Реле времени своими руками: как собрать самостоятельно

Можно включать и выключать приборы без присутствия и участия пользователя. Большинство выпускаемых сегодня моделей оснащены таймером для автоматического включения / выключения.

Что, если вы хотите таким же образом управлять устаревшим оборудованием? Вооружившись терпением, советуем сделать реле времени своими руками – поверьте, это самодельное изделие можно использовать в домашних условиях.

Мы готовы помочь вам придумать интересную идею и попробовать свои силы у независимого инженера-электрика. Для вас мы нашли и систематизировали всю ценную информацию о вариантах и ​​способах изготовления реле. Использование предоставленной информации обеспечивает простоту сборки и отличные характеристики прибора.

В предлагаемой для исследования статье подробно анализируются проверенные на практике самодельные варианты устройства. Информация основана на опыте увлеченных электротехников и нормативных требованиях.

Диапазон реле времени

Человек всегда старался упростить свою жизнь, привнося в повседневную жизнь различные приспособления. С появлением техники на основе электродвигателя встал вопрос об оснащении его таймером, который бы автоматически управлял этим оборудованием.

Горит на указанное время, и вы можете заниматься другими делами. Устройство выключится само по себе через установленный период. Именно для такой автоматики понадобилось реле с функцией автоспуска.

Классический пример рассматриваемого устройства – реле в старой стиральной машине советского образца. На его корпусе имелась ручка с несколькими делениями. Я установил желаемый режим, и барабан вращается в течение 5-10 минут, пока часы внутри не дойдут до нуля.

Электромагнитное реле времени имеет небольшие размеры, потребляет мало электроэнергии, не имеет движущихся частей, которые ломаются, и долговечное

Сегодня реле времени устанавливают в различное оборудование:

  • автоматизация управления освещением.
  • вытяжные вентиляторы;
  • микроволновые печи, духовки и прочая бытовая техника;
  • системы автоматического полива;

В большинстве случаев устройство выполнено на базе микроконтроллера, который одновременно контролирует все остальные режимы работы автоматизированного оборудования. Это дешевле для производителя. Нет необходимости тратить деньги на несколько отдельных устройств, отвечающих за одно дело.

По типу выходного элемента реле времени подразделяется на три типа:

  • тиристор.
  • реле: нагрузка подключается через «сухой контакт»;
  • симистор;

Первый вариант – это максимально надежная и взрывозащищенная сеть. Устройство с выходным переключающим тиристором следует брать только в том случае, если подключенная нагрузка нечувствительна к форме питающего напряжения.

Вы также можете использовать микроконтроллер для создания собственного реле времени. Однако самоделки чаще всего создаются для простых вещей и условий труда. Дорогой программируемый контроллер в такой ситуации – пустая трата денег.

Существуют гораздо более простые и дешевые схемы на транзисторах и конденсаторах. Также есть несколько вариантов, есть много из которых можно выбрать под свои нужды.

Схемы различных самоделок

Все предлагаемые варианты изготовления реле времени своими руками основаны на принципе запуска заданной выдержки. Сначала таймер запускается с заданным временным интервалом и обратным отсчетом.

Подключенное к нему внешнее устройство начинает работать: включается электродвигатель или свет. А затем, когда он достигает нуля, реле издает сигнал на отключение этой нагрузки или отключение тока.

Вариант № 1: самый простой на транзисторах

Схемы на основе транзисторов реализовать проще всего. Самый простой из них включает всего восемь элементов. Для их подключения даже не нужна плата, без нее все можно паять. Подобное реле часто делают для подключения освещения через него. Я нажал кнопку и свет на пару минут загорится, потом сам погаснет.

Для питания этой цепи требуются батареи 9 или 12 В, и это реле также может питаться от переменных 220 В через постоянный преобразователь 12 В (+)

Для сборки самодельного реле времени вам понадобятся:

  • пройти, чтобы начать подсчет.
  • реле переключения нагрузки;
  • пара резисторов (100 Ом и 2,2 МОм);
  • биполярный транзистор КТ937А (или аналог);
  • выпрямительный диод КД105Б;
  • переменный резистор 820 Ом (для регулировки временного интервала);
  • конденсатор 3300 мкФ и 25 В;

Задержка в этом реле-таймере происходит из-за зарядки конденсатора до уровня мощности транзисторного ключа. Пока C1 заряжается от 9–12 В, ключ в VT1 остается открытым. Внешняя нагрузка активирована (светится).

Через некоторое время, которое зависит от установленного значения R1, транзистор VT1 закрывается. Реле K1 в конечном итоге обесточивается, и нагрузка отключается от напряжения.

Время зарядки конденсатора C1 определяется произведением его емкости на полное сопротивление цепи зарядки (R1 и R2). Кроме того, первый из этих резисторов является фиксированным, а второй регулируется для установки определенного диапазона.

Временные параметры для собранного реле подбираются опытным путем путем установки различных значений на R1. Чтобы облегчить последующую установку необходимого времени, необходимо сделать отметки на теле с позиционированием с точностью до минуты.

уточнять формулу расчета задержек, выдаваемых по такой схеме, проблематично. Многое зависит от параметров конкретного транзистора и других элементов.

Реле возвращается в исходное положение, возвращая S1. Конденсатор замыкается на R2 и разряжается. Когда S1 снова включается, цикл возобновляется.

Транзистор можно заменить цепочкой из аналогичной пары, что только повысит стабильность собранного реле времени (+)

В двухтранзисторной схеме первый участвует в регулировании и контроле времени паузы. А второй – это электронный переключатель для включения и выключения питания внешней нагрузки.

В варианте с двойным контуром одна из кнопок B1 «запускает таймер» и включает нагрузку, а вторая B2 выключает (+)

Самое сложное в этой модификации – точно подобрать резистор R3. Он должен быть таким, чтобы реле замыкалось только при подаче сигнала от В2. В этом случае обратное включение нагрузки должно происходить только при срабатывании B1. Подбирать его придется экспериментальным путем.

Для увеличения интервала задержки реле времени КТ937А можно заменить изолированным полевым транзистором затвора (например, 2N7000) (+)

Этот тип транзистора имеет очень низкий ток затвора. Если сопротивление обмотки в ключе управляющего реле выбрано большим (в десятки Ом и МОм), то интервал отключения может быть увеличен до нескольких часов. К тому же чаще всего реле таймера практически не потребляет энергию.

Активный режим в нем начинается на последней трети этого интервала. Если подключить ПБ через обычную батарею, то прослужит очень долго.

Вариант № 2: на основе чипа

У транзисторных схем есть два основных недостатка. Им сложно рассчитать время задержки и перед следующим запуском необходимо разрядить конденсатор. Использование микросхем устраняет эти недостатки, но усложняет устройство.

Однако если у вас есть хотя бы минимальные навыки и знания в области электротехники, то сделать реле времени своими руками тоже не составит труда.

Если вам нужна задержка в диапазоне от десяти минут до часа, лучше заменить транзистор на микросхему серии TL431 (+)

Порог открытия TL431 более стабилен из-за наличия опорного напряжения внутри источника. Также для его переключения требуется напряжение намного выше. Максимум, увеличив значение R2, его можно поднять до 30 В.

Конденсатору потребуется много времени, чтобы зарядиться до этих значений. Кроме того, в этом случае C1 автоматически подключается к разрядному резистору. Кроме того, здесь не нужно нажимать SB1.

Другой вариант – использовать «встроенный таймер» NE555. В этом случае задержка также определяется параметрами двух резисторов (R2 и R4) и конденсатора (C1).

Реле “выключается” повторным переключением транзистора. Только его замыкание здесь осуществляется по сигналу с выхода микросхемы, когда она отсчитывает нужные секунды.

«Таймер» на микросхеме NE555 во многом повторяет классический вариант на транзисторе, но интервал задержки здесь выставлен более точно (от 1 секунды до нескольких минут и часов) (+)

При использовании микросхем ложных срабатываний гораздо меньше, чем при использовании транзисторов. Токи в этом случае контролируются более жестко, транзистор открывается и закрывается именно тогда, когда это необходимо.

Еще один классический вариант микросхемы реле времени основан на КР512ПС10. В этом случае при включении питания схема R1C1 отправляет на вход микросхемы импульс сброса, после чего запускается внутренний генератор. Частота среза (коэффициент деления) последнего задается схемой управления R2C2.

Количество подсчитываемых импульсов определяется переключением пяти клемм M01 – M05 в различных комбинациях. Время задержки можно установить от 3 секунд до 30 часов.

После подсчета заданного количества импульсов на выходе микросхемы Q1 устанавливается высокий уровень, размыкающий VT1. В результате срабатывает реле К1, которое включает или выключает нагрузку.

Схема сборки реле времени с использованием микросхемы КР512ПС10 несложная, возврат в исходное состояние в таком радиоактивном устройстве происходит автоматически при достижении заданных параметров за счет соединения ножек 10 (КОНЕЦ) и 3 (СТ) (+)

Существуют схемы реле времени, основанные на еще более сложных микроконтроллерах. Однако для самостоятельной сборки они не подходят. Здесь возникают сложности как со сваркой, так и с программированием. Вариаций с простейшими транзисторами и микросхемами для домашнего использования достаточно в подавляющем большинстве случаев.

Вариант № 3: для питания выхода 220 В

Все вышеперечисленные схемы рассчитаны на выходное напряжение 12 В. Для подключения мощной нагрузки к реле времени, собранному на базе, на выходе необходимо установить магнитный пускатель. Это потребуется для управления электродвигателями или другим сложным электрооборудованием большей мощности.

Однако для регулирования домашнего освещения можно собрать реле на основе диодного моста и тиристора. При этом не рекомендуется подключать через такой таймер что-либо еще. Тиристор пропускает через себя только положительную часть синусоиды 220 вольт.

Для лампы накаливания, вентилятора или нагревательного элемента это не страшно, а другое электрооборудование такого типа может выйти из строя и перегореть.

Схема реле времени с тиристором на выходе и диодным мостом на входе рассчитана на работу в сетях 220 В, но имеет ряд ограничений по типу подключаемой нагрузки (+)

Чтобы собрать такой таймер на лампочку, вам понадобятся:

  • выключатель.
  • четыре диода с максимальным током более 1 А и обратным напряжением 400 В;
  • постоянное сопротивление 4,3 МОм (R1) и 200 Ом (R2) плюс регулируемое 1,5 кОм (R3);
  • конденсатор 0,47 мкФ;
  • тиристор VT151 или аналогичный;

Это реле-таймер работает по общей схеме для аналогичных устройств, с постепенным зарядом конденсатора. Когда контакты на S1 замкнуты, C1 начинает заряжаться.

При этом тиристор VS1 остается открытым. В результате на нагрузку L1 поступает сетевое напряжение 220 В. После нагрузки С1 тиристор замыкается и отключает ток, выключая лампу.

Задержка регулируется установкой значения R3 и выбором емкости конденсатора. Следует помнить, что любое прикосновение к голым ногам всех используемых элементов может привести к поражению электрическим током. Все они питаются от сети 220 В.

Если не хотите экспериментировать и самостоятельно собирать реле времени, можно выбрать готовые варианты выключателей и розеток с таймером.

Подробнее о таких устройствах читайте в статьях:

  1. Выключение по таймеру: как работает и какой тип лучше выбрать
  2. Розетка с таймером: виды, принцип работы + особенности установки

Выводы и полезные видео по теме

Часто бывает трудно понять внутреннюю структуру реле времени с нуля. Некоторым не хватает знаний, а у других есть опыт. Чтобы вам было проще выбрать нужную схему, мы сделали подборку видеороликов, подробно описывающих все нюансы эксплуатации и сборки рассматриваемого электронного устройства.

Принцип работы элементов реле времени на транзисторном переключателе:

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: