Laiko estafetė „pasidaryk pats“: 3 naminių variantų apžvalga

Galite įjungti ir išjungti buitinius prietaisus nedalyvaujant ir nedalyvaujant vartotojui. Daugumoje šiomis dienomis gaminamų modelių yra automatinio paleidimo/sustabdymo laiko relė.

Ką daryti, jei taip pat norite valdyti pasenusią įrangą? Būkite kantrūs, pasinaudokite mūsų patarimais ir savo rankomis atlikite laiko estafetę – patikėkite, šis naminis gaminys ras pritaikymą buityje.

Esame pasiruošę padėti įgyvendinti įdomią idėją ir išbandyti savo jėgas tapdami nepriklausomu elektros inžinieriumi. Mes jums radome ir susisteminome visą vertingą informaciją apie relių gamybos galimybes ir būdus. Pateiktos informacijos naudojimas užtikrins lengvą surinkimą ir puikų įrenginio veikimą.

Studijuoti siūlomame straipsnyje išsamiai nagrinėjamos praktiškai išbandytos savadarbės įrenginio versijos. Informacija paremta elektros inžinerijai aistringai ir reglamentų reikalavimams besidominčių meistrų patirtimi.

Laiko relės taikymo sritis

Žmogus visada siekė palengvinti savo gyvenimą į kasdienybę įtraukdamas įvairius prietaisus. Atsiradus elektros varikliu paremtai įrangai, iškilo klausimas dėl jos aprūpinimo laikmačiu, kuris šią įrangą valdytų automatiškai.

Įjunkite jį nurodytam laikui – ir galėsite daryti kitus darbus. Pasibaigus nustatytam laikui, įrenginys išsijungs. Tokiai automatizacijai reikėjo relės su automatinio laikmačio funkcija.

Klasikinis aptariamo prietaiso pavyzdys yra senos sovietinio stiliaus skalbimo mašinos relė. Ant jo kūno buvo rankena su keliais skyriais. Nustatau norimą režimą, ir būgnas sukasi 5–10 minučių, kol laikrodis viduje pasiekia nulį.

Elektromagnetinė laiko relė yra mažo dydžio, sunaudoja mažai elektros energijos, neturi lūžtančių judančių dalių ir yra patvari

Šiandien laiko estafetė montuojamas įvairioje įrangoje:

• mikrobangų krosnelės, orkaitės ir kiti buitiniai prietaisai;
• išmetimo ventiliatoriai;
• automatinės laistymo sistemos;
• automatinis apšvietimo valdymas.

Daugeliu atvejų įrenginys pagamintas mikrovaldiklio pagrindu, kuris vienu metu valdo visus kitus automatizuotos įrangos darbo režimus. Gamintojui pigiau. Nereikia leisti pinigų keliems atskiriems įrenginiams, atsakingiems už vieną dalyką.

Atsižvelgiant į išėjimo elemento tipą, laiko relės skirstomos į tris tipus:

• relė - apkrova prijungta per „sausą kontaktą“;
• triac;
• tiristorius.

Pirmasis variantas yra patikimiausias ir atspariausias tinklo viršįtampiams. Įrenginys, kurio išėjime yra perjungiamas tiristorius, turėtų būti naudojamas tik tuo atveju, jei prijungta apkrova nejautri maitinimo įtampos formai.

Norėdami sukurti savo laiko relę, taip pat galite naudoti mikrovaldiklį. Tačiau naminiai gaminiai daugiausia gaminami paprastiems dalykams ir darbo sąlygoms. Brangus programuojamas valdiklis tokioje situacijoje yra pinigų švaistymas.

Yra daug paprastesnių ir pigesnių grandinių, pagrįstų tranzistoriais ir kondensatoriais. Be to, yra keletas variantų; yra daug iš ko rinktis pagal jūsų poreikius.

Įvairių naminių gaminių schemos

Visos siūlomos laiko relių kūrimo savo rankomis parinktys yra pagrįstos nustatyto užrakto greičio paleidimo principu. Pirmiausia paleidžiamas laikmatis su nurodytu laiko intervalu ir atgaline atskaita.

Prie jo prijungtas išorinis įrenginys pradeda veikti – įsijungia elektros variklis arba lemputė.Ir tada, kai pasiekiamas nulis, relė duoda signalą išjungti šią apkrovą arba nutraukia srovę.

1 variantas: paprasčiausias su tranzistoriais

Lengviausiai įgyvendinamos tranzistorinės grandinės. Paprasčiausias iš jų apima tik aštuonis elementus. Norėdami juos sujungti, jums net nereikia plokštės, viską galima lituoti ir be jos. Panaši relė dažnai daroma jungiant apšvietimą per ją. Paspaudžiau mygtuką ir lemputė užsidegė kelias minutes, o paskui išsijungė.

Norint maitinti šią grandinę, reikalingos 9 voltų baterijos arba 12 voltų baterijos, tokia relė taip pat gali būti maitinama iš 220 V kintamos įtampos naudojant keitiklį į 12 V pastovią (+)

Norėdami surinkti šią naminę laiko relę, jums reikės:

• pora rezistorių (100 omų ir 2,2 mOhm);
• bipolinis tranzistorius KT937A (arba analogas);
• apkrovos perjungimo relė;
• 820 omų kintamasis rezistorius (laiko intervalui reguliuoti);
• kondensatorius 3300 µF ir 25 V;
• lygintuvo diodas KD105B;
• jungiklį, kad pradėtumėte skaičiuoti.

Laiko delsa šioje laikmačio relėje atsiranda dėl kondensatoriaus įkrovimo iki tranzistoriaus jungiklio galios lygio. Kol C1 kraunasi iki 9–12 V, VT1 raktas lieka atidarytas. Išorinė apkrova maitinama (dega lemputė).

Po kurio laiko, kuris priklauso nuo R1 nustatytos vertės, tranzistorius VT1 užsidaro. Relė K1 galiausiai išjungiama ir apkrova atjungiama nuo įtampos.

Kondensatoriaus C1 įkrovimo laikas nustatomas pagal jo talpos ir bendros įkrovimo grandinės varžos sandaugą (R1 ir R2). Be to, pirmasis iš šių pasipriešinimų yra fiksuotas, o antrasis yra reguliuojamas, kad būtų galima nustatyti konkretų intervalą.

Surinktos relės laiko parametrai parenkami eksperimentiškai, nustatant skirtingas R1 reikšmes.Kad vėliau būtų lengviau nustatyti reikiamą laiką, ant korpuso reikėtų padaryti žymas su minutės padėties nustatymu.

Tokios schemos išvesties vėlavimų skaičiavimo formulės nurodymas yra problemiškas. Daug kas priklauso nuo konkretaus tranzistoriaus ir kitų elementų parametrų.

Relė grąžinama į pradinę padėtį, perjungiant S1 atgal. Kondensatorius užsidaro iki R2 ir išsikrauna. Vėl įjungus S1, ciklas prasideda iš naujo.

Vieną tranzistorių galima pakeisti panašių porų grandine, o tai tik padidins surinktos laiko relės stabilumą (+)

Grandinėje su dviem tranzistoriais pirmasis dalyvauja reguliuojant ir valdant laiko pauzę. Antrasis yra elektroninis raktas, skirtas įjungti ir išjungti išorinės apkrovos maitinimą.

Versijoje su dviguba grandine vienas iš klavišų B1 „paleidžia laikmatį“ ir įjungia apkrovą, o antrasis B2 jį išjungia (+)

Sunkiausias dalykas šioje modifikacijoje yra tiksliai parinkti varžą R3. Jis turėtų būti toks, kad relė užsidarytų tik tada, kai signalas tiekiamas iš B2. Tokiu atveju apkrova turi būti įjungta tik tada, kai suveikia B1. Jis turės būti pasirinktas eksperimentiniu būdu.

Norint padidinti laiko relės uždelsimo intervalą, KT937A galima pakeisti izoliuotu lauko tranzistoriumi (pavyzdžiui, 2N7000) (+)

Šio tipo tranzistorius turi labai mažą vartų srovę. Jei valdymo relės jungiklio varžos apvija pasirenkama kaip didelė (dešimt omų ir MOhms), išjungimo intervalą galima padidinti iki kelių valandų. Be to, dažniausiai laikmačio relė beveik nenaudoja energijos.

Aktyvus režimas jame prasideda paskutiniame šio intervalo trečdalyje. Jei radijas prijungtas per įprastą bateriją, jis tarnaus labai ilgai.

2 variantas: lusto pagrindu

Tranzistorių grandinės turi du pagrindinius trūkumus. Sunku apskaičiuoti jų uždelsimo laiką ir kondensatorius turi būti iškrautas prieš kitą paleidimą. Mikroschemų naudojimas pašalina šiuos trūkumus, tačiau apsunkina įrenginį.

Tačiau jei turite nors minimalių elektros inžinerijos įgūdžių ir žinių, tokią laiko estafetę pasidaryti savo rankomis taip pat nėra sunku.

Jei reikia delsimo nuo dešimties minučių iki valandos, geriausia tranzistorių pakeisti TL431 serijos mikroschema (+)

TL431 atidarymo slenkstis yra stabilesnis, nes viduje yra atskaitos įtampos šaltinis. Be to, norint jį perjungti, reikia daug didesnės įtampos. Maksimaliai padidinus R2 reikšmę, ji gali būti padidinta iki 30 V.

Kondensatoriaus įkrovimas iki tokių verčių užtruks ilgai. Be to, C1 prijungimas prie iškrovimo varžos šiuo atveju vyksta automatiškai. Čia nereikia papildomai spausti SB1.

Kita galimybė yra naudoti NE555 „integralų laikmatį“. Šiuo atveju vėlavimą taip pat lemia dviejų varžų (R2 ir R4) bei kondensatoriaus (C1) parametrai.

Relė "išjungiama" vėl perjungiant tranzistorių. Tik jo uždarymas čia atliekamas signalu iš mikroschemos išvesties, kai jis skaičiuoja reikiamas sekundes.

„Laikmatis“, pagrįstas NE555 mikroschema, iš esmės pakartoja klasikinę vieno tranzistoriaus versiją, tačiau vėlavimo intervalas čia nustatomas tiksliau (nuo 1 sekundės iki kelių minučių ir valandų) (+)

Naudojant mikroschemas yra daug mažiau klaidingų teigiamų rezultatų nei naudojant tranzistorius. Šiuo atveju srovės yra griežčiau valdomos, tranzistorius atsidaro ir užsidaro tiksliai tada, kai reikia.

Kita klasikinė laiko relės mikroschemos versija yra pagrįsta KR512PS10. Tokiu atveju, kai įjungiamas maitinimas, R1C1 grandinė tiekia atstatymo impulsą į mikroschemos įvestį, po kurio joje įsijungia vidinis generatorius. Pastarojo išjungimo dažnis (padalinimo koeficientas) nustatomas reguliavimo grandine R2C2.

Skaičiuojamų impulsų skaičius nustatomas perjungiant penkis kaiščius M01–M05 įvairiais deriniais. Uždelsimo laiką galima nustatyti nuo 3 sekundžių iki 30 valandų.

Suskaičiavus nurodytą impulsų skaičių, Q1 mikroschemos išėjimas nustatomas į aukštą lygį, atidarant VT1. Dėl to suveikia relė K1 ir įjungia arba išjungia apkrovą.

Laiko relės, naudojant KR512PS10 mikroschemą, surinkimo schema nesudėtinga, atstatymas į pradinę būseną tokioje laiko relėje įvyksta automatiškai, kai sujungiant 10 (END) ir 3 (ST) (+) kojeles pasiekiami nurodyti parametrai.

Yra dar sudėtingesnių laiko relių grandinių, pagrįstų mikrovaldikliais. Tačiau jie netinka savarankiškam surinkimui. Čia kyla sunkumų tiek lituojant, tiek programuojant. Daugeliu atvejų pakanka tranzistorių ir paprastų mikroschemų, skirtų naudoti buityje, variantų.

3 variantas: maitinimo tiekimui esant 220 V išėjimui

Visos aukščiau pateiktos grandinės yra skirtos 12 voltų išėjimo įtampai. Norint prijungti galingą apkrovą prie jų pagrindu surinktos laiko relės, būtina išvestis sumontuokite magnetinį starterį. Norėdami valdyti elektros variklius ar kitą sudėtingą elektros įrangą su padidinta galia, turėsite tai padaryti.

Tačiau, norėdami reguliuoti namų apšvietimą, galite surinkti relę, pagrįstą diodiniu tilteliu ir tiristorius. Tačiau per tokį laikmatį nieko kito jungti nerekomenduojama.Tiristorius praeina per save tik teigiamą 220 voltų kintamųjų sinusinės bangos dalį.

Kaitinamosios lemputės, ventiliatoriaus ar šildymo elemento tai nėra problema, tačiau kita elektros įranga gali to neatlaikyti ir perdegti.

Laiko relės grandinė su tiristoriumi išėjime ir diodiniu tilteliu prie įėjimo yra skirta veikti 220 V tinkluose, tačiau turi keletą prijungtos apkrovos tipo apribojimų (+)

Norėdami surinkti tokį lemputės laikmatį, jums reikia:

• varžos yra pastovios esant 4,3 MOhm (R1) ir 200 omų (R2) ir reguliuojamos ties 1,5 kOhm (R3);
• keturi diodai, kurių didžiausia srovė viršija 1 A, o atvirkštinė įtampa yra 400 V;
• 0,47 µF kondensatorius;
• tiristorius VT151 arba panašus;
• jungiklis.

Šis relės laikmatis veikia pagal bendrą panašių įrenginių schemą, palaipsniui įkraunant kondensatorių. Kai S1 kontaktai uždaromi, C1 pradeda krauti.

Šio proceso metu tiristorius VS1 lieka atviras. Dėl to apkrova L1 gauna 220 V tinklo įtampą. Užbaigus įkrovimą C1, tiristorius užsidaro ir nutraukia srovę, išjungiant lempą.

Vėlavimas reguliuojamas nustatant reikšmę R3 ir pasirenkant kondensatoriaus talpą. Reikia atsiminti, kad bet koks prisilietimas prie visų naudojamų elementų nuogų kojų gali sukelti elektros smūgį. Visi jie maitinami 220 V.

Jei nenorite eksperimentuoti ir patys surinkti laiko relės, galite pasirinkti paruoštus jungiklių ir lizdų su laikmačiu variantus.

Daugiau informacijos apie tokius įrenginius parašyta straipsniuose:

1. Jungiklis su išjungimo laikmačiu: kaip jis veikia ir kurį tipą geriau pasirinkti
2. Lizdas su laikmačiu: tipai, veikimo principas + montavimo ypatybės

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Suprasti vidinę laiko relės struktūrą nuo nulio dažnai būna sunku. Vieniems trūksta žinių, kitiems – patirties. Kad jums būtų lengviau pasirinkti tinkamą grandinę, parengėme vaizdo įrašų pasirinkimą, kuriame išsamiai aprašomi visi aptariamo elektroninio įrenginio veikimo ir surinkimo niuansai.

Tranzistoriaus jungiklio laiko relės elementų veikimo principas:

Automatinis lauko tranzistoriaus laikmatis 220 V apkrovai:

Žingsnis po žingsnio vėlavimo relės gamyba savo rankomis:

Susirinkti laiko estafetę patiems nėra labai sunku – yra kelios šios idėjos įgyvendinimo schemos. Visi jie yra pagrįsti laipsnišku kondensatoriaus įkrovimu ir tranzistoriaus ar tiristoriaus atidarymu / uždarymu išėjime.

Jei jums reikia paprasto įrenginio, geriau paimti tranzistoriaus grandinę. Tačiau norėdami tiksliai valdyti delsos laiką, turėsite lituoti vieną iš vienos ar kitos mikroschemos parinkčių.

Jei turite tokio įrenginio surinkimo patirties, pasidalinkite informacija su mūsų skaitytojais. Palikite komentarus, pridėkite savo naminių gaminių nuotraukas ir dalyvaukite diskusijose. Ryšio blokas yra žemiau.