Таймер включения и выключения электроприборов: что это такое, существующие виды, преимущества и недостатки, особенности выбора

Содержание
  1. Принцип работы и области применения
  2. Несколько слов о разновидностях
  3. Схемы различных реле времени
  4. Схема на транзисторах
  5. На базе микросхем
  6. Под питание на выходе 220 В
  7. Виды реле
  8. Как собрать реле времени своими руками?
  9. Несколько слов о разновидностях
  10. Что понадобится для изготовления?
  11. Создаем реле времени на 12 и 220 Вольт
  12. Идея 1. На диодах
  13. Идея 2. На транзисторах
  14. Идея 3. На базе микросхем
  15. Идея 4. На базе таймера NE555
  16. Выводы и полезное видео о сборке реле времени своими руками
  17. Что такое реле задержки и зачем оно вам может понадобиться?
  18. 1) Снижение нагрузки на проводку при включении сразу нескольких приборов
  19. 2) Разведение по времени отключения одной линии и включения другой
  20. 3) Задержка отключения света и вентиляции
  21. 4) Автоматическое закрытие ворот
  22. С задержкой выключения — 1 реле, работающее навыворот
  23. С задержкой включения — 2 устройства в одном
  24. Схема подключения РВ на 2 выключателя с задержкой выключения 220в
  25. 2 вариант — схема задержка включения лампы накаливания 220в на реле самостоятельно собранном
  26. РВ с задержкой включения 220в еще 2 схемы для управления освещением
  27. РВ 220в на элементе от Schneider или другом, экономия электроэнергии до 10 % для кондиционера,
  28. Р. задержки включения 220в 2 вариант ремонта для холодильника.
  29. Модернизация управления 4 стеклоподъемниками
  30. Вариант самодельного реле времени с задержкой на 24 вольта
  31. Задержка отключения и включения реле с помощью конденсатора и резистора 12В
  32. Как рассчитать задержки на rc цепочках для реле 12В
  33. Как рассчитать и сделать задержку включения реле 12в на 3 секунды
  34. Две схемы реле времени с задержкой выключения на 220В
  35. Простое реле времени на 220 В
  36. Реле времени выдержки с регулировкой времени 220 В
  37. Переходим к принципу работы схемы
  38. 3 частые ошибки при выборе Р.В.

Принцип работы и области применения

В основу работу автотаймеров положен принцип замыкания и размыкания электрической сети, исходя из установленных параметров. После нажатия кнопки включается техника либо освещение и начинается обратный отсчет времени в контроллере. По истечении установленного периода срабатывает реле времени, прекращается подача тока и техника отключается.

Механизм приведения в действие приборов различный, но в любом реле после истечения установленного периода отключается рабочий механизм.

Временные реле используют:

  • в стиральных машинах;
  • в кухонных устройствах – микроволновках, духовках, печах;
  • в системах вентиляции и полива;
  • в осветительных приборах.

Активно используется таймер для контактной сварки в быту, на производстве, в некоторых школах (звонки на уроки и перемены).

Несколько слов о разновидностях

Реле времени классифицируют как устройства:

  • механического типа;
  • с электронным механизмом работы (в том числе тиристорные);
  • пневматические реле.

По конструкции электрические устройства бывают релейные (самые надежные и популярные), сими- и тиристорные.

Расположение подключающего элемента бывает:

  • заднее;
  • переднее;
  • боковое;
  • через отдельный разъем.

Установка временных параметров проводится кнопками, переключателем, потенциометром.

Схемы различных реле времени

Существуют разные варианты исполнения реле времени, схема каждого вида имеет свои особенности. Таймеры можно изготовить самостоятельно. Перед тем как сделать реле времени своими руками, необходимо изучить его устройство. Схемы простых реле времени:

  • на транзисторах;
  • на микросхемах;
  • для выходного питания 220 В.

Опишем каждую из них более подробно.

Схема на транзисторах

Необходимые радиодетали:

  1. Транзистор КТ 3102 (или КТ 315) — 2 шт.
  2. Конденсатор.
  3. Резистор номиналом 100 кОм (R1). Также понадобится еще 2 резистора (R2 и R3), сопротивление которых будет подбираться вместе с емкостью в зависимости от времени срабатывания таймера.
  4. Кнопка.

При подключении схемы к источнику питания начнет заряжаться конденсатор через резисторы R2 и R3 и эммитер транзистора. Последний откроется, поэтому на сопротивлении будет падать напряжение. В результате откроется второй транзистор, что приведет к срабатыванию электромагнитного реле.

При заряде емкости ток будет уменьшаться. Это вызовет снижение эммитерного тока и падения напряжения на сопротивлении до того уровня, которое приведет к закрытию транзисторов и отпускания реле. Чтобы запустить таймер заново, потребуется кратковременное нажатие кнопки, которое вызовет полную разрядку емкости.

Для увеличения временной задержки используют схему на полевом транзисторе с изолированным затвором.

На базе микросхем

Применение микросхем уберет необходимость разряжать конденсатор и подбирать номиналы радиодеталей для выставления необходимого времени срабатывания.

Необходимые электронные компоненты для реле времени на 12 вольт:

  • резисторы номиналом 100 Ом, 100 кОм, 510 кОм;
  • диод 1N4148;
  • емкость на 4700 мкФ и 16 В;
  • кнопка;
  • микросхема TL 431.

Положительный полюс источника питания должен соединяться с кнопкой, параллельно к которой подключен один контакт реле. Последний также подключается к резистору 100 Ом. С другой стороны резистор соединен с сопротивлениями на 510 и на 100 кОм. Один из выводов последнего идет на микросхему. Второй вывод микросхемы соединен с резистором на 510 кОм, а третий — с диодом. К полупроводниковому устройству подключается второй контакт реле, которое соединено с исполняющим устройством. Отрицательный полюс источника питания связан с сопротивлением на 510 кОм.

 

Под питание на выходе 220 В

Две вышеописанные схемы рассчитаны на напряжение 12 В, т. е. не подходят для мощных нагрузок. Устранить этот недостаток допустимо с помощью магнитного пускателя, установленного на выходе.

Если в качестве нагрузки выступает маломощное устройство (бытовое освещение, вентилятор, трубчатый электрический нагреватель), то можно обойтись без магнитного пускателя. Роль преобразователя напряжения выполнят диодный мост и тиристор. Необходимые детали:

  1. Диоды, рассчитанные на ток больше 1 А и обратное напряжение не выше 400 В, — 4 шт.
  2. Тиристор ВТ 151 — 1 шт.
  3. Емкость на 470 нФ — 1 шт.
  4. Резисторы: на 4300 кОм — 1шт, на 200 Ом — 1 шт., регулируемый на 1500 Ом — 1 шт.
  5. Выключатель.

К питанию 220 В подключается контакт диодного моста и выключатель. Второй контакт моста соединен с выключателем. Параллельно к диодному мосту подключается тиристор. Тиристор соединяется с диодом и сопротивлениями на 200, на 1500 Ом. Вторые выводы диода и резистора (200 Ом) идут на конденсатор. Параллельно последнему подключено сопротивление на 4300 кОм. Но необходимо помнить, что данное устройство не используется для мощных нагрузок.

Виды реле

Наиболее популярны электронные механизмы включения техники. Но не менее эффективны пневматические и часовые таймеры (то есть механические).

Основу пневматов составляет демпферное устройство. Расширением или сужением трубы, подающей воздух, регулируется время срабатывания. Коррекция диаметра трубки проводится винтом. Механизм простой и его легко собрать самостоятельно из доступных материалов. Недостаток – есть задержки времени. Такой прибор устанавливают на оборудовании, где контроль времени не требует особой точности.

Как собрать реле времени своими руками?

Несколько слов о разновидностях

Электронные таймеры для установки задержки включения и отключения используются в микроволновках, стиральных машинах, системах обогрева, для обустройства умного дома и т.д. Принцип действия реле времени основывается на установке временного интервала для задержки в работе электрической сети. На практике такое устройство может иметь различный способ замедления:

  • электромагнитное;
Рис. 1: электромагнитные реле времени
  • пневматическое;
  • с часовым механизмом;
Рис. 2. С часовым механизмом
  • моторные;
  • электронные.

Из-за сложности настройки и дефицита определенных элементов далеко не все реле времени можно собрать своими руками. Наиболее простым вариантом для изготовления и рассмотрения являются электронные модели, так как достать комплектующие для них сегодня можно как из старого оборудования, так и с любого магазина радиодеталей.

Электромеханические реле и другие варианты доступны в случае наличия специфических комплектующих, которые далеко не всегда можно найти в свободной продаже.

Что понадобится для изготовления?

В зависимости от выбранной модели процесс может оказаться как простым, так довольно трудоемким. Поэтому всем необходимым лучше запастись заранее, чтобы не останавливаться на половине проделанной работы.

Для сборки реле времени вам понадобится:

  • набор радиодеталей – в каждом конкретном примере самодельного реле их перечень будет отличаться, но основная номенклатура останется неизменной (резисторы, конденсаторы, транзисторы, микросхемы, промежуточные реле или переключатели, блоки питания или понижающие трансформаторы, катушки и т.д.);
  • основание для набора элементов – печатная плата, диэлектрическая поверхность или каркас, также выбираются исходя из местных условий;
Рис. 3. Печатная плата
  • паяльник, припой и другие приспособления для соединения элементов цепи.
  • корпус – для защиты элементов реле от различных механический воздействий, попадания пыли, влаги и засорителей;
  • блок управления или программирования – если вы планируете сделать регулируемую задержку.

В некоторых ситуациях вышеперечисленные части можно позаимствовать из старых электронных приборов, если он вам подходят, в противном случае их нужно приобрести. С конкретным перечнем вы сможете определиться после того, как выберете конкретную модель, которую хотите изготовить.

Создаем реле времени на 12 и 220 Вольт

В зависимости от величины питающего напряжения, к которому подключается нагрузка, определяется и уровень потенциала, под которым будут находиться элементы реле времени. На практике для создания временных задержек применяются как работающие от сети 220В, так и от безопасного низкого 12В.

Первый вариант считается более простым, поскольку работа осуществляется напрямую от сети. Также схема на 220 В актуальна для питания особо мощной нагрузки – двигателей или бытовых приборов.

Идея 1. На диодах

Рассмотрим вариант простейшего логического элемента для работы в цепи 220В.

Рис. 4. Схема реле времени на 220В

Здесь включение происходит при нажатии кнопки S1, после чего напряжение подается на диодный мост. С моста потенциал переходит на времязадающий элемент, состоящий из резисторов и конденсатора. В процессе накоплении заряда тиристор VS1 откроется, и ток протечет через лампу освещения L1. Когда емкость конденсатора полностью зарядится, тиристор перейдет в закрытое состояние, после чего срабатывает реле и лампа гореть перестанет.

Максимальную выдержку здесь можно установить в несколько десятков секунд, так как ее величина будет задаваться сопротивлением резистора и емкостью. Существенным недостатком является то, что эта схема несет угрозу человеческой жизни при поражении электротоком. Поэтому далее рассмотрим пример изготовления реле времени на 12В.

Идея 2. На транзисторах

Принцип действия такого реле времени основывается на использовании полупроводниковых приборов для задачи временного промежутка. На практике могут использоваться схемы как с одним транзистором, так и с большим числом. Наиболее актуальные для самостоятельного изготовления реле времени на двух транзисторах – они характеризуются лучшей стабильностью и управляемостью.

Пример такого электронного устройства приведен на рисунке ниже:

Рис. 5. На транзисторах

Для ее практической реализации вам понадобится обзавестись следующими элементами:

  • резисторами – одним на 100 кОм и тремя на 1 кОм;
  • двумя транзисторами КТ3102Б или идентичными;
  • конденсатором для создания задержки выключения/включения;
  • кнопка для запуска реле времени;
  • промежуточное реле или коммутатор;
  • светодиод для сигнализации состояния;
  • печатная плата для сборки всех деталей.

Принцип работы такого реле времени заключается в подаче напряжения 12 В на емкостной элемент C1. После чего происходит зарядка конденсатора до определенного потенциала, величины которого будет достаточно для открытия транзистора VT1.

Ток заряда для емкостного элемента определяется сопротивлением ветви C1 – R1 – чем больше сопротивление, тем меньше ток, а время накопления заряда больше. Соответственно, для повышения или уменьшения времени включения или выключения нагрузки можно использовать переменный резистор для R1.

Рис. 6. Установить переменный резистор

После разряда емкости на базу транзистора VT1 поступит сигнал открытия, и электрический ток начнет протекать через эмиттер и коллектор, резисторы R2 и R3. Эти номиналы резисторов подбираются для открытия второго транзистора VT2, работающего в режиме электронного ключа на включение основной нагрузки.

Открытый VT2 подает напряжение на обмотку реле K1, сердечник в нем притягивается и производит операции с нагрузкой. Одна из пар контактов электромагнитного реле воздействует своими контактами на цепь питания светодиода, сигнализирующего о состоянии устройства.

Кнопка SB1 в цепи позволяет обнулить заряд конденсатора – это обязательная процедура пере каждым последующим пуском, что составляет определенные трудности, которые решаются установкой микросхем.

Идея 3. На базе микросхем

Это более сложный вариант, чем с использованием транзисторов, но цифровое реле не требует нажатия кнопки для начала нового цикла, они более устойчивы. Циклическое реле позволяет выполнять несколько операций в автоматическом режиме, за счет наличия микросхемы существует источник внутреннего опорного питания, можно значительно увеличить пределы задержки времени.

Рис. 7. На базе микросхемы КР512ПС10

Посмотрите на рисунок, приведенная здесь схема рассчитана на работу в цепи 220 В. Для ее реализации вам понадобятся резисторы разного номинала, указанные на схеме, диодный мост, пара транзисторов, полупроводниковые элементы, конденсаторы, промежуточное реле, микросхема.

Ее принцип действия идентичен с описанным ранее вариантом на двух транзисторах с той разницей, что в цепи управления временной задержкой появляется микросхема. С помощью которой заряд конденсатора может накапливаться в десятки раз дольше, соответственно, получается возможность увеличения времени задержки.

Процесс сборки не представляет особых трудностей для опытных радиолюбителей, имеющих навыки пайки и чтения схем. Однако для новичков такое реле времени может представлять определенную сложность, поэтому им следует внимательно относиться к процессу.

Идея 4. На базе таймера NE555

Этот вариант также относится к электронным реле, в котором задержка времени устанавливается при помощи популярного таймера NE555. С его помощью вы сможете собрать таймер, который оперирует коммутационными процессами, как на включение, так и на отключение.

Рис. 8. На базе таймера NE555

Как видите на схеме, таймер выполняет роль управляющего ключа, разрешающего выдачу электрического сигнала либо напрямую к прибору, либо через оперирующий орган – катушку реле. Когда времязадающая цепочка из двух резисторов и конденсатора достигнет насыщения, таймер выдаст на выход реле времени управляющий сигнал, который притянет к катушке прибора сердечник и замкнет контакты. К выходной катушке параллельно подключается светодиод, сигнализирующий о состоянии реле.

Практическая реализация этой схемы также требует определенных навыков и знаний в пайке радиодеталей и изготовлении печатных плат.

Следует отметить, что таймер и микросхема хоть и дают более устойчивую работу, но не могут похвастаться способностью к программированию. Современные цикличные таймеры на микроконтроллерах представляют неограниченные функции в формировании логики работы, но собрать их в домашних условиях достаточно сложно.

Выводы и полезное видео о сборке реле времени своими руками

Разобраться с нуля во внутреннем устройстве реле времени часто бывает сложно. У одних не хватает познаний, у других — опыта. Чтобы упростить вам выбор нужной схемы, мы сделали подборку видеоматериалов, в которых подробно рассказывается обо всех нюансах работы и сборки рассматриваемого электронного прибора.
Принцип работы элементов реле времени на транзисторном ключе:

Автоматический таймер на полевом транзисторе для нагрузки 220 В:

Пошаговое изготовление реле задержки своими руками:

Собрать самостоятельно реле времени не слишком сложно. Схем для реализации этого замысла своими руками есть несколько. Все они основаны на постепенной зарядке конденсатора и открытии/закрытии транзистора или тиристора на выходе. Если нужен простой прибор, то лучше взять транзисторную схему. Но для точного контроля времени задержки придется паять один из вариантов на той или иной микросхеме.

Что такое реле задержки и зачем оно вам может понадобиться?

1) Снижение нагрузки на проводку при включении сразу нескольких приборов

Подключение реле времени для задержки включения мощных приборов

Представьте ситуацию: вы приезжаете в загородный дом и включаете вводной автомат. Включаются сразу все приборы и, так как при включении в любом нелинейном приборе – от зарядки смартфона до моторчика котла отопления возникает скачок тока, эти скачки складываются и ваш вводной автомат, реагируя на это как на аварию, отключается. Вы остаётесь в темноте и повторяете попытку.

Но если вы поставите на самые мощные приборы реле задержки, они включатся с запозданием (например, на 2 секунды) и скачка не будет.

2) Разведение по времени отключения одной линии и включения другой

Генератор со схемой автоматического переключения

Если у вас установлено автоматическое переключение линий с сети на генератор, важно обеспечить паузу, между отключением сети и включением генератора и наоборот, чтобы эти два источника не оказались, даже на долю секунды, включены вместе, что может повлечь выход генератора из строя.

Реле времени, включённое в цепь, создаст эту задержку и переключение станет мягким и безопасным.

3) Задержка отключения света и вентиляции

Вытяжной вентилятор в ванной

Если применить реле, которое имеет обратную функцию – не включает, а выключает какой-то прибор с задержкой, его работа может быть полезна в освещении – чтобы оставить свет на несколько секунд после отключения, чтобы, например, человек успел выйти и закрыть дверь склада на ключ.

Либо, это реле может поддерживать работу вытяжного вентилятора, если он подключен параллельно лампе освещения, например в ванной комнате: вы покидаете помещение, выключаете свет, а вентилятор какое-то время продолжает работать, устраняя остатки нежелательных примесей и влажности из воздуха.

4) Автоматическое закрытие ворот

Автоматическое открытие ворот с брелка

В самой простой схеме автоматического закрытия ворот, двигатель привода подключается через концевой выключатель: как только створка достигает крайнего положения, “концевик” размыкается и двигатель обесточивается. Но для надёжного открытия, иногда нужно, чтобы двигатель какое-то время давил на створку и после окончания движения. Тут нам и поможет реле задержки отключения: вначале, сигнал от концевого выключателя поступит на реле и лишь через несколько секунд (время вы поставите сами) отключится привод.

Как видите, применений у реле задержки немало. Нужно лишь проявить любопытство и выяснить, какие средства автоматики придуманы, чтобы облегчить вам жизнь.

Удачного монтажа и новых открытий!

С задержкой выключения — 1 реле, работающее навыворот

  1. На реле подается сигнал о выключении устройства.
  2. Начинается отсчет времени задержки, после того как период истек устройство выключается.

Если такое реле смонтировано перед обычной лампой то она будет гаснуть не сразу после того как сработал выключатель а после прохождения времени задержки.

С задержкой включения — 2 устройства в одном

  1. На реле подается сигнал, он включает его механизм или электронную схему.
  2. Сразу отсчитывается время задержки.
  3. После того как время отсчитано реле включает подключенное устройство на заданное время.

Фактически это два реле времени включенные последовательно.

Схема подключения РВ на 2 выключателя с задержкой выключения 220в

Реле с задержкой выключения возможно применить для того, чтобы не забывать выключать свет в кладовой или на лестничной площадки. Для этого подключаем светильник через него.

Чтобы схема работала корректно вместо обычных выключателей нужно использовать переключатели без фиксации в замкнутом положении. Подойдут и обычные кнопки.

Схема работает следующим образом.

  1. Входя в помещение, вы замыкаете выключатель, включая освещение.
  2. Выключатель не фиксируется в замкнутом положении то, отпустив клавишу выключателя, вы сразу прерываете подачу электроэнергии.
  3. Выключения освещения не происходит, лампы подключены через реле с задержкой выключения.
  4. Освещение отключится только после того как пройдет заданное время.
  5. Для защиты перед реле установлен автоматический выключатель, он обесточит устройство, если ток повысится выше заданного при коротком замыкании (согласно ПУЭ пункт 7 3.1.14-19).

Эта схема удобна для длинных коридоров. Освещение можно будет включить с двух сторон помещения. Если такая возможность не нужна, то выключатель можно оставить один.

2 вариант — схема задержка включения лампы накаливания 220в на реле самостоятельно собранном

Эта схема подходит для тех, кто любит мастерить и знаком с радиоэлектроникой. В ней вместо готового устройства, рассчитанное на питание от сети 220 вольт, мы используем реле на 12 как более безопасное. Изготавливаем реле из стандартного электромагнитного с одной контактной группой. Схема переделки и внешний вид прибора показаны на рисунке ниже.

Приведенная схема не рассчитана на работу с мощной нагрузкой из-за ограниченных возможностей контактной группы. Если такая потребность возникает, то нужно ввести промежуточное реле. Нет различия в марках, применимы отечественные РПЛ, РПУ-2М, РП, РЭП или импортные (сегодня их больше на рынке и цена на них ниже, три самых лучших реле с алиэкспресс мы представим ниже).

Габаритные размеры и принципиальная схема

Посмотрите на картинке: стандартное промежуточное реле. Чтобы вписать его в нашу схему подключаем контакты «N» и «А» не к точкам «L» и «N» а в точки «30» и «87» на предыдущей схеме.

РВ с задержкой включения 220в еще 2 схемы для управления освещением

2 вариант устройства для управления освещением собран на многофункциональных цифровых реле.

Управление освещением на цифровых реле

У цифровых реле гораздо больше возможностей. Задержку получиться выставить не на 10 15 минут, а на длительность больше суток. Есть возможность установить время когда будет включаться свет. 1 вариант подойдет для управления уличным освещением на приусадебном участке. Настраиваем реле для включения в 17 часов и отработки задержки, 13 часов. Уличные фонари будут гореть все ночью, а с рассветом погаснут.

Аппарат подключается и для работы с двумя управляемыми сетями, как на второй схеме. Два канала настраиваются абсолютно независимо.

РВ 220в на элементе от Schneider или другом, экономия электроэнергии до 10 % для кондиционера,

Часто кондиционер включают при открытом окне, так они работают вхолостую и тратят электроэнергию. Выход из ситуации — установка датчика на створке рамы и связь его с линией питания. Но, такой подход тоже не очень верный.

Если вы будете открывать окно на небольшой промежуток времени (впустить кота) то кондиционер будет выключаться, а потом включаться снова. Потребление тока в режиме «пуск-стоп» возрастает, такая работа также не увеличивает долговечность устройства.

Избегаем проблем установив в цепи «датчик-выключатель кондиционера» реле с задержкой выключения. Схема приведена ниже.

Схема включения реле с задержкой выключения для датчика на окне и кондиционера

Схема даже не предусматривает специального реле с задержкой, его функции выполняет обычное промежуточное. Работает она следующим образом.

  1. При открытии окна замыкаются контакты, подается напряжение на реле.
  2. Ток, необходимый для срабатывания, сразу не поступает на соответствующие выводы, а тратиться для зарядки конденсаторов. Для развязки в схему включены диоды.
  3. После того как конденсаторы зарядятся величина тока поднимается до значения нужного для срабатывания реле. Реле отключает кондиционер.
  4. Если окно уже закрыто, то после разрядки конденсаторов (за счет минимального прохода тока в обратном направлении через диод), реле снова подает напряжение на кондиционер.

Р. задержки включения 220в 2 вариант ремонта для холодильника.

Если трудно отыскать штатный датчик температуры затруднительно, вариант — установить любой подходящий. А для того чтобы компрессор не включался-выключался монтируем такую же схему как и для кондиционера.

Модернизация управления 4 стеклоподъемниками

Штатно в машине стеклоподъемники не работают при отключенном зажигании. Возможен случай — остановившись на несколько секунд, мы не можем открыть окно, чтобы рассчитаться с оператором заправки. Для исключения ситуации модернизируем схему управления электрооборудованием, установив реле задержки выключения.

Вариант самодельного реле времени с задержкой на 24 вольта

Предыдущая схема предусматривала питание от блока на 12 вольт. Предлагаем еще вариант, с питанием от сети 24 в. Он подойдет для грузовых автомобилей, в их сети такое напряжение.

Реле с задержкой выключения на 24 вольта

Устройство собирается на отечественных элементах, монтаж навесом. С помощью переменного резистора (он в самом низу схемы) регулируется время задержки выключения.

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.

Для сборки рекомендуется использовать транзистор КТ827 с n-p-n переходом. Диод подойдет КД105Б или аналогичный по параметрам. Конденсатор и резистор подбирается в каждом случае индивидуально, об этом ниже.

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:

Т=RC,

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:

3с=R*0,00005;

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.

Две схемы реле времени с задержкой выключения на 220В

Простое реле времени на 220 В

Данное реле выдержки времени на 220 Вольт является гальванически не развязанным и является простейшим. В качестве элемента коммутации применяется тиристор.

Как мы говорили, тиристор позволяет коммутировать нагрузку, нечувствительную к форме напряжения питания: лампу накаливания, тен, галогеновую лампу и тому подобное.

Нельзя подключить светодиодный драйвер или энергосберегайку типа КЛЛ, любой электронный прибор, имеющий на входе трансформатор.

Минимум деталей схемы и простота схема позволят собрать это схему любому, израсходовав не более 50–100 руб.

Однако учтите, что схема не имеет гальванической развязки и требует предельной осторожности и соблюдения правил техники безопасности!

Схема работает так же просто, как и выглядит. Если замкнуть контакт S1, то начнется постепенная зарядка C1. В процессе заряда этого конденсатора, тиристор VS1 будет открыт.

На нагрузке HL1 будет сетевое напряжение. Как только конденсатор зарядится, тиристор VS1 закроется и ток через него проходить перестанет. Наш прибор завершить работу и произойдет выключение нагрузки.

Схема содержит такие детали:

  • диодный мост, выполняющий функцию подачи на тиристор выпрямленного тока: состоит из диодов с максимальным током не ниже 1А и имеющего обратный показатель напряжения не ниже 400В (1N4007);

  • тиристор серии BT151 (если у вас завалялись КУ 202Н или КУ 202М — применяйте);

  • сопротивление R1 — 4.3 МОм, мощностью 1Вт;
  • сопротивление R2 200 Ом, 1Вт;
  • R3 такой же мощности, 1.5 кОм;
  • конденсатор устройства С1 на 0.47 мкФ, на 630В или большее напряжение;
  • нагрузка HL1 мощностью не более 200 Вт; при применении ламп накаливания, и в том числе галогенных ламп помните, что стартовый ток при включении может превышать рабочий в 10 раз, хотя это продолжается не так долго.
  • выключатель или тумблер S1.

Так как весь принцип работы этого реле сводится к зарядке конденсатора, то изменяя емкость конденсатора проще всего изменить время включения реле.

Из-за простоты данного устройства дать простую формулу расчета времени выдержки невозможно, так как время зависит от параметров конкретного тиристора, сопротивлений резисторов, ёмкости конденсатора.

Реле времени выдержки с регулировкой времени 220 В

Чтобы сделать более надежное, качественное и безопасное устройство потребуется больше усилий и средств.

Далее пойдет речь именно о таком устройстве. На нашем сайте есть другая статья, о том, как сделать реле времени на 555 таймере своими руками с более простой схемотехникой, без трансформатора. Там же можно найти описание работы микросхемы 555.

Приведенная ниже схема собрана на микросхеме таймере 555, впервые выпущенной в 1972 году, но тем не менее не сбавляющей свою популярность. Применение микросхемы позволяет с большой степенью точности отсчитать необходимый интервал времени выдержки таймера от 3 сек до 10 минут.

Для питания устройства применяется трансформатор — управляющая часть схемы имеет гальваническую развязку.

Коммутация нагрузки производится с помощью силового симистора. Его включение осуществляется симисторной оптопарой, имеющей схему обнаружения нуля.

В результате — коммутация нагрузки происходит близко к моменту перехода синусоидального напряжения питания через ноль. Такое включение максимально безболезненно для нагрузки и не производит помех в момент включения.

Переходим к принципу работы схемы

После подачи питания цепочка R1–C3 генерирует стартовый импульс, длительностью примерно 100мс для микросхемы DD1, с которого выход OUT микросхемы устанавливается в лог.1, включая тем самым оптосимистор VS1, симистор VS2 и подключая нагрузку к сети 220В. С этого же момента начинается отсчет времени.

Время выдержки таймера задается цепочкой R3–R6–C2. Время зарядки конденсатора C2 до напряжения отключения выход OUT микросхемы DD1 в логический 0 определяется формулой:

t = 1,1*(R3+R6)*C2

Резистор R6 ограничивает минимальное время задержки 3 сек. Конденсатор C1 необходим для фильтрации помех в питании микросхемы DD1 и должен располагаться максимально к ней близко.

Резистор R4 задает ток светодиода оптосимистора и при применении аналогов MOC3043, например MOC3042 или MOC3041 должен быть уменьшен, так как им необходим больший ток для работы.

Данная схема может применяться и для коммутации пускателей, но учтите, что в случаях малых токов пускателей возможно ложное срабатывание или их жужжание в отключенном режиме, так как они могут включаться через цепочку R5–C5. В таком случае, эта цепочка требует коррекции по номиналам.

Обратим внимание, что часть схемы, отвечающую за получение постоянного напряжения 12 В можно заменить на готовый блок питания (адаптер питания), с выходным напряжением 12 В.

Такое устройство можно купить сразу в готовом виде, либо применить ненужный от какого-либо устройства: роутера, модема, телефона или подобного. В таком случае устройство реле заметно упростится.

Трансформатор T1 можно заменить на любой другой с номинальным входным напряжением 220 Вольт, выходным — 12 Вольт.

Если схема реле задержки выключения вас заинтересовала и вы бы хотели скачать файл с изображением разведенной печатной платы — оставляйте ваши комментарии.

3 частые ошибки при выборе Р.В.

  1. Выбирают реле, у которого максимальный или минимальный настраиваемый период отработки приближен к требуемому рабочему. Необходимо чтобы время, которое чаще всего будет отрабатывать устройство, находилось в средней трети.
  2. Реле не рассчитано на подключенную нагрузку. Перед выбором определите максимальный ток управляемых реле устройств и изучите его характеристики.
  3. Устройство предназначенное для помещений монтируют под открытым небом. Реле для установки на улице должно иметь класс защиты не ниже IP 68.
Источники

  • https://datchikidoma.ru/umnyj-dom/tajmeryi-dlya-vklyucheniya-i-vyklyucheniya-elektropriborov
  • https://odinelectric.ru/equipment/sdelat-rele-vremeni-svoimi-rukami
  • https://www.asutpp.ru/rele-vremeni-svoimi-rukami.html
  • https://tehnoobzor.com/schemes/automatics/2808-kak-sdelat-rele-vremeni-svoimi-rukami-shema-foto-video.html
  • https://zen.yandex.ru/media/elektrik/chto-takoe-rele-zaderjki-i-zachem-ono-vam-mojet-ponadobitsia-5bd7465168be0c00aa8b4d12
  • https://elektro220v.ru/kontaktory-i-rele/12-primerov-ispolzovaniya-rele.html
  • https://elektro220v.ru/kontaktory-i-rele/chto-takoe-rele-zaderzhki.html
  • https://VashUmnyiDom.ru/obshhaya-avtomatika/sxema-rele-vremeni-s-zaderzhkoj-vyklyucheniya-220v.html

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: :???: :?: :!: