Дергалев И.Д. Таймер для вентиляции в туалетной комнате

Для ускорения удаления запахов обычно используют электровентиляторы, устанавливаемые в вентиляционный канал. Чаще всего схема простая, и состоит из вентилятора и механического выключателя питания. Чтобы проветрить помещение нужно вентилятор включить, а потом выключить. Это не всегда удобно. Желательно чтобы вентилятор сам выключался спустя некоторое время, например, 10-12 минут будет вполне достаточно для стандартной туалетной комнаты. В то же время, желательно чтобы кроме таймерного режима выключения был и обычный режим ручного управления, когда вентилятор включают и выключают обычным выключателем.

В интернете, а также на страницах радиолюбительских журналов публиковались описания таймеров такого назначения, но одни были сделаны на основе микроконтроллера, другие на основе двоичных счетчиков вроде CD4060 или К561ИЕ16. Конечно это правильный и современный подход, но микроконтроллер нужно программировать, а нужный счетчик не всегда возможно приобрести. При том, что решить данную проблему можно с помощью очень простой схемы, построенной на основе доступной ИМС малой степени интеграции.

Схема таймера

В данном случае, это микросхема К561ТЛ1 (или импортный аналог 4093), представляющая собой набор из четырех элементов 2И-НЕ с эффектом триггера Шмитта. Впрочем, данная схема будет работать и если использовать ИМС без триггерного эффекта, такую как К561ЛА7 (4011).
Время задается RC-цепью R1-C1. Его можно корректировать в любую сторону подбором сопротивления R1 (и подбором емкости С1 тоже можно).
Для запуска реле времени служит кнопка S1, это кнопка без фиксации. При нажатии её, она замыкает обкладки конденсатора С1 между собой и таким образом разряжает его. При этом напряжение на входах D1.1 падает до нуля, а на выходе D1.3 будет логическая единица. Напряжение с выхода D1.3 через резистор R3 поступает на базу транзистора VT1 и открывает его. Реле К1 включает вентилятор.

После отпускания кнопки S1 начинается заряд С1 через R1, и в зависимости от величин С1 и R1 напряжение на С1 через некоторое время достигает порога переключения элемента D1.1. При этом на выходе D1.3 устанавливается логический ноль, транзистор VT1 закрывается и реле К1 выключает вентилятор.

Так работает таймер. Если нужно управлять вентилятором вручную, пользуются выключателем S2. Когда он выключен на вывод 9 D1.3 поступает напряжение логической единицы через резистор R2, и элемент D1.3 работает как инвертор. При включенном S2 на вывод 9 поступает ноль через S2 и на его выходе - логическая единица, реле включает вентилятор.

Источником питания служит недорогой сетевой блок питания для зарядки или питания USB-устройств от электросети. Его выходное напряжение 5V.

Реле К1 - BS-115C с обмоткой на 5V. Реле можно использовать и с обмоткой на другое напряжение, например, на 12V, но тогда и напряжение питания нужно поднять до 12V. Вообще, напряжение питания может быть от 5 до 15V, но таким как напряжение обмотки реле.

Печатная плата таймера с расположением деталей

Монтаж выполнен на печатной плате, показанной на рисунке 2.


Плату можно установить в один корпус с кнопками, или кнопки вынести в отдельный корпус, соединив его с платой трехпроводным кабелем (общий минус и точки подключения кнопок). S1 - кнопка без фиксации, зеленого цвета. S2 - аналогичная по типу кнопка, но с фиксацией нажатого положения, красного цвета.

Использование реле и источника питания с трансформатором (импульсным или силовым) обеспечивает гальваническую развязку кнопок от электросети, что хорошо в смысле безопасности в помещении с повышенной влажностью.

Дергалев И.Д. Журнал "Радиоконструктор" №12 стр.31-2015г.