Relè temporizzato fai-da-te: una panoramica di 3 opzioni fatte in casa

È possibile attivare e disattivare gli elettrodomestici senza la presenza e la partecipazione dell'utente. La maggior parte dei modelli prodotti oggi sono dotati di un timer per l'avvio / arresto automatico.

Cosa succede se desidero gestire le apparecchiature obsolete allo stesso modo? Sii paziente, con i nostri consigli e fai una pausa con le tue mani - credimi, questo prodotto fatto in casa può essere usato in fattoria.

Siamo pronti ad aiutarti a realizzare un'idea interessante e provare la nostra mano sul percorso dell'ingegneria elettrica indipendente. Per te, abbiamo trovato e sistematizzato tutte le preziose informazioni sulle opzioni e i metodi per i relè di produzione. L'uso delle informazioni fornite garantisce facilità di assemblaggio e un eccellente funzionamento del dispositivo.

Nell'articolo proposto per lo studio, vengono esaminate in dettaglio le versioni autoprodotte del dispositivo testato nella pratica. Le informazioni si basano sull'esperienza di maestri appassionati di ingegneria elettrica e requisiti normativi.

Portata di un timer

L'uomo ha sempre cercato di semplificare la sua vita introducendo vari dispositivi nella vita di tutti i giorni. Con l'avvento della tecnologia basata sul motore, è emersa la questione di dotarla di un timer che controllasse automaticamente questa apparecchiatura.

Acceso per un determinato tempo - e puoi andare a fare altre cose. Dopo un periodo prestabilito, l'unità si spegne automaticamente. Ma per tale automazione, era necessario un relè con una funzione di autoscatto.

Un classico esempio del dispositivo in questione si trova in un relè in una vecchia lavatrice in stile sovietico. Sul suo corpo c'era una penna con diverse divisioni. Impostare la modalità desiderata e il tamburo gira per 5-10 minuti, fino a quando l'orologio interno raggiunge lo zero.

L'interruttore orario elettromagnetico è di piccole dimensioni, consuma poca elettricità, non ha parti mobili in movimento ed è durevole

oggi relè di tempo impostato in varie tecniche:

• forni a microonde, stufe e altri elettrodomestici;
• aspiratori;
• sistemi di irrigazione automatici;
• automazione del controllo dell'illuminazione.

Nella maggior parte dei casi, il dispositivo è realizzato sulla base di un microcontrollore, che controlla contemporaneamente tutte le altre modalità operative delle apparecchiature automatizzate.È più economico per il produttore. Non c'è bisogno di spendere soldi per diversi dispositivi separati che sono responsabili di una cosa.

In base al tipo di elemento in uscita, il relè temporale è classificato in tre tipi:

• relè - il carico è collegato tramite un "contatto secco";
• Triac;
• tiristore.

La prima opzione è la più affidabile e resistente alle esplosioni della rete. Un dispositivo con un tiristore di commutazione all'uscita dovrebbe essere preso solo se il carico collegato è insensibile alla forma della tensione di alimentazione.

Per fare un time-relay, puoi anche usare il microcontrollore. Tuttavia, i prodotti fatti in casa sono realizzati principalmente per cose semplici e condizioni di lavoro. Un controller programmabile costoso in una situazione del genere è uno spreco di denaro.

Esistono progetti molto più semplici ed economici basati su transistor e condensatori. Inoltre, ci sono diverse opzioni, ci sono molte tra cui scegliere per le tue esigenze specifiche.

Schemi di vari prodotti fatti in casa

Tutte le opzioni di produzione fai-da-te proposte per il relè temporale sono basate sul principio di avvio della velocità dell'otturatore impostata. Innanzitutto, un timer inizia con un intervallo di tempo predeterminato e un conto alla rovescia.

Un dispositivo esterno collegato ad esso inizia a funzionare: il motore elettrico o la luce si accendono. Quindi, al raggiungimento dello zero, il relè emette un segnale per disconnettere questo carico o interrompere la corrente.

Opzione n. 1: la più semplice per i transistor

I circuiti basati su transistor sono i più facili da implementare. Il più semplice comprende solo otto elementi. Per collegarli, non hai nemmeno bisogno di una scheda, tutto può essere saldato senza di essa. Tale relè è spesso realizzato per collegare l'illuminazione attraverso di esso. Premuto un pulsante - e la luce si accende per un paio di minuti, quindi si spegne.

Per alimentare questo circuito, sono necessarie batterie da 9 volt o batterie da 12 volt, inoltre un tale relè può essere alimentato da variabili da 220 V mediante un convertitore da 12 V CC (+)

Per assemblare questo relè orario fatto in casa, avrai bisogno di:

• una coppia di resistori (100 Ohm e 2,2 mOhm);
• Transistor bipolare KT937A (o equivalente);
• relè di trasferimento del carico;
• Resistenza variabile 820 ohm (per regolare l'intervallo di tempo);
• Condensatore da 3300 uF e 25 V;
• diodo raddrizzatore KD105B;
• passare per iniziare il conto alla rovescia.

Il ritardo in questo relè temporizzatore è dovuto alla carica del condensatore al livello di potenza della chiave a transistor. Mentre C1 si carica fino a 9-12 V, la chiave in VT1 rimane aperta. Carico esterno alimentato (luce accesa).

Dopo qualche tempo, che dipende dal valore impostato su R1, il transistor VT1 si chiude. Il relè K1 viene infine diseccitato e il carico viene scollegato dalla tensione.

Il tempo di carica del condensatore C1 è determinato dal prodotto della sua capacità e dalla resistenza totale del circuito di carica (R1 e R2). Inoltre, la prima di queste resistenze è fissa e la seconda è regolabile per specificare un intervallo specifico.

I parametri temporali per il relè assemblato vengono selezionati empiricamente impostando vari valori su R1. Per facilitare in seguito l'impostazione del tempo desiderato, è necessario applicare sulla cassa marcature con posizionamento al minuto.

Specificare una formula per il calcolo dei ritardi emessi per tale schema è problematico. Molto dipende dai parametri di un particolare transistor e altri elementi.

Portare il relè nella sua posizione iniziale viene eseguito mediante commutazione inversa S1. Il condensatore si chiude su R2 e si scarica. Dopo aver riacceso S1, il ciclo ricomincia.

Un transistor può essere sostituito da un circuito di una coppia di simili, che aumenterà solo la stabilità del relè temporale assemblato (+)

In un circuito con due transistor, il primo è coinvolto nella regolazione e nel controllo della pausa temporale. E la seconda è una chiave elettronica per accendere e spegnere l'alimentazione a un carico esterno.

Nella variante con doppio circuito, uno dei tasti B1 “avvia il timer” e accende il carico, e il secondo B2 lo disconnette (+)

La parte più difficile di questa modifica è selezionare con precisione la resistenza R3.Deve essere tale che il relè si chiuda esclusivamente quando un segnale viene fornito da B2. In questo caso, l'inclusione inversa del carico deve avvenire solo quando viene attivato B1. Sarà necessario prenderlo sperimentalmente.

Per aumentare l'intervallo di ritardo del relè temporale, KT937A può essere sostituito da un transistor ad effetto di campo con un gate isolato (ad esempio, 2N7000) (+)

Per questo tipo di transistor, la corrente di gate è molto piccola. Se l'avvolgimento di resistenza nella chiave del relè di controllo è selezionato grande (in decine di Ohm e MOhm), l'intervallo di spegnimento può essere aumentato a diverse ore. Inoltre, il più delle volte il timer del relè praticamente non consuma energia.

La modalità attiva in essa inizia nell'ultimo terzo di questo intervallo. Se il PB è collegato tramite una normale batteria, durerà a lungo.

Opzione n. 2: basata su chip

I circuiti a transistor presentano due principali svantaggi. È difficile per loro calcolare il tempo di ritardo e prima del prossimo avvio è necessario scaricare il condensatore. L'uso di microcircuiti elimina queste carenze, ma complica il dispositivo.

Tuttavia, anche con competenze e conoscenze minime nell'ingegneria elettrica, non sarà difficile realizzare un tale time relay con le tue mani.

Se il ritardo è richiesto nell'intervallo da dieci minuti a un'ora, il transistor è meglio sostituito da un chip serie TL431 (+)

La soglia di apertura di TL431 è più stabile a causa della presenza di un riferimento di tensione all'interno. Inoltre, per la sua commutazione, la tensione è richiesta molto di più. Al massimo, aumentando il valore di R2, può essere elevato a 30 V.

Il condensatore a tali valori verrà caricato a lungo. Inoltre, la connessione di C1 alla resistenza per scarica in questo caso avviene automaticamente. Inoltre, fare clic su SB1 qui non è necessario.

Un'altra opzione è l'uso del "timer integrale" NE555. In questo caso, il ritardo è anche determinato dai parametri delle due resistenze (R2 e R4) e dal condensatore (C1).

Lo "spegnimento" del relè si verifica a causa della commutazione del transistor. Solo la sua chiusura qui viene eseguita da un segnale proveniente dall'uscita del microcircuito, quando conta i secondi necessari.

Il "timer" basato sul microchip NE555 ripete per molti aspetti la versione classica su un singolo transistor, ma qui l'intervallo di ritardo è impostato in modo più accurato (da 1 secondo a diversi minuti e ore) (+)

Ci sono molti meno falsi positivi quando si usano i microcircuiti rispetto all'uso dei transistor. Le correnti in questo caso sono controllate più strettamente, il transistor si apre e si chiude esattamente quando richiesto.

Un'altra versione classica del microcircuito del relè temporale si basa sulla base KR512PS10. In questo caso, quando si accende l'alimentazione, il circuito R1C1 fornisce un impulso di reset all'ingresso del microcircuito, dopodiché il generatore interno viene avviato al suo interno. La frequenza di taglio (rapporto di divisione) di quest'ultimo è impostata dal circuito di controllo R2C2.

Il numero di impulsi contati viene determinato commutando i cinque pin M01 - M05 in varie combinazioni. Il tempo di ritardo può essere impostato da 3 secondi a 30 ore.

Dopo aver contato il numero specificato di impulsi all'uscita del chip Q1, viene aperto un livello alto, aprendo VT1. Di conseguenza, il relè K1 è attivato e attiva o disattiva il carico.

Il circuito di assemblaggio del relè temporale che utilizza il microcircuito KR512PS10 non è difficile, il ripristino allo stato iniziale in tale relè si verifica automaticamente quando si raggiungono i parametri specificati collegando le gambe 10 (END) e 3 (ST) (+)

Esistono anche circuiti di relè temporizzati basati su microcontrollori più complessi. Tuttavia, non sono adatti per l'autoassemblaggio. Colpisce la complessità della saldatura e della programmazione. Le variazioni con transistor e microchip semplici per uso domestico sono abbastanza nella stragrande maggioranza dei casi.

Opzione n. 3: per uscita 220 V.

Tutti i circuiti sopra indicati sono progettati per una tensione di uscita di 12 volt. Per collegare un carico potente a un relè di tempo assemblato sulla base, è necessario all'uscita installare lo starter magnetico. Per controllare motori elettrici o altre apparecchiature elettriche complesse con maggiore potenza, dovrai farlo.

Tuttavia, per regolare l'illuminazione domestica, è possibile assemblare un relè basato su un ponte a diodi e un tiristore. Allo stesso tempo, non è consigliabile connettere nient'altro tramite un tale timer. Il tiristore passa attraverso se stesso solo la parte positiva dell'onda sinusoidale di 220 volt alternati.

Per una lampadina a incandescenza, un ventilatore o un riscaldatore, ciò non fa paura e altre apparecchiature elettriche di questo tipo non possono resistere e bruciarsi.

Il circuito del relè temporale con un tiristore all'uscita e un ponte a diodi all'ingresso è progettato per funzionare in reti a 220 V, ma presenta una serie di limitazioni sul tipo di carico collegato (+)

Per creare un tale timer per una lampadina, è necessario:

• costante di resistenza a 4,3 MOhm (R1) e 200 Ohm (R2) più regolabile a 1,5 kOhm (R3);
• quattro diodi con una corrente massima superiore a 1 A e una tensione inversa di 400 V;
• Condensatore da 0,47 uF;
• tiristore VT151 o simile;
• passare.

Questo timer relè funziona secondo lo schema generale di tali dispositivi, con una carica graduale del condensatore. Alla chiusura sui contatti S1 C1 inizia a caricarsi.

Durante questo processo, il tiristore VS1 rimane aperto. Di conseguenza, il carico L1 riceve una tensione di rete di 220 V. Dopo il completamento della carica C1, il tiristore si chiude e interrompe la corrente, spegnendo la lampada.

Il ritardo viene regolato impostando il valore su R3 e selezionando la capacità del condensatore. Va ricordato che qualsiasi tocco alle gambe nude di tutti gli elementi usati minaccia di scosse elettriche. Sono tutti sotto 220 V.

Se non si desidera sperimentare e costruire autonomamente un temporizzatore, è possibile scegliere opzioni pronte per interruttori e prese con un timer.

Maggiori informazioni su tali dispositivi negli articoli:

1. Un interruttore con un timer di spegnimento: come funziona e quale vista è meglio scegliere
2. Presa con timer: tipi, principio di funzionamento + caratteristiche di installazione

Conclusioni e video utili sull'argomento

Spesso è difficile comprendere da zero la struttura interna di un relè temporale. Alcuni mancano di conoscenza, mentre altri mancano di esperienza. Per semplificare la scelta del circuito giusto, abbiamo realizzato una selezione di materiali video che descrivono in dettaglio tutte le sfumature del lavoro e dell'assemblaggio del dispositivo elettronico in questione.

Il principio di funzionamento degli elementi del relè temporale su una chiave a transistor:

Timer automatico su un transistor ad effetto di campo per un carico di 220 V:

Produzione di relè passo-passo fai-da-te fai-da-te:

Non è troppo difficile assemblare un time relay da soli - ci sono diversi schemi per implementare questa idea. Tutti si basano sulla carica graduale del condensatore e sull'apertura / chiusura del transistor o tiristore in uscita.

Se hai bisogno di un dispositivo semplice, allora è meglio prendere un circuito a transistor. Ma per un controllo preciso del tempo di ritardo, dovrai saldare una delle opzioni su un particolare chip.

Se hai esperienza nella costruzione di un tale dispositivo, ti preghiamo di condividere le informazioni con i nostri lettori. Lascia commenti, allega foto dei tuoi prodotti fatti in casa e partecipa alle discussioni. L'unità di comunicazione si trova in basso.