alimentación de salida proporcionada a la bobina del contratista de la etapa 3. 3) El temporizador A debe reanudarse donde se detuvo (por ejemplo: se detuvo después de 10 minutos de funcionamiento exitoso, debe reanudarse desde 10 minutos hasta que se complete el paso 1) 4) Después de 60 minutos de finalización, se detendrá y la etapa 2 comenzará a funcionar.

Etapa 2:

1) El temporizador B comienza desde cero y termina con 60 minutos (1 hora). 2) El temporizador B tendrá una fuente de alimentación incorporada (por ejemplo: batería recargable de tamaño AAA) 3) Después de 60 minutos, se detendrá y la etapa 1 comenzará a funcionar.

etapa 3:

  1. Contactor de 3 polos utilizado para permitir la alimentación de CA. 2) Fuente de alimentación de la bobina del contactor recibida del circuito del temporizador A. -------------------------------------------------- ----------------- I) Hay un corte de energía frecuente en nuestra área. II) No se puede hacer funcionar la bomba en un período de tiempo de intervalo deseado. III) Solo para uso agrícola. IV) Pausar un temporizador durante un corte de energía podría resultar difícil al usar componentes discretos. V) Sugerirme cualquier otro componente disponible en línea. VI) Estoy listo para comprarlo.

Cómo funciona

El circuito del temporizador de la etapa n. ° 2 quizás no sea necesario ya que la etapa n. ° 2 por sí sola puede usarse para implementar el ciclo de encendido / apagado de 60 minutos para el motor.

El principal desafío en el diseño es la pausa del temporizador IC de modo que el circuito del temporizador pueda congelarse durante un corte de energía e iniciar la sincronización desde el mismo punto tan pronto como se restablezca la energía.

Esto parece un poco complejo ya que el IC puede requerir algún tipo de función de memoria para recordar y retener el período de tiempo durante el cual se detuvo debido a un corte de energía.

Sin embargo, con un simple truco puede que no sea tan complejo implementar el efecto de pausa de tiempo mencionado, y podría hacerse simplemente cortando uno de los cables del condensador de sincronización durante las interrupciones de la red y luego uniéndolo nuevamente una vez que vuelva la energía.

El siguiente diagrama muestra la configuración, que con suerte podrá realizar el efecto de pausa deseado en el circuito del temporizador.

Diagrama de circuito

El diseño no es más que un circuito temporizador IC 4060 simple . El Cx y Rx forman sus componentes de tiempo, lo que significa que alterar los valores de estos altera proporcionalmente el tiempo de la frecuencia de salida en el pin # 3 del IC.

Se puede ver un relé de baja corriente adjunto con el condensador de temporización del IC cuyos contactos mantienen el condensador conectado con la configuración del circuito durante las operaciones normales o cuando la red eléctrica está disponible. Sin embargo, en ausencia de red, este relé corta rápidamente el condensador del circuito.

Dado que el contenido de carga dentro del capacitor determina fundamentalmente los períodos de retardo de tiempo a través de las salidas del IC, desconectar el capacitor permite congelar el contenido de carga dentro del capacitor intacto hasta que la energía regrese.

Tan pronto como se restablece la energía, el IC lee y responde a la carga disponible dentro del capacitor e inicia el conteo desde el mismo período en adelante donde se había detenido. Este sistema asegura que el circuito integrado se reanude desde el punto donde se detuvo debido a la interrupción de la red.

El pin de salida # 3 del temporizador está conectado con una etapa de relé de 30 amperios que se puede configurar con la unidad del contactor, para el disparo necesario de la bomba y para regar la granja en los intervalos de tiempo especificados.

El circuito del temporizador está diseñado para alternar entre ENCENDIDO / APAGADO con retardos de tiempo según lo establecido por los valores de Cx y Rx, que se pueden calcular utilizando la fórmula presentada en este artículo simple del circuito del temporizador 4060 :




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