Relé de tempo faça você mesmo: uma visão geral de 3 opções caseiras

Você pode ativar e desativar os eletrodomésticos sem a presença e participação do usuário. A maioria dos modelos produzidos hoje está equipada com um timer para partida / parada automática.

E se eu quiser gerenciar equipamentos obsoletos da mesma maneira? Seja paciente, com o nosso conselho, e faça um revezamento do tempo com suas próprias mãos - acredite, este produto caseiro pode ser usado na fazenda.

Estamos prontos para ajudá-lo a realizar uma idéia interessante e tentar a nossa mão no caminho da engenharia elétrica independente. Para você, encontramos e sistematizamos todas as informações valiosas sobre as opções e métodos para a fabricação de relés. O uso das informações fornecidas garante facilidade de montagem e excelente operação do dispositivo.

No artigo proposto para estudo, as versões fabricadas pelo próprio dispositivo testado na prática são examinadas em detalhes. As informações são baseadas na experiência de mestres interessados ​​em requisitos regulatórios e de engenharia elétrica.

Âmbito de um temporizador

O homem sempre procurou facilitar sua vida, introduzindo vários dispositivos na vida cotidiana. Com o advento da tecnologia baseada em motor, surgiu a questão de equipá-la com um temporizador que controlaria automaticamente esse equipamento.

Ligado por um tempo determinado - e você pode fazer outras coisas. Após um período definido, a unidade será desligada automaticamente. Mas, para essa automação, era necessário um relé com uma função de timer automático.

Um exemplo clássico do dispositivo em questão é o revezamento em uma velha máquina de lavar de estilo soviético. Em seu corpo havia uma caneta com várias divisões. Defina o modo desejado e o tambor gira por 5 a 10 minutos, até o relógio chegar a zero.

O interruptor eletromagnético de tempo é pequeno, consome pouca eletricidade, não tem partes móveis quebradas e é durável

Hoje relé de tempo definido em várias técnicas:

• fornos de microondas, fogões e outros eletrodomésticos;
• exaustores;
• sistemas de rega automáticos;
• automação de controle de iluminação.

Na maioria dos casos, o dispositivo é fabricado com base em um microcontrolador, que controla simultaneamente todos os outros modos de operação de equipamentos automatizados.É mais barato para o fabricante. Não há necessidade de gastar dinheiro em vários dispositivos separados que são responsáveis ​​por uma coisa.

De acordo com o tipo de elemento na saída, o relé de tempo é classificado em três tipos:

• relé - a carga é conectada através de um "contato seco";
• triacs;
• tiristor.

O mais confiável e resistente a explosões na rede é a primeira opção. Um dispositivo com um tiristor de comutação na saída deve ser utilizado apenas se a carga conectada for insensível à forma da tensão de alimentação.

Para agendar um horário, você também pode usar o microcontrolador. No entanto, os produtos caseiros são feitos principalmente para coisas simples e condições de trabalho. Um controlador programável caro em tal situação é um desperdício de dinheiro.

Existem projetos muito mais simples e baratos, baseados em transistores e capacitores. Além disso, existem várias opções, há muito por onde escolher para suas necessidades específicas.

Esquemas de vários produtos caseiros

Todas as opções de fabricação propostas, temporizadores de bricolage, são construídos com o princípio de iniciar a velocidade do obturador definida. Primeiro, um cronômetro começa com um intervalo de tempo predeterminado e uma contagem regressiva.

Um dispositivo externo conectado a ele começa a funcionar - o motor elétrico ou a luz acende. E então, ao chegar a zero, o relé emite um sinal para desconectar esta carga ou desliga a corrente.

Opção 1: o mais fácil nos transistores

Os circuitos baseados em transistor são os mais fáceis de implementar. O mais simples deles inclui apenas oito elementos. Para conectá-los, você nem precisa de uma placa, tudo pode ser soldado sem ela. Esse relé geralmente é feito para conectar a iluminação através dele. Pressionou um botão - e a luz acende por alguns minutos e depois apaga.

Para alimentar este circuito, são necessárias baterias de 9 volts ou baterias de 12 volts, e esse relé também pode ser alimentado a partir de variáveis ​​de 220 V por meio de um conversor de 12 V DC (+)

Para montar este relé de tempo caseiro, você precisará de:

• um par de resistores (100 Ohm e 2,2 mOhm);
• Transistor bipolar KT937A (ou equivalente);
• relé de transferência de carga;
• Resistor variável de 820 ohm (para ajustar o intervalo de tempo);
• Capacitor de 3300 uF e 25 V;
• diodo de retificação KD105B;
• alterne para iniciar a contagem regressiva.

O atraso no relé do temporizador é devido ao carregamento do capacitor no nível de potência da chave do transistor. Enquanto C1 estiver carregando até 9 a 12 V, a chave no VT1 permanece aberta. Carga externa alimentada (luz acesa).

Após algum tempo, que depende do valor ajustado em R1, o transistor VT1 é fechado. O relé K1 é finalmente desenergizado e a carga é desconectada da tensão.

O tempo de carregamento do capacitor C1 é determinado pelo produto de sua capacidade e pela resistência total do circuito de carregamento (R1 e R2). Além disso, a primeira dessas resistências é fixa e a segunda é ajustável para especificar um intervalo específico.

Os parâmetros de tempo para o relé montado são selecionados empiricamente, configurando vários valores em R1. Para facilitar posteriormente o ajuste do tempo desejado, devem ser feitas marcações com posicionamento por minuto no estojo.

Especificar uma fórmula para calcular os atrasos emitidos para esse esquema é problemático. Depende muito dos parâmetros de um transistor específico e de outros elementos.

Trazer o relé para sua posição inicial é realizado pela comutação reversa S1. O capacitor fecha para R2 e descarrega. Depois de ligar S1 novamente, o ciclo recomeça.

Um transistor pode ser substituído por um circuito de um par semelhante, o que aumentará apenas a estabilidade do relé de tempo montado (+)

Em um circuito com dois transistores, o primeiro está envolvido no ajuste e controle da pausa de tempo. E a segunda é uma chave eletrônica para ligar e desligar a energia em uma carga externa.

Na variante com circuito duplo, uma das teclas B1 “inicia o timer” e liga a carga, e o segundo B2 a desconecta (+)

A parte mais difícil dessa modificação é selecionar com precisão a resistência R3.Deve ser tal que o relé se feche exclusivamente quando um sinal é fornecido de B2. Nesse caso, a inclusão reversa da carga deve ocorrer apenas quando B1 é acionado. Será necessário buscá-lo experimentalmente.

Para aumentar o intervalo de atraso do relé de tempo, o KT937A pode ser substituído por um transistor de efeito de campo de porta isolado (por exemplo, 2N7000) (+)

Para este tipo de transistor, a corrente do portão é muito pequena. Se o enrolamento de resistência na tecla do relé de controle for selecionado grande (em dezenas de Ohms e MOhm), o intervalo de desligamento poderá ser aumentado para várias horas. Além disso, na maioria das vezes o temporizador do relé praticamente não consome energia.

O modo ativo nele começa no último terço deste intervalo. Se o PB estiver conectado através de uma bateria comum, durará muito tempo.

Opção 2: Baseado em Chip

Os circuitos de transistor têm duas principais desvantagens. É difícil para eles calcular o tempo de atraso e antes da próxima partida é necessário descarregar o capacitor. O uso de microcircuitos elimina essas deficiências, mas complica o dispositivo.

No entanto, mesmo com o mínimo de habilidades e conhecimentos em engenharia elétrica, fazer esse tempo com suas próprias mãos também não será difícil.

Se o atraso for necessário no intervalo de dez minutos a uma hora, o transistor será melhor substituído por um chip da série TL431 (+)

O limiar de abertura do TL431 é mais estável devido à presença de uma referência de tensão no interior. Além disso, para sua comutação, a tensão é necessária muito mais. No máximo, aumentando o valor de R2, ele pode ser aumentado para 30 V.

O capacitor para esses valores será cobrado por um longo tempo. Além disso, a conexão de C1 à resistência à descarga neste caso ocorre automaticamente. Além disso, clique no SB1 aqui não é necessário.

Outra opção é o uso do "timer integral" NE555. Nesse caso, o atraso também é determinado pelos parâmetros das duas resistências (R2 e R4) e do capacitor (C1).

O "desligamento" do relé ocorre devido à troca do transistor novamente. Somente seu fechamento aqui é realizado por um sinal da saída do microcircuito, quando conta os segundos necessários.

O "temporizador" baseado no microchip NE555 repete em muitos aspectos a versão clássica em um único transistor, mas o intervalo de atraso aqui é definido com mais precisão (de 1 segundo a vários minutos e horas) (+)

Há muito menos falsos positivos ao usar microcircuitos do que ao usar transistores. As correntes neste caso são controladas com mais força, o transistor abre e fecha exatamente quando necessário.

Outra versão clássica de microcircuito do relé de tempo é baseada na base KR512PS10. Nesse caso, quando a energia é ligada, o circuito R1C1 fornece um pulso de reset à entrada do microcircuito, após o qual o gerador interno é iniciado nele. A frequência de corte (razão de divisão) deste último é definida pelo circuito de controle R2C2.

O número de pulsos contados é determinado comutando os cinco pinos M01 - M05 em várias combinações. O tempo de atraso pode ser definido de 3 segundos a 30 horas.

Após contar o número especificado de pulsos na saída do microcircuito Q1, um nível alto é aberto, abrindo VT1. Como resultado, o relé K1 é ativado e liga ou desliga a carga.

O circuito de montagem do relé de tempo usando o microcircuito KR512PS10 não é difícil, a redefinição para o estado inicial nesse relé ocorre automaticamente quando os parâmetros especificados são alcançados ao conectar as pernas 10 (END) e 3 (ST) (+)

Existem circuitos de relé de tempo baseados em microcontroladores ainda mais complexos. No entanto, eles não são adequados para auto-montagem. Isso afeta a complexidade da solda e da programação. Variações com transistores e microchips simples para uso doméstico são suficientes na grande maioria dos casos.

Opção nº 3: para saída de 220 V

Todos os circuitos acima foram projetados para tensão de saída de 12 volts. Para conectar uma carga poderosa a um relé de tempo montado em sua base, é necessário na saída instalar acionador de partida magnético. Para controlar motores elétricos ou outros equipamentos elétricos complexos com maior potência, você precisará fazê-lo.

No entanto, para ajustar a iluminação doméstica, você pode montar um relé com base em uma ponte de diodos e um tiristor. Ao mesmo tempo, não é recomendável conectar qualquer outra coisa através desse cronômetro. O tiristor passa por si só apenas a parte positiva da onda senoidal de 220 volts alternados.

Para uma lâmpada incandescente, ventilador ou aquecedor, isso não é assustador e outros equipamentos elétricos desse tipo não podem suportar e queimar.

O circuito do relé de tempo com um tiristor na saída e uma ponte de diodos na entrada foi projetado para funcionar em redes de 220 V, mas possui várias restrições quanto ao tipo de carga conectada (+)

Para criar um cronômetro para uma lâmpada, você precisa:

• resistência constante a 4,3 MOhm (R1) e 200 Ohm (R2) mais ajustável a 1,5 kOhm (R3);
• quatro díodos com uma corrente máxima superior a 1 A e uma voltagem inversa de 400 V;
• Capacitor de 0,47 uF;
• tiristor VT151 ou similar;
• interruptor.

Esse temporizador de relé opera de acordo com o esquema geral de tais dispositivos, com uma carga gradual do capacitor. Ao fechar os contatos S1, C1 começa a carregar.

Durante esse processo, o tiristor VS1 permanece aberto. Como resultado, a carga L1 recebe uma tensão de 220 V. Após a conclusão do carregamento C1, o tiristor fecha e corta a corrente, desligando a lâmpada.

O atraso é ajustado definindo o valor para R3 e selecionando a capacitância do capacitor. Deve-se lembrar que qualquer toque nas pernas nuas de todos os elementos usados ​​ameaça com choque elétrico. Todos têm menos de 220 V.

Se você não quiser experimentar e construir independentemente um relé de tempo, poderá escolher opções prontas para interruptores e tomadas com um temporizador.

Leia mais sobre esses dispositivos nos artigos:

1. Um interruptor com um temporizador: como funciona e qual visualização é melhor escolher
2. Soquete com temporizador: tipos, princípio de operação + recursos de instalação

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Muitas vezes, é difícil entender do zero a estrutura interna de um relé de tempo. Alguns não têm conhecimento, enquanto outros não têm experiência. Para facilitar a escolha do circuito certo, fizemos uma seleção de materiais de vídeo que detalham todas as nuances do trabalho e montagem do dispositivo eletrônico em questão.

O princípio de operação dos elementos do relé de tempo em uma chave do transistor:

Temporizador automático em um transistor de efeito de campo para uma carga de 220 V:

Fabricação passo a passo do relé de retardo DIY:

Não é muito difícil montar um relé de tempo - existem vários esquemas para implementar essa ideia. Todos eles são baseados no carregamento gradual do capacitor e na abertura / fechamento do transistor ou tiristor na saída.

Se você precisar de um dispositivo simples, é melhor usar um circuito de transistor. Mas, para um controle preciso do tempo de atraso, você terá que soldar uma das opções em um chip específico.

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