C005 в таймере отключения колонки

Однажды на почту сайта пришло письмо от Ромы (так он представился) с таким вопросом: — У меня есть маленькая аудиомагнитола Supra PAS-3909. Я слушаю на ней аудиокниги, таймер нужен, чтоб она выключалась через полчаса, если усну вечером. Хочу применить интегральный таймер C005 — Если замкнуть выв. 1 и 2, на 4 подать плюс, но минус не подавать. То будет ли между 3 выводом и минусом напряжение?

Первая мысль была: — А зачем?

Потом подумал, и понял, что Рома хочет управлять таймером по минусу. Собрал схему на макетке: 1 и 2 выв. вместе и через выключенный выключатель, к 3 выв. подпаял резистор 100 кОм и параллельно ему вольтметр, на 4 выв. (+) питания. Вот результаты, при напряжении питания 5 В (и 3,3 В).
Итак:
подал 5 В (3,3 В) на 4 выв. — на 3 выв. появилось напряжение 2,97 В (1,57 В); 1 и 2 выв. подключил к минусу — на 3 выв. напряжение упало до 0 В (0 В); по прошествии установленного времени таймера на 3 выв. появилось напряжение 4,73 В (3,06 В). При отключении 1 и 2 выв. от к минуса на 3 выв. появилось напряжение 2,97 В (1,57 В).

Я пошёл чуточку дальше в измерениях и полностью отключил выв. 1. Вот результаты, при напряжении питания 5 В (и 3,3 В).
Итак:
подал 5 В (3,3 В) на 4 выв. — на 3 выв. появилось напряжение 3,4 В (2,0 В), правда пару секунд оно «попрыгало» между 3,3 и 3,7 В (1,8 и 2,2 В); 2 выв. подключил к минусу — на 3 выв. напряжение упало до 0,88 В (0,82 В); по прошествии установленного времени таймера на 3 выв. появилось напряжение 4,68 В (2,97 В). При отключении 2 выв. от к минуса на 3 выв. появилось напряжение 3,4 В (2,0 В). Вот схемы проведённых экспериментов:

Схемы экспериментальные
Экспериментальные схемы

Вначале я предложил Роме схемы на биполярных транзисторах, в двух вариантах:

Ключ на биполярных транзисторах в таймере отключения колонки
Таймер отключения колонки с ключом на биполярных транзисторах

Когда Рома пытался подобрать мощный полупроводниковый ключ, то везде натыкался на падение напряжения на последнем, что отрицательно сказывалось на работоспособности устройства. Я предложил использовать мощные полевые транзисторы:

 Ключ на полевом транзисторе в таймере отключения колонки
Таймер отключения колонки с ключом на полевом транзисторе

Чтобы «падало» меньше надо поставить мощный полевой N-E-MOS транзистор с изолированным затвором. Его нужно правильно подобрать (или выбрать). Самое простое, это выпаять подобный из «Контроллер заряда и защиты PCM-BMS 3S 25A 12,6V для 3-х Li-ion аккум.18650» или из контроллера в батареях ноутбуков (практически любой). Так же можно посмотреть на неисправных материнских платах из стационарных компьютеров, или из полевых ключей Li-ion батарей мобильных телефонов. Или купите в радиомагазине, но его нужно правильно выбрать. Как это делать? Нужно взять мультиметр с питанием 3 вольта, у меня ZOTEK VC921. Установить его на предел прозвонки полупроводников (там диод нарисован) и далее промерять выбранные транзисторы.

Внимание! Не всяким прибором можно измерять транзисторы. На щупах при прозвонке должно быть напряжение, не ниже 3 вольт. Это можно измерить другим мультиметром. К примеру, на другом моём мультиметре на выходе 2,2 вольта, а это мало. В идеале, напряжение прозвонки, должно соответствовать рабочему напряжению.

Щупом «минус» становитесь на исток, а щупом «плюс» дотрагиваетесь до стока — должно показать обрыв, если нет обрыва, то транзистор или открыт, или не той структуры. Чтобы транзистор закрыть нужно Щ»-» стать на затвор, а Щ»+» на исток. Если, вернувшись к прежним измерениям между стоком и истоком (в правильной полярности) будет обрыв, а в обратной полярности 0,6 вольта (на индикаторе мультиметра покажет падение напряжения на паразитном диоде), то транзистор закрыт. Теперь дотронувшись Щ»-» к истоку, а Щ»+» к затвору, мы откроем транзистор. Перенеся Щ»+» к истоку, мы увидим какое падение напряжения будет на переходе сток-исток. В идеале меньше 0,1 Вольта. Вот такой и нужно установить в схему. Можно запараллелить парочку или больше, а может и радиатор потребуется. Я у себя просмотрел все транзисторы, которые имеются в наличии и вот какие результаты. Падение напряжения 0,002 вольта (меньше мой прибор не меряет) у 06N03LA, 09N03LA, 50N02, 60N03, 60T03GH, 70T03GH. На порядок выше падение (примерно 0,02 вольта) у IRF630, IRF634A, IRF634B, IRF740. Ещё выше (0,2 вольта) у IRF630B, IRFS630B, IRF730B. Поэтому нужно выбирать из первой группы. Ещё посмотрите состояние контактов в вашем, вновь установленном переключателе. Они должны иметь очень низкое сопротивление, а ещё лучше запараллелить несколько групп контактов.

Далее Рома пришёл к выводу, что только простое мини реле с переходным сопротивлением контактов в 100 мОм решит его проблему. Реле и все недостающие детали были заказаны на Алиэкспрессе.

Со временем Рома прислал сообщение, что всё у него получилось и схему:

Схемы таймеров Ромы и моя
Схемы таймеров Ромы и моя в другом исполнении присоединения к батарее

Какая простая и изящная схема получилась у Ромы, и пояснять её не вижу смысла. Дорисовал ещё одну, в другом исполнении присоединения к батарее.

Фото переключателя установленного на корпусе
Фото установки переключателя на корпус

Литература:

Даташит на реле — https://omronfs.omron.com/en_US/ecb/products/pdf/en-g6k.pdf