Ciklusidőzítéses gombatelep-párásító
Gombatermelő fóliasátrak önműködő párásítása volt a feladat. Adott mágnesszelep periodikusan, néhány másodpercig engedje a vizet, utána néhány perc szünet és így tovább. (A porlasztást valamilyen ventilátoros szerkezet végezte.) Szempont volt, hogy vezérlő a lehető legegyszerűbb (legolcsóbb) legyen.
A vezérlő felépítése az 1. ábrán látható, különösebb magyarázatot nem igényel.
1. ábra
A 2. ábra szerinti kapcsolási rajz nagyban hasonlít a tömbvázlatra.
2. ábra
A tápegység az egyszerűség miatt nem tartalmaz transzformátort, helyette a hálózati feszültség ellenállásos áramkorlátozása lett alkalmazva. A kapacitív előtét használatát egyéb okokból elvetettem. R1 és R2 értéke a következők szerint alakult: A Zener diódás tápegység áramát a korlátozó ellenállások disszipációs veszteségének alacsony szinten tartása érdekében nem választhatjuk nagyra. A multivibrátoros rész áramfelvétele akkor a legnagyobb, mikor a beállítható legrövidebb időtartam (mágnesszelep nyitás) kezdődik. Ekkor P1 rövidzárban van, tehát az első schmitt trigger NAND kimenete és az időzítő kondenzátor között csak az 1 kOhm játszik szerepet. A soros dióda hatását elhanyagoljuk. A 12 V tápfeszültség mellett a hiszterézis komparátor "ablaka" kb. 1/3-2/3 tápfeszültség, ami 4-8 V. Üzemszerű állapotban, a töltési periódus kezdeti pillanatában, az 1 kOhm-os ellenállás kapcsain 4 V és 12 V mérhető. Az áramfelvétel ekkor 8 V / 1000 Ohm = 8 mA, ami a kondenzátor töltődése miatt azonnal csökkenni kezd. A szilárdtest relé működtetéséhez további 1 mA szükséges. A maximális 9 mA áram miatt a Zeneres tápegységet 10 mA-el tápláljuk. R1 + R2 értéke jó közelítéssel 215 V / 10 mA = 21,5 kOhm. Disszipáció: 215 V x 215 V / 21,5 kOhm = 2,15 W. Némi túlméretezéssel 2 db 10 kOhm / 2 W szükséges. Ha nem fontos a hálózati feszültség indikálása, a LED helyére rövidzár kerül.
A változtatható kitöltési tényezőjű astabil multivibrátor elviekben egy RC tag és egy schmitt trigger inverter, csak az ellenállás értéke külön állítható a töltő és a kisütő ágban. A beállítható időzítések: jel = 1..10 mp, szünet = 40mp..néhány perc. Ez utóbbi nagyban függ az időzítő kondenzátor minőségétől, az minél kisebb szivárgó áramú kapacitás legyen. (Perces nagyságrendű időzítést nem is lehet ilyen módszerrel korrektül megvalósítani, de jelen felhasználásban a pontosság másodlagos.) Ha az időzítő kondenzátornak régi, sokáig nem használt példányt szánunk, ajánlatos azt beépítés előtt névleges feszültségre feltöltve "járatni", akár órákig. E nélkül előfordulhat, hogy kezdetben az időzítések tartama csak töredéke lesz, főleg a "szünet" üzemben.
A szilárdtest relé diszkrét elemekkel lett megvalósítva. Mivel a vezérelt szelep áramfelvétele kb. 30 mA, a relé nem tartalmaz nullátmenet kapcsolót. A 4N25 optocsatoló "látszólagos áramerősítése" 0,2 szeres, így az 1 mA dióda áramnál a csatoló tranzisztorán ICE = 0,2 mA folyhat. A felhasznált tirisztor igen érzékeny típus, ekkora árammal már begyújtható. Az egyszerű gyújtásszög vezérléseknél általánosan elfogadott, hogy a hálózati feszültség fél periódusainak kb. 30 V értékeinél már létrejöjjön a gyújtás (30 Voltos diac). A tirisztor begyújtásához szükséges áramot biztosító ellenállás értéke: 30 V / 0,2 mA = 150 kOhm. Némi tartalékkal ide 120 kOhm került. A disszipáció számításánál azonban vegyük figyelembe, hogy a feszültség igénybevétel nem 230 V, hanem annak csúcsértéke. Azért, mert a tirisztort védő, azzal párhuzamosan kapcsolt, soros RC tag kondenzátora a greatz hídon keresztül kb. 325 V egyenfeszültségre töltődik, mikor a tirisztor zárva van. A 120 kOhm teljesítmény igénye: 325 V x 325 V / 120 kOhm = 0,88 W. Szerencsére az ellenállásra még ekkora teljesítmény sem jut, mivel az egy osztó felső tagja, így az 1 W-os kivitel szintén némi tartalékkal rendelkezik.
A nyomtatott áramkör a 3. ábrán, a beültetés a 4.-en látható. A panelterv kialakítása olyan, hogy némely alkatrésznél biztosítja a szabadságot ("fiók takarítás"). R1 és R2 esetében a korlátozó áram hálózata más értékű ellenállások kombinációival is kialakítható. A 12 V-os Zener is felépíthető 2 db soros elemből, a tápegység rész puffer kondenzátora pedig axiális tokozású helyett radiális(ak)ból is kivitelezhető. A kisjelű diódák a minimális áram és feszültség igénybevétel miatt szinte tetszőleges típussal helyettesíthetők.
3. ábra
4. ábra
Ha a nyomtatott áramkört kézzel rajzoljuk, ügyeljünk a vezetősávok közötti távolságok panelterv szerinti kialakítására, mert a relatíve nagy feszültségek miatt átégés keletkezhet az esetleges közeli rézfelületek miatt. Hasonló okból a forrasztási oldalt csak jó minőségű lakkal, vékonyan vonjuk be, de jobb, ha egyszerűen csak ónnal befuttatjuk a fóliát. Ez esetben forrasztás után távolítsuk el a gyanta maradványokat. A helyzet nem tragikus, de biztos, ami biztos.
A kapcsolás mindegyik pontján jelen van a hálózati feszültség, ezért a két potenciométer tokozása és szára műanyag legyen. Ez érintésvédelmi szempontból elengedhetetlen. A 6 mm-es tengelyű PIHER potméterek megfelelnek, a NYÁK is azokhoz lett tervezve. A forgatógombokból is a műanyag kivitelűek a kedvezőek. Ha a LED-et beépítjük és az egy előlapra kerül, műanyag foglalattal szereljük, főleg ha az előlap fémből készült.
A mechanikai felfogatás a beépítés helyén a következő volt: Az erősáramú szekrényen készített 2 db függőleges elrendezésű furatba lettek fogatva a potenciométerek. Az élére állítva szerelt panelt így P1-P2 tartja, nem szükségesek külön felfogató szerelvények.
A vízelzáró szelep automata mosógépekben használatos kivitelű, kis áramfelvételű volt. Nincs akadálya akár 1 A áramú eszközt kapcsolni a vezérlővel, azt még elviseli a hűtés nélküli tirisztor.
folia.png (A nyomtatott áramkör fólia oldala, mérete: 53,5 mm x 68,5 mm.)