Как сделать суточный таймер
Автоматика своими руками для включения и выключения электроприборов: таймеры
Принцип работы
Наличие реле в определенной схеме позволяет собрать более гибкие по контролируемости устройства. Причем реализовать можно большое количество решений. Поэтому необходимо рассматривать каждое конструкционное предложение по отдельности. По виду исполняемой деятельности на практике применяют электромагнитные, электронные и пневматические системы, а также решения для часовых механизмов.
Электромагнитные устройства, как правило, могут применяться только в схемах с постоянным источником тока. Промежуток времени действия обычно бывает 0,06−0,1 сек. для включения и 0,6−1,4 — для выключения. Такие реле содержат два рабочих слоя обмотки, один из них — короткозамкнутый кольцеобразный контур.
Когда на первую обмотку подается электрический ток, магнитный поток растет. Он формирует ток второй обмотки, вследствие чего рост основного потока прекращается. В итоге появляется временная характеристика смещения якоря механизма, формируется временная выдержка.
Если прекратить подачу электротока в контур первой обмотки, то магнитное поле второй обмотки будет оставаться активным еще какое-то время. Все это происходит из-за эффекта индуктивности. Из этого следует, что реле в это время не отключается.
Пневматика и часовой тип
Схемы на основе пневматических систем — уникальные. Эти приборы содержат специальную систему замедления — демпферное устройство пневматического типа. Время выдержки «пневматики» можно настраивать путем расширения или сужения сечения трубы, откуда подается воздух. Для такой операции в конструкции предусмотрен специальный регулировочный винт.
Временная задержка здесь колеблется в районе 1–60 сек. Однако есть экземпляры, срабатывающие в два раза быстрее. В действительности существуют небольшие погрешности по указанному времени.
Устройства, именуемые часовыми реле, широко распространены в электрике. Такой тип активно используют для сооружения автоматических рубильников, которые защищают цепи напряжением 500−10000 вольт. Время срабатывания — 0,1−20 сек.
Основой часовых реле является пружина, которая взводится электромагнитным механическим приводом. Контактные группы часового механизма коммутируют после пройденного промежутка времени, заданного заранее на специальной шкале устройства.
Скорость хода прибора напрямую зависит от силы тока, проходящего в обмотке. Это помогает настроить устройство под защитные функции. Главной особенностью такой защиты является полная независимость от влияния внешних факторов.
Виды реле
Наиболее популярны электронные механизмы включения техники. Но не менее эффективны пневматические и часовые таймеры (то есть механические).
Основу пневматов составляет демпферное устройство. Расширением или сужением трубы, подающей воздух, регулируется время срабатывания. Коррекция диаметра трубки проводится винтом. Механизм простой и его легко собрать самостоятельно из доступных материалов. Недостаток – есть задержки времени. Такой прибор устанавливают на оборудовании, где контроль времени не требует особой точности.
Электронные реле
Электронные реле пришли на смену устаревающим электромеханическим устройствам. У таких приборов есть немало преимуществ:
Работа электронных реле основана на принципе цифровых импульсных счетчиков. Большое количество сегодняшних приборов имеют в базе высокопроизводительные микропроцессоры.
Чтобы настроить электронный механизм, нужно лишь задать определенные параметры с помощью специальных функциональных клавиш, которые расположены на передней части прибора. Причем настройка гибкая, то есть можно устанавливать не только секунды, минуты, часы, но и дни недели.
Недельный таймер
Электронный таймер включений-выключений в автоматическом режиме используется в разных сферах. «Недельное» реле коммутирует в рамках заранее установленного недельного цикла. Прибор позволяет:
Габариты устройства небольшие, в конструкции предусмотрены функциональные клавиши. Используя их, можно легко запрограммировать прибор. Помимо этого, имеется жидкокристаллический дисплей, на котором отображается информация.
Режим управления можно активировать, нажав и удерживая кнопку «Р». Настройки сбрасываются кнопкой «Reset». Во время программирования можно установить дату, лимит — недельный срок. Реле времени может работать в ручном или автоматическом режиме. Современная промышленная автоматика, а также разные бытовые модули чаще всего оборудуются приборами, которые можно настроить при помощи потенциометров.
Передняя часть панели предполагает наличие одного или нескольких штоков потенциометра. Их можно регулировать при помощи лезвия отвертки и устанавливать в нужное положение. Вокруг штока имеется размеченная шкала. Подобные приборы широко применяются в конструкциях контроля вентиляционных и отопительных систем.
Простой циклический таймер
Таким образом, таймер может включать на заданное время нагрузку 1 раз в сутки.
Практическое применение устройство может найти для включения вентиляции, освещения в теплице или циркуляции водяного насоса на определённое время в течение суток по бесконечному циклу, или же, например, для управления компрессором аквариума: ночью, чтобы не шумел, отключать, а днём включать.
Принципиальна схема таймера на рисунке ниже.
Детали применены распространённые. В качестве реле К1 подойдёт любое реле с напряжением питания 12 вольт и током коммутации нагрузки не менее 1 А. Транзистор VT1 — биполярный NPN структуры, средней мощности, можно использовать отечественные аналоги КТ315, КТ503. Микроконтроллер — семейства AVR ATtiny13. В проекте тактовая частота внутреннего генератора микроконтроллера выбрана =1,2 Мhz (9,6/8). Как выставить фьюзы для двух популярных программаторов (Chip Blaster и PonyProg) при программировании чипа показано на картинках ниже.
После сборки надо запрограммировать время таймера. Пользователь должен ввести посредством кнопок продолжительность времени работы внешнего устройства в энергонезависимую память микроконтроллера. Это время, которое будет определять длительность работы включаемого устройства. Делается это один раз, все последующие циклы работы будут придерживаться этих установок до тех пор, пока не понадобится сменить их на другие этим же способом.
Последовательность установки времени таймера следующая.
После отпускания кнопки «SET» для контроля правильности ввода интервала HL1 мигнёт столько раз, сколько было задано (если ошибочно было задано число более 23-х, индикатор мигнёт 23 раза). После этого индикатор HL1 зажигается на 5 сек и гаснет — это значит, что время таймера установлено и начался рабочий цикл. Теперь этот индикатор HL1 будет мерцать 1 раз в 10 секунд показывая, что схема находится в работе.
Второй индикатор HL2 будет постоянно гореть на протяжении заданного активного времени работы таймера, а в период паузы будет погашен. На графике ниже показан принцип работы таймера.
В приложении к статье находится 2 архива: в одном прошивка таймера, схема в формате Splan7 и краткое текстовое описание, а во втором — проект Proteus с модифицированной прошивкой для ознакомления с принципом работы таймера. Можификация прошивки заключается в том, что работа таймера ускорена — он отрабатываем вместо часов минуты. Т.е. если вы задали режим работы «8 часов включено, 16 часов отключено», при моделировании в Proteus вам придется с нормальной прошивкой ждать все 8 часов, пока произойдет отключение, а с ускоренной прошивкой ждать придется всего 8 минут. Соответственно, период ускоренной прошивки не 24 часа, а 24 минуты.
Науменко Владимир г. Калининград.
Вложения:
| Файл | Описание | Размер файла: |
| Proteus_CYCLE_TIMER.rar | Проект Proteus и «ускоренная» прошивка | 21 Кб |
| ПРОШИВКА_24h.zip | Схема и прошивка таймера | 64 Кб |
Приборы с механической шкалой
Одним из приборов, который имеет механическую шкалу, является бытовой таймер. Работает он от обычной розетки. Такой прибор позволяет управлять домашней техникой в определенном диапазоне времени. В нем установлено «розеточное» реле, которое ограничено суточным циклом срабатывания.
Для использования суточного таймера его нужно настроить:
К примеру, если элементы опущены на шкале, отмеченной цифрами 9 и 14, то нагрузка активируется в 9 часов утра и будет выключена в 14:00. За сутки можно создать до 48 включений аппарата.
Кроме того, устройство имеет функционал, позволяющий активировать таймер во внепрограммном режиме.
Для этого нужно активировать кнопку, которая находится на боковой части корпуса. Если ее запустить, таймер включится в срочном режиме, даже если он был включен.
Активация механизма
Третьим параметром, который учитывается при установке устройства, является влажность воздуха. Допустимый уровень не должен быть больше 80%. При подключении необходимо отключить электрическую схему от питательного устройства. Схема, как сделать реле времени 220В своими руками:
Дополнительно на самом корпусе имеются обозначения, указывающие в какой последовательности подключать элементы. Обычно это выглядит подобным образом:
В действительности, реле времени подсоединяется по классическому пути многих приборов, то есть идет соединение питания и активация нагрузки через соответствующие контакты, которые образуют группы, их бывает несколько. Все зависит от реле, которое может быть однофазным или трехфазным.
Все самоделки
Простая схема хорошего таймера на МК atmega8, удобная навигация в меню, жидкокристаллический LCD дисплей, часы реального времени, минимальное количеством деталей.
Очень полезная вещь, например для теплицы, можно организовать полив или циркуляцию в гидропонике, можно настроить кормушки и поилки для животных, птиц и много еще для чего.
Сердцем данного таймера является очень популярный и уже не дорогой микроконтроллер Atmega8.
Конечно для прошивки нам потребуется программатор, но если его нет то можно обойтись всего 4 проводками подключенными к LPT порту по этой схеме.
Что нам понадобится:
Схема таймера
Как видно на ней отсутствует схема питания и исполнительное устройство, это потому, что возможно вы решите использовать выносной стабилизированный БП, а также не известно какую нагрузку в планируете подключать, поэтому каждый должен сам выбрать исполнительное устройство под свои технические требования.
Как вариант исполнительного устройства на триаках, тиристорах и симисторах показаны ниже.
Вариант плата из программы Sprint Layout.
Особое внимание надо обращать при монтаже микросхемы часов и кварцевого элемента. Длина дорожек между ними должна быть минимальна, а лучше использовать микро кварц из наручных часов и припаять его непосредственно к ножкам МС часов. Все свободное место рядом с часами заполняем медью на корпус. Батарея необходима для поддержания часов в рабочем состоянии во время отключения от сети. Если по какой-то причине вы не стали устанавливать эту батарейку, то посадите плюсовой провод на корпус, иначе часы просто не пойдут.
Микроконтроллер прошивается программатором или с помощью простых 5 проводов.
Автор прошивки ( скачать — multitimer ) постарался и не стал изменять фьюзы, что очень сильно облегчает, без заморочки, прошивку для начинающего радиолюбителя. Если МК еще не использовался, новый из магазина, то просто заливаете прошивку и все, но если уже есть изменения в фьюзах, то надо выставить их так CKSEL=0001. Все остальное просто и не нуждается в пояснении.
Для корпуса очень удобно использовать распаечные коробки из пластмассы, они бывают разных размеров и форм.
В прорезанную ножом крышку, при помощи термоклея из пистолета, закрепляем LCD экран., прорезаем отверстия под кнопки управления и кнопку питания.
Размещаем все узлы внутри корпуса, постоянно проверяя как закрывается крышка, при необходимости переносим или подгибаем мешающие.
На собранную схему подаем питание, должно появиться такое изображение.
Сначала заходим (*) в меню часов и выставляем (>)(
Подсказка по кнопкам управления в нижней строке дисплея, в каждом меню разное, поэтому описывать кнопки нет необходимости.
Теперь все готово чтобы корректно задавать временные позиции таймера, после нажатия решетки, программа записывается в постоянную память МК.
Схема для новичков
Будучи начинающим радиолюбителем, можно сделать реле времени своими руками на 12В. Работать такой механизм будет по самому простому принципу.
Схема подключения реле времени:
Однако и таким прибором можно будет включить нагрузку на определенное время. Но есть небольшая особенность — время нагрузки всегда будет одинаковым.
Кнопка под обозначением SB1 замыкается, происходит полное заряжение С1. Когда кнопка отпускается, часть С1 будет разряжаться через R1 и базу транзистора, который обозначен в схеме под указателем VT1.
Пока конденсатор разряжается, тока достаточно для поддержания открытого состояния транзистора VT1, а значит реле будет работать, затем отключится. Конечно, можно сделать своими руками реле времени на 2 часа — все зависит от емкости конденсатора С1.
Как работает электронный таймер
В отличие от самых первых таймеров с часовым механизмом, современные реле времени действуют гораздо быстрее и эффективнее. Многие из них сделаны на основе микроконтроллеров (МК), способных выполнять миллионы операций в секунду.
Для включения и отключения такая скорость не нужна, поэтому микроконтроллеры были соединены с таймерами, способными подсчитывать импульсы, возникающие внутри МК. Таким образом, центральный процессор выполняет свою основную программу, а таймер обеспечивает своевременные действия в определенные промежутки времени. Понимание принципа действия этих устройств понадобится даже при изготовление простого емкостное реле времени своими руками.
Принцип работы реле времени:
Такая простейшая конструкция позволяет получить максимальную выдержку в пределах 255 микросекунд. Однако в большинстве устройств требуются секунды, минуты и даже часы, в связи с чем и возникает вопрос, как создать требуемые временные промежутки.
Как сделать реле времени своими руками
Реле времени 220в
Большинство электронных схем работают на малом напряжении с гальванической развязкой от сети, но при этом могут коммутировать значительные нагрузки.
Временная задержка может производиться от реле времени 220В. Всем известны электромеханические устройства с задержкой выключения старых стиральных машин. Достаточно было повернуть ручку таймера, и устройство включало двигатель на заданное время.
На смену электромеханическим таймерам пришли электронные устройства, которые также применяются для временного освещения в туалете, на лестничной площадке, в фотоувеличителе и т. п. При этом часто используются бесконтактные переключатели на тиристорах, где схема работает от сети 220 В.
Питание производится через диодный мост с допустимым током 1 А и более. Когда контакт выключателя S1 замыкается, в процессе зарядки конденсатора С1 открывается тиристор VS1 и загорается лампа L1. Она служит нагрузкой. После полной зарядки тиристор закроется. Это будет видно по отключению лампы.
Время горения лампы составляет несколько секунд. Его можно менять, установив конденсатор С1 с другим номиналом или подключив к диоду D5 переменный резистор на 1 кОм.
Изготовление таймера
Схема собирается на печатной плате размерами 35х65, файл для программы Sprint Layout к статье прилагается. Подстроечный резистор можно установить прямо на плату, а можно вывести на проводах и для регулировки времени работы использовать потенциометр. Для подключения проводов питания и нагрузки на плате предусмотрены места под винтовые клеммники. Плата выполняется методом ЛУТ, несколько фотографий процесса:
shema.zip (cкачиваний: 199)
После впаивания всех деталей плату обязательно нужно отмыть от флюса, соседние дорожки прозвонить на замыкание. Собранный таймер в настройке не нуждается, остаётся лишь установить нужное время работы и нажать кнопку. К выходу OUT можно подключить реле, в этом случае таймер сможет управлять мощной нагрузкой. При установке реле параллельно его обмотке следует поставить диод для защиты транзистора. Область применения такого таймера очень широка и ограничивается лишь фантазией пользователя. Удачной сборки!
Разновидности устройств
Видов таймеров достаточно много, но по принципу действия их можно разделить на 3 группы:
Способы подключения реле времени
Исключительно от самой модели устройства зависит то, как подключить нагрузку к реле времени. В частности, у комбинированных устройств обычно имеется штепсель. Соответственно, используется стандартная розетка для обеспечения электропитания.
Если рассматривать электронные таймеры, имеющие конструкцию в виде модулей и монтирующиеся на дин-рейку, то клеммы могут быть расположены совершенно по-разному, что определяется фирмой-изготовителем и назначением самого устройства.
Тем не менее практически у всех механизмов указанного типа существует разделение коммутирующих контактов и цепей питания таймера. В любом случае схема подключения реле времени обычно приводится на каком-либо элементе корпуса самого устройства.
Если необходимо недорогое устройство, подберите простой моноблочный таймер. При потребности управлять сложной автоматизированной системой, больше подойдет модульный вариант с монтажом на дин-рейку
А если интересуют более совершенные устройства, то следует остановить свое внимание на программируемых реле
В любом случае современные реле времени окажутся удобным и практичным механизмом, которое поможет вам наладить автономную работу необходимого оборудования.
Приборы с механической шкалой
Одним из приборов, который имеет механическую шкалу, является бытовой таймер. Работает он от обычной розетки. Такой прибор позволяет управлять домашней техникой в определенном диапазоне времени. В нем установлено «розеточное» реле, которое ограничено суточным циклом срабатывания.
Для использования суточного таймера его нужно настроить:
К примеру, если элементы опущены на шкале, отмеченной цифрами 9 и 14, то нагрузка активируется в 9 часов утра и будет выключена в 14:00. За сутки можно создать до 48 включений аппарата.
Для этого нужно активировать кнопку, которая находится на боковой части корпуса. Если ее запустить, таймер включится в срочном режиме, даже если он был включен.
Область применения
Сегодня все больше используются программные контроллеры, но таймеры по-прежнему востребованы, а в некоторых случаях является более рациональным, надежным решением. Рассмотрим наиболее распространенные варианты использования устройства:
Самоделка на базе таймера NE 555
Другая схема электронного таймера для сборки своими руками, легка и доступна для повторения. Элементная база собрана на распространенной микросхеме интегрального таймера «NE 555». Данный прибор предназначен как для отключения, так и включения устройств, ниже представлена схема устройства:
Сердцем устройства является специализированная микросхема, используемая в построении всевозможных электронных устройств, таймеров, генераторов сигнала и т.д. Данная микросхема управляет нагрузкой через электромеханическое реле, которое можно задействовать как на включение, так и на выключение света.
Управление таймером осуществляется двумя кнопками: старт и стоп. Для начала отсчета времени необходимо нажать на кнопку старт. Отключение и возврат устройства в первоначальное состояние осуществляется кнопкой стоп. Узлом, задающем интервал времени, является цепочка из переменного резистора R1 и электролитического конденсатора C1. От их номинала зависит величина задержки включения реле времени.
При данных номиналах элементов R1 и C1, диапазон времени может быть от 2 секунд до 3 минут. В качестве индикатора состояния работоспособности конструкции используется включенный параллельно катушке реле светодиод. Как и в предыдущей схеме, данная также требует внешнего питания, от источника постоянного тока 12 вольт.
Для того чтобы сделать запуск реле при подаче на него питания, необходимо немного изменить схему, и вывод 4 микросхемы соединить с плюсовым проводом, вывод 7 отключить, а выводы 2 и 6 соединить вместе. Более наглядно о данной схеме можно узнать из видео:
Схема таймера
В её основе лежит широко распространённая недорогая микросхема NE555. Алгоритм работы следующий — при кратковременном нажатии на кнопку S1 на выходе OUT появляется напряжение, равное напряжению питания схемы и загорается светодиод LED1. По истечению заданного промежутка времени светодиод погасает, напряжение на выходе становится равным нулю. Время работы таймера задаётся подстроечным резистором R1 и может изменяться в пределах от нуля до 3-4 минут. Если есть необходимость увеличить максимальное время задержки таймера, то можно поднять ёмкость конденсатора С1 до 100 мкФ, тогда оно будет составлять примерно 10 минут. В качестве транзистора Т1 можно применить любой биполярный транзистор средней или малой мощности структуры n-p-n, например, BC547, КТ315, BD139. В качестве кнопки S1 используется любая кнопка на замыкание без фиксации. Питается схема напряжением 9 – 12 вольт, ток потребления без нагрузки не превышает 10 мА.
Это интересно: Как отправить mms — объясняем детально
Принцип действия
Самодельное реле времени с задержкой от 1 минуты до 24 часов
Предыстория такова: Летом как известно появляются мухи комары, которые спать мешают. Комары залетают в комнату не всегда, так что смысла включать репеллент ежедневно нет. Но когда ложишься спать и они начинают жужжать, приходится включать отпугиватель. Засыпаешь под него, а на утро дикая вонища и весь ресурс пластинки израсходован на одну ночь. Вот по этому мне стало по зарез необходимо устройство(хотя руки дошли до этого только зимой), которое отключает нагрузку через заданное время. Возможности купить микросхему-таймер у меня не было, а реле на транзисторах имели очень маленькую задержку. И в голову пришла идея сделать своими руками реле времени с использованием часов в качестве таймера.
И начнём создание реле с … ножек. Я сделал их пробойником из баллончика:
Ножки приклеиваем на фанеру — будущее основание прибора:
И стандартный обвес (диодный мост и конденсатор) — в итоге получаем нестабилизированный блок питания:
Источник питания устройства мы получили, теперь осталось разобраться со схемой.
Эта схема для часов, у которых будильник при срабатывании сигналит непродолжительное время:
При кратковременном нажатии кнопки «Пуск» реле 2 замыкает и удерживает цепь питания. Загорается светодиод, сигнализирующий о работе и реле 3 включает нагрузку. При срабатывании будильника реле 1 размыкает цепь питания и контакты реле 2 возвращаются в исходное положение. Нагрузка отключается. Вместо реле 2 и 3 можно использовать одно двухполярное реле.
Для часов, у которых будильник при срабатывании отключается только вручную (т.е. сигналит постоянно), схема гораздо проще:
Когда сигнал будильника подаётся на диод и эмиттер транзистора, контакты реле будут разомкнуты — нагрузка отключена. Не будет сигнала — включена.
Реле 3 в первой схеме и реле 1 во второй должны выдерживать сетевое напряжение и рассчитаны на ток, потребляемый нагрузкой. Реле, не подходящие по параметрам выйдут из строя.
Я добыл релюхи из сломаного бесперебойника, 250в 5а — всё с большим запасом.
Со схемками разобрались, идём дальше…
Пол дела сделано, теперь нужно разобраться с часами.
Для питания часов нужно 3 вольта, но как их получить?
Вариант 1 — Стабилизатор на 3 вольта.
Вариант 2 — Оставить питание от батареек.
Батарейки явно не бро, могут подсесть в нужный момент, по этому предпочтительнее стабилизатор. Если нет стабилизатора, то тогда используем батарейки.
У меня был стабилизатор на 5 вольт и я подключил его через 4 диода. В итоге при срабатывании будильника идёт просадка напряжения, а это не хорошо.
Хоть на стабилизатор идёт мизерная нагрузка, я на всякий случай закрепил его на радиаторе. И заодно его стало удобней закрепить в корпусе часов:
Навесом спаял схемку, инициирующую запуск релюшки:
И разместил всё это в корпусе часов:
Часы будут крепится к корпусу, прикрывающему релюхи:
Последний штрих — приделываем розетку:
Прибор готов. Область применения такого реле ограничена вашей фантазией. Например можно сделать автоматический полив растений или дозатор корма для домашних животных. Ну я и расфантазировался…
Если кто плохо понял принцип действия, посмотрите это видео. Оно и натолкнуло меня на создание реле.
Схемы различных реле времени
Существуют разные варианты исполнения реле времени, схема каждого вида имеет свои особенности. Таймеры можно изготовить самостоятельно. Перед тем как сделать реле времени своими руками, необходимо изучить его устройство. Схемы простых реле времени:
Опишем каждую из них более подробно.
Схема на транзисторах
При подключении схемы к источнику питания начнет заряжаться конденсатор через резисторы R2 и R3 и эммитер транзистора. Последний откроется, поэтому на сопротивлении будет падать напряжение. В результате откроется второй транзистор, что приведет к срабатыванию электромагнитного реле.
При заряде емкости ток будет уменьшаться. Это вызовет снижение эммитерного тока и падения напряжения на сопротивлении до того уровня, которое приведет к закрытию транзисторов и отпускания реле. Чтобы запустить таймер заново, потребуется кратковременное нажатие кнопки, которое вызовет полную разрядку емкости.
Для увеличения временной задержки используют схему на полевом транзисторе с изолированным затвором.
На базе микросхем
Применение микросхем уберет необходимость разряжать конденсатор и подбирать номиналы радиодеталей для выставления необходимого времени срабатывания.
Необходимые электронные компоненты для реле времени на 12 вольт:
Положительный полюс источника питания должен соединяться с кнопкой, параллельно к которой подключен один контакт реле. Последний также подключается к резистору 100 Ом. С другой стороны резистор соединен с сопротивлениями на 510 и на 100 кОм. Один из выводов последнего идет на микросхему. Второй вывод микросхемы соединен с резистором на 510 кОм, а третий — с диодом. К полупроводниковому устройству подключается второй контакт реле, которое соединено с исполняющим устройством. Отрицательный полюс источника питания связан с сопротивлением на 510 кОм.
Watch this video on YouTube
Под питание на выходе 220 В
Две вышеописанные схемы рассчитаны на напряжение 12 В, т. е. не подходят для мощных нагрузок. Устранить этот недостаток допустимо с помощью магнитного пускателя, установленного на выходе.
Если в качестве нагрузки выступает маломощное устройство (бытовое освещение, вентилятор, трубчатый электрический нагреватель), то можно обойтись без магнитного пускателя. Роль преобразователя напряжения выполнят диодный мост и тиристор. Необходимые детали:
К питанию 220 В подключается контакт диодного моста и выключатель. Второй контакт моста соединен с выключателем. Параллельно к диодному мосту подключается тиристор. Тиристор соединяется с диодом и сопротивлениями на 200, на 1500 Ом. Вторые выводы диода и резистора (200 Ом) идут на конденсатор. Параллельно последнему подключено сопротивление на 4300 кОм. Но необходимо помнить, что данное устройство не используется для мощных нагрузок.
Watch this video on YouTube
Что такое делитель напряжения и как его рассчитать?
Основные виды и принцип работы реле времени
Как определить полярность электролитических конденсаторов, где плюс и минус?
Принцип работы и схема подключения теплового реле
Как подключить 3 фазный электродвигатель к сети 220 вольт через конденсатор
Сфера применения реле времени
Человек всегда стремился облегчить себе жизнь, внедряя в обиход разные приспособления. С появлением техники на базе электродвигателя встал вопрос об оснащении ее таймером, который управлял бы этим оборудованием автоматически. Включил на заданное время — и можно идти заниматься другими делами. Агрегат по истечении установленного периода сам отключится. Вот для такой автоматизации и потребовалось реле с функцией автотаймера.
Классический пример рассматриваемого устройства – это в реле в старой стиральной машинке советского образца. На ее корпусе имелась ручка с несколькими делениями. Выставил нужный режим, и барабан крутится в течение 5–10 минут, пока часики внутри не дойдут до нуля.
Электромагнитное реле времени небольшое по габаритам, потребляет мало электроэнергии, не имеет ломающихся подвижных частей и долговечно
Сегодня реле времени устанавливают в:
В большинстве случаев прибор делают на основе микроконтроллера, который одновременно и управляет всеми остальными режимами работы автоматизированной техники. Производителю так дешевле. Не надо тратиться на несколько отдельных устройств, отвечающих за что-то одно.
По типу элемента на выходе реле времени заводские модели и самоделки делятся на:
Наиболее надежен и устойчив к всплескам в сети первый вариант. Устройство с коммутирующим тиристором на выходе следует брать, только если подключаемая нагрузка нечувствительна к форме питающего напряжения.
Чтобы самостоятельно изготовить реле времени, также можно воспользоваться микроконтроллером. Однако самоделки в основном делаются для простых вещей и условий работы. Дорогой программируемый контроллер в такой ситуации – лишняя трата денег. Есть гораздо более простые и дешевые в исполнении схемы на основе транзисторов и конденсаторов. Причем вариантов существует несколько, выбрать для своих конкретных нужд есть из чего.
Реле времени своими руками
Разберем наиболее простые способы изготовить замедляющие системы своими руками.
12 Вольт
Нам понадобится печатная плата, паяльник, небольшой набор из конденсатора, исполняющего реле, транзисторы, эмиттеры.
Схема составляется таким образом, чтобы при отключенной кнопке напряжение на обкладках емкости отсутствовало. Во время короткого замыкания кнопки конденсатор быстро заряжается, а затем начинает разряжаться, подавая напряжение через транзисторы и эмиттеры.
При этом релюшка будет замкнута или разомкнута до тех пор, пока на конденсаторе не останется несколько вольт.
Регулировать длительность разрядки конденсатора можно его емкостью или величиной сопротивления подключенной цепи.
220 вольт
Принципиально такая схема не очень отличается от предыдущей. Ток проходит через диодный мост и заряжает конденсатор. В это время зажигается лампа, которая выполняет роль нагрузки. Затем происходит процесс разрядки и срабатывания таймера. Порядок действий при сборке и набор инструментов такой же, как и при первой варианте.
Схема NE555
По-другому микросхема 555 называется интегральным таймером. Ее использование гарантирует стабильность выдерживания временного промежутка, устройство не реагирует на перепады напряжения в сети.
При выключенной кнопке один из конденсаторов разряжен, и система может находиться в таком состоянии неопределенное время. После нажатия кнопки начинает заряжаться емкость. Через определенное время происходит его разрядка через транзистор схемы.
Разрядный транзистор открывается, и система переходит в первоначальное состояние.
Существует 3 режима работы:
Таймер с задержкой включения
После подачи напряжения происходит зарядка емкости, открывается транзистор, в тоже время два других закрыты. Поэтому нагрузка на выходе отсутствует. Во время разрядки конденсатора первый транзистор закрывается, открываются два других. Питание начинает поступать на реле, выходные контакты замыкаются.
Период зависит от емкости конденсатора, переменного резистора.
Цикличное устройство
Чаще всего используются счетчики генераторы. Первый из которых вырабатывает сигнал через заданные промежутки времени, а второй принимает их, задавая через определенное их количество логические ноль или единицу.
Создается все это с использованием контролера, схем можно найти много, но потребуют они некоторых знаний радиотехники.
Другой вариант – полная разрядка или зарядка емкости с помощью микросхемы подает сигнал на управляющий транзистор, который работает в режиме ключа.
Недельный таймер
Электронный таймер включений-выключений в автоматическом режиме используется в разных сферах. «Недельное» реле коммутирует в рамках заранее установленного недельного цикла. Прибор позволяет:
Габариты устройства небольшие, в конструкции предусмотрены функциональные клавиши. Используя их, можно легко запрограммировать прибор. Помимо этого, имеется жидкокристаллический дисплей, на котором отображается информация.
Режим управления можно активировать, нажав и удерживая кнопку «Р». Настройки сбрасываются кнопкой «Reset». Во время программирования можно установить дату, лимит — недельный срок. Реле времени может работать в ручном или автоматическом режиме. Современная промышленная автоматика, а также разные бытовые модули чаще всего оборудуются приборами, которые можно настроить при помощи потенциометров.
Передняя часть панели предполагает наличие одного или нескольких штоков потенциометра. Их можно регулировать при помощи лезвия отвертки и устанавливать в нужное положение. Вокруг штока имеется размеченная шкала. Подобные приборы широко применяются в конструкциях контроля вентиляционных и отопительных систем.
Простое реле времени для начинающих 2
Реле времени, схема которого приведена в предыдущей статье, устроено просто но его можно изменить для более удобного использования заменив переключатель кнопкой. Рассмотрим схему: 
Рисунок 1 — Реле времени
Теперь конденсатор постоянно подключён к базе. После нажатия на кнопку SB1 конденсатор C1 начнёт заряжаться через резистор R1, транзистор VT1 в первый момент времени после нажатия на кнопку будет закрыт, после того как конденсатор С1 зарядится, до некоторого напряжения, откроется транзистор VT1, после этого конденсатор будет продолжать заряжаться до тех пор пока кнопка не будет отпущена. Если сопротивление резистора R1 будет достаточно низким то это произойдёт достаточно быстро для того чтобы этого не было заметно и показалось что транзистор открывается и включает реле сразу после нажатия на кнопку. После отпускания кнопки конденсатор будет некоторое время (время задержки) разряжаться через R2 и базу VT1 удерживая транзистор VT1 в открытом состоянии, через обмотку реле K1 будет протекать ток и контакты K1.1 этого реле будут замкнуты в течении времени задержки. Время при котором контакты замкнуты = времени задержки + (время удерживания кнопки — время заряда конденсатора до открытия транзистора на столько чтобы контакты K1.1 замкнулись). Время задержки — это время в течении которого конденсатор разряжается до напряжения (для данной схемы примерно 0.68В) при котором происходит разъединение контактов K1.1. Т.к. сопротивление база-эмиттер изменяется при изменении напряжения то рассчитать точное время задержки очень непросто но можно попытаться (программа для расчёта времени заряда/разряда конденсатора на странице: RC-цепь.). Если Сопротивление резистора R1 будет достаточно высоким то можно регулировать длительность задержки изменением длительности удерживания кнопки (ещё один плюс данной схеме по сравнению с предыдущей). Время задержки в данной схеме примерно 25с но его можно увеличить увеличением ёмкости конденсатора C1. 
КАРТА БЛОГА (содержание)
Сфера применения
В процессе развития человеческой цивилизации люди всегда старались облегчить себе жизнь и придумывали различные полезные приспособления. После популяризации среди населения электрического оборудования возникла необходимость в изобретении таймера, который бы отключал устройство через определённое время. То есть можно включить агрегат и идти заниматься своими делами, после чего таймер автоматически его отключит в указанное или запрограммированное время. Для этих целей и создали реле времени. 12 В устройство характеризуется простотой изготовления, поэтому сделать его самостоятельно будет нетрудно.
В качестве примера можно привести реле со старой стиральной машинки, которые были популярны в годы Советского союза. В классическом исполнении они имели механическую круглую ручку с делениями. После прокручивания её в определённом направлении начинался обратный отсчёт, и машинка останавливалась, когда таймер внутри реле доходил до значения «ноль».
Реле времени существует и в современной электротехнике:
Так проще и экономичнее для производителя, поскольку не нужно устанавливать два элемента, которые выполняют одну и ту же функцию, если все задачи может обеспечивать один блок управления.
Все модели (как заводские, так и самодельные) по типу элемента, располагающегося на выходе, делятся на:
В первом варианте вся нагрузка подключается и проходит через «сухой контакт». Он является самым надёжным среди аналогов. Для самостоятельного изготовления можно также использовать и микроконтроллер. Но делать это нецелесообразно, поскольку обычные самодельные реле времени изготавливаются для простых задач. Поэтому использование микроконтроллеров является лишней тратой денег. Лучше в этом случае воспользоваться простыми схемами на конденсаторах и транзисторах.
Как действует реле времени
Принцип действия реле времени аналогичен функционированию обычного реле, где контактная группа обеспечивает срабатывание устройства.
Аналоговые реле отличаются наличием часового механизма, который управляет контактами. Внутри цифровых реле расположена электромагнитная катушка, получающая ток для фиксирования магнитного якоря посредством электронного таймера.
Порядок функционирования аналоговых реле сопоставим с методом установки будильника в часах с механическим заводом. Установленное механически выскакивание кукушки наглядно демонстрирует ежедневную цикличность функционирования программированного реле.
Оно настроена на некое число. Как только число будет достигнуто, осуществляется некое запрограммированное действие. В то же время счетчик выставляется на ноль, и начинается новый отсчет поступающих импульсов до запрограммированного числа.
Пневматика и часовой тип
Схемы на основе пневматических систем — уникальные. Эти приборы содержат специальную систему замедления — демпферное устройство пневматического типа. Время выдержки «пневматики» можно настраивать путем расширения или сужения сечения трубы, откуда подается воздух. Для такой операции в конструкции предусмотрен специальный регулировочный винт.
Временная задержка здесь колеблется в районе 1–60 сек. Однако есть экземпляры, срабатывающие в два раза быстрее. В действительности существуют небольшие погрешности по указанному времени.
Устройства, именуемые часовыми реле, широко распространены в электрике. Такой тип активно используют для сооружения автоматических рубильников, которые защищают цепи напряжением 500−10000 вольт. Время срабатывания — 0,1−20 сек.
Основой часовых реле является пружина, которая взводится электромагнитным механическим приводом. Контактные группы часового механизма коммутируют после пройденного промежутка времени, заданного заранее на специальной шкале устройства.
Скорость хода прибора напрямую зависит от силы тока, проходящего в обмотке. Это помогает настроить устройство под защитные функции. Главной особенностью такой защиты является полная независимость от влияния внешних факторов.
Простое реле времени для начинающих
Реле времени может быть одним из самых простых, в изготовлении, электронных устройств, но не смотря на это у начинающих радиолюбителей (электротехников, электронщиков и т.д.) могут возникать трудности при его изготовлении. Нет ничего страшного если что то не получается с первого раза
Однако при работе с высоким напряжением очень важна осторожность и внимательность. Напряжение не выше 24В безопасно
Простое реле времени можно изготовить с одним биполярным транзистором, для этого понадобятся детали: Мультиметром можно определить назначения выводов диода: Мультиметром можно определить активное сопротивление обмотки реле: Отношение напряжения питания к активному сопротивлению обмотки не должно быть больше максимального тока коллектора Iкmax используемого транзистора (для КТ315 Iкmax=100мА=0.1А). Мультиметром можно, также как и диод, проверить транзистор: После проверки деталей можно собирать устройство по схеме:
Рисунок 1 — Реле времени
Принцип работы схемы прост:
Когда переключатель S1 находится в положении «заряд» (см. рисунок 1) конденсатор С1 заряжается через резистор R1 (сопротивление этого резистора не должно быть слишком низким). Если при заряженном конденсаторе C1 переключатель перевести в положение «вкл.» (см. рисунок 1) то этот конденсатор будет разряжаться через резистор R2 и базу транзистора VT1. При разряде конденсатора контакты реле будут замкнуты до тех пор пока ток коллектора не станет достаточно низким для того чтобы произошло разъединение контактов.
КАРТА БЛОГА (содержание)
Выводы и полезное видео по теме
Разобраться с нуля во внутреннем устройстве реле времени часто бывает сложно. У одних не хватает познаний, а у других опыта. Чтобы упростить вам выбор нужной схемы, мы сделали подборку видеоматериалов, в которых подробно рассказывается обо всех нюансах работы и сборки рассматриваемого электронного девайса.
Принцип работы элементов реле времени на транзисторном ключе:
Автоматический таймер на полевом транзисторе для нагрузки 220 В:
Пошаговое изготовление реле задержки своими руками:
Собрать самостоятельно реле времени не слишком сложно – есть несколько схем для реализации этого замысла. Все они основаны на постепенной зарядке конденсатора и открытии/закрытии транзистора или тиристора на выходе.
Если нужен простой прибор, то лучше взять транзисторную схему. Но для точного контроля времени задержки придется паять один из вариантов на той или иной микросхеме.
Это интересно: Как подключить ммс: выявляем все нюансы