Gjør-det-selv-tidsstafett: gjennomgang av 3 hjemmelagde alternativer

Du kan aktivere og deaktivere husholdningsapparater uten brukerens tilstedeværelse og deltakelse. De fleste modellene som produseres i disse dager er utstyrt med et tidsrelé for automatisk start/stopp.

Hva gjør du hvis du vil administrere utdatert utstyr på samme måte? Vær tålmodig, ta rådene våre og lag et tidsrelé med egne hender - tro meg, dette hjemmelagde produktet vil finne anvendelse i husholdningen.

Vi er klare til å hjelpe deg med å implementere en interessant idé og prøve deg på å bli en uavhengig elektroingeniør. For deg har vi funnet og systematisert all verdifull informasjon om alternativene og metodene for å lage reléer. Bruk av informasjonen som gis vil sikre enkel montering og utmerket ytelse av enheten.

Artikkelen foreslått for studie undersøker i detalj de selvlagde versjonene av enheten som har blitt testet i praksis. Informasjonen er basert på erfaring fra håndverkere som brenner for elektroteknikk og kravene i regelverket.

Anvendelsesområde for tidsrelé

Mennesket har alltid søkt å gjøre livet sitt enklere ved å introdusere ulike enheter i hverdagen. Med bruken av elektrisk motorbasert utstyr, oppsto spørsmålet om å utstyre det med en timer som ville styre dette utstyret automatisk.

Slå den på for en bestemt tid - og du kan gå og gjøre andre ting. Enheten slår seg av etter den innstilte perioden. For slik automatisering var det nødvendig med et relé med autotimer-funksjon.

Et klassisk eksempel på den aktuelle enheten er i et relé i en gammel vaskemaskin i sovjetisk stil. På kroppen var det et håndtak med flere inndelinger. Jeg stiller inn ønsket modus, og trommelen snurrer i 5–10 minutter til klokken inni når null.

Det elektromagnetiske tidsreléet er lite i størrelse, bruker lite strøm, har ingen brekkbare bevegelige deler og er holdbart

I dag tidsrelé installert i diverse utstyr:

• mikrobølgeovner, ovner og andre husholdningsapparater;
• eksos vifter;
• automatiske vanningssystemer;
• automatisk lysstyring.

I de fleste tilfeller er enheten laget på grunnlag av en mikrokontroller, som samtidig kontrollerer alle andre driftsmoduser for automatisert utstyr. Det er billigere for produsenten. Det er ikke nødvendig å bruke penger på flere separate enheter som er ansvarlige for én ting.

Basert på typen element ved utgangen, er tidsreleer klassifisert i tre typer:

• relé - lasten er koblet til via en "tørr kontakt";
• triac;
• tyristor.

Det første alternativet er det mest pålitelige og motstandsdyktige mot nettverksstøt. En enhet med en byttetyristor ved utgangen bør kun brukes hvis den tilkoblede lasten er ufølsom for formen på forsyningsspenningen.

For å lage ditt eget tidsrelé kan du også bruke en mikrokontroller. Men hjemmelagde produkter er hovedsakelig laget for enkle ting og arbeidsforhold. En kostbar programmerbar kontroller i en slik situasjon er bortkastet penger.

Det finnes mye enklere og billigere kretser basert på transistorer og kondensatorer. Dessuten er det flere alternativer; det er mye å velge mellom for dine spesifikke behov.

Ordninger av ulike hjemmelagde produkter

Alle foreslåtte alternativer for å lage tidsreléer med egne hender er basert på prinsippet om å starte en innstilt lukkerhastighet. Først startes en timer med et spesifisert tidsintervall og nedtelling.

Den eksterne enheten som er koblet til den begynner å fungere - den elektriske motoren eller lyset slås på.Og så, når null er nådd, gir reléet et signal for å slå av denne lasten eller kutte av strømmen.

Alternativ #1: det enkleste med transistorer

Transistorbaserte kretser er de enkleste å implementere. Den enkleste av dem inneholder bare åtte elementer. Du trenger ikke engang et brett for å koble dem til; alt kan loddes uten. Et lignende relé er ofte laget for å koble belysning gjennom det. Jeg trykket på knappen og lyset forble på i et par minutter og slo seg deretter av.

For å drive denne kretsen kreves det 9 Volt batterier eller 12 Volt batterier, og et slikt relé kan også drives fra 220 V vekselspenning ved hjelp av en omformer til 12 V konstant (+)

For å sette sammen dette hjemmelagde tidsreléet trenger du:

• et par motstander (100 Ohm og 2,2 mOhm);
• bipolar transistor KT937A (eller analog);
• last bytte relé;
• 820 Ohm variabel motstand (for å justere tidsintervallet);
• kondensator 3300 µF og 25 V;
• likeretterdiode KD105B;
• bytt for å begynne å telle.

Tidsforsinkelsen i dette timerreléet oppstår på grunn av ladingen av kondensatoren til transistorbryterens effektnivå. Mens C1 lader til 9–12 V, forblir nøkkelen i VT1 åpen. Den eksterne belastningen er slått på (lampen lyser).

Etter en tid, som avhenger av innstilt verdi på R1, lukkes transistor VT1. Relé K1 blir til slutt spenningsløs og lasten koblet fra spenningen.

Ladetiden til kondensatoren C1 bestemmes av produktet av kapasitansen og den totale motstanden til ladekretsen (R1 og R2). Dessuten er den første av disse motstandene fast, og den andre er justerbar for å angi et spesifikt intervall.

Tidsparametrene for det sammensatte reléet velges eksperimentelt ved å sette forskjellige verdier på R1.For å gjøre det lettere å stille inn ønsket tid senere, bør det lages merking med minuttplassering på huset.

Å spesifisere en formel for å beregne utgangsforsinkelsene for et slikt opplegg er problematisk. Mye avhenger av parametrene til en bestemt transistor og andre elementer.

Reléet bringes til sin opprinnelige posisjon ved å slå S1 tilbake. Kondensatoren lukkes til R2 og utlades. Etter at S1 er slått på igjen, starter syklusen på nytt.

En transistor kan erstattes med en krets av et par lignende, noe som bare vil øke stabiliteten til det sammensatte tidsreléet (+)

I en krets med to transistorer er den første involvert i regulering og kontroll av tidspausen. Og den andre er en elektronisk nøkkel for å slå på og av strømmen til den eksterne lasten.

I versjonen med en dobbel krets "starter en av tastene B1 timeren" og slår på lasten, og den andre B2 slår den av (+)

Det vanskeligste i denne modifikasjonen er å velge motstanden R3 nøyaktig. Det skal være slik at reléet kun lukkes når et signal leveres fra B2. I dette tilfellet må reversering av lasten bare skje når B1 utløses. Det må velges eksperimentelt.

For å øke forsinkelsesintervallet til tidsreléet, kan KT937A erstattes med en felteffekttransistor med isolert port (for eksempel 2N7000) (+)

Denne typen transistorer har veldig lav portstrøm. Hvis motstandsviklingen i kontrollrelébryteren er valgt til å være stor (tivis av ohm og MOhms), kan avstengningsintervallet økes til flere timer. Dessuten bruker tidtakerreléet mesteparten av tiden praktisk talt ingen energi.

Den aktive modusen i den begynner på den siste tredjedelen av dette intervallet. Hvis radioen er tilkoblet via et vanlig batteri, vil den vare veldig lenge.

Alternativ #2: brikkebasert

Transistorkretser har to hovedulemper. Det er vanskelig å beregne forsinkelsestiden for dem og kondensatoren må utlades før neste start. Bruken av mikrokretser eliminerer disse ulempene, men kompliserer enheten.

Men hvis du har minimale ferdigheter og kunnskaper innen elektroteknikk, er det heller ikke vanskelig å lage et slikt tidsrelé med egne hender.

Hvis det kreves en forsinkelse i området fra ti minutter til en time, er det best å erstatte transistoren med en mikrokrets i TL431-serien (+)

Åpningsterskelen til TL431 er mer stabil på grunn av tilstedeværelsen av en referansespenningskilde inni. I tillegg krever det en mye høyere spenning å bytte den. Ved å øke verdien på R2 kan den maksimalt økes til 30 V.

Kondensatoren vil ta lang tid å lade opp til slike verdier. I tillegg skjer tilkobling av C1 til motstanden for utladning i dette tilfellet automatisk. Det er ikke nødvendig å trykke SB1 i tillegg her.

Et annet alternativ er å bruke NE555 "integral timer". I dette tilfellet bestemmes forsinkelsen også av parametrene til de to motstandene (R2 og R4) og kondensatoren (C1).

Reléet "slås av" ved å bytte transistoren igjen. Bare lukkingen her utføres av et signal fra utgangen til mikrokretsen, når den teller ned de nødvendige sekundene.

"Timeren" basert på NE555-mikrokretsen gjentar i stor grad den klassiske versjonen på en enkelt transistor, men forsinkelsesintervallet her er satt mer presist (fra 1 sekund til flere minutter og timer) (+)

Det er mye færre falske positiver ved bruk av mikrokretser enn ved bruk av transistorer. I dette tilfellet er strømmene tettere kontrollert, transistoren åpner og lukker nøyaktig når det er nødvendig.

En annen klassisk mikrokretsversjon av tidsreléet er basert på KR512PS10. I dette tilfellet, når strømmen er slått på, leverer R1C1-kretsen en tilbakestillingspuls til inngangen til mikrokretsen, hvoretter den interne oscillatoren starter i den. Avstengningsfrekvensen (divisjonsfaktoren) til sistnevnte settes av reguleringskretsen R2C2.

Antallet tellede pulser bestemmes ved å bytte de fem pinnene M01–M05 i forskjellige kombinasjoner. Forsinkelsestiden kan stilles inn fra 3 sekunder til 30 timer.

Etter å ha tellet det angitte antallet pulser, settes utgangen til Q1-mikrokretsen til et høyt nivå, og åpner VT1. Som et resultat utløses relé K1 og slår belastningen på eller av.

Monteringsdiagrammet for et tidsrelé som bruker KR512PS10 mikrokrets er ikke komplisert; tilbakestilling til sin opprinnelige tilstand i et slikt tidsrelé skjer automatisk når de spesifiserte parameterne nås ved å koble til ben 10 (END) og 3 (ST) (+)

Det er enda mer komplekse tidsrelékretser basert på mikrokontrollere. De er imidlertid ikke egnet for selvmontering. Det er her det oppstår vanskeligheter med både lodding og programmering. Variasjoner med transistorer og enkle mikrokretser for hjemmebruk er nok i de aller fleste tilfeller.

Alternativ #3: for strømforsyning ved 220 V utgang

Alle de ovennevnte kretsene er designet for en 12-volts utgangsspenning. For å koble en kraftig last til et tidsrelé satt sammen på basis av dem, er det nødvendig ved utgangen installer en magnetisk starter. For å kontrollere elektriske motorer eller annet komplekst elektrisk utstyr med økt kraft, må du gjøre dette.

For å regulere husholdningsbelysningen kan du imidlertid sette sammen et relé basert på en diodebro og en tyristor. Det anbefales imidlertid ikke å koble til noe annet gjennom en slik tidtaker.Tyristoren passerer gjennom seg selv bare den positive delen av sinusbølgen til 220 Volt variabler.

Dette er ikke et problem for en glødelampe, vifte eller varmeelement, men det kan hende at annet elektrisk utstyr ikke tåler dette og brenner ut.

Tidsrelékretsen med en tyristor ved utgangen og en diodebro ved inngangen er designet for å fungere i 220 V-nettverk, men har en rekke begrensninger på typen tilkoblet last (+)

For å sette sammen en slik tidtaker for en lyspære trenger du:

• motstandene er konstante ved 4,3 MOhm (R1) og 200 Ohm (R2) pluss justerbare ved 1,5 kOhm (R3);
• fire dioder med en maksimal strøm over 1 A og en reversspenning på 400 V;
• 0,47 µF kondensator;
• tyristor VT151 eller lignende;
• bytte om.

Denne relé-timeren fungerer i henhold til den generelle ordningen for lignende enheter, med gradvis lading av kondensatoren. Når kontaktene er lukket på S1, begynner C1 å lade.

Under denne prosessen forblir tyristor VS1 åpen. Som et resultat mottar belastningen L1 en nettspenning på 220 V. Etter at ladingen C1 er fullført, lukker tyristoren og kutter av strømmen, og slår av lampen.

Forsinkelsen justeres ved å sette verdien på R3 og velge kapasitansen til kondensatoren. Det må huskes at enhver berøring av de bare bena til alle brukte elementer kan føre til elektrisk støt. De er alle drevet av 220 V.

Hvis du ikke vil eksperimentere og sette sammen et tidsrelé selv, kan du velge ferdige alternativer for brytere og stikkontakter med en timer.

Flere detaljer om slike enheter er skrevet i artiklene:

1. Bryter med avslåingstimer: hvordan det fungerer og hvilken type som er bedre å velge
2. Stikkontakt med timer: typer, driftsprinsipp + installasjonsfunksjoner

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Å forstå den interne strukturen til et tidsrelé fra bunnen av er ofte vanskelig. Noen mangler kunnskap, mens andre mangler erfaring. For å gjøre det lettere for deg å velge riktig krets, har vi laget et utvalg videoer som beskriver alle nyansene ved drift og montering av den aktuelle elektroniske enheten.

Driftsprinsippet for tidsreléelementer på en transistorbryter:

Automatisk timer på en felteffekttransistor for en 220 V belastning:

Trinn-for-trinn produksjon av et forsinkelsesrelé med egne hender:

Å sette sammen et tidsrelé selv er ikke så vanskelig - det er flere ordninger for å implementere denne ideen. Alle av dem er basert på gradvis lading av en kondensator og åpning/lukking av en transistor eller tyristor ved utgangen.

Hvis du trenger en enkel enhet, er det bedre å ta en transistorkrets. Men for å kontrollere forsinkelsestiden nøyaktig, må du lodde et av alternativene på en eller annen mikrokrets.

Hvis du har erfaring med å sette sammen en slik enhet, vennligst del informasjonen med våre lesere. Legg igjen kommentarer, legg ved bilder av dine hjemmelagde produkter og delta i diskusjoner. Kommunikasjonsblokken er plassert nedenfor.