Реле задержки отключения нагрузки таймера 555. Схема задержки включения нагрузки. Схема расположения элементов
Назначение реле времени
- это электронный, механический, электромеханический прибор служащий для отсчета установленного значения времени.
- Электронные.
- Механические.
Задержка включения с пневматическим замедлением.
Реле времени может отсчитывать время в единицах (долях) секунд, минут, часов, суток.
Конструкции реле
Конструктивно таймер может быть изготовлено для крепления на ровную поверхность, для установки на рейку Din, для установки на щитовую поверхность (на передней панели лицевая сторона с органами управления и индикации).
Может иметь подключение проводников: переднее, заднее, втычное подключение (через специальную колодку, разъем).
Для задания времени могут применяться переключатели (Dip, поворотные и др.), потенциометры, с помощью нажатия кнопок (в электронных реле времени).
По принципу изменения отсчета времени реле с пневматическим замедлением, изменяется сечение отверстия для забора воздуха, в реле серии РВП-72 и подобных.
С часовым механизмом 1РВМ, 2РВМ или электронное.
Многофункциональные, многопрограммные реле времени (таймеров)
Основные применяемые диаграммы работы реле времени с задержкой включения и с задержкой отключения
(у отдельных производителей могут иметь несколько другое название), циклические реле времени
, трехцепные реле времени
, таймер или реле времени с отсчетом времени после снятия напряжения питания.
Как правило, практически все таймеры имеют гальваническую развязку между цепями питания и выходными контактами. Общие характеристики, типы и их использование и отличия в применении и исполнению по Техническим Условиям или Госта рассмотрены на соответствующих страниц изделий.
Запуск отсчета времени может начинаться:
- с подачей питания,
- со снятия напряжения питания,
- по управляющему сигналу,
- в программируемых таймерах по достижении заданного времени.
Особенности построения реле
В настоящее время в электронных реле используются:
- бестрансформаторные схемы питания, которые не имеют на входе трансформатора и, как правило, это конденсаторная схема, т.е. гашение напряжения переменного тока осуществляется на входном конденсаторе (обычно конденсатор класса X2 имеющий 3-4 кратный запас по напряжению);
- импульсные источники питания;
- источник питания имеющий трансформатор (встречается реже).
В большинстве приборов в качестве исполнительного реле применяются малогабаритные электромагнитные реле (в том числе поляризованные электромагнитные реле), с напряжением питания
- 5В, 12В, 24В, 48В и т.д.
Ток коммутации реле 3А, 5А, 7А, 8А, 10А, 16А (основной используемый ряд в современных реле времени).
В качестве выходного устройства приборов могут применяться:
- электромагнитное реле;
- транзистор - как правило с открытым коллектором (только в цепях постоянного тока, обычно 24В или 12В);
- оптрон - для применения в микропроцессорной технике (необходимо обеспечить развязку цепей или быстродействие, там где механические контакты предпочтительно заменить на электронный коммутатор ввиду частого срабатывания);
- оптосимистор – применяется для управления контакторами и пускателями;
- оптотранзистор – применяется для управления твёрдотельными реле.
Технические характеристики
К основным техническим характеристикам относятся:
- Временной диапазон;
- Диаграммы работы;
- Напряжение питания и потребляемая мощность;
- Коммутирующая способность выходных контактов;
- Тип корпуса, крепление, подсоединение проводников;
- Температурные и климатические условия работоспособности.
| Электромеханическое (1РВМ, 2РВМ) | Программное реле времени с часовым механизмом электромеханического типа. При отключения питания РВМ способно обеспечить работу до 72-х часов. Напряжение питания 230 ± 10%В, номинальная частота питающей сети - 45-60 Гц. | |
| Orbis, модульное электромеханическое реле . Имеет суточную или недельную программу, с резервом питания или без резерва питания в зависимости от типа модели. | ||
| Описание реле CRONO QRDD | Производитель Orbis - Испания, серия CRONO - является аналогом отечественного 2РВМ. Таймеры с резервом 100 часов снабжены аккумулятором. | |
| Характеристики реле INCA DUO QRD | Испанский производитель Orbis, суточная или недельная программа , с резервом питания (без резерва питания). | |
| Электромеханическое серии MINI-T | Электромеханический таймер работает в диапазоне температур от -10°C до +45°C, имеет переключающий контакт. Имеет суточную или недельную программы, с резервом питания или без резерва. | |
| Техническое описание, производство Орбис. | Для автоматики аналоговые и цифровые таймеры для применения в быту и промышленной автоматике. | |
| бытовые, характеристики, описание | ||
| Модульное исполнение, Чешский производитель, фирмы Elko на рынке более 20 лет. |
CRM-61 - продукция высокого качества, известна далеко за пределами, многофункциональные изделия, целый ряд модульных устройств. Подробнее Elko 10 функций, 10 временных диапазонов, универсальное питание, коммутация 16 A, или 3 группы по 8 A. Серия CRM-91H, CRM-93H, CRM-9S |
|
| Техническое описание ВЕХА-Д (ВЕХА-Щ) | Однократное или циклическое включение (выключение) исполнительных механизмов после отработки установленной выдержки. Предназначено для применения в производственных процессах, в промышленности и народном хозяйстве. | |
| Трехцепное ВЛ-100А, ВЛ-101А | С тремя независимыми выходными контактами с задержкой на включение и отключение. | |
| С двумя цепями ВЛ-102, ВЛ-103 | Двухцепные реле – с выдержкой на включение + мгновенный контакт, аналоговое реле времени 630 Kb. | |
| Трехцепное ВЛ-104 | Трёхцепное реле времени с независимыми регулируемыми выдержками. | |
| Оперативное питание, марка ВЛ-108 | Изделие имеет оперативное питанием, температура от минус 40°С до плюс 55°С Инструкция по применению и технические характеристики 630 Kb. | |
| Многопрограммное реле ВЛ-159М | Многопрограммное реле, 8 функций, режим счета импульсов, цифровая индикация (сохраняет работоспособность при температуре до минус 10 °С), имеет универсальное питание (AC/DC 24-40 или AC/DC 110-240), инструкция и технические характеристики 1385 Kb. | |
| Данные ВЛ-161, ВЛ-162, ВЛ-163, ВЛ-164 | ВЛ-161 , ВЛ-162 , 10 программ, счет и генерирование импульсов. Задержка на включение, задержка выключения при отключении питания. Пусковое реле - переключение при пуске звезда-треугольник. Циклические, раздельные регулировки времени импульса и паузы. | |
| Широкий диапазон напряжения ВЛ-40М1 | с широким диапазоном питания, шесть диаграмм работы, начало работы с подачей питания, по управляющему сигналу. | |
| ВС-43 три или шесть независимых цепей с выдержкой времени и дополнительный мгновенный контакт. | ||
| Реле ВС-44 | Программные, циклические; 11, 12, 6 и 7 – ми цепные, по 46, 48, 26 и 28 команд. | |
| Реле ВЛ-4U | Имеет универсальное питание, мощность потребления - не более 1.4 Вт. Выдержка: 0.1…9.9, 1…99 (с, мин, ч) 280 Kb | |
| Специальное реле ВЛ-50, ВЛ-51, ВЛ-52 | Для жёстких условий эксплуатации (для ж.д. транспорта и морских судов). Задержка времени на включение и отключения при снятии напряжения питания. | |
| Реле ВЛ-54, ВЛ-55, ВЛ-55 (Е) | Многофункциональное, формирует импульс с заданной выдержкой. Задержка отключения при снятии напряжения питания. | |
| Трехцепное реле ВЛ-56, ВЛ-56С | Трехцепное реле времени с независимой регулировкой в трех цепях. Исполнение на напряжение питания: = 24, 110, 220В, ~ 110, 220В. Диапазон по исполнению (0,1-9,9; 1-99) с, мин, ч. | |
| Двухфункциональное реле времени-счетчик импульсов ВЛ-59 | Работа в режиме реле времени или счета импульсов, питание напряжением постоянного 24; 110; 220 В, переменного тока частотой 50, 60 Гц 110; 220; 240 В | |
| Модульное ВЛ-5U | Отсчет начинается от момента снятия питающего напряжения. Работа в диапазоне напряжения питания от 24-220 В постоянного или переменного тока 115 Kb | |
| ВЛ-6-II, ВЛ-6-III | с широким диапазоном питания. | |
| ВЛ-60Е, 60Е1 | , диаграммы работы: формирование импульса, задержка включения. Реле времени 60Е1 имеет широкий диапазон питающих напряжений | |
| Реле времени/таймер D6DQ | Реле времени Tele D6DQ с широким диапазоном питания 24VAC/DC 110-240VAC, четыре диаграммы работы, модульное исполнение шириной 22,5 мм. 140 Kb | |
| Широкий диапазон питания ВЛ-60М1 | с широким диапазоном питания, четыре диаграммы работы времени, модульное исполнение. | |
| Реле ВЛ-61, ВЛ-63, ВЛ-64, ВЛ-66, ВЛ-67, ВЛ-68, ВЛ-69 |
ВЛ-64...ВЛ-69 задержка включения, задержка выключения. ВЛ-61 для отключения освещения на лестничных площадках |
|
| ВЛ-65, ВЛ-65 (С) | Циклические, раздельная регулировка выдержки времени импульса и паузы. | |
| Статические РСВ-01, РСВ-14 | У статического реле времени в зависимости от модификации напряжения питания может быть как постоянным 24, 110, 220 вольт, так и переменным 24, 48, 60, 110, 127, 220 вольт. Выдержка от 0,05 ... 90с (разные диапазоны), а отдельных модификаций выдержка и более, диапазон переключения ступенчатый. Выходные контакты как мгновенного срабатывания, так и с регулируемой выдержкой. | |
| Пневматическое РВП-72 | пневматическим замедлением обеспечивает выдержку от 0.4 до 180с, для отсчета выдержки имеется пневматический демпфер. | |
| Циклическое, серия РВЦ | РВЦ - реле времени циклическое начало работы с импульса или паузы | |
| Трехцепное РВЦ-03 | Реле времени циклическое трехцепное программируемое | |
| Многопрограмное реле времени РВ-01 | многопрограммное РВ-01 с цифровой индикацией | |
| Однокомандное реле времени РВО-15 | Реле времени однокомандное РВО-15 имеет две диаграммы работы, переключаемый диапазон времени, две переключаемые группы, напряжение питания 24в/220в. | |
| Отсчет времени после снятия напряжения питания | с отсчетом времени после снятия напряжения питания, имеет широкий диапазон питающего напряжения, переключаемые поддиапазоны выдержек и две диаграммы работы. | |
| Многофункциональное реле времени РВО-П2-М | Реле с широким напряжением питания , имеет 8 диаграмм работы, две переключающие группы, работает в диапазоне напряжения питания 24-240В как постоянного так и переменного тока, является аналогом реле типа D6DQ и других. | |
| Трехцепное реле времени РВ3-П2-У-14 | Реле времени трехмодульного исполнения РВ3 , разработано для замены реле ВЛ-56. Имеет восемь поддиапазонов времени и две диаграммы работы - задержка включения, задержка отключения. Каждая цепь имеет свою настройку времени выдержки. Дополнительно имеется мгновенный контакт. | |
| Серия реле времени РП-21 В | РП-21-В реле времени , диаграммы работы задержка включения, задержка отключения, циклические. | |
| Таймер реального времени ТРВ-02 | Таймер реального времени ТРВ-02 - перепрограммируемый таймер имеет два выходных исполнительных реле, по каждому каналу две уставки, совмещен с датчиком освещенности, что позволяет применять для программного включения рекламных щитов, наружного освещения и т.д. | |
| Schneider реле времени RE 11 | Реле времени серии RE11 производства Schneider . Подробное описание, технические характеристики, конструкция, диаграммы работы. Диапазоны 0,1...1 s, 1...10 s, 6...60 s, 1...10 min, 6...60 min, 1...10 h, 10...100 h | |
| Модульный таймер TRF10 | производства BMR, импульсное запоминающее, напряжение питания 12 В - 230 В (AC), 12 В (DC). 10 функций -диаграмм работы, 2 замыкающих контакта. Индикация: светодиоды зеленого и желтого цвета. | |
| Таймер ST2P-E, втычное реле времени, с поворотной механической шкалой, функции работы: задержка на включение/выключение. Диапазон выставки значений 0...60 с или 0...60 мин. Потребляемая мощность от сети 1ВА. | ||
| Реле времени (таймер) ARCOM-T44 имеет два режима работы - однократный или циклический, втычное подсоединение. Диапазон выдержек от 0,01 сек до 999 часов, на передней панели расположен трехразрядный цифровой светодиодный индикатор. |
Как работает реле времени
Работу (самых распространенных) можно рассмотреть в зависимости от их исполнения:
- С механическим замедлением;
- С электротермическим замедлением;
- Электронное реле времени.
Выше перечисленные группы свою очередь подразделяются на подгруппы.
Электронное реле
работает при наличии напряжения питания, которое подается на электронную схему (в современных приборах это, как правило, микроконтроллер или логические микросхемы, таймеры и пр.) и в зависимости от выбранных параметров срабатывает в нужное время или с необходимой задержкой или по установленной программе. Термин "срабатывает" означает,что подается команда на исполнительное устройство, в качестве которого может быть встроенное электромагнитное реле, тиристор, оптоэлектронный элемент, транзистор и пр. Электромагнитное реле замыкает и размыкает свои контакты которые подключены во внешнюю цепь автоматики. На передней панели приборов имеется светосигнальная индикация, органы управления, при помощи которых меняются параметры работы реле.
К особой группе относятся программируемые таймеры, которые работают от встроенного источника питания, а при наличии внешнего питания от команд таймера срабатывают исполнительные механизмы. Преимущество встроенного аккумулятора заключаются в том, что отсчет времени по программе продолжается даже в отсутствии сетевого питания.
Самому собрать реле времени
При рассмотрении электрических схем, на котором основано построение таймеров, необходимо отметить то что с развитием базы элементной базы значительно изменилось схематика построения.
Вначале схемы строились на основе дискретных элементов, основными элементами являлись полупроводники, резисторы, конденсаторы, в качестве элементов определяющих формирование задержки, как правило, L,C генератор.
С появлением микросхем, а в дальнейшем и специальных микросхем, то в схему включался генератор L,C (кварцевый резонатор, когда необходимо было получить стабильные параметры) и счетчики-делители. Такие микросхемы, как NE555N, КР512ПС10
С появлением микроконтроллеров задача получения необходимых характеристик и диаграмм работы значительно упростилась.
Для увеличения изображения нажмите по картинке
На первом рисунке размещена схема ВЛ64...ВЛ69, на втором рисунке пример варианта схемы для применения в быту: для установки включения периодически бензонасоса, включения и выключения насоса аквариума, полива на дачном участке и т.д., изменив номиналы элементов можно получить нужные значения выдержки включения, выключения.
На этом рисунке приведена схема более универсального таймера, имеющий возможности установки времени.
Имеет выбор управления нагрузками (бытовыми приборами) по одному из трех алгоритмов работы:
- в циклическом режиме (задается время паузы и время работы);
- однократное включение на установленное время после задержки времени;
- включение на установленное время с последующим отключением.
Диапазон устанавливаемого времени до 999 мин 59 сек, с шагом 1 сек
Задание значений с помощью двух кнопок.
Индикация - семисегментный светодиодный 3-4 разрядный индикатор.
Хранение информации при пропадании питания, отсчет продолжается.
Основное питание 5в, резервный источник 3в, за 10 сек до окончания отсчета подается предупреждающий сигнал.
Возможно применение индикаторов с ОК или с ОА, изменив включение.
timer2313 OC в схеме с общим катодом.
Программа прошивки контроллера timer2313 OA в схеме с общим анодом. Пример: как собрать конструкцию на микросхеме NE555 посвящен этот видеоролик.
Активизировать и отключать бытовую технику можно без присутствия и участия пользователя. Большинство выпускаемых в наши дни моделей оснащено реле времени для автоматического запуска/остановки.
Что делать, если точно так же хочется управлять устаревшим оборудованием? Запастись терпением, нашими советами и сделать реле времени своими руками – поверьте, этой самоделке найдется применение в хозяйстве.
Мы готовы помочь вам осуществить интересную задумку и попробовать свои силы на пути самостоятельного электротехника. Для вас мы нашли и систематизировали все ценные сведения о вариантах и способах изготовления реле. Использование представленной информации гарантирует простоту сборки и отличную работу прибора.
В предложенной к изучению статье подробно разобраны опробованные на практике самодельные варианты устройства. Сведения опираются на опыт увлеченных электротехникой мастеров и требования нормативов.
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 устанавливают в различную технику:
- микроволновки, печи и иную бытовую технику;
- вытяжные вентиляторы;
- системы автополива;
- автоматику управления освещением.
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 классифицируют на три вида:
- релейные – нагрузка подключается через «сухой контакт»;
- симисторные;
- тиристорные.
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.
Схемы различных самоделок
Все предлагаемые варианты изготовления своими руками реле времени построены на принципе запуска установленной выдержки. Сначала запускается таймер с заданным временным интервалом и обратным отсчетом.
Подключенное к нему внешнее устройство начинает работать – включается электродвигатель или свет. А затем, по достижении нуля, реле выдает сигнал на отключение этой нагрузки или перекрывает ток.
Вариант #1: самый простой на транзисторах
Схемы на базе транзисторного исполнения – наиболее легкие в реализации. Простейшая из них включает в себя всего восемь элементов. Для их соединения даже не потребуется плата, все можно спаять без нее. Подобное реле часто делают, чтобы подключить через него освещение. Нажал кнопку – и свет горит в течение пары минут, а потом сам отключается.
Для питания этой схемы требуются батарейки на 9 или аккумуляторы на 12 Вольт, также такое реле можно запитать от переменных 220 В посредством преобразователя на постоянные 12 В (+)
Чтобы собрать это самодельное реле времени, потребуется:
- пара резисторов (100 Ом и 2,2 мОм);
- биполярный транзистор КТ937А (либо аналог);
- реле переключения нагрузки;
- переменный резистор на 820 Ом (для регулировки временного интервала);
- конденсатор на 3300 мкФ и 25 В;
- выпрямительный диод КД105Б;
- переключатель для запуска отсчета.
Задержка времени в этом реле-таймере происходит за счет зарядки конденсатора до уровня питания ключа транзистора. Пока C1 заряжается до 9–12 В ключ в VT1 остается открытым. Внешняя нагрузка запитана (свет горит).
Через некоторое время, которое зависит от выставленного значения на R1, происходит закрытие транзистора VT1. Реле K1 в итоге обесточивается, а нагрузка отключается от напряжения.
Время заряда конденсатора C1 определяется произведением его емкости на общее сопротивление цепи зарядки (R1 и R2). Причем первое из этих сопротивлений фиксировано, а второе регулируемо для задания конкретного интервала.
Временные параметры для собранного реле подбираются опытным путем выставлением различных значений на R1. Чтобы впоследствии легче было выполнять уставку нужного времени, на корпусе следует сделать разметку с поминутным позиционированием.
Указать формулу расчета выдаваемых задержек для такой схемы проблематично. Многое зависит от параметров конкретного транзистора и остальных элементов.
Приведение реле в исходное положение производится обратным переключением S1. Конденсатор замыкается на R2 и разряжается. После повторного включения S1 цикл запускается заново.
В схеме с двумя транзисторами первый участвует в регулировке и управлении временной паузой. А второй – это электронный ключ для включения и отключения питания у внешней нагрузки.
Самое сложное в данной модификации – это точно подобрать сопротивление R3. Оно должно быть таким, чтобы реле замыкалось исключительно при подачи сигнала с Б2. При этом обратное включение нагрузки обязано происходить только при срабатывании Б1. Подбирать его придется экспериментально.
У этого типа транзисторов ток затвора очень мал. Если обмотку сопротивления в управляющем реле-ключе подобрать большую (в десятки Ом и МОм), то интервал отключения можно увеличить до нескольких часов. Причем большую часть времени реле-таймер практически не потребляет энергии.
Активный режим в нем начинается на последней трети данного интервала. Если РВ подключить через обычную батарейку, то прослужит она очень долго.
Вариант #2: на базе микросхем
У транзисторных схем есть два основных минуса. Для них сложно рассчитать время задержки и перед очередным пуском требуется разряжать конденсатор. Использование микросхем нивелирует эти недостатки, но усложняет устройство.
Однако при наличии даже минимальных навыков и познаний в электротехнике сделать своими руками подобное реле времени также не составит труда.
Порог открытия у TL431 более стабильный за счет наличия внутри источника опорного напряжения. Плюс для ее переключения вольтаж требуется гораздо больший. На максимуме, за счет увеличения значения R2, его можно поднять до 30 В.
Конденсатор до таких значений будет заряжаться долго. К тому же подключения C1 на сопротивление для разрядки в этом случае происходит автоматически. Дополнительно нажимать на SB1 здесь не нужно.
Еще один вариант – это применение «интегрального таймера» NE555. В этом случае задержка также определяется параметрами двух сопротивлений (R2 и R4) и конденсатора (C1).
“Выключение” реле происходит за счет переключения опять же транзистора. Только его закрытие здесь выполняется по сигналу с выхода микросхемы, когда она отсчитает нужные секунды.
Ложных срабатываний при использовании микросхем выходит гораздо меньше, нежели при применении транзисторов. Токи в этом случае контролируются жестче, транзистор открывается и закрывается именно тогда, когда требуется.
Еще один классический микросхемный вариант реле времени основан на базе КР512ПС10. В этом случае при включении питания цепь R1C1 подает на вход микросхемы импульс сброса, после чего в ней запускается внутренний генератор. Частоту отключения (коэффициент деления) последнего задает регулирующая цепь R2C2.
Количество подсчитываемых импульсов определяется коммутацией пяти выводов M01–M05 в различных комбинациях. Время задержки можно выставить от 3 секунд до 30 часов.
После отсчета указанного числа импульсов на выходе микросхемы Q1 устанавливается высокий уровень, открывающий VT1. В результате срабатывает реле K1 и включает либо выключает нагрузку.
Схема сборки реле времени с помощью микросхемы КР512ПС10 не отличается сложностью, сброс в исходное состояние в таком РВ происходит автоматически при достижении заданных параметров за счет соединения лапок 10 (END) и 3 (ST) (+)
Существуют еще более сложные схемы реле времени на базе микроконтроллеров. Однако для самостоятельной сборки они мало подходят. Здесь сказываются сложности как с пайкой, так и с программированием. Вариаций с транзисторами и простейшими микросхемами для бытового применения вполне хватает в подавляющем большинстве случаев.
Вариант #3: под питание на выходе 220 В
Все вышеописанные схемы рассчитаны на 12-вольтовое выходное напряжение. Чтобы подключить к собранному на их основе реле времени мощную нагрузку, необходимо на выходе . Для управления электродвигателями или иной сложной электротехникой с повышенной мощностью так и придется делать.
Однако для регулировки бытового освещения можно собрать реле на базе диодного моста и тиристора. При этом подключать через такой таймер что-либо иное не рекомендуется. Тиристор пропускает сквозь себя только положительную часть синусоиды переменных 220 Вольт.
Для лампочки накаливания, вентилятора или ТЭНа это не страшно, а другое электрооборудование подобного может не выдержать и сгореть.
Схема реле времени с тиристором на выходе и диодным мостом на входе рассчитана на работу в сетях 220 В, но имеет ряд ограничений по типу подключаемой нагрузки (+)
Для сборки подобного таймера для лампочки необходимы:
- сопротивления постоянные на 4,3 МОм (R1) и 200 Ом (R2) плюс регулируемое на 1,5 кОм(R3);
- четыре диода с максимальным током выше 1 А и обратным напряжением от 400 В;
- конденсатор на 0,47 мкФ;
- тиристор ВТ151 или аналогичный;
- выключатель.
Функционирует это реле-таймер по общей схеме для подобных устройств, с постепенной зарядкой конденсатора. При смыкании на S1 контактов С1 начинает заряжаться.
В течение этого процесса тиристор VS1 остается открытым. В итоге на нагрузку L1 поступает сетевое напряжение 220 В. После завершения зарядки С1 тиристор закрывается и отсекает ток, выключая лампу.
Регулировка задержки производится выставлением значения на R3 и подбором емкости конденсатора. При этом надо помнить, что любое прикосновение к оголенным ножкам всех использованных элементов грозит поражением током. Они все находятся под напряжение 220 В.
Если нет желания экспериментировать и самостоятельно заниматься сборкой реле времени, можно подобрать готовые варианты выключателей и розеток с таймером.
Подробнее о таких устройствах написано в статьях:
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.
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.
Если у вас есть опыт сборки такого устройства, пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставляйте комментарии, прикрепляйте фотографии своих самоделок и участвуйте в обсуждениях. Блок для связи расположен ниже.
Микросхема серии 555 была разработана довольно давно, но до сих пор сохраняет свою актуальность. На базе чипа может быть собрано несколько десятков самых различных устройств с минимальным количеством дополнительных компонентов в схеме. Простота расчета номиналов компонентов обвески микросхемы также является важным её достоинством.
В данной статье речь пойдет о двух вариантах применения микросхемы в схеме реле времени с:
- Задержкой включения;
- Задержкой отключения.
В обоих случаях 555-ый чип будет функционировать как таймер.
Как работает микросхема 555
Перед тем, как перейти к примеру устройства реле, рассмотрим структуру микросхемы. Все дальнейшие описания будут делаться для микросхемы серии NE555 производства Texas Instruments.
Как видно из рисунка, основа - это RS-триггер с инверсным выходом , управляемый выходами с компараторов. Положительный вход верхнего компаратора называется THRESHOLD , отрицательный вход нижнего - TRIGGER . Другие входы компараторов подключены к делителю напряжения питания из трех резисторов по 5 кОм.
Как вы скорее всего знаете, RS-триггер может находиться в устойчивом состоянии (обладает эффектом памяти, объемом 1 бит) либо в логическом «0», либо в логической «1». Как он функционирует:
- R (RESET ) устанавливает выход в логическую «1» (именно «1», а не «0», так как триггер инверсный - об это говорит кружок на выходе триггера);
- Приход положительного импульса на вход S (SET ) устанавливает выход в логический «0» .
Резисторы по 5 кОм в количестве 3-х штук делят напряжение питания на 3, что приводит к тому, что опорное напряжение верхнего компаратора (вход «–» компаратора, он же, вход CONTROL VOLTAGE микросхемы) составляет 2/3 Vcc. Опорное напряжение нижнего - 1/3 Vcc.
С учетом сказанного, можно составить таблицы состояний микросхемы относительно входов TRIGGER , THRESHOLD и выхода OUT . Обратите внимание, что выход OUT - это инвертированный сигнал с RS-триггера.
С помощью такой функциональности микросхемы можно легко делать различные генераторы сигнала с частотой генерации, независимой от питающего напряжения.
В нашем случае, для создания реле времени применяется такая хитрость: входы TRIGGER и THRESHOLD объединяются вместе и к ним подается сигнал с RC-цепочки. Таблица состояний в таком случае будет выглядеть так:
Схема включения NE555 для такого случая следующая:
После подачи питания конденсатор начинает заряжаться, что приводит к постепенному увеличению напряжения на конденсаторе с 0В и далее. В свою очередь, напряжение на входах TRIGGER и THRESHOLD будет наоборот, убывать, начиная с Vcc+. Как видно из таблицы состояний, на выходе OUT присутствует логический «0» после подачи питания Vcc+, а переключение выхода OUT в логическую «1» произойдет, когда на указанных входах TRIGGER и THRESHOLD напряжение опустится ниже 1/3 Vcc.
Важен тот факт, что время задержки реле , то есть промежуток времени между подачей питания и зарядкой конденсатора до момента переключения выхода OUT в логическую «1», можно рассчитать по очень простой формуле:
T = 1.1 * R * C
И как видите, это время не зависит от напряжения питания. Следовательно, при проектировании схемы реле времени можно не заботиться о стабильности питания, что значительно позволяет упростить схемотехнику.
Также стоит упомянуть, что кроме 555 серии производится серия 556 в корпусе с 14-ю выводами. Серия 556 содержит два таймера 555.
Устройство с функцией задержки включения
Перейдем непосредственно к реле времени. В этой статье мы разберем с одной стороны схему максимально простую, но с другой стороны не имеющую гальванической развязки.
Внимание! Сборка и наладка рассматриваемой схемы без гальванической развязки должна выполняться только специалистами, имеющими соответствующее образование и допуски. Устройство является источником опасности, так как в нем присутствует опасное для жизни напряжение.
Такое устройство в своей конструкции имеет 15 элементов и делится на две части:
- Узел формирования питающего напряжения или блок питания;
- Узел с временным контроллером.
Блок питания работает по бестрансформаторному принципу. В его конструкцию входят компоненты R1, C1, VD1, VD2, C3 и VD3. Само напряжение питания 12 В формируется на стабилитроне VD3 и сглаживается конденсатором C3.
Во вторую часть схемы включены интегральный таймер с обвеской. Роль конденсатора C4 и резистора R2 мы описали выше, и теперь по указанной ранее формуле мы можем вычислить значение времени задержки реле:
T = 1.1 * R2 * C4 = 1.1 * 680000 * 0.0001 = 75 секунд ≈ 1.5 минуты Изменив номиналы R2-C4, вы можете самостоятельно определить необходимое вам время задержки и своими руками переделать схему на любой временной интервал.
Принцип работы схемы следующий. После включения устройства в сеть и появления напряжения питания на стабилитроне VD3, а, следовательно, и на микросхеме NE555, конденсатор начинает заряжаться до тех пор, пока напряжение на входах 2 и 6 чипа NE555 не опустится ниже 1/3 от питающего, то есть, примерно до 4 В. После наступления этого события на выходе OUT появится управляющее напряжение, которое запустит (включит) реле K1. Реле, в свою очередь, замкнет нагрузку HL1.
Диод VD4 ускоряет разрядку конденсатора C4 после отключения питания для того, чтобы после быстрого повторного включения в сеть устройства время сработки не сократилось. Диод VD5 гасит индуктивный выброс от K1, чем защищает схему. C2 служит для фильтрации помех по питанию NE555.
Если правильно подобраны детали и без ошибок выполнен монтаж элементов, то устройство в проведении настройки не нуждается.
При испытании схемы, чтобы не выжидать полторы минуты, необходимо сопротивление R1 снизить до значения 68–100 кОм.
Вы, наверное, обратили внимание, что в схеме нет транзистора, который бы включал реле K1. Сделано это не из экономии, а по причине достаточной надежности выхода 3 (OUT) микросхемы DD1. Микросхема NE555 выдерживает на выходе OUT максимальную нагрузку до ±225 мА.
Такая схема идеально подходит для контроля времени работы вентиляционных приборов , установленных в санузлах и других подсобных помещениях. За счет ее наличия вентиляторы включаются только при условии присутствия в помещении в течение длительного времени . Такой режим значительно снижает расход электрической энергии, и продлевает срок службы вентиляторов за счет меньшего износа трущихся деталей.
Как сделать реле с задержкой отключения
Приведенную схему, благодаря особенностям NE555, можно легко переделать в таймер задержки отключения. Для этого необходимо поменять местами C4 и R2-VD4. В таком случае K1 замкнет нагрузку HL1 сразу после включения устройства. Отключение нагрузки произойдет после того, как напряжение на конденсаторе C4 увеличится до 2/3 от напряжения питания, то есть примерно до 8 В.
Недостатком такой модификации является тот факт, что после отключения нагрузки схема будет оставаться под воздействием опасного напряжения. Устранить такой недостаток можно включив контакт реле в цепь подачи питания на таймер параллельно с кнопкой включения (именно кнопкой, а не выключателем! ).
Схема такого устройства с учетом всех доработок приведена ниже:
Внимание! Для того, чтобы опасное напряжение в действительности снималось со схемы контактом реле, необходимо, чтобы ФАЗА была подключена именно так, как показано на схеме.
Обратите внимание, что таймер 555 применен и описан на нашем сайте еще и в другой статье, в которой рассмотрена . Приведенная там схема более надежна, содержит гальваническую развязку и позволяет изменять интервал выдержки времени с помощью регулятора.
Если при изготовлении изделия вам потребуется чертеж печатной платы, напишите об этом в комментариях.
Видео по теме
В этой статье мы рассмотрим различные варианты схем реле задержки времени с напряжением питания 220 Вольт . Принцип работы такого устройства в том, что при появлении стартового события: нажатие кнопки или включение в питающую сеть, устройство подключает нагрузку к сети.
По прошествии заданного времени происходит выключение нагрузки и больше она не включается, вплоть до наступления следующего стартового события.
Существует множество различных схемотехнических решений для таких реле времени выключения на 220 Вольт . Разберем в начале какие варианты возможны.
Во-первых, они делятся на:
- с гальванической развязкой;
- без гальванической развязки.
Первые более безопасные и дорогостоящие; вторые - менее безопасные, но дешевые.
Во-вторых по типу выходного элемента, коммутирующего нагрузку:
- реле («сухой контакт» - переключающий, включающий, отключающий или группа контактов);
- симистор;
- тиристор.
Первый вариант - наименее чувствителен к типу подключаемой нагрузки и устойчив к токовым всплескам; симистор - менее надежен и чувствителен к индуктивной нагрузке; а тиристор не может коммутировать синусоидальное напряжение 220В, поэтому как правило управляет только полуволной. С помощью тиристора можно управлять нагрузкой, нечувствительной к форме питающего напряжения.
Также можно разделить виды схемотехнических решений на:
- постоянное время выдержки;
- настраиваемое время выдержки (таймер).
Простое реле времени на 220 В
Данное реле выдержки времени на 220 Вольт является гальванически не развязанным и является простейшим. В качестве элемента коммутации применяется тиристор .
Как мы говорили, тиристор позволяет коммутировать нагрузку, нечувствительную к форме напряжения питания: лампу накаливания, тен, галогеновую лампу и тому подобное.
Нельзя подключить светодиодный драйвер или энергосберегайку типа КЛЛ, любой электронный прибор, имеющий на входе трансформатор.
Минимум деталей схемы и простота схема позволят собрать это схему любому, израсходовав не более 50–100 руб.
Однако учтите, что схема не имеет гальванической развязки и требует предельной осторожности и соблюдения правил техники безопасности!
Схема работает так же просто, как и выглядит. Если замкнуть контакт S1, то начнется постепенная зарядка C1. В процессе заряда этого конденсатора, тиристор VS1 будет открыт.
На нагрузке HL1 будет сетевое напряжение. Как только конденсатор зарядится, тиристор VS1 закроется и ток через него проходить перестанет. Наш прибор завершить работу и произойдет выключение нагрузки.
Схема содержит такие детали:
- диодный мост , выполняющий функцию подачи на тиристор выпрямленного тока: состоит из диодов с максимальным током не ниже 1А и имеющего обратный показатель напряжения не ниже 400В (1N4007);
- тиристор серии BT151 (если у вас завалялись КУ 202Н или КУ 202М - применяйте);
- сопротивление R1 - 4.3 МОм, мощностью 1Вт;
- сопротивление R2 200 Ом, 1Вт;
- R3 такой же мощности, 1.5 кОм;
- конденсатор устройства С1 на 0.47 мкФ, на 630В или большее напряжение; мощностью не более 200 Вт; при применении ламп накаливания, и в том числе галогенных ламп помните, что стартовый ток при включении может превышать рабочий в 10 раз, хотя это продолжается не так долго.
- выключатель или тумблер S1.
Так как весь принцип работы этого реле сводится к зарядке конденсатора, то изменяя емкость конденсатора проще всего изменить время включения реле .
Из-за простоты данного устройства дать простую формулу расчета времени выдержки невозможно, так как время зависит от параметров конкретного тиристора, сопротивлений резисторов, ёмкости конденсатора.
Реле времени выдержки с регулировкой времени 220 В
Чтобы сделать более надежное , качественное и безопасное устройство потребуется больше усилий и средств.
Приведенная ниже схема собрана на микросхеме таймере 555, впервые выпущенной в 1972 году, но тем не менее не сбавляющей свою популярность. Применение микросхемы позволяет с большой степенью точности отсчитать необходимый интервал времени выдержки таймера от 3 сек до 10 минут.
Для питания устройства применяется трансформатор - управляющая часть схемы имеет гальваническую развязку .
Коммутация нагрузки производится с помощью силового симистора. Его включение осуществляется симисторной оптопарой, имеющей схему обнаружения нуля .
В результате - коммутация нагрузки происходит близко к моменту перехода синусоидального напряжения питания через ноль. Такое включение максимально безболезненно для нагрузки и не производит помех в момент включения .
Переходим к принципу работы схемы
После подачи питания цепочка R1–C3 генерирует стартовый импульс, длительностью примерно 100мс для микросхемы DD1, с которого выход OUT микросхемы устанавливается в лог.1, включая тем самым оптосимистор VS1, симистор VS2 и подключая нагрузку к сети 220В. С этого же момента начинается отсчет времени.
Время выдержки таймера задается цепочкой R3–R6–C2. Время зарядки конденсатора C2 до напряжения отключения выход OUT микросхемы DD1 в логический 0 определяется формулой:
t = 1,1*(R3+R6)*C2
Резистор R6 ограничивает минимальное время задержки 3 сек. Конденсатор C1 необходим для фильтрации помех в питании микросхемы DD1 и должен располагаться максимально к ней близко.
Резистор R4 задает ток светодиода оптосимистора и при применении аналогов MOC3043, например MOC3042 или MOC3041 должен быть уменьшен, так как им необходим больший ток для работы.
Данная схема может применяться и для коммутации пускателей, но учтите, что в случаях малых токов пускателей возможно ложное срабатывание или их жужжание в отключенном режиме, так как они могут включаться через цепочку R5–C5. В таком случае, эта цепочка требует коррекции по номиналам.
Обратим внимание, что часть схемы, отвечающую за получение постоянного напряжения 12 В можно заменить на готовый блок питания (адаптер питания), с выходным напряжением 12 В.
Такое устройство можно купить сразу в готовом виде, либо применить ненужный от какого-либо устройства: роутера, модема, телефона или подобного. В таком случае устройство реле заметно упростится.
Трансформатор T1 можно заменить на любой другой с номинальным входным напряжением 220 Вольт, выходным - 12 Вольт.
Если схема реле задержки выключения вас заинтересовала и вы бы хотели скачать файл с изображением разведенной печатной платы - оставляйте ваши комментарии.
Видео по теме - другой вариант
С помощью электронных реле можно неплохо экономить деньги, к примеру, возьмем свет в коридоре, кладовке или подъезде. Нажимая кнопку, мы включаем свет и через определенное время он автоматически отключается. Этого времени должно хватить на поиски предмета в коридоре, кладовке или попадание в квартиру. К тому же освещение без надобности не горит, если вы забыли его выключить. Это устройство не только полезно, но и очень удобно. В этой статье мы расскажем, как сделать реле времени своими руками, предоставив все необходимые схемы и инструкции.
Простейший вариант
Пример конструктора для самодельной сборки таймера задержки отключения:
При желании возможно самостоятельно собрать реле времени по следующей схеме:
Времязадающим элементом является С1, в стандартной комплектации КИТ-набора он имеет следующие характеристики: 1000 мкФ/16 В, время задержки в этом случае составляет приблизительно 10 минут. Регулировка времени осуществляется переменным R1. Питание платы 12 Вольт. Управление нагрузкой производится через контакты реле. Плату можно не делать, а собрать на макетной плате или навесным монтажом.
Для того, чтобы сделать реле времени, нам понадобятся следующие детали:
Правильно собранное устройство не нуждается в настройке и готово к работе. Данное самодельное реле задержки времени было описано в журнале «Радиодело» 2005.07.
Самоделка на базе таймера NE 555
Другая схема электронного таймера для сборки своими руками также легка и доступна для повторения. Сердцем данной схемы является микросхема интегрального таймера «NE 555». Данный прибор предназначен как для отключения, так и включения устройств, ниже представлена схема устройства:
NE555 – это специализированная микросхема, используемая в построении всевозможных электронных устройств, таймеров, генераторов сигнала и т.д. Она достаточно распространена, поэтому ее можно найти в любом радиомагазине. Данная микросхема управляет нагрузкой через электромеханическое реле, которое можно задействовать как на включение, так и на выключение полезной нагрузки.
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 .
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, для ее функционирования требуется дополнительный источник внешнего питания на 12 Вольт.
Для того чтобы реле само включалось сразу при подаче на плату питания, необходимо немного изменить схему: 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, где подробно описан процесс сборки и работы с устройством:
Реле на одном транзисторе
Самый простой вариант — использовать схему реле времени всего на одном транзисторе, КТ 973 А, его импортный аналог BD 876. Данное решение также основано на заряде конденсатора до напряжения питания, через потенциометр (переменный резистор). Изюминка схемы заключается в принудительном переключении и разряде емкости через резистор R2 и возвращении исходного начального положения тумблером S1.
При подаче питания на устройство емкость С1 начинается заряжаться через резистор R1 и через R3, открывая тем самым транзистор VT1. Когда емкость зарядится до состояния отключения VT1, обесточивается реле, тем самым отключая или включая нагрузку, в зависимости от назначения схемы и используемого типа реле.
Выбранные вами элементы могут иметь незначительный разброс в номиналах, это не повлияет на работоспособность схемы. Задержка может немного отличаться и зависеть от температуры окружающей среды, а также от величины сетевого напряжения. На фото ниже предоставлен пример готовой самоделки:
Теперь вы знаете, как сделать реле времени своими руками. Надеемся, предоставленные инструкции пригодились вам и вы смогли собрать данную самоделку в домашних условиях!