В ряде случаев периодический режим работы нагрузки может повысить эффективность использования оборудования, обеспечить его безопасный и долговременный режим работы. Пример устройства, работающего в таком режиме - бытовой холодильник, который периодически выключается. В отличие от холодильника в этой схеме продолжительность работы и паузы не зависит от термодатчиков, а устанавливается вручную с помощью двух переменных резисторов, шкалы которых оцифрованы в единицах времени.
Продолжительность работы и паузы можно установить независимо друг от друга, в пределах от 15 секунд до 26 минут.
Схема представляет собой ставшую уже типовой, схему таймера на счетчике К561ИЕ16 и мультивибраторе, отличающуюся тем, что в ней работает два мультивибратора, с независимой установкой частот. Продолжительность паузы зависит от частоты импульсов мультивибратора D1.1-D1.2, а продолжительность работы - от частоты мультивибратора на элементах D1.3-D1.4. Объединены мультивибраторы элементом D2.2, через который импульсы поступают на счетный вход D3.
В момент включения питания цепь R11-C3 устанавливает счетчик D3 в нулевое состояние. В этом состоянии на его старшем выходе (как и на всех остальных выходах) присутствует логический ноль. Поэтому, на вывод 6 D1.2 поступает единица, которая блокирует мультивибратор D1.1-D1.2. А на вывод 8 D1.4 поступает ноль, и мультивибратор D1 3-D1.4 работает. Импульсы с его выхода через D2.2 проходят на вход С счетчика D3.
В то же время, единица с выхода D2.4 через переключатель S1 поступает на базу транзистора VT1, открывает его. Открывается оптопара U1, которая, в свою очередь, открывает симистор VS1, через который поступает питание на нагрузку. Начался период работы. Он продолжается до тех пор, пока на счетчик D3 не поступит 8192 импульса.
В этот момент на выходе 8192 (вывод 3 D3) появляется единица. Нагрузка выключается, мультивибратор D1.3-D1.4 блокируется, но запускается мультивибратор D1.1-D1.2. Теперь на вход счетчика D3 поступают импульсы с этого мультивибратора. Началась пауза. Она будет длиться пока на вход счетчика не поступит еще 8192 импульса. Затем процесс повторится.
И так, периоды пауз и работы состоят из одного и того же количества импульсов - 8192-х, но частоты, с которыми следуют эти импульсы различны (зависят от положения ручек переменных резисторов), поэтому, продолжительность периодов паузы и работы может существенно различаться.
Переключатель S1 позволяет сменить режим работы на обратный. Если его переключить в противоположное, показанному на схеме положение, то в паузах нагрузка будет работать, а в работах - отдыхать. Соответственно, меняется функциональное назначение переменных резисторов R3 и R6. Это может потребоваться в том случае, если нужно начать работу именно с паузы. То есть, оборудование первый раз должно включиться не сразу после подачи питания, а через некоторое время, установленное резистором R6.
В обычном режиме S1 должен быть включен как на схеме (при этом - R3 "пауза", a R6 "работа").
Источник питания логической части построен по безтрансформаторной схеме. Переменное напряжение электросети выпрямляется однополупериодным выпрямителем на диоде VD3 и поступает на параметрический стабилизатор R10-R12-VD1-VD2-C4. Здесь используются два резистора и два стабилитрона. Это сделано с целью повышения надежности устройства.
Больное место аналогичных источников питания в том, что при выходе из строя стабилитрона (при его обрыве) на схему подается повышенное напряжение, которое, при выключенной нагрузке (при паузе) может достигнуть величины, близкой к напряжению сети. Это выводит из строя практически всю логику. Наличие двух стабилитронов существенно снижает этот риск. А два резистора (R10 и R12) снижают риск пробоя напряжения сети по корпусу резистора.
Схема выходного каскада и источника питания, естественно, может быть изменена согласно конкретным требованиям. Например, в случае необходимости полной гальванической развязки с электросетью, источник питания логики можно сделать на маломощном силовом трансформаторе, или по импульсной схеме с импульсным трансформатором. А если форма синусоиды напряжения, подаваемого на нагрузку не должна искажаться, как это бывает при прохождении через симистор, - можно выход сделать на электромагнитном реле.
Схема собрана на макетной печатной плате с шагом металлизированных дыр 2,5 мм. Правильно собранная схема, из исправных деталей, в налаживании не нуждается. Может потребоваться установка интервалов регулировки временных периодов, - подбором сопротивления R2, R4, R3, R6 или конденсаторов С1 и С2.