Mikrohullámú sütő mechanikus időzítőjének (timer) helyettesítése

Beszeretnék mutatni egy érdekes kis kapcsolást, egy mikrohullámú sütő tönkrement mechanikus időzítőkapcsolójának helyettesítésére. Mivel nagy mikróról van szó (27 literes), és ragaszkodtam a mechanikushoz, ekkorát nehéz beszerezni. Próbáltam megvenni egy ugyanolyan vezérlőegységet, de kb. 15000 Ft-ba került volna, ami meg olcsóbb volt, az még 3 hónap után sem érkezett meg. Így hát úgy döntöttem csinálok magam egy időzítő kapcsolót.

VIGYÁZAT: MAGASFESZÜLTSÉG, ÉLETVESZÉLYES, CSAK SAJÁT FELELŐSSÉGRE!
Hogy is kezdődött?

Közel 20 év után és pár ezer kapcsolás után, így néztek ki az időzítő belső kapcsoló kontaktjai. Teljesen szétégve és teljesen elfogyva.

Mikroprocesszoros nem jött számításba mivel nincs ehhez fejlesztőkörnyezetem, és semmilyen hardverem hozzá, így maradtam az egyszerű időzítők mellet. Itt valamilyen timer IC vagy valamilyen számláló IC közül kellett választani, és mivel a számláló IC-nél kapcsolókkal lehet váltani az időalapot, és nem akartam komplikálni az előlapot sem, így hát maradt a régi jó NE555. Mielőtt bármibe fogtam volna egy még üzemképes mikrót teszteltem, hogy az hogyan végzi a munkáját. Egy szintén keleti származású mikró idődiagramja:

Az elképzelés szerint a következő idődiagramot kell hogy megvalósítjuk: A dolgozik nem dolgozik, az a teljesítmény szabályzó, és valamilyen PWM-nek (pulse width modulation) kellene lennie. Az időszabályzó pedig meghatározza a mikro működési idejét.

A mikrók 1 perctől 35-45 percig dolgoznak. Itt a nagyon hosszú idő, és a széles időtartomány okoz gondot, és még az is, hogy ne legyen hőmérséklet függő. Kis keresgélés után találtam egyet a neten.

A hosszú időzítés miatt kellet a Q1 tranzisztor áramgenerátoros kapcsolásban, így mindig ugyanazzal az árammal tölti a kondenzátorokat. Mivel nagyon kicsi áramokról van szó ezért szükséges a CMOS kivitelezésű 555. A kondenzátorok töltési folyamatát nem lehet voltmérővel kísérni mivel ezeknek a belső ellenállása is befolyásolja a kondenzátorok töltőáramát.

Fontos szempont volt még a hosszú idő mellett hogy a rövidebb időket pontosabban be lehessen állítani, a POT2 logaritmikus (vagyis valójában exponenciális). Az ilyen potenciométer segítségével a rövidebb intervallumok pontosabban állíthatók be, még a hosszabbak már nem olyan pontosan, mert majdnem mindegy, hogy 22 vagy 25 percig fő az a valami.

Mivel úgy emlékeztem, hogy a régi mikro egy kis szünetet tart még a legerősebb fokozaton is, és ez kb. 5s, hogy a magnetron hűlni tudjon, ez nálam a trigger, ami kb. 35s van állítva és az 556 IC egy astabil kapcsolása.

Az utolsó 555-tel van előállítva a PWM. Itt a legrövidebb intervallum úgy lett kiválasztva, hogy kb 5s legyen a legrövidebb idő, és a max. idő pedig kb 30s, ezt a TPOT2 és R15 segítségével sikerült kialakítani.

Az egész kapcsolási rajz úgy lett kifejlesztve, hogy az U1A határozza meg az egész eszköz működési idejét (időszabályzó), az U1b és az U2 pedig adják a PWM-et vagyis ezek alkotják a teljesítményszabályzót.

A kapcsolás fontos része, hogy az U1A 5-ös kimenete zárolja az egész működését. Köszönet az Elektrotanya tagjainak, hogy sikerült letölteni a mikro kapcsolási rajzát, ahol a TIMER S/W-t nálam az U1A 5-ös kimenete vezérli, még a teljesítmény kapcsoló a VPC S/W, amit a régi gépen a TIMER-MOTOR kapcsolója vezérelt azt most a U2 3-as kimenete vezérel természetesen ezt mind egy jelfogón keresztül.

Az teljes kapcsolási rajz a következő.

Az S2 nyomógomb a MR (master reset), és ezt minden egyes indításkor be kell nyomni, hogy a kondenzátorokat leürítse. Az S1 pedig a START, amivel indítjuk a főzési folyamatot. A K2 mindaddig be van húzva még tart a főzés, a K1 pedig a teljesítmény jelfogó amely a POT1 állapotától függően van bekapcsolva hosszabb vagy rövidebb ideig (szaggatott jelforma). A nyomtatott áramkör kinézete természetesen a helytől függ, ami a következő módon lett kialakítva. Itt is olyanok voltak a követelmények, amit egyszerű, mezei pákával meg lehet forrasztani. A nyák elkészítésénél a klasszikus egyoldalú nyomtatott lemez lett kérve, mert ez semmilyen nagyobb anyagi és technikai forrást nem követelt.

A beültetési rajz:

A kezdetek még tesztelési fázisban:

A kész panel:

Beszerelve:

Maga a mikrosütő elölről:

Irodalom:
1. https://elektrotanya.com
2. http://en.wikipedia.org/wiki/555_timer_IC
3. http://www.hobbielektronika.hu/cikkek/idozitok_epitese_555-el.html?pg=2
4. http://www.st.com/st-webui/static/active/en/resource/technical/document/...