АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ УТЮГА
Одним из наиболее реальных источников пожара является оставленный включенным утюг. Все это знают и все за этим следят, но, в определенный момент это превращается в навязчивую идею. Даже если вы сегодня и не пользовались утюгом, все равно, уже находясь на значительном расстоянии от дома вы нервно пытаетесь вспомнить - выключили ли вы утюг или нет, или вообще не включали. Это может испортить любой прекрасный день. В журнале "Схемотехника" (№5 за 2004г.) мне попалась на глаза статья, где предлагалось собрать таймер, выключающий утюг, и установить его непосредственно в ручку утюга. Идея хорошая, в том смысле, что таймер спустя некоторое время автоматически отключает утюг, но мне непонравилось то, что такое мощное устройство как выключатель утюга приходится делать очень миниатюрным и устанавливать в корпус прибора, который сам очень сильно нагревается. Все это приводит к различным компромиссам, которые снижают надежность устройства. Миниатюрность и жесткий тепловой режим плохо сочетается с большой мощностью, тем более в обычном утюге не предусмотрено специального отсека для электронного блока, а тут еще и резервуар для воды для отпаривания. Так, что и миниатюрность, и влажность и нагрев, - все это неблагоприятные факторы для самодельной электроники. Как бы, сам таймер не стал
источником пожара.
Поэтому решено было сделать все по-другому. Таймер "изгнать" из утюга и расположить его в отдельном блоке, через который, как через удлинитель, подключать утюг к сети.
Тем более, что сетевая розетка редко находится в удобном для глажки месте, а сетевые шнуры большинства современных утюгов не слишком длинны.
Теперь таймер может быть собран в достаточно просторном корпусе, можно выбрать наиболее доступные, удобные и надежные детали. Принципиальная схема таймера показана на рисунке.

Таймер задает интервал времени, примерно, 20-25 минут. Работают с устройством следующим образом. Утюг включают в розетку "Утюг". Затем, нажимают кнопку S2 и удерживают её нажатой 1-2 секунды, затем отпускают. Загорается лампа Н1 и подается питание на утюг. Спустя 16-20 минут загорается лампа Н2. Это значит, что еще через 5-7 минут произойдет отключение от электросети утюга и всего устройства. Если этого не нужно, а требуется чтобы утюг работал дольше, нужно нажать и отпустить кнопку S1. При этом, погаснет Н2 и отсчет времени начнется снова. Если в течение 5-7 минут после зажигания лампы Н2 кнопку S1 не нажать, то спустя это время утюг и сам автоматический выключатель полностью отключится от электросети. Хочу обратить внимание на этот положительный момент, - поскольку с отключением утюга происходит и отключение всей схемы от сети, то не возникает опасности самопроизвольного включения утюга, которое может иметь место из-за ошибки схемы из-закаких-то помех по сети или из-за пробоя в каком-то полупроводниковом элементе. Схема механически отключилась от сети вместе с утюгом, и включить её (и утюг) можно только механически (нажав кнопку S2).
Теперь подробнее о работе схемы. Таймер состоит из многоразрядного счетчика D2 и мультивибратора на элементах D1.1-D1.2. Мультивибратор генерирует импульсы частотой около 1-2 Гц. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика D2.
В момент включения питания (кнопкой 82) происходит установка счетчика D2 в нулевое состояние при помощи цепи C3-R3. На выходах счетчика устанавливаются нули, что приводит к появлению на выходе элемента D1.3 логической единицы. Эта единица открывает ключ на транзисторах VT2 и VT3, который подает ток на обмотку реле Р1. Контакты реле замыкаются и дублируют кнопку S2. Все это происходит быстро - не более 1 секунды. Теперь кнопку S2 можно отпустить. Счетчик D2 будет считать поступающие на его вход импульсы и, примерно, через 16 минут на его выводе 1 появится логическая единица. Это приведет к открыванию транзистора VT1 и зажиганию лампы Н2. Но отключения утюга не произойдет, потому что, единица будет поступать только на один из входов элемента D1.3.
Если теперь нажать на кнопку S1, то счетчик вернется в нулевое положение, лампа Н1 погаснет и счет импульсов начнется снова, с нуля. Если же, кнопку S1 не нажать, то счетчик D2 продолжит подсчет импульсов и через некоторое' время (примерно 5 минут) установится в такое положение, что на его выводе 14 возникнет логическая единица. Теперь, единицы поступят на оба входа элемента D1.3 и он изменит свое состояние. Ноль на его выходе закроет транзисторный ключ на VT2 и VT3, реле выключится и отключит питание как от утюга, так и от первичной обмотки трансформатора питания таймера (Т1). Лампа Н1 погаснет.
Если теперь снова нужно включить утюг, придется нажимать S2.
Теперь о деталях. Трансформатор питания взят готовый, китайский, на выходной ток 400mA, с двумя вторичными обмотками по 9V, из которых используется только одна. Выпрямительный мост можно заменить диодным. Лампы Н1 и Н2 сигнальные лампочки на 13,5V x 0.12A. Можно использовать микролампочки для приборной панели автомобиля или аналогичные. Важно чтобы ток был не более 0.15А. Реле Р1 - автомобильное четырехконтактное реле 90.3747. С таким реле можно коммутировать нагрузку мощностью до 2000W (при сети 220V). Кнопка S1 - обычная миниатюрная типа МК-1. Конопка S2 - мощная
приборная (можно использовать мощную звонковую кнопку или переделать клавишный сетевой выключатель в кнопку).
Микросхемы "К56Г можно заменить аналогами серий "КР561" "К564", "564", "КА561", "ЭКР561", "К1561" или импортными аналогами. Транзисторы КТ815 можно заменить на КТ817, КТ807. Транзистор КТ503 - на КТ604, КТ602, КТ815.
Конструкция такая. Все детали устройства размещаются в фанерном коробе размерами 200x80x70 мм. На верхней доске короба установлена обычная сетевая розетка для подключения утюга, а так же, кнопки S1, S2 и две лампочки в цилиндрических приборных блендах красного (Н2) и зеленого (Н1) цвета. Все детали установлены внутри короба. Трансформатор и реле закреплены шурупами при помощи своих крепежных элементов. Все остальные детали крепятся "на клею" (клей "Момент-IM"). Монтаж - объемный. Навесные элементы паяются прямо на выводы микросхем, другие монтажные соединения выполнены тонким монтажным проводом.
После налаживания фанерный короб собирается на шурупах (саморезах по дереву) и клею. Под шурупы нужно предварительно просверлить отверстия, примерно, в два раза меньшие диаметра шурупа (иначе, при завинчивании фанера треснет).
Налаживание заключается в подборе сопротивления резистора R2 таким, чтобы получить желаемую выдержку времени.
Чтобы не возникло самовозбуждение от броска тока, вызванного выключением реле, можно между базой VT2 и минусом питания включить конденсатор емкостью 10-50 мкФ.
Один совет - при включении питания кнопкой S2 не нужно её резко нажимать и бросать, подержите её нажатой хотя-бы одну секунду, а затем отпустите. Дело в том, что С2 должен зарядиться до напряжения питания микросхем, а он имеет большую емкость.
Схему можно упростить, если исключить кнопку S1, а так же, транзистор VT1 и лампу Н2. Но в этом случае, утюг будет выключаться без предупреждения. Увидев, что погасла Н1 нужно будет снова нажать S2. Но это нужно будет сделать не сразу-же после погасания Н1, а не раньше чем через секунду-две.
Каравкин В.
Литература:
1. Каравкин В. Таймер выключения телевизора, ж. Радиоконструктор 05-2003, с.28-30.
2. Каравкин В. Автоматический выключатель паяльника. ж.Радиоконструктор 01-2004,
с. 28-29.