Releu de timp de bricolaj: trecerea în revistă a 3 opțiuni de casă

Puteți activa și dezactiva aparatele electrocasnice fără prezența și participarea utilizatorului. Majoritatea modelelor produse în aceste zile sunt echipate cu un releu de timp pentru pornire/oprire automată.

Ce să faci dacă vrei să gestionezi echipamentele învechite în același mod? Aveți răbdare, luați sfatul nostru și faceți o ștafetă de timp cu propriile mâini - credeți-mă, acest produs de casă își va găsi aplicație în gospodărie.

Suntem gata să vă ajutăm să implementați o idee interesantă și să vă încercăm să deveniți un inginer electrician independent. Pentru tine, am găsit și sistematizat toate informațiile valoroase despre opțiunile și metodele de realizare a releelor. Utilizarea informațiilor furnizate va asigura o asamblare ușoară și o performanță excelentă a dispozitivului.

Articolul propus spre studiu examinează în detaliu versiunile auto-realizate ale dispozitivului care au fost testate în practică. Informațiile se bazează pe experiența meșterilor pasionați de electrotehnică și cerințele reglementărilor.

Domeniul de aplicare al releului de timp

Omul a căutat întotdeauna să-și facă viața mai ușoară introducând diverse dispozitive în viața de zi cu zi. Odată cu apariția echipamentelor bazate pe motoare electrice, a apărut întrebarea cu privire la echiparea acestuia cu un cronometru care să controleze automat acest echipament.

Porniți-l pentru o perioadă specificată - și puteți merge să faceți alte lucruri. Unitatea se va opri după perioada stabilită. Pentru o astfel de automatizare, era necesar un releu cu funcție de cronometru automat.

Un exemplu clasic al dispozitivului în cauză este într-un releu într-o mașină de spălat veche în stil sovietic. Pe corpul său era un mâner cu mai multe diviziuni. Am setat modul dorit, iar tamburul se rotește timp de 5-10 minute până când ceasul din interior ajunge la zero.

Releul electromagnetic de timp este de dimensiuni mici, consumă puțină energie electrică, nu are părți mobile care se pot rupe și este durabil

Astăzi releu de timp instalat în diverse echipamente:

• cuptoare cu microunde, cuptoare și alte aparate de uz casnic;
• guri de aerisire;
• sisteme automate de udare;
• control automat al luminii.

În cele mai multe cazuri, dispozitivul este realizat pe baza unui microcontroler, care controlează simultan toate celelalte moduri de funcționare ale echipamentelor automate. Este mai ieftin pentru producator. Nu este nevoie să cheltuiți bani pe mai multe dispozitive separate responsabile pentru un singur lucru.

În funcție de tipul de element de la ieșire, releele de timp sunt clasificate în trei tipuri:

• releu - sarcina este conectată printr-un „contact uscat”;
• triac;
• tiristor.

Prima opțiune este cea mai fiabilă și mai rezistentă la supratensiunile rețelei. Un dispozitiv cu tiristor de comutare la ieșire trebuie utilizat numai dacă sarcina conectată este insensibilă la forma tensiunii de alimentare.

Pentru a vă face propriul releu de timp, puteți utiliza și un microcontroler. Cu toate acestea, produsele de casă sunt făcute în principal pentru lucruri simple și condiții de muncă. Un controler programabil scump într-o astfel de situație este o risipă de bani.

Există circuite mult mai simple și mai ieftine bazate pe tranzistori și condensatori. În plus, există mai multe opțiuni; există o mulțime de alegere pentru nevoile dumneavoastră specifice.

Scheme ale diverselor produse de casă

Toate opțiunile propuse pentru realizarea releelor ​​de timp cu propriile mâini se bazează pe principiul pornirii unei viteze de expunere stabilite. În primul rând, un cronometru este pornit cu un interval de timp și numărătoare inversă specificate.

Dispozitivul extern conectat la acesta începe să funcționeze - motorul electric sau lumina se aprinde.Și apoi, când se atinge zero, releul emite un semnal pentru a opri această sarcină sau întrerupe curentul.

Opțiunea #1: cea mai simplă cu tranzistori

Circuitele bazate pe tranzistori sunt cele mai ușor de implementat. Cel mai simplu dintre ele include doar opt elemente. Nici măcar nu aveți nevoie de o placă pentru a le conecta; totul poate fi lipit fără ea. Un releu similar este adesea realizat pentru a conecta iluminatul prin el. Am apăsat butonul și lumina a rămas aprinsă câteva minute, apoi s-a stins singură.

Pentru a alimenta acest circuit, sunt necesare baterii de 9 volți sau baterii de 12 volți, iar un astfel de releu poate fi alimentat și de la tensiune alternativă de 220 V folosind un convertor la 12 V constantă (+)

Pentru a asambla acest releu de timp de casă, veți avea nevoie de:

• o pereche de rezistențe (100 Ohm și 2,2 mOhm);
• tranzistor bipolar KT937A (sau analog);
• releu de comutare a sarcinii;
• Rezistor variabil de 820 Ohm (pentru reglarea intervalului de timp);
• condensator 3300 µF și 25 V;
• dioda redresoare KD105B;
• comutați pentru a începe numărarea.

Întârzierea în acest releu temporizator apare din cauza încărcării condensatorului la nivelul de putere al comutatorului tranzistorului. În timp ce C1 se încarcă la 9–12 V, cheia din VT1 rămâne deschisă. Sarcina externă este alimentată (lumina este aprinsă).

După un timp, care depinde de valoarea setată pe R1, tranzistorul VT1 se închide. Releul K1 este în cele din urmă dezactivat și sarcina este deconectată de la tensiune.

Timpul de încărcare al condensatorului C1 este determinat de produsul dintre capacitatea sa și rezistența totală a circuitului de încărcare (R1 și R2). Mai mult, prima dintre aceste rezistențe este fixă, iar a doua este reglabilă pentru a seta un interval specific.

Parametrii de sincronizare pentru releul asamblat sunt selectați experimental prin setarea diferitelor valori pe R1.Pentru a facilita setarea ulterioară a timpului necesar, pe carcasă trebuie făcute marcaje cu poziționarea minutelor.

Specificarea unei formule pentru calcularea întârzierilor de ieșire pentru o astfel de schemă este problematică. Depinde mult de parametrii unui anumit tranzistor și ai altor elemente.

Releul este adus în poziția inițială prin comutarea S1 înapoi. Condensatorul se închide la R2 și se descarcă. După ce S1 este pornit din nou, ciclul începe din nou.

Un tranzistor poate fi înlocuit cu un circuit dintr-o pereche de altele similare, ceea ce va crește doar stabilitatea releului de timp asamblat (+)

Într-un circuit cu două tranzistoare, primul este implicat în reglarea și controlul pauzei de timp. Iar a doua este o cheie electronică pentru pornirea și oprirea alimentării la sarcina externă.

În versiunea cu circuit dublu, una dintre tastele B1 „pornește cronometrul” și pornește sarcina, iar al doilea B2 o oprește (+)

Cel mai dificil lucru în această modificare este să selectați cu exactitate rezistența R3. Ar trebui să fie astfel încât releul să se închidă numai atunci când este furnizat un semnal de la B2. În acest caz, pornirea inversă a sarcinii trebuie să aibă loc numai atunci când B1 este declanșat. Va trebui selectat experimental.

Pentru a crește intervalul de întârziere al releului de timp, KT937A poate fi înlocuit cu un tranzistor cu efect de câmp de poartă izolată (de exemplu, 2N7000) (+)

Acest tip de tranzistor are un curent de poartă foarte scăzut. Dacă înfășurarea rezistenței din comutatorul releului de comandă este selectată pentru a fi mare (zeci de ohmi și MOhmi), atunci intervalul de oprire poate fi mărit la câteva ore. Mai mult, de cele mai multe ori releul temporizatorului nu consumă practic nicio energie.

Modul activ din acesta începe în ultima treime a acestui interval. Dacă radioul este conectat printr-o baterie obișnuită, acesta va dura foarte mult timp.

Opțiunea #2: pe bază de cip

Circuitele tranzistoare au două dezavantaje principale. Este dificil de calculat timpul de întârziere pentru ele, iar condensatorul trebuie să fie descărcat înainte de următoarea pornire. Utilizarea microcircuitelor elimină aceste dezavantaje, dar complică dispozitivul.

Cu toate acestea, dacă aveți chiar și abilități și cunoștințe minime în inginerie electrică, nu este dificil să faceți un astfel de releu de timp cu propriile mâini.

Dacă este necesară o întârziere în intervalul de la zece minute la o oră, atunci cel mai bine este să înlocuiți tranzistorul cu un microcircuit din seria TL431 (+)

Pragul de deschidere al TL431 este mai stabil datorită prezenței unei surse de tensiune de referință în interior. În plus, comutarea acestuia necesită o tensiune mult mai mare. La maxim, prin creșterea valorii lui R2, acesta poate fi ridicat la 30 V.

Condensatorul va dura mult timp pentru a se încărca la astfel de valori. În plus, conectarea C1 la rezistența pentru descărcare are loc în acest caz automat. Nu este nevoie să apăsați suplimentar SB1 aici.

O altă opțiune este să utilizați „temporizatorul integral” NE555. În acest caz, întârzierea este determinată și de parametrii celor două rezistențe (R2 și R4) și ai condensatorului (C1).

Releul este „oprit” prin comutarea din nou a tranzistorului. Numai închiderea sa aici este efectuată de un semnal de la ieșirea microcircuitului, când numără invers secundele necesare.

„Cronometrul” bazat pe microcircuitul NE555 repetă în mare măsură versiunea clasică pe un singur tranzistor, dar intervalul de întârziere aici este setat mai precis (de la 1 secundă la câteva minute și ore) (+)

Există mult mai puține false pozitive atunci când se utilizează microcircuite decât atunci când se folosesc tranzistori. În acest caz, curenții sunt controlați mai strâns, tranzistorul se deschide și se închide exact atunci când este necesar.

O altă versiune clasică de microcircuit a releului de timp se bazează pe KR512PS10. În acest caz, atunci când alimentarea este pornită, circuitul R1C1 furnizează un impuls de resetare la intrarea microcircuitului, după care oscilatorul intern pornește în acesta. Frecvența de oprire (factor de divizare) a acestuia din urmă este stabilită de circuitul de reglare R2C2.

Numărul de impulsuri numărate este determinat prin comutarea celor cinci pini M01–M05 în diferite combinații. Timpul de întârziere poate fi setat de la 3 secunde la 30 de ore.

După numărarea numărului specificat de impulsuri, ieșirea microcircuitului Q1 este setată la un nivel ridicat, deschizând VT1. Ca urmare, releul K1 este declanșat și pornește sau oprește sarcina.

Schema de asamblare a unui releu de timp folosind microcircuitul KR512PS10 nu este complicată; resetarea la starea inițială într-un astfel de releu de timp are loc automat atunci când parametrii specificați sunt atinși prin conectarea picioarelor 10 (END) și 3 (ST) (+)

Există și mai multe circuite de releu de timp, bazate pe microcontrolere. Cu toate acestea, nu sunt potrivite pentru auto-asamblare. Aici apar dificultăți atât la lipire, cât și la programare. Variațiile cu tranzistori și microcircuite simple pentru uz casnic sunt destul de suficiente în marea majoritate a cazurilor.

Opțiunea #3: pentru alimentare la ieșire de 220 V

Toate circuitele de mai sus sunt proiectate pentru o tensiune de ieșire de 12 volți. Pentru a conecta o sarcină puternică la un releu de timp asamblat pe baza lor, este necesar la ieșire instalați un demaror magnetic. Pentru a controla motoare electrice sau alte echipamente electrice complexe cu putere crescută, va trebui să faceți acest lucru.

Cu toate acestea, pentru a regla iluminatul casnic, puteți asambla un releu bazat pe o punte de diode și un tiristor. Cu toate acestea, nu este recomandat să conectați altceva printr-un astfel de cronometru.Tiristorul trece prin el însuși doar partea pozitivă a undei sinusoidale a variabilelor de 220 de volți.

Aceasta nu este o problemă pentru un bec cu incandescență, un ventilator sau un element de încălzire, dar este posibil ca alte echipamente electrice să nu reziste și să se ardă.

Circuitul releului de timp cu un tiristor la ieșire și o punte de diode la intrare este proiectat să funcționeze în rețele de 220 V, dar are o serie de restricții privind tipul de sarcină conectată (+)

Pentru a asambla un astfel de cronometru pentru un bec, aveți nevoie de:

• rezistențele sunt constante la 4,3 MOhm (R1) și 200 Ohm (R2) plus reglabile la 1,5 kOhm (R3);
• patru diode cu un curent maxim peste 1 A și o tensiune inversă de 400 V;
• condensator de 0,47 µF;
• tiristor VT151 sau similar;
• intrerupator.

Acest releu-temporizator funcționează conform schemei generale pentru dispozitive similare, cu încărcare treptată a condensatorului. Când contactele sunt închise pe S1, C1 începe să se încarce.

În timpul acestui proces, tiristorul VS1 rămâne deschis. Ca urmare, sarcina L1 primește o tensiune de rețea de 220 V. După ce încărcarea C1 este finalizată, tiristorul se închide și întrerupe curentul, stingând lampa.

Întârzierea este ajustată prin setarea valorii pe R3 și selectând capacitatea condensatorului. Trebuie reținut că orice atingere a picioarelor goale ale tuturor elementelor utilizate poate duce la șoc electric. Toate sunt alimentate la 220 V.

Dacă nu doriți să experimentați și să asamblați singur un releu de timp, puteți alege opțiuni gata făcute pentru întrerupătoare și prize cu temporizator.

Mai multe detalii despre astfel de dispozitive sunt scrise în articolele:

1. Comutator cu temporizator de oprire: cum funcționează și ce tip este mai bine să alegeți
2. Priză cu temporizator: tipuri, principiu de funcționare + caracteristici de instalare

Concluzii și video util pe această temă

Înțelegerea structurii interne a unui releu de timp de la zero este adesea dificilă. Unora le lipsește cunoștințele, în timp ce altora le lipsește experiența. Pentru a vă facilita alegerea circuitului potrivit, am realizat o selecție de videoclipuri care descriu în detaliu toate nuanțele funcționării și asamblarii dispozitivului electronic în cauză.

Principiul de funcționare al elementelor releului de timp pe un comutator tranzistor:

Temporizator automat pe un tranzistor cu efect de câmp pentru o sarcină de 220 V:

Fabricarea pas cu pas a unui releu de întârziere cu propriile mâini:

Asamblarea unui releu de timp nu este prea dificilă - există mai multe scheme pentru implementarea acestei idei. Toate se bazează pe încărcarea treptată a unui condensator și deschiderea/închiderea unui tranzistor sau tiristor la ieșire.

Dacă aveți nevoie de un dispozitiv simplu, atunci este mai bine să luați un circuit tranzistor. Dar pentru a controla cu precizie timpul de întârziere, va trebui să lipiți una dintre opțiuni pe unul sau altul microcircuit.

Dacă aveți experiență în asamblarea unui astfel de dispozitiv, vă rugăm să împărtășiți informațiile cititorilor noștri. Lasă comentarii, atașează fotografii cu produsele tale de casă și participă la discuții. Blocul de comunicații este situat mai jos.