Przekaźnik czasowy „zrób to sam”: przegląd 3 domowych opcji

Możesz włączać i wyłączać urządzenia gospodarstwa domowego bez obecności i udziału użytkownika. Większość obecnie produkowanych modeli jest wyposażona w zegar do automatycznego uruchamiania / zatrzymywania.

Co jeśli chcę zarządzać przestarzałym sprzętem w ten sam sposób? Bądź cierpliwy, z naszymi radami i przekaż przekaźnik czasowy własnymi rękami - uwierz mi, ten domowy produkt można stosować na farmie.

Jesteśmy gotowi pomóc Ci zrealizować ciekawy pomysł i spróbować swoich sił na ścieżce niezależnej elektrotechniki. Dla ciebie znaleźliśmy i usystematyzowaliśmy wszystkie cenne informacje o opcjach i metodach produkcji przekaźników. Korzystanie z dostarczonych informacji gwarantuje łatwość montażu i doskonałą obsługę urządzenia.

W artykule zaproponowanym do badań szczegółowo przeanalizowano samodzielnie wykonane wersje testowanego w praktyce urządzenia. Informacje opierają się na doświadczeniu mistrzów zainteresowanych inżynierią elektryczną i wymogami regulacyjnymi.

Zakres timera

Człowiek zawsze starał się ułatwić sobie życie, wprowadzając różne urządzenia do codziennego życia. Wraz z pojawieniem się technologii opartej na silniku pojawiło się pytanie o wyposażenie jej w zegar, który automatycznie kontrolowałby ten sprzęt.

Włączony na określony czas - i możesz iść robić inne rzeczy. Po upływie określonego czasu urządzenie wyłączy się. Ale do takiej automatyzacji wymagany był przekaźnik z funkcją samowyzwalacza.

Klasycznym przykładem tego urządzenia jest przekaźnik w starej pralce w stylu radzieckim. Na jego ciele znajdowało się pióro z kilkoma podziałami. Ustaw żądany tryb, a bęben obraca się przez 5-10 minut, aż zegarek w środku osiągnie zero.

Elektromagnetyczny wyłącznik czasowy jest niewielkich rozmiarów, zużywa niewiele prądu, nie ma zepsutych ruchomych części i jest trwały

Dzisiaj przekaźnik czasowy osadzony w różnych technikach:

• kuchenki mikrofalowe, kuchenki i inny sprzęt gospodarstwa domowego;
• wentylatory wyciągowe;
• automatyczne systemy nawadniające;
• automatyzacja sterowania oświetleniem.

W większości przypadków urządzenie jest wykonane na bazie mikrokontrolera, który jednocześnie kontroluje wszystkie inne tryby działania zautomatyzowanego sprzętu.Jest to tańsze dla producenta. Nie musisz wydawać pieniędzy na kilka oddzielnych urządzeń, które są odpowiedzialne za jedną rzecz.

Zgodnie z rodzajem elementu na wyjściu przekaźnik czasowy dzieli się na trzy typy:

• przekaźnik - obciążenie jest podłączone przez „styk bezpotencjałowy”;
• triaki;
• tyrystor.

Najbardziej niezawodna i odporna na pęknięcia w sieci jest pierwszą opcją. Urządzenie z tyrystorem przełączającym na wyjściu powinno być pobierane tylko wtedy, gdy podłączone obciążenie jest niewrażliwe na postać napięcia zasilania.

Aby samodzielnie wykonać przekaźnik czasowy, możesz również użyć mikrokontrolera. Jednak produkty domowe są wytwarzane głównie z myślą o prostych rzeczach i warunkach pracy. Drogi programowalny kontroler w takiej sytuacji to strata pieniędzy.

Istnieją znacznie prostsze i tańsze konstrukcje oparte na tranzystorach i kondensatorach. Co więcej, istnieje kilka opcji, jest wiele do wyboru dla konkretnych potrzeb.

Schematy różnych domowych produktów

Wszystkie proponowane zrób to sam opcje produkcji przekaźnika czasowego są zbudowane na zasadzie uruchomienia ustawionego czasu otwarcia migawki. Po pierwsze, licznik czasu zaczyna się od z góry określonego przedziału czasu i odliczania.

Podłączone do niego urządzenie zewnętrzne zaczyna działać - włącza się silnik elektryczny lub lampka. A następnie, po osiągnięciu zera, przekaźnik daje sygnał do odłączenia tego obciążenia lub odcina prąd.

Opcja nr 1: najłatwiejsza na tranzystorach

Obwody tranzystorowe są najłatwiejsze do wdrożenia. Najprostszy z nich zawiera tylko osiem elementów. Aby je połączyć, nie potrzebujesz nawet płyty, bez niej wszystko można przylutować. Taki przekaźnik często powstaje w celu połączenia oświetlenia. Nacisnąłem przycisk - i światło świeci przez kilka minut, a następnie gaśnie.

Do zasilania tego obwodu potrzebne są baterie 9-woltowe lub baterie 12-woltowe, również taki przekaźnik może być zasilany ze zmiennych 220 V za pomocą przetwornika 12 V DC (+)

Aby złożyć ten domowy przekaźnik czasowy, potrzebujesz:

• para rezystorów (100 omów i 2,2 mΩ);
• Tranzystor bipolarny KT937A (lub równoważny);
• przekaźnik przeniesienia obciążenia;
• Rezystor zmienny 820 omów (do regulacji odstępu czasu);
• Kondensator 3300 uF i 25 V;
• dioda prostownicza KD105B;
• przełącznik, aby rozpocząć odliczanie.

Opóźnienie czasowe w tym przekaźniku czasowym wynika z ładowania kondensatora do poziomu mocy klucza tranzystorowego. Gdy C1 ładuje do 9-12 V, klucz w VT1 pozostaje otwarty. Zasilany z zewnętrznego obciążenia (światło włączone).

Po pewnym czasie, który zależy od ustawionej wartości na R1, tranzystor VT1 zamyka się. Przekaźnik K1 jest ostatecznie pozbawiony napięcia, a obciążenie jest odłączone od napięcia.

Czas ładowania kondensatora C1 zależy od iloczynu jego pojemności i całkowitej rezystancji obwodu ładowania (R1 i R2). Co więcej, pierwszy z tych oporników jest stały, a drugi można regulować, aby określić konkretny przedział.

Parametry czasowe zmontowanego przekaźnika wybiera się empirycznie, ustawiając różne wartości na R1. Aby później ułatwić ustawienie żądanego czasu, na obudowie należy wykonać oznaczenia z pozycjonowaniem na minutę.

Określenie wzoru do obliczania wydanych opóźnień dla takiego schematu jest problematyczne. Wiele zależy od parametrów konkretnego tranzystora i innych elementów.

Doprowadzenie przekaźnika do jego położenia początkowego odbywa się poprzez przełączenie zwrotne S1. Kondensator zamyka się na R2 i rozładowuje się. Po ponownym włączeniu S1 cykl rozpoczyna się ponownie.

Jeden tranzystor można zastąpić obwodem pary podobnych, co tylko zwiększy stabilność zmontowanego przekaźnika czasowego (+)

W obwodzie z dwoma tranzystorami pierwszy bierze udział w regulacji i kontroli przerwy czasowej. Drugi to elektroniczny klucz do włączania i wyłączania zasilania przy zewnętrznym obciążeniu.

W wariancie z podwójnym obwodem jeden z klawiszy B1 „uruchamia timer” i włącza obciążenie, a drugi B2 odłącza go (+)

Najtrudniejszą częścią tej modyfikacji jest precyzyjne wybranie rezystancji R3.Musi być tak, aby przekaźnik zamykał się wyłącznie, gdy sygnał jest dostarczany z B2. W takim przypadku odwrotne włączenie obciążenia musi nastąpić tylko po uruchomieniu B1. Konieczne będzie wzięcie go eksperymentalnie.

Aby zwiększyć interwał opóźnienia przekaźnika czasowego, KT937A można zastąpić izolowanym tranzystorem bramkowym (na przykład 2N7000) (+)

Dla tego typu tranzystora prąd bramki jest bardzo mały. Jeśli uzwojenie rezystancyjne w kluczu przekaźnika sterującego zostanie wybrane jako duże (w dziesiątkach omów i MOhm), wówczas odstęp wyłączenia można wydłużyć do kilku godzin. Co więcej, przez większość czasu przekaźnik czasowy praktycznie nie zużywa energii.

Aktywny tryb rozpoczyna się w ostatniej trzeciej części tego przedziału. Jeśli PB jest podłączony za pomocą zwykłej baterii, będzie działać bardzo długo.

Opcja nr 2: na bazie chipów

Obwody tranzystorowe mają dwie główne wady. Trudno im obliczyć czas opóźnienia i przed następnym uruchomieniem konieczne jest rozładowanie kondensatora. Zastosowanie mikroukładów eliminuje te niedociągnięcia, ale komplikuje urządzenie.

Jednak nawet przy minimalnych umiejętnościach i wiedzy z zakresu elektrotechniki wykonanie takiego przekaźnika czasowego własnymi rękami również nie będzie trudne.

Jeśli opóźnienie jest wymagane w zakresie od dziesięciu minut do godziny, tranzystor najlepiej zastąpić układem szeregowym TL431 (+)

Próg otwarcia TL431 jest bardziej stabilny ze względu na obecność napięcia odniesienia wewnątrz. Ponadto do jego przełączania napięcie jest wymagane znacznie więcej. Maksymalnie, zwiększając wartość R2, można go zwiększyć do 30 V.

Kondensator do takich wartości będzie ładowany przez długi czas. Ponadto połączenie C1 z rezystancją rozładowania następuje w tym przypadku automatycznie. Ponadto nie musisz klikać tutaj SB1.

Inną opcją jest użycie „integralnego timera” NE555. W tym przypadku opóźnienie jest również określane przez parametry dwóch rezystancji (R2 i R4) i kondensatora (C1).

„Wyłączenie” przekaźnika następuje z powodu ponownego przełączenia tranzystora. Jedynie jego zamknięcie w tym przypadku odbywa się za pomocą sygnału z wyjścia mikroukładu, który zlicza niezbędne sekundy.

„Timer” oparty na mikroczipie NE555 powtarza pod wieloma względami klasyczną wersję na jednym tranzystorze, ale tutaj odstęp opóźniający jest ustawiony bardziej precyzyjnie (od 1 sekundy do kilku minut i godzin) (+)

Podczas stosowania mikroukładów jest znacznie mniej wyników fałszywie dodatnich niż w przypadku tranzystorów. Prądy w tym przypadku są kontrolowane bardziej rygorystycznie, tranzystor otwiera się i zamyka dokładnie w razie potrzeby.

Kolejna klasyczna wersja przekaźnika czasowego z mikroukładem oparta jest na podstawie KR512PS10. W takim przypadku, gdy zasilanie jest włączone, obwód R1C1 dostarcza impuls zerujący na wejście mikroukładu, po czym uruchamia się w nim wewnętrzny generator. Częstotliwość odcięcia (współczynnik podziału) tego drugiego ustawia obwód sterujący R2C2.

Liczbę zliczonych impulsów ustala się przełączając pięć pinów M01 - M05 w różnych kombinacjach. Czas opóźnienia można ustawić od 3 sekund do 30 godzin.

Po zliczeniu określonej liczby impulsów na wyjściu mikroukładu Q1 otwiera się wysoki poziom, otwierając VT1. W rezultacie przekaźnik K1 jest aktywowany i włącza lub wyłącza obciążenie.

Obwód montażowy przekaźnika czasowego za pomocą mikroukładu KR512PS10 nie jest trudny, reset do stanu początkowego w takim przekaźniku następuje automatycznie, gdy osiągnięte zostaną określone parametry poprzez połączenie nóżek 10 (END) i 3 (ST) (+)

Istnieją jeszcze bardziej złożone obwody przekaźników czasowych oparte na mikrokontrolerze. Nie nadają się jednak do samodzielnego montażu. Wpływa na złożoność lutowania i programowania. Warianty z tranzystorami i prostymi mikroczipami do użytku domowego są wystarczające w zdecydowanej większości przypadków.

Opcja nr 3: dla wyjścia 220 V.

Wszystkie powyższe obwody są zaprojektowane na napięcie wyjściowe 12 V. Aby podłączyć potężne obciążenie do przekaźnika czasowego zmontowanego na ich podstawie, konieczne jest na wyjściu zainstaluj rozrusznik magnetyczny. Aby sterować silnikami elektrycznymi lub innym złożonym sprzętem elektrycznym o zwiększonej mocy, musisz to zrobić.

Jednak, aby wyregulować oświetlenie domowe, możesz zmontować przekaźnik na podstawie mostka diodowego i tyrystora. Jednocześnie nie zaleca się łączenia czegokolwiek innego za pomocą takiego timera. Tyrystor przechodzi przez siebie tylko dodatnią część fali sinusoidalnej o napięciu przemiennym 220 woltów.

W przypadku żarówki, wentylatora lub grzejnika nie jest to przerażające, a inne tego typu urządzenia elektryczne nie mogą się oprzeć i wypalić.

Obwód przekaźnika czasowego z tyrystorem na wyjściu i mostkiem diodowym na wejściu jest przeznaczony do pracy w sieciach 220 V, ale ma wiele ograniczeń dotyczących rodzaju podłączonego obciążenia (+)

Aby zbudować taki zegar dla żarówki, potrzebujesz:

• stała rezystancji przy 4,3 MOhm (R1) i 200 Ohm (R2) plus regulowana przy 1,5 kOhm (R3);
• cztery diody o maksymalnym prądzie powyżej 1 A i napięciu wstecznym 400 V;
• Kondensator 0,47 uF;
• tyrystor VT151 lub podobny;
• przełącznik.

Ten przekaźnik czasowy działa zgodnie z ogólnym schematem dla takich urządzeń, ze stopniowym ładowaniem kondensatora. Po zamknięciu styków S1 C1 zaczyna się ładować.

Podczas tego procesu tyrystor VS1 pozostaje otwarty. W rezultacie obciążenie L1 otrzymuje napięcie sieciowe 220 V. Po zakończeniu ładowania C1 tyrystor zamyka się i odcina prąd, wyłączając lampę.

Opóźnienie reguluje się, ustawiając wartość na R3 i wybierając pojemność kondensatora. Należy pamiętać, że każdy dotyk gołych nóg wszystkich używanych elementów grozi porażeniem prądem. Wszystkie mają poniżej 220 V.

Jeśli nie chcesz eksperymentować i samodzielnie budować przekaźnika czasowego, możesz wybrać gotowe opcje przełączników i gniazd z zegarem.

Przeczytaj więcej o takich urządzeniach w artykułach:

1. Przełącznik z wyłącznikiem czasowym: jak działa i który widok lepiej wybrać
2. Gniazdo z zegarem: rodzaje, zasada działania + funkcje instalacyjne

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Często trudno od podstaw zrozumieć wewnętrzną strukturę przekaźnika czasowego. Niektórym brakuje wiedzy, a innym brak doświadczenia. Aby ułatwić wybór odpowiedniego obwodu, przygotowaliśmy wybór materiałów wideo, które szczegółowo opisują wszystkie niuanse pracy i montażu danego urządzenia elektronicznego.

Zasada działania elementów przekaźnika czasowego na kluczu tranzystorowym:

Automatyczny timer na tranzystorze polowym dla obciążenia 220 V:

Samodzielna produkcja przekaźników opóźniających krok po kroku:

Sam montaż przekaźnika czasowego nie jest zbyt trudny - istnieje kilka schematów wdrażania tego pomysłu. Wszystkie opierają się na stopniowym ładowaniu kondensatora i otwieraniu / zamykaniu tranzystora lub tyrystora na wyjściu.

Jeśli potrzebujesz prostego urządzenia, lepiej wziąć obwód tranzystorowy. Ale aby precyzyjnie kontrolować czas opóźnienia, będziesz musiał przylutować jedną z opcji na konkretnym układzie.

Jeśli masz doświadczenie w budowaniu takiego urządzenia, udostępnij te informacje naszym czytelnikom. Zostawiaj komentarze, dołączaj zdjęcia swoich domowych produktów i bierz udział w dyskusjach. Jednostka komunikacyjna znajduje się poniżej.