Tiếp sức thời gian tự làm: tổng quan về 3 tùy chọn tự chế

Bạn có thể kích hoạt và hủy kích hoạt các thiết bị gia dụng mà không cần sự hiện diện và tham gia của người dùng. Hầu hết các mô hình được sản xuất ngày nay đều được trang bị bộ hẹn giờ để tự động khởi động / dừng.

Nếu tôi muốn quản lý thiết bị lỗi thời theo cùng một cách thì sao? Hãy kiên nhẫn, với lời khuyên của chúng tôi và thực hiện chuyển tiếp thời gian bằng chính đôi tay của bạn - tin tôi đi, sản phẩm tự chế này có thể được sử dụng trong trang trại.

Chúng tôi sẵn sàng giúp bạn hiện thực hóa một ý tưởng thú vị và thử sức mình trên con đường kỹ thuật điện độc lập. Đối với bạn, chúng tôi đã tìm thấy và hệ thống hóa tất cả các thông tin có giá trị về các tùy chọn và phương pháp cho rơle sản xuất. Sử dụng thông tin được cung cấp đảm bảo dễ lắp ráp và hoạt động tuyệt vời của thiết bị.

Trong bài viết được đề xuất để nghiên cứu, các phiên bản tự tạo của thiết bị được thử nghiệm trong thực tế được kiểm tra chi tiết. Thông tin dựa trên kinh nghiệm của các bậc thầy về các yêu cầu kỹ thuật điện và quy định.

Phạm vi của một bộ đếm thời gian

Con người luôn tìm cách làm cho cuộc sống của mình dễ dàng hơn bằng cách đưa các thiết bị khác nhau vào cuộc sống hàng ngày. Với sự ra đời của công nghệ dựa trên động cơ, câu hỏi đặt ra là trang bị bộ hẹn giờ sẽ tự động điều khiển thiết bị này.

Bật trong một thời gian nhất định - và bạn có thể đi làm những việc khác. Sau một khoảng thời gian thiết lập, thiết bị sẽ tự tắt. Nhưng để tự động hóa như vậy, một rơle có chức năng tự hẹn giờ được yêu cầu.

Một ví dụ kinh điển của thiết bị được đề cập là trong một rơle trong một máy giặt kiểu cũ của Liên Xô. Trên cơ thể của nó có một cây bút với nhiều bộ phận. Đặt chế độ mong muốn và trống quay trong 5-10 phút, cho đến khi đồng hồ bên trong đạt đến không.

Công tắc thời gian điện từ có kích thước nhỏ, tiêu thụ ít điện, không có bộ phận chuyển động bị hỏng và bền

Hôm nay rơle thời gian thiết lập trong các kỹ thuật khác nhau:

• lò vi sóng, bếp lò và các thiết bị gia dụng khác;
• quạt hút;
• hệ thống tưới nước tự động;
• điều khiển ánh sáng tự động.

Trong hầu hết các trường hợp, thiết bị được chế tạo trên cơ sở vi điều khiển, đồng thời điều khiển tất cả các chế độ hoạt động khác của thiết bị tự động.Nó rẻ hơn cho nhà sản xuất. Không cần phải chi tiền cho một số thiết bị riêng biệt chịu trách nhiệm cho một điều.

Theo loại phần tử ở đầu ra, rơle thời gian được phân thành ba loại:

• rơle - tải được kết nối thông qua "tiếp điểm khô";
• triacs;
• thyristor.

Đáng tin cậy nhất và khả năng chống các vụ nổ trong mạng là tùy chọn đầu tiên. Chỉ nên lấy một thiết bị có thyristor chuyển mạch ở đầu ra nếu tải được kết nối không nhạy với dạng điện áp cung cấp.

Để tự chuyển tiếp thời gian, bạn cũng có thể sử dụng vi điều khiển. Tuy nhiên, các sản phẩm tự chế chủ yếu được làm cho những điều đơn giản và điều kiện làm việc. Một bộ điều khiển lập trình đắt tiền trong tình huống như vậy là một sự lãng phí tiền bạc.

Có nhiều thiết kế đơn giản và rẻ hơn dựa trên bóng bán dẫn và tụ điện. Hơn nữa, có một số tùy chọn, có rất nhiều lựa chọn cho nhu cầu cụ thể của bạn.

Đề án của các sản phẩm tự chế khác nhau

Tất cả các tùy chọn sản xuất tự làm được đề xuất cho rơle thời gian được xây dựng theo nguyên tắc bắt đầu tốc độ màn trập cài đặt. Đầu tiên, bộ hẹn giờ bắt đầu với khoảng thời gian định trước và đếm ngược.

Một thiết bị bên ngoài được kết nối với nó bắt đầu hoạt động - động cơ điện hoặc đèn bật. Và sau đó, khi đạt đến 0, rơle đưa ra tín hiệu ngắt kết nối tải này hoặc tắt dòng điện.

Tùy chọn # 1: dễ nhất trên các bóng bán dẫn

Các mạch dựa trên bóng bán dẫn là dễ thực hiện nhất. Đơn giản nhất trong số họ chỉ bao gồm tám yếu tố. Để kết nối chúng, bạn thậm chí không cần một bảng, mọi thứ có thể được hàn mà không có nó. Rơle như vậy thường được thực hiện để kết nối ánh sáng thông qua nó. Nhấn một nút - và đèn sẽ sáng trong vài phút và sau đó tắt.

Để cấp nguồn cho mạch này, cần có pin 9 volt hoặc pin 12 volt, cũng có thể cung cấp một rơle như vậy từ các biến 220 V bằng bộ chuyển đổi 12 V DC (+)

Để lắp ráp rơle thời gian tự làm này, bạn sẽ cần:

• một cặp điện trở (100 Ohm và 2,2 mOhm);
• Transitor lưỡng cực KT937A (hoặc tương đương);
• rơle chuyển tải;
• Biến trở 820 ohm (để điều chỉnh khoảng thời gian);
• Tụ 3300 uF và 25 V;
• Diode chỉnh lưu KD105B;
• chuyển sang bắt đầu đếm ngược.

Thời gian trễ trong rơle hẹn giờ này là do việc sạc tụ điện đến mức năng lượng của phím bóng bán dẫn. Trong khi C1 đang sạc tới 9-12 V, phím trong VT1 vẫn mở. Tải ngoài hỗ trợ (bật đèn).

Sau một thời gian, phụ thuộc vào giá trị đặt trên R1, bóng bán dẫn VT1 sẽ đóng lại. Rơle K1 cuối cùng bị mất điện và tải bị ngắt khỏi điện áp.

Thời gian sạc của tụ điện C1 được xác định bởi tích của công suất và tổng điện trở của mạch sạc (R1 và R2). Hơn nữa, điện trở thứ nhất trong số các điện trở này được cố định và thứ hai được điều chỉnh để chỉ định một khoảng thời gian cụ thể.

Các tham số thời gian cho rơle lắp ráp được chọn theo kinh nghiệm bằng cách đặt các giá trị khác nhau trên R1. Để sau đó giúp dễ dàng hơn để đặt thời gian mong muốn, nên đánh dấu với định vị mỗi phút trên vỏ.

Để chỉ định một công thức tính toán độ trễ đã ban hành cho sơ đồ như vậy là có vấn đề. Phần lớn phụ thuộc vào các thông số của một bóng bán dẫn cụ thể và các yếu tố khác.

Đưa rơle đến vị trí ban đầu được thực hiện bằng cách chuyển đổi ngược S1. Các tụ điện đóng cửa đến R2 và xả. Sau khi bật lại S1, chu trình bắt đầu lại.

Một bóng bán dẫn có thể được thay thế bằng một mạch của một cặp tương tự, điều này sẽ chỉ làm tăng tính ổn định của rơle thời gian lắp ráp (+)

Trong một mạch có hai bóng bán dẫn, đầu tiên có liên quan đến việc điều chỉnh và kiểm soát thời gian tạm dừng. Và thứ hai là một phím điện tử để bật và tắt nguồn ở mức tải bên ngoài.

Trong biến thể có mạch kép, một trong các phím B1, khởi động bộ đếm thời gian và bật tải, và B2 thứ hai ngắt kết nối nó (+)

Phần khó nhất trong sửa đổi này là chọn chính xác điện trở R3.Nó phải là như vậy để rơle đóng độc quyền khi tín hiệu được cung cấp từ B2. Trong trường hợp này, việc bao gồm ngược tải chỉ phải xảy ra khi B1 được kích hoạt. Nó sẽ là cần thiết để chọn nó thử nghiệm.

Để tăng khoảng thời gian trễ của rơle thời gian, KT937A có thể được thay thế bằng bóng bán dẫn hiệu ứng trường bằng một cổng cách ly (ví dụ: 2N7000) (+)

Đối với loại bóng bán dẫn này, dòng điện cổng rất nhỏ. Nếu cuộn dây điện trở trong phím rơle điều khiển được chọn lớn (tính bằng hàng chục Ohms và MOhm), thì khoảng thời gian tắt máy có thể tăng lên vài giờ. Hơn nữa, hầu hết thời gian bộ đếm thời gian thực tế không tiêu thụ năng lượng.

Chế độ hoạt động trong nó bắt đầu trong phần ba cuối của khoảng này. Nếu PB được kết nối thông qua pin thông thường, nó sẽ tồn tại rất lâu.

Tùy chọn # 2: Dựa trên chip

Mạch bán dẫn có hai nhược điểm chính. Rất khó để họ tính toán thời gian trễ và trước khi bắt đầu tiếp theo, cần phải xả tụ điện. Việc sử dụng microcircuits giúp loại bỏ những thiếu sót này, nhưng làm phức tạp thiết bị.

Tuy nhiên, ngay cả với các kỹ năng và kiến ​​thức tối thiểu về kỹ thuật điện, việc thực hiện chuyển tiếp thời gian như vậy bằng tay của chính bạn cũng sẽ không khó khăn.

Nếu độ trễ được yêu cầu trong khoảng từ mười phút đến một giờ, thì bóng bán dẫn tốt nhất được thay thế bằng chip dòng TL431 (+)

Ngưỡng mở của TL431 ổn định hơn do có sự tham chiếu điện áp bên trong. Thêm vào đó, để chuyển đổi, điện áp được yêu cầu nhiều hơn nữa. Tối đa, bằng cách tăng giá trị của R2, nó có thể tăng lên 30 V.

Các tụ điện đến các giá trị như vậy sẽ được sạc trong một thời gian dài. Ngoài ra, việc kết nối C1 với điện trở để xả trong trường hợp này xảy ra tự động. Ngoài ra, nhấp vào SB1 ở đây là không cần thiết.

Một tùy chọn khác là sử dụng "bộ đếm thời gian tích phân" NE555. Trong trường hợp này, độ trễ cũng được xác định bởi các tham số của hai điện trở (R2 và R4) và tụ điện (C1).

Tắt máy ngay lập tức của rơle xảy ra do chuyển đổi lại bóng bán dẫn. Chỉ đóng của nó ở đây được thực hiện bởi một tín hiệu từ đầu ra của vi mạch, khi nó đếm những giây cần thiết.

Bộ đếm thời gian trên máy tính bảng dựa trên bộ vi mạch NE555 lặp lại ở nhiều khía cạnh phiên bản cổ điển trên một bóng bán dẫn duy nhất, nhưng khoảng thời gian trễ ở đây được đặt chính xác hơn (từ 1 giây đến vài phút và giờ) (+)

Có rất ít dương tính giả khi sử dụng microcircuits so với khi sử dụng bóng bán dẫn. Dòng điện trong trường hợp này được kiểm soát chặt chẽ hơn, bóng bán dẫn mở và đóng chính xác khi được yêu cầu.

Một phiên bản microcircuit cổ điển khác của rơle thời gian dựa trên cơ sở KR512PS10. Trong trường hợp này, khi bật nguồn, mạch R1C1 cung cấp xung đặt lại cho đầu vào của vi mạch, sau đó máy phát bên trong được khởi động trong đó. Tần số cắt (tỷ lệ phân chia) của cái sau được đặt bởi mạch điều khiển R2C2.

Số lượng xung đếm được xác định bằng cách chuyển đổi năm chân M01 - M05 trong các kết hợp khác nhau. Thời gian trễ có thể được đặt từ 3 giây đến 30 giờ.

Sau khi đếm số lượng xung được chỉ định ở đầu ra của microcircuit Q1, một mức cao được mở ra, mở VT1. Do đó, rơle K1 được kích hoạt và bật hoặc tắt tải.

Mạch lắp ráp của rơle thời gian sử dụng vi mạch KR512PS10 không khó, việc thiết lập lại trạng thái ban đầu trong rơle đó xảy ra tự động khi đạt được các tham số đã chỉ định bằng cách kết nối các chân 10 (END) và 3 (ST) (+)

Thậm chí còn có các mạch chuyển tiếp thời gian dựa trên vi điều khiển phức tạp hơn. Tuy nhiên, chúng không phù hợp để tự lắp ráp. Nó ảnh hưởng đến sự phức tạp của cả hàn và lập trình. Biến thể với bóng bán dẫn và vi mạch đơn giản để sử dụng trong nước là khá đủ trong phần lớn các trường hợp.

Tùy chọn # 3: cho đầu ra 220 V

Tất cả các mạch trên được thiết kế cho điện áp đầu ra 12 volt. Để kết nối tải mạnh với rơle thời gian được lắp ráp trên cơ sở của chúng, cần thiết ở đầu ra cài đặt khởi động từ. Để điều khiển động cơ điện hoặc các thiết bị điện phức tạp khác với công suất tăng, bạn sẽ phải làm như vậy.

Tuy nhiên, để điều chỉnh ánh sáng gia đình, bạn có thể lắp ráp rơle dựa trên cầu diode và thyristor. Đồng thời, không nên kết nối bất cứ thứ gì khác thông qua bộ đếm thời gian như vậy. Thyristor đi qua chính nó chỉ là phần dương của sóng hình sin xen kẽ 220 volt.

Đối với bóng đèn sợi đốt, quạt hoặc lò sưởi, điều này không đáng sợ và các thiết bị điện khác thuộc loại này không thể chịu được và bị cháy.

Mạch chuyển tiếp thời gian với thyristor ở đầu ra và cầu diode ở đầu vào được thiết kế để hoạt động trong mạng 220 V, nhưng có một số hạn chế về loại tải được kết nối (+)

Để xây dựng một bộ đếm thời gian như vậy cho bóng đèn, bạn cần:

• hằng số điện trở ở 4,3 MOhm (R1) và 200 Ohm (R2) cộng với điều chỉnh ở 1,5 kOhm (R3);
• bốn điốt có dòng điện cực đại trên 1 A và điện áp ngược 400 V;
• Tụ 0,47 uF;
• thyristor VT151 hoặc tương tự;
• chuyển đổi.

Bộ hẹn giờ rơle này hoạt động theo sơ đồ chung cho các thiết bị như vậy, với việc sạc dần dần tụ điện. Khi đóng trên các tiếp điểm S1, C1 bắt đầu sạc.

Trong quá trình này, thyristor VS1 vẫn mở. Do đó, tải L1 nhận được điện áp nguồn là 220 V. Sau khi sạc xong C1, thyristor đóng và cắt dòng điện, tắt đèn.

Độ trễ được điều chỉnh bằng cách đặt giá trị thành R3 và chọn điện dung tụ. Cần nhớ rằng bất kỳ chạm vào chân trần của tất cả các yếu tố được sử dụng đều có nguy cơ bị điện giật. Họ đều dưới 220 V.

Nếu bạn không muốn thử nghiệm và xây dựng độc lập một rơle thời gian, bạn có thể chọn các tùy chọn làm sẵn cho các công tắc và ổ cắm với bộ hẹn giờ.

Đọc thêm về các thiết bị như vậy trong các bài viết:

1. Công tắc với bộ hẹn giờ ngủ: cách thức hoạt động và lựa chọn chế độ xem nào tốt hơn
2. Ổ cắm có bộ hẹn giờ: các loại, nguyên tắc hoạt động + tính năng cài đặt

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Thường rất khó hiểu từ đầu cấu trúc bên trong của rơle thời gian. Một số thiếu kiến ​​thức, trong khi những người khác thiếu kinh nghiệm. Để giúp bạn dễ dàng chọn mạch phù hợp hơn, chúng tôi đã lựa chọn các tài liệu video mô tả chi tiết về tất cả các sắc thái của công việc và lắp ráp thiết bị điện tử được đề cập.

Nguyên lý hoạt động của các phần tử của rơle thời gian trên khóa bóng bán dẫn:

Hẹn giờ tự động trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường cho tải 220 V:

Tự sản xuất rơle chậm từng bước:

Không quá khó để tự mình lắp ráp một rơle thời gian - có một số kế hoạch để thực hiện ý tưởng này. Tất cả đều dựa trên việc sạc dần dần tụ điện và mở / đóng bóng bán dẫn hoặc thyristor ở đầu ra.

Nếu bạn cần một thiết bị đơn giản, thì tốt hơn là lấy một mạch bán dẫn. Nhưng để kiểm soát chính xác thời gian trễ, bạn sẽ phải hàn một trong các tùy chọn trên một con chip cụ thể.

Nếu bạn có kinh nghiệm xây dựng một thiết bị như vậy, xin vui lòng chia sẻ thông tin với độc giả của chúng tôi. Để lại ý kiến, đính kèm hình ảnh của các sản phẩm tự chế của bạn và tham gia các cuộc thảo luận. Các đơn vị truyền thông được đặt bên dưới.