Схема реле времени с задержкой на отключение 15 секунд 12 вольт. Как сделать реле времени своими руками: схема подключения. Вариант #2: на базе микросхем
Реле времени сегодня является электронным устройством, которое устанавливается на любые бытовые приборы, для которых имеет значение отсчет времени. Поэтому большой интерес для любителей электроники является самостоятельная сборка реле времени.
При этом, выдержки времени нужны не только для включения и выключения приборов, но также и для мощности нагрева, как это предусматривают микроволновые печи. В зависимости от времени включения происходит ее нагрев.
- Устройство
- Простая радиосхема
Устройство
Для того, чтобы понять, как устроено электронное реле, полезно вспомнить старые механические регуляторы времени. Скажем, у прежних стиральных машин поворот вынесенной на корпус ручки включал исполнительный механизм. Одновременно запускалась выдержка. По прошествии заданного времени исполнительный механизм отключался. По такому алгоритму работают любые включатели времени либо таймеры, даже находящиеся в микроконтроллере (МК).
Хотя сегодня, в век электроники, существуют очень много электронных часовых механизмов и реле, то возникает вопрос о необходимости изготовления механизма, регулирующего время своими руками. Ответить на него очень просто. Часто дома приходится делать что-то, где потребуются дозированные временные границы. Поэтому простые механизмы регулирования временивозможно собрать и самому, своими руками.
Простая радиосхема
Приведем одну из наиболее простых схем. Для наглядности приводится схема и изображение печатной платы реле на 12 в.
Представим, что кнопка sb1 выключена. На обкладке конденсатора с1 сейчас напряжения нет. В результате этого, транзисторы закрыты и в обмотках реле ток отсутствует. После включения кнопки происходит заряд емкости с1, открывающий транзистор vt1, к базе которого прикладывается отрицательное напряжение. В итоге будет открыт второй транзистор и сработает реле k1.
Если отпустить кнопку, то произойдет разряд конденсатора по цепи: r2-r3 эмиттер vt1-r4.
Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют "Экономитель энергии Electricity Saving Box". Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.
Реле остается включенным, до того момента, когда напряжение на контактах емкости не снизится до 2-3 вольт. На протяжении этого времени соединения реле будут пребывать в одном из положений: либо включенном, либо отключенном.
Временная выдержка регулируется в пределах, которые зависят от емкости с1 и суммы сопротивлений подключенных к ней цепей. Задержка по длительности может регулироваться с помощью сопротивления r3. Получение более увеличенных пределов выдержек возможно с помощь увеличения номиналов с1 и r3. Схема простая, микросхемы отсутствуют.
Если нужно изготовить реле времени на 220 в, то можно воспользоваться следующей схемой. Здесь представлена очень простая схема подключения.
С включением соединенияs1 емкость с1 будет заряжаться, на управляющую ножку тиристора подается плюс, тиристор откроется и при этом загорится последовательно соединенная в цепь лампа L1. Пока конденсатор заряжается, по нему перестает проходить ток. Соответственно тиристор закрывается и происходит выключение лампы.
При выключении контакта s1 емкость разряжается посредством резистора r1 и реле времени возвращается в первоначальное положение. Продолжительность горения лампы будет около 4 -7 секунд. Для того, чтобы увеличить задержку, нужно изменить емкость конденсатора. Такое реле можно поставить для включения освещения на лестничной площадке или подключить к АВР.
В данной схеме основной упор сделан на микросхему D1. Подобная микросхема может работать с различными устройствами на 12 в.Вся же схема, собранная своими руками, тоже имеет различное применение. Например, если ее подключить к контактору, то можно дистанционно управлять электроприборами, как пускателем. Подобные контакторы, управляемые слабыми токами, могут использоваться в различных автоматических системах, например, открывать ворота гаража или включать в нем освещение.
На одном контакторе возможно своими руками собрать схему АВР. Такие схемы АВР устанавливаются для включения и *выключения устройств телемеханики и уличного освещения. Автоматическое включение резерва (АВР) необходимо для быстродействия при отключении питания. Система АВР содержит в себе часовой механизм, который через минимальную задержку времени отключает цепь силового трансформатора. Обычно такие АВР, использующие именно часовые механизмы работают на электрических подстанциях.
Многофункциональные релейные устройства
Своими руками можно собрать и многофункциональные релейные устройства, которые могут быть применены в домашнем хозяйстве. Ими можно организовать включение и выключение отопления, вентиляции, освещения. Многофункциональные устройства могут работать с любыми заданными промежутками времени. Задержку можно настроить в интервале от 0,1 сек и до 24 суток, при этом напряжение питание может быть от 12 до 220в переменного или постоянного тока.
Главными функциями работы реле в таких случаях считаются:
- Задержка выключения, происходящую за счет переключающихся контактов;
- Задержка срабатывания устройства.
При выполнении задач по автоматизации производственных процессов, для обеспечения точного выдерживания временных промежутков, выполнения различных действий и операций, а также для осуществления функций по своевременному управлению запуском и остановкой необходимых машин и оборудования применяется реле времени 12в.
Точность и надежность действия приборов выдержки времени служит основой для выработки высококачественной продукции.
Примером могут служить, в производстве: операции по точечной сварке, пайке материалов, закалка металлов высокочастотными токами, электрохимические и термические процессы. В быту это: микроволновые печи, стиральная машина и многое другое.
Электрическое реле времени 12в состоит из трех основных частей, это:
- Воспринимающая часть, служит для обеспечения реагирования при приеме сигнала управления.
- Замедляющая часть, служит для обеспечения определенного временного промежутка начиная с времени прихода сигнала управления к воспринимающей части.
- Исполнительная часть, служит для скачкообразного регулирования параметров электрической схемы, находящейся под управлением.
Классификация реле времени
Реле времени различается:
- По способу работы воспринимающей части.
- Конструкции и типу исполнительного механизма.
- По работе замедляющей части.
К основным типам данного устройства относятся, следующие реле времени:
- Электронные устройства, отличаются малыми размерами и повышенным энергосбережением.
- Приборы с использованием электромагнитного замедлителя, применяемые только в цепях постоянного тока, конструкция содержит главную и короткозамкнутую обмотки.
- Устройство с использованием пневматического замедления, в конструкции прибора предусмотрен специальный пневматический демпфер. Он служит для регулирования временного промежутка выдержки, производимого путем изменения диаметра отверстий, предназначенных осуществлять забор воздуха.
- Реле времени с использованием часового или анкерного механизма, действует за счет использования пружинного механизма и электромагнита, период отсчитывается анкером.
- Реле моторного типа рассчитано на длительный временной промежуток срабатывания, в конструкции предусмотрен синхронный электромотор, редукторная передача и электромагнит.
Простейшие реле времени 12в
Простое реле времени 12в является прибором нейтрального электромагнитного типа в основе его работы лежит использование постоянного тока. Чтобы задать выдержку времени, бывает достаточно замедлить действие срабатывания устройства и изменить момент отпускания.
Время срабатывания состоит из двух рабочих моментов это:
- Время трогания после срабатывания, в него входит временной промежуток с начала подачи питания на катушку до начала вращения якоря.
- Время вращения якоря после срабатывания, это отсчет времени с момента отключения устройства до момента вращения якоря.
Для нормальных реле, характерен временной промежуток 10 – 30% от времени трогания.
Простейшие методы замедления срабатывания и отпускания релейных устройств времени, при использовании схем заключаются в регулировании увеличения скорости и плавного падения токового значения в катушке прибора.
Современные многофункциональные релейные устройства
В наше время повсеместно используются многофункциональные устройства. Они применяются в промышленных и бытовых автоматических устройствах в системах жизнеобеспечения и отвечают за своевременную работу осветительных, отопительных и вентиляционных систем. Устройства работают со значительным определенным заданным временным промежутком.
Современные устройства могут иметь самые широкие границы выдержки времени, они включают 0,1 сек. и могут достигать до 24 суток, и рассчитаны на напряжение от 12 до 264в АС/DC (переменный/постоянный ток питания).
Основные функции работы реле
- Задержка выключения, происходит после подачи питающего напряжения, осуществляется за счет переключения контактов.
- Задержка срабатывания устройства.
- Циклический рабочий цикл с задержкой отключения, в этом случае действие прибора происходит с включения и выключения в различные временные промежутки и т. д. до времени прекращения подачи питания.
- Циклическое действие с задержкой срабатывания, отчет действия реле начинается с задержки включения прибора на время с последующим циклическим периодом срабатывания и до прекращения подачи питания.
Контакты современного электронного реле рассчитаны на ток 8 – 10 А и могут выдержать мощность от 250 Вт, на которую рассчитано энергосберегающее освещение и до 2 кВт активной нагрузки обогревателя. Электронное реле времени может выдержать работу 0,5 кВт двигателя, включает в действие катушки контакторов на 325 ВА, может поддерживать работу безиндуктивной нагрузки постоянного тока от 0,35 А при 24 В и 0,18 А при напряжении 230 В.
Для обеспечения стабильной работы реле и увеличения ресурса многие устройства комплектуются трансформаторным блоком питания.
Самодельное реле времени 12в
Подобное реле времени 12 В можно сделать своими руками. Реализация подобной схемы этого прибора не требует использования дорогостоящих деталей. Действие реле строится на принципе определения времени заряда и находится, как произведение величины сопротивления электрической цепи, на емкость конденсатора, который, в свою очередь, должен быть полностью заряжен.
В первую очередь на схему подается питание от источника, следующий шаг подключение с использованием резисторов и транзисторов – конденсатора. После открытия заряда наблюдается падение величины напряжения на 1 резисторе, это происходит вследствие эмиттерного тока, который проходит через него в результате падения напряжения откроется второй транзистор, реле начнет работать, замыкание контактов подает питание на светодиод. Резистор, закрепленный за светодиодом, служит для ограничения ток нагрузки.
С увеличением заряда происходит повышение значения напряжения конденсатора, а также снижение зарядного и эмиттерного тока, одновременно с этим действием наблюдается падение величины напряжения в резисторе. Величина зарядного тока конденсатора уменьшится до величины, приводящей к закрытию конденсатора, а впоследствии и транзистора, происходит опускание реле и прекращается работа светодиода. Для следующего запуска реле требуется повторно нажать пусковую кнопку на приборе, чтобы осуществить полную разрядку конденсатора.
Подбор емкости конденсатора и выбор величины сопротивления резистора способствуют выбору необходимого временного промежутка.
Благодаря небольшой стоимости простейшего набора деталей достаточно просто решить вопрос как сделать реле времени 12в своими руками.
Схемы реле задержки включения 12в на транзисторе+RC и ne555 для авто. ТОП 5 популярных транзисторов. 3 самых часто задаваемых вопроса. Мини тест. Разбирам 2 вопроса по теме.
ТЕСТ:
Мини тест на 4 вопроса. Тестируем себя на знание теорииКакой ток потечет через резистор если напряжение 12В, а сопротивление 200Ом?
Укажите верное утверждение.
А) При подключении положительного потенциала к переходу p типа, а отрицательного к n типу ток будет прямо смещенным.
Б) При подключении отриц. потенциала к переходу p типа, а отрицательного к n типу ток будет прям смещенным.
Чем отличается полевой транзистор от биполярного.
А) Типом управления выходного сигнала.
Б) Количеством p-n переходов.
В) Внутренним устройством.
Схематическое изображение чего представлено на картинке ниже.
А) Источник питания.
Б) Конденсатор.
Ответы на вопросы
Ответ В). Рассчитается ток по закону Ома U=R*I. Подставляем переменные и преобразуем уравнение 12В=200Ом*I; I=12В/200 Ом=0,06мА.
Ответ А). При подключении + к электроду p типа, а – к n-типа произойдет прямое смещение, и ток в цепи потечет. Если наоборот – ток в цепи будет минимален.
Здесь все утверждения верны!
Ответ Б). Это конденсатор поляризованный
Реле задержки включения часто в электро- и радиотехнической литературе именуется таймером или реле времени.
Электронное реле задержки – это прибор, выполняющий функцию счетчика времени. После истечения заданного интервала, аппарат производит включения/выключения устройств, контролируемых им. Благодаря возможности программировать таймер, устройство нашло широкое применение там, где требуется циклическое переключение режимов работы всех коммутируемых к реле приборов.
Определение обобщенное, и подходит для систем использующих интегральные микросхемы (ИС) по типу ne555 . Существуют иные способы конструирования таймеров без использования ИС.
Задержка отключения и включения реле с помощью конденсатора и резистора 12В
Не обязательно прибегать к использованию интегральных таймеров по типу NE555 если требуется всего лишь задержка перед старт/стоп. Использование конденсатора в паре с резистором и транзистором решит задачу без сложных ИС. Воспользуйтесь схемой ниже
Это классическая схема с использованием конденсатора, резистора, диода и биполярного транзистора. В схеме используется транзистор n-p-n типа. Работает она так: после подачи напряжение на резистор N сопротивления, начинает заряжаться конденсатор N емкости. При достижении напряжение смещения диоды открываются, а затем открывается управляющий эмиттерный p-n переход транзистора, который «открывает» транзистор и ток начинает течь в направлении коллектор-эмиттер.
Работает наш полупроводник в активном режиме. Пока управляющая базой величина тока не выйдет из этого режима, коэффициент усиления не приобретет нисходящую форму. Так продолжается пока величина тока вовсе не переступит порога отсечения — переход коллектор-эмиттер закроется. При включении происходит все да наоборот.
Как рассчитать задержки на rc цепочках для реле 12В
РЦ цепочка базируется на нескольких явлениях и свойствах конденсатора: накапливать противоположные заряды на его обкладках, не пропуская ток через себя, и мгновенно отдавать заряд обратно в цепь. Из-за того, что две обкладки конденсатора изолированы диэлектриком – «шевеление» происходит во внешней цепи при разрядке или зарядке.
Еще одно полезное свойство конденсатор – по мере заряда напряжение равняется до напряжения источника заряда, после чего ток в цепи перестает течь т.к. потенциалы выровнялись. Продолжительность зарядки кондера зависит от его емкости и от сопротивления источника.
Но что нам дает мгновенная разрядка конденсатора, если требуется задержка? Ничего. Поэтому на помощь приходит пассивный полупроводник – резистор.
Единственная функция резистора – ограничивать ток, рассеивая лишнюю часть в виде тепла. Регулируя силу тока можно задавать время зарядки или разрядки конденсатора. Чем больше сопротивления току и емкость конденсатора, тем дольше он будет разряжаться и заряжаться.
Из этого всего напрашивается очевидный вывод – конденсатор в паре с резистором сослужит хорошую службу в роли таймера.
Как рассчитать и сделать задержку включения реле 12в на 3 секунды
Как мы выяснили время задержки напрямую зависит от емкости и сопротивления. Для вычисления пригодится вот это формула:
где Т – время в секундах, R – сопротивление, в нашем случае резистора, и С – емкость конденсатора в фарадах.
ВАЖНО! Емкость исчисляется в фарадах. Типичные кондеры имеют емкость в микрофарадах или даже в пико и нанофарадах, поэтому все вычисления переводятся в СИ (международные системы единиц). 1 микрофарад это 10-6(степень) и равно 0.000001 фарад!
Устанавливать конденсатор большой емкости нет смысла. Кондер емкостью 1 фарад настолько огромный, что его не получится обхватить одной рукой. Поэтому используем кондер на 50 мкФ и больше и подбираем резистор.
Теперь используем формулу выше и подставляем параметры элементов на место переменных:
Преобразуем уравнение:
R=3c/0,00005=60 000Ом
Вот так мы и нашли требуемый резистор, чтобы зарядка кондера на 50мкФ происходила в течении приблизительно 3 секунд. Его сопротивление составляет 60 000 Ом => 60кОм. Не забывайте, что у проводника также есть собственное сопротивление, но учитывать его в наших расчетах не имеет смысла, т.к. задержки возрастут на миллисекунды или даже меньше.
На схеме, рассмотренной ранее, были два диода. Использовались они для быстрой разрядки конденсатора при смене полярности. Происходил эффект моментального затухания системы, без задержек. Теперь перед нами представлена схема с задержкой на выключение и включения без диодов. Здесь используется N-канальный полевой транзистор – силовой мосфет. Управляется полевик напряжением, а не током, поэтому такой подход менее прожорлива по току – это очень большой плюс.
N-канальный мосфет открывается при подаче положительного потенциала на затвор относительно истока. Резистор на 82кОма подтянут к земле, чтобы закрывать транзистор при прекращении питания, т.к. мосфет самостоятельно не выключится. Еще одна ф-ция резистора при параллельном подключении с кондером – ограничение тока подаваемого на затвор. Чтобы регулировать временем задержки необходимо опытным путем подбирать емкость кондера и сопротивления цепи. По опытам, резистор на 82кОм в паре с кондером на 470 мкФ показывает время задержки 55 секунд.
Схема реле вре-ни (РВ) 12 вольт с задержкой выключения для автомобиля
ГОСТ Р 50571.3-94 п. 412.1 требует, чтобы все токоведущие были покрыты изоляцией. П. 411.1.3.1 напоминает о том, что все электрические линии устройств в цепи должны быть отделены друг от друга.
Рассмотрим схему подключения 12 вольт с задержкой включения для автомобиля подробней. +12 берем от прикуривателя, out +12 это посаженное устройство, управление которого и происходит с помощью реле, GND – земля, IN – управление, подключается к чему-либо что будет переключать наше реле. За время задержки выключения отвечает C1 и R1. Чтобы полевик V1 закрылся напряжение на затворе должно отсутствовать. R1 подтянутый к земле позаботится от этом. R1 также выполняет ф-цию регулятора напряжение на затворе V1.
По формуле T=RC рассчитаются требуемые номиналы R1 и C1. Для более точного расчета необходимо учитывать также сопротивления затвор-исток и ток отпускания реле. Поэтому найти номиналы элементов проще методом подбора, нежели расчетами по формулам. По опытами, на 10 секунд задержки хватает кондера на 5мкФ и резистора 1МОм
Реле задержки (РЗ) включения 12в своими руками на микросхеме ne555 и к561ие10
Ne555 – ИС, устройство для генерации импульсов через определенные интервалы, по простому – таймер, в тех. литературе — одновибратор к561ие10 – это аналог ne555 , но только сдвоенный в одном корпусе- мультивибратор.
Выше представлена схема задержки включения реле 12в без транзисторов с использованием универсального таймера ne555 . За время задержки отвечает конденсатор C1 и резистор R1. Воспользуйтесь формулой приведенной в картинке выше, чтобы рассчитать время задержки. Заметьте, что здесь используется переменная-константа 1.1 и использовать ее обязательно.
Работает устройство приблизительно так: после подачи питания запускается таймер, затем по истечению времени вывод 3 микросхема OUT генерирует импульс, который замыкает реле. Диод VD2 установлен для надежности срабатывания реле. VD1 защищает таймер от случайных импульсов со стороны питания ИС.
Автомобильное реле врем. 12 вольт с задержкой включения ДХО на 555 таймере
Мы уже рассматривали пример с задержкой выключения с помощью времязадающей РЦ цепочкой и транзистором. Теперь сделаем то же самое только с использованием таймера ne555 для ДХО. Нам понадобится однобиратор ne555, 3 кондера 25в на 10,22,0,1 мкФ, один диод любой. На картинках ниже показана модернизация реле 23.3787. Выполняем все по аналогии. С1 и R1 задают задержку. Емкости 10мкФ и 1,3МОм хватит примерно на 10-13 секунд, поэтому если этого мало или много используем формулу T=1.1*RC для расчета.
Схема реле задерж. на ne555 выключения 24в своими руками без трансформатора
Не забывайте, что действующее ПУЭ регламентирует требования заземления всех устройств работающих от сети 380В. А устройства работающих от 42-380В переменного тока необходимо заземлять в местах и помещениях с повышенной пожароопасностью. МЭК 364-4-41 требует заземление всех устройств работающих от напряжение 50В и выше, а заземление устройств от 25В в особо опасных зонах.
По принципу действия предыдущая схема отличается лишь добавлением умножителя напряжения собранного на диодах VD1, VD2 и конденсаторах C3, C4. Умножитель может работать только в цепи переменного тока ввиду того, что в первый полупериод происходит заряд одного участка диод+конд, а во второй полупериод происходит зарядка второй сборки. Периодическая смена направления и величины тока не характерна для постоянного напряжение. Наши кондеры соединены последовательно, поэтому сумма их напряжений удваивается, и на выходе становится 24В.
Задержка включения реле 5В после подачи питания на ардуино
Чтобы сделать реле времени на ардуино нам понадобится:
- Модуль Arduino uno – 1000-1200 рублей;
- 1 кнопка – 5 рублей;
- Реле 5в Arduino PIC ARM – в Китае стоит 100-200 рублей;
- Блок питания 5В – стоят копейки, пригодится даже компьютерный ATX БП или БП зарядного мобильного телефона, если правильно запитать;
- Подстроечный резистор;
Видеоролик. Как сделать реле времени 5В на ардуино
Посмотрите приложенный выше видеоролик, где автор подробно объяснит, как подключить и запрограммировать ардуино для реле времени. Добавим, что временем задержки регулирует подстроечный резистор.
Использование и подключение реле времени
Что еще важно знать. 2 интересных факта
3Т=RC
У рассмотренной формулы T=RC есть некая особенность. Время Т – это всего 63% от максимума заряда, 95% — это 3Т.
То есть, предположим, что за 10 секунд заряжается кондер до 95%. Напряжение зарядки 10В, сопротивление цепи 10Ом, ток 1А. На седьмой секунде напряжение в цепи упадет на 30%, и станет 7В. Это происходит потому, что потенциал начинает выравниваться по мере зарядки конденсатора. Следовательно, ток в цепи также упадет на 30% — до 0,7А. И так будет происходить, пока не установится равновесие в цепи.
Переменное напряжение
Синусоидальное напряжение имеет несколько фаз. На пике восхождения, когда заканчивается полупериод, величина тока достигает максимальной отметки. Этот пик показывает амплитудный ток, максимальное мгновенное значение переменного тока, которое в 1,4 раза выше, чем действующее значение. То есть рассматриваемый нами переменный ток 220В в какой-то момент времени достигает пика 308В.
ВАЖНО! Поэтому во всякой цепи переменного тока подбирается конденсатор исходя из амплитудного значения, а не действующего, которое в 1.4 раза выше! Если входной ток 12В, то кондер нужно ставить минимум на 20В!
ТОП 5 транзисторов для схем с задержкой вкл/выкл реле 12В
Как избежать 3 ошибок при подборе и установке транзистора
При подборе транзистора биполярного следует обращать внимания на параметр h21. H21 – это коэффициент усиления тока коллектора по отношению к току базы. Если величина этого параметра у транзистора 30, то аналог подбирать следует такой, чтобы номинал h21 был не меньше чем 30.
Чтобы определить какую структуру транзистора n-p-n или p-n-p применить в схеме, воспользуйтесь этим простым правилом: если управляющий сигнал, приходящий на базу, отриц. то ставится p-n-p типа, если положительный – n-p-n. Учтите, что сигнал базы должен быть одинаковой полярности с напряжением питания!
Реле обладает высоким показателем ЭДС самоиндукции, величиной в несколько десятков вольт, при разрыве цепи. Поэтому следует защищать коллекторный переход запараллеленым диодом. Диод ставится противоположно полярности источника питания: катодом к плюсу, анодом к минусу.
ОПАСНО! Если этим пренебречь, то транзистор выйдет из строя при первом же переключении.
Видео реле задержки времени на 12 в
Ответы на 2 самых задаваемых вопроса
- Вопрос. Есть ли аналоги у ne555?
Ответ: да, очень много. Все похожи на друг друга, как две капли воды по внутренней архитектуре. КР1006ВИ1 — ближайший отечественный аналог ne555
- Вопрос. Как работает реле?
Ответ: реле состоит из якоря, электромагнитов и коммутирующих элементов. При подаче тока необходимой величины для смыкания контактов, якорь замыкается – реле начинает пропускать ток. При уменьшении управляющего тока до величины отсечения, якорь размыкается в исходное положение из-за постоянного давящей на него механической пружины – ток перестает течь.
Основной составляющей технического оснащения современного дома может стать сделанное реле времени своими руками . Суть такого контроллера состоит в размыкании и замыкании электрической цепи по заданным параметрам с целью контроля наличия напряжения, например, в осветительной сети.
Предназначение и конструктивные особенности
Самое совершенное такое устройство - это таймер , состоящий с электронных элементов. Его момент срабатывания управляется электронной схемой по заданным параметрам, а само время отпускания реле исчисляется в секундах, минутах, часах или сутках.
По общему классификатору таймеры выключения или включения электрической схемы подразделяются на следующие виды:
- Устройство механического исполнения.
- Таймер с электронным выключателем нагрузки, например, построенный на тиристоре.
- Прибор принцип работы, которого построен на пневматическом приводе выключения и включения.
Конструктивно таймер срабатывания может изготавливаться для установки на ровной плоскости, с фиксатором на DIN рейку и для монтажа на передней панели щита автоматики и индикации.
Также такое устройство по способу подключения бывает переднее, заднее, боковое и втыкаемое через специальный разъемный элемент. Программирование времени может выполняться с помощью переключателя, потенциометра или кнопок.
Как уже отмечалось, из всех перечисленных видов приборов срабатывания на заданное время, наибольшим спросом пользуется схема реле времени с электронным элементом выключения .
Это объясняется тем, что такой таймер, работающий от напряжения, к примеру, 12v, имеет следующие технические особенности:
- компактные габариты;
- минимальные энергетические затраты;
- отсутствие подвижных механизмов за исключением контактов выключения и включения;
- широко программируемое задание;
- большой срок эксплуатации, независимый от циклов срабатывания.
Самое интересное, что таймер просто сделать своими руками в домашних условиях. На практике существуют многие виды схем, дающих исчерпывающий ответ на вопрос как сделать реле времени.
Самый простой таймер 12В в домашних условиях
Наиболее простое решение - это реле времени 12 вольт . Такое реле может быть запитано от стандартного блока питания на 12v, каких очень много продается в различных магазинах.
На рисунке ниже приведена схема устройства включения и автоматического выключения осветительной сети, собранная на одном счетчике интегрального типа К561ИЕ16.
Рисунок. Вариант схемы 12v реле, при подаче питания включающего нагрузку на 3 минуты.
Данная схема интересная тем, что в качестве генератора тактирующих импульсов выступает мигающий светодиод VD1. Частота его мерцаний составляет 1,4 Гц. Если светодиод конкретно такой марки найти не удастся, то можно использовать подобный.
Рассмотрим исходное состояние срабатывания, в момент подачи питания 12v. В начальный момент времени конденсатор С1 полностью заряжается через резистор R2. На выводе под №11 появляется лог.1, делающий данный элемент обнуленным.
Транзистор, подсоединенный к выходу интегрального счетчика , открывается и подает напряжение 12В на катушку реле, через силовые контакты которого замыкается цепь включения нагрузки.
Дальнейший принцип действия схемы, работающей на напряжении 12В, состоит в считывании импульсов , поступающих с индикатора VD1 с частотой 1,4 Гц на контакт №10 счетчика DD1. С каждым снижением уровня поступающего сигнала происходит, так сказать, приращение значения счетного элемента.
При поступлении 256 импульса (это равняется 183 секундам или 3 минутам) на контакте №12 появляется лог. 1. Такой сигнал является командой для закрывания транзистора VT1 и прерывания цепи подключения нагрузки, через контактную систему реле.
Одновременно с этим, лог.1 с вывода под №12 поступает через диод VD2 на тактовую ногу C элемента DD1. Этот сигнал блокирует в дальнейшем возможность поступления тактовых импульсов, таймер срабатывать больше не будет, вплоть до пересброса питания 12В.
Исходные параметры для таймера срабатывания задаются разными способами подсоединения транзистора VT1 и диода VD3, указанных на схеме.
Немного преобразив такое устройство можно сделать схему, имеющую обратный принцип действия . Транзистор КТ814А следует поменять на другой тип - КТ815А, эмиттер подключить к общему проводу, коллектор к первому контакту реле. Второй контакт реле следует подключить к напряжению питания 12В.
Рисунок. Вариант схемы 12v реле, включающего нагрузку через 3 минуты после подачи питания.
Теперь после подачи питания реле будет отключено, а открывающий реле управляющий импульс в виде лог.1 выхода 12 элемента DD1 будет открывать транзистор и подавать на катушку напряжение 12В. После чего, через силовые контакты будет происходить подключение нагрузки к электрической сети.
Данный вариант таймера, функционирующий от напряжения 12В, на отрезке времени 3 минуты будет держать нагрузку в отключенном состоянии, а затем подключит её.
При изготовлении схемы, не забудьте расположить конденсатор ёмкостью 0.1 мкФ, на схеме имеющий обзначение C3 и напряжением 50В как можно ближе к питающим выводам микросхемы, иначе счетчик будет часто сбоить и время выдержки реле будет иногда меньше, чем должно быть.
Интересной особенностью принципа работы данной схемы является наличие дополнительных возможностей, которые при возможности легко реализовать.
В частности, это программирование времени выдержки. Применив, к примеру, такой DIP-переключатель как показано на рисунке, вы можете соединить одни контакты переключателей с выходами счетчика DD1, а вторые контакты объединить вместе и подключить к точке соединения элементов VD2 и R3.
Таким образом, с помощью микропереключателей вы сможете программировать время выдержки реле.
Подключение точки соединения элементов VD2 и R3 к различным выходам DD1 изменит время выдержки следующим образом:
| Номер ноги счётчика | Номер разряда счётчика | Время выдержки |
|---|---|---|
| 7 | 3 | 6 сек |
| 5 | 4 | 11 сек |
| 4 | 5 | 23 сек |
| 6 | 6 | 45 сек |
| 13 | 7 | 1.5 мин |
| 12 | 8 | 3 мин |
| 14 | 9 | 6 мин 6 сек |
| 15 | 10 | 12 мин 11 сек |
| 1 | 11 | 24 мин 22 сек |
| 2 | 12 | 48 мин 46 сек |
| 3 | 13 | 1 час 37 мин 32 сек |
Комплектация схемы элементами
Чтобы изготовить такой таймер, работающий на напряжении 12v требуется правильно подготовить детали схемы.
Элементами схемы являются:
- диоды VD1 – VD2, имеющие маркировку 1N4128, КД103, КД102, КД522.
- Транзистор, подающий напряжение 12v на реле - с обозначением КТ814А или КТ814.
- Интегральный счетчик, основа принципа работы схемы, с маркировкой К561ИЕ16 или CD4060.
- Светодиодное устройство серии ARL5013URCB или L816BRSCB.
Здесь важно помнить, что при изготовлении самодельного устройства необходимо применять элементы, указанные в схеме и соблюдать правила техники безопасности.
Простая схема для новичков
Начинающим радиолюбителям можно попробовать сделать таймер, принцип действия которого максимально прост.
Тем не менее, таким простым устройством можно включать нагрузку на конкретное время. Правда, время на которое подключается нагрузка всегда одно и то же.
Алгоритм работы схемы заключается в следующем. При замыкании кнопки, имеющей обозначение SF1, конденсатор C1 полностью заряжается. Когда она отпускается, указанный элемент C1 начинает разряжаться через сопротивление R1 и базу транзистора, имеющего обозначение в схеме - VT1.
На время действия тока разрядки конденсатора C1, пока его достаточно для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии, реле K1 будет во включенном состоянии, а затем отключится.
Указанные номиналы на элементах схемы обеспечивают длительность работы нагрузки на протяжении 5 минут. Принцип действия устройства такой, что время выдержки зависит от ёмкости конденсатора C1, сопротивления R1, коэффициента передачи тока транзистора VT1 и тока срабатывания реле K1.
При желании вы можете изменить время срабатывания изменив ёмкость C1.
Видео по теме
Доброго всем времени суток! В последнее время стало поступать немало просьб о том, чтобы разъяснить принцип самостоятельного построения реле времени.
Прежде, чем начать рассказ о том, как это можно сделать, хочется немного рассказать о том, что же это за прибор. Принцип его работы настолько прост, что может вызвать восхищение.
Например, если припомнить «стиралки» старых выпусков, которые, иногда, в шутку звали «ведром с мотором», то работа таких устройств была очень наглядной: после поворота ручки внутри раздавалось тиканье и движок начинал работать.
При достижении ручкой нуля, стирка заканчивалась. Такие реле времени являли собой цилиндр со спрятанным внутри часовым механизмом. Снаружи были лишь контакты и рукоятка. Это наиболее простое объяснение принципа действия такого устройства. Однако, эти релюхи используются не только в стиралках. Их можно с успехом применять и во многих других местах.
Как изготовить реле времени 12 В своими руками?
Рассмотрим наиболее простой вариант такого устройства (верней, процесс его изготовления). На рисунке выше приведена его схема и рисунок печатной платы.
За исходное положение примем то, когда кнопка sb1 разомкнута. В это время на обкладках емкости с1 напруга отсутствует. В следствие этого, транзисторы в закрытом состоянии и тока в обмотке релюшки нет.
Стоит коротко нажать на кнопку, как емкость с1 мигом зарядится, открыв при этом транзистор vt1, приложив к его базе свое отрицательное напряжение. В результате произойдет открывание второго транзистора и сработка релюшки к1.
После того, как кнопка будет отпущена, емкость начинает разряжаться по следующей цепи: r2-r3-эмиттер vt1-r4.
Релюшка будет включенной до тех пор, пока напруга на обкладках емкости не упадет до пары вольт. Все это время исполнительные контакты реле будут находиться в замкнутом (либо разомкнутом) состоянии.
Предел регулировки временной выдержки находится в зависимости от величины емкости с1 и общей величины сопротивлений тех цепей, что подключены к нему. Регулировать время задержки можно при помощи резистора R3. Если необходимо увеличение предела выдержек, то придется увеличить номиналы с1 и r3.
Печатную плату устройства можно изготовить из практически любого фольгированного материала (лучше, если это будет стеклотекстолит). Дорожки на плате лучше всего пролудить (так будет легче выполнять пайку деталей).
Как выполнять сборку устройства
В первую очередь, аккуратно распаиваем на плате транзисторы (не попутайте их цоколевку). После этого, подождав пару минут, приступаем к распайке реле и шунтирующего диода (с диодом надо тоже быть аккуратным и не путать его выводы). Когда это будет сделано, можно впаивать конденсатор и резисторы.
Контакты реле к1.1 не обязательно впаивать в схему (если исполнительное устройство не питается от того же источника, что и реле времени).
Приведу еще одну схемку такого устройства (этот вариант немного попроще).
Она приведена на другом рисунке. В этом варианте устройства, работает всего один транзистор средней мощности.
Схема рассчитана на питание от 24 вольт, но ее несложно пересчитать под 12 вольт.
В качестве ключа (питающего обмотку реле) применяется транзистор кт814 (хотя может быть использован и кт818). За временную выдержку в схеме отвечают элементы r1 и r2. Интервал временных задержек при таких номиналах получится 1…60 секунд.
Схема работает так:
Нажимая на кнопку, мы производим заряд емкости с1 до напряжения питания. После отпускания кнопки начинается разряд емкости по цепи r1…r4 – эмиттерный переход q1. Именно эти детали и отвечают за время его разряда.
Этот ток заставляет подняться коллекторный ток, в результате происходит сработка rl1. Контакты этой релюшки включают сигнализацию начала процесса. После окончания разрядки емкости все токи снижаются, что приводит к отпусканию релюшки и отключению исполнительного устройства.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на , буду рад, если вы найдете на моем еще что-нибудь полезное. Всего доброго.