Časové relé Urob si sám: prehľad 3 domácich možností

Domáce spotrebiče môžete aktivovať a deaktivovať bez prítomnosti a účasti používateľa. Väčšina modelov vyrábaných v súčasnosti je vybavená časovým relé pre automatický štart/stop.

Čo robiť, ak chcete rovnakým spôsobom spravovať zastarané vybavenie? Buďte trpezliví, dajte na naše rady a urobte si časovú štafetu vlastnými rukami - verte, že tento domáci produkt nájde uplatnenie v domácnosti.

Sme pripravení pomôcť vám zrealizovať zaujímavý nápad a vyskúšať si, ako sa stať nezávislým elektrotechnikom. Našli sme pre vás a systematizovali všetky cenné informácie o možnostiach a spôsoboch výroby relé. Použitie poskytnutých informácií zabezpečí jednoduchú montáž a vynikajúci výkon zariadenia.

Článok navrhnutý na štúdium podrobne skúma samostatne vyrobené verzie zariadenia, ktoré boli testované v praxi. Informácie vychádzajú zo skúseností remeselníkov zapálených pre elektrotechniku ​​a požiadaviek predpisov.

Rozsah použitia časového relé

Človek sa vždy snažil uľahčiť si život zavádzaním rôznych zariadení do každodenného života. S príchodom zariadení na báze elektromotora vyvstala otázka o jeho vybavení časovačom, ktorý by toto zariadenie ovládal automaticky.

Zapnite ho na určený čas – a môžete ísť robiť iné veci. Jednotka sa po uplynutí nastaveného času sama vypne. Pre takúto automatizáciu bolo potrebné relé s funkciou automatického časovača.

Klasickým príkladom predmetného zariadenia je relé v starej práčke v sovietskom štýle. Na jeho tele bola rukoväť s niekoľkými deleniami. Nastavil som požadovaný režim a bubon sa točí 5–10 minút, kým vnútorné hodiny nedosiahnu nulu.

Elektromagnetické časové relé má malé rozmery, spotrebuje málo elektriny, nemá žiadne pohyblivé časti a je odolné

Dnes časové relé inštalované v rôznych zariadeniach:

• mikrovlnné rúry, rúry a iné domáce spotrebiče;
• výfukové ventilátory;
• automatické zavlažovacie systémy;
• automatické ovládanie osvetlenia.

Vo väčšine prípadov je zariadenie vyrobené na základe mikrokontroléra, ktorý súčasne riadi všetky ostatné prevádzkové režimy automatizovaného zariadenia. Pre výrobcu je to lacnejšie. Nie je potrebné míňať peniaze na niekoľko samostatných zariadení zodpovedných za jednu vec.

Na základe typu prvku na výstupe sú časové relé rozdelené do troch typov:

• relé - záťaž je pripojená cez „suchý kontakt“;
• triak;
• tyristor.

Prvá možnosť je najspoľahlivejšia a odolná voči sieťovým prepätiam. Zariadenie so spínacím tyristorom na výstupe by sa malo použiť len vtedy, ak pripojená záťaž nie je citlivá na tvar napájacieho napätia.

Na vytvorenie vlastného časového relé môžete použiť aj mikrokontrolér. Domáce produkty sa však vyrábajú najmä na jednoduché veci a pracovné podmienky. Drahý programovateľný regulátor je v takejto situácii vyhodené peniaze.

Existujú oveľa jednoduchšie a lacnejšie obvody založené na tranzistoroch a kondenzátoroch. Okrem toho existuje niekoľko možností; je z čoho vyberať pre vaše špecifické potreby.

Schémy rôznych domácich výrobkov

Všetky navrhované možnosti výroby časových relé vlastnými rukami sú založené na princípe spustenia nastavenej rýchlosti uzávierky. Najprv sa spustí časovač so zadaným časovým intervalom a odpočítavaním.

Externé zariadenie, ktoré je k nemu pripojené, začne pracovať - ​​zapne sa elektromotor alebo svetlo.A potom, keď sa dosiahne nula, relé vydá signál na vypnutie tejto záťaže alebo preruší prúd.

Možnosť #1: najjednoduchšia s tranzistormi

Najjednoduchšie sa implementujú obvody založené na tranzistoroch. Najjednoduchší z nich obsahuje iba osem prvkov. Na ich pripojenie nepotrebujete ani dosku, všetko sa dá spájkovať aj bez nej. Podobné relé sa často vyrába na pripojenie osvetlenia cez neho. Stlačil som tlačidlo a svetlo zostalo zapnuté niekoľko minút a potom sa samo zhaslo.

Na napájanie tohto obvodu sú potrebné 9V batérie alebo 12V batérie a takéto relé je možné napájať aj z 220V striedavého napätia pomocou meniča na 12V konštantné (+)

Na zostavenie tohto domáceho časového relé budete potrebovať:

• pár odporov (100 Ohm a 2,2 mOhm);
• bipolárny tranzistor KT937A (alebo analógový);
• relé spínania záťaže;
• 820 Ohm variabilný odpor (na nastavenie časového intervalu);
• kondenzátor 3300 µF a 25 V;
• usmerňovacia dióda KD105B;
• prepnutím spustíte počítanie.

Časové oneskorenie v tomto časovom relé nastáva v dôsledku nabíjania kondenzátora na úroveň výkonu tranzistorového spínača. Kým sa C1 nabíja na 9–12 V, kľúč vo VT1 zostáva otvorený. Externá záťaž je napájaná (kontrolka svieti).

Po určitom čase, ktorý závisí od nastavenej hodnoty na R1, sa tranzistor VT1 uzavrie. Relé K1 je nakoniec odpojené a záťaž je odpojená od napätia.

Doba nabíjania kondenzátora C1 je určená súčinom jeho kapacity a celkového odporu nabíjacieho obvodu (R1 a R2). Navyše, prvý z týchto odporov je pevný a druhý je nastaviteľný na nastavenie špecifického intervalu.

Parametre časovania pre zostavené relé sa vyberajú experimentálne nastavením rôznych hodnôt na R1.Aby sa uľahčilo neskoršie nastavenie požadovaného času, mali by sa na kryte urobiť značky s minútovým umiestnením.

Špecifikovanie vzorca na výpočet výstupných oneskorení pre takúto schému je problematické. Veľa závisí od parametrov konkrétneho tranzistora a ďalších prvkov.

Relé sa uvedie do pôvodnej polohy prepnutím S1 späť. Kondenzátor sa uzavrie na R2 a vybije sa. Po opätovnom zapnutí S1 sa cyklus spustí znova.

Jeden tranzistor je možné nahradiť obvodom páru podobných, čo len zvýši stabilitu zostaveného časového relé (+)

V obvode s dvoma tranzistormi je prvý zapojený do regulácie a riadenia časovej pauzy. A druhý je elektronický kľúč na zapnutie a vypnutie napájania externej záťaže.

Vo verzii s dvojitým okruhom jedno z tlačidiel B1 „spustí časovač“ a zapne záťaž a druhé B2 ho vypne (+)

Najťažšou vecou v tejto modifikácii je presne vybrať odpor R3. Malo by to byť také, aby sa relé zatvorilo iba vtedy, keď je signál dodávaný z B2. V tomto prípade musí k spätnému zapínaniu záťaže dôjsť len pri aktivácii B1. Bude sa musieť vybrať experimentálne.

Na zvýšenie intervalu oneskorenia časového relé možno KT937A nahradiť izolovaným hradlovým tranzistorom s efektom poľa (napríklad 2N7000) (+)

Tento typ tranzistora má veľmi nízky hradlový prúd. Ak je odporové vinutie v spínači ovládacieho relé zvolené ako veľké (desiatky Ohmov a MOhmov), potom sa interval vypnutia môže zvýšiť na niekoľko hodín. Časové relé navyše väčšinu času nespotrebováva prakticky žiadnu energiu.

Aktívny režim v ňom začína v poslednej tretine tohto intervalu. Ak je rádio pripojené cez bežnú batériu, vydrží veľmi dlho.

Možnosť č. 2: založená na čipe

Tranzistorové obvody majú dve hlavné nevýhody. Je pre nich ťažké vypočítať čas oneskorenia a pred ďalším štartom je potrebné vybiť kondenzátor. Použitie mikroobvodov odstraňuje tieto nevýhody, ale komplikuje zariadenie.

Ak však máte čo i len minimálne zručnosti a znalosti v elektrotechnike, nie je ťažké vyrobiť také časové relé vlastnými rukami.

Ak je potrebné oneskorenie v rozsahu od desiatich minút do hodiny, potom je najlepšie nahradiť tranzistor mikroobvodom série TL431 (+)

Prah otvárania TL431 je stabilnejší vďaka prítomnosti zdroja referenčného napätia vo vnútri. Navyše, jeho prepnutie vyžaduje oveľa vyššie napätie. Maximálne sa zvýšením hodnoty R2 môže zvýšiť na 30 V.

Nabitie kondenzátora na takéto hodnoty bude trvať dlho. Okrem toho pripojenie C1 k odporu na vybitie v tomto prípade prebieha automaticky. Tu nie je potrebné dodatočne stláčať SB1.

Ďalšou možnosťou je použiť „integrálny časovač“ NE555. V tomto prípade je oneskorenie určené aj parametrami dvoch odporov (R2 a R4) a kondenzátora (C1).

Relé sa „vypne“ opätovným prepnutím tranzistora. Iba jeho zatvorenie sa tu vykonáva signálom z výstupu mikroobvodu, keď odpočítava požadované sekundy.

„Časovač“ založený na mikroobvode NE555 do značnej miery opakuje klasickú verziu na jednom tranzistore, ale interval oneskorenia je tu nastavený presnejšie (od 1 sekundy do niekoľkých minút a hodín) (+)

Pri použití mikroobvodov je oveľa menej falošných pozitívov ako pri použití tranzistorov. V tomto prípade sú prúdy prísnejšie kontrolované, tranzistor sa otvára a zatvára presne podľa potreby.

Ďalšia klasická mikroobvodová verzia časového relé je založená na KR512PS10. V tomto prípade, keď je napájanie zapnuté, obvod R1C1 dodáva resetovací impulz na vstup mikroobvodu, po ktorom sa v ňom spustí vnútorný oscilátor. Frekvencia vypínania (deliaci faktor) je nastavená regulačným obvodom R2C2.

Počet napočítaných impulzov je určený prepnutím piatich pinov M01–M05 v rôznych kombináciách. Čas oneskorenia je možné nastaviť od 3 sekúnd do 30 hodín.

Po spočítaní určeného počtu impulzov sa výstup mikroobvodu Q1 nastaví na vysokú úroveň, čím sa otvorí VT1. V dôsledku toho sa spustí relé K1 a zapne alebo vypne záťaž.

Schéma montáže časového relé s použitím mikroobvodu KR512PS10 nie je komplikovaná, resetovanie do pôvodného stavu v takomto časovom relé nastáva automaticky po dosiahnutí špecifikovaných parametrov spojením nôh 10 (END) a 3 (ST) (+)

Existujú ešte zložitejšie obvody časového relé založené na mikrokontroléroch. Nie sú však vhodné na svojpomocnú montáž. Tu vznikajú ťažkosti pri spájkovaní aj programovaní. Variácie s tranzistormi a jednoduchými mikroobvodmi pre domáce použitie sú vo veľkej väčšine prípadov dosť.

Možnosť #3: pre napájanie pri výstupe 220 V

Všetky vyššie uvedené obvody sú navrhnuté pre 12-voltové výstupné napätie. Na pripojenie výkonnej záťaže k časovému relé zostavenému na ich základe je potrebné na výstupe nainštalujte magnetický štartér. Ak chcete ovládať elektromotory alebo iné zložité elektrické zariadenia so zvýšeným výkonom, budete to musieť urobiť.

Na reguláciu osvetlenia domácnosti však môžete zostaviť relé na báze diódového mostíka a tyristora. Neodporúča sa však cez takýto časovač pripájať čokoľvek iné.Tyristor prechádza cez seba iba kladnou časťou sínusovej vlny 220 voltových premenných.

Pre žiarovku, ventilátor alebo výhrevné teleso to nie je problém, ale iné elektrické zariadenie to nemusí vydržať a zhorí.

Obvod časového relé s tyristorom na výstupe a diódovým mostíkom na vstupe je určený na prevádzku v sieťach 220 V, má však množstvo obmedzení na typ pripojenej záťaže (+)

Na zostavenie takéhoto časovača pre žiarovku potrebujete:

• konštantný odpor pri 4,3 MOhm (R1) a 200 Ohm (R2) plus nastaviteľný pri 1,5 kOhm (R3);
• štyri diódy s maximálnym prúdom nad 1 A a spätným napätím 400 V;
• 0,47 µF kondenzátor;
• tyristor VT151 alebo podobný;
• prepínač.

Tento reléový časovač pracuje podľa všeobecnej schémy pre podobné zariadenia s postupným nabíjaním kondenzátora. Keď sú kontakty na S1 zatvorené, C1 sa začne nabíjať.

Počas tohto procesu zostáva tyristor VS1 otvorený. Výsledkom je, že záťaž L1 dostane sieťové napätie 220 V. Po dokončení nabíjania C1 sa tyristor uzavrie a preruší prúd, čím sa vypne lampa.

Oneskorenie sa nastavuje nastavením hodnoty na R3 a výberom kapacity kondenzátora. Je potrebné mať na pamäti, že akýkoľvek dotyk holých nôh všetkých použitých prvkov môže viesť k úrazu elektrickým prúdom. Všetky sú napájané 220 V.

Ak nechcete experimentovať a zostavovať časové relé sami, môžete si vybrať hotové možnosti pre spínače a zásuvky s časovačom.

Viac podrobností o takýchto zariadeniach je napísané v článkoch:

1. Prepínač s časovačom vypnutia: ako to funguje a ktorý typ je lepšie zvoliť
2. Zásuvka s časovačom: typy, princíp činnosti + inštalačné vlastnosti

Závery a užitočné video na túto tému

Pochopenie vnútornej štruktúry časového relé od začiatku je často ťažké. Niektorým chýbajú vedomosti, iným chýbajú skúsenosti. Aby sme vám uľahčili výber správneho obvodu, urobili sme výber videí, ktoré podrobne popisujú všetky nuansy prevádzky a montáže príslušného elektronického zariadenia.

Princíp činnosti prvkov časového relé na tranzistorovom spínači:

Automatický časovač na tranzistore s efektom poľa pre záťaž 220 V:

Postupná výroba oneskoreného relé vlastnými rukami:

Zostavenie časového relé sami nie je príliš ťažké - existuje niekoľko schém na implementáciu tejto myšlienky. Všetky sú založené na postupnom nabíjaní kondenzátora a otváraní/zatváraní tranzistora alebo tyristora na výstupe.

Ak potrebujete jednoduché zariadenie, potom je lepšie vziať tranzistorový obvod. Aby ste však presne kontrolovali čas oneskorenia, budete musieť spájkovať jednu z možností na jednom alebo druhom mikroobvode.

Ak máte skúsenosti s montážou takéhoto zariadenia, podeľte sa o informácie s našimi čitateľmi. Zanechajte komentáre, pripojte fotografie vašich domácich výrobkov a zapojte sa do diskusií. Komunikačný blok je umiestnený nižšie.