ציוד ביתי מודרני (מכונות כביסה או תנורי מיקרוגל, למשל) מצויד בהכרח בממסרי זמן מובנים. בנוסף, ההתקנים מותקנים במעגלי אספקת חשמל בקו אחד ומבצעים את הפונקציה של בקרת פעולת העומס, הפעלה או כיבוי בזמן הנכון. כדי לעשות ממסר זמן בבית במו ידיך, עליך ללמוד את תכונות העיצוב ואת עקרון פעולתן.
עקרון הפעולה ותחומי היישום
הדוגמה הפשוטה ביותר שמאפשרת לך להבין את עקרון הפעולה של ממסר היא שעון מעורר מכני או אלקטרוני שמוגדר לזמן מסוים. כדי להשיג טיימר מן המניין, מתווסף אליו מכשיר מנהלים המבצע את הפונקציה הרצויה - אספקת חשמל לנברשת או למאוורר, למשל. סדר הפעולה של ממסר כזה:
- ברגע שמרווח הזמן שנקבע על הטיימר (השעון) פג, אות הבקרה נשלח לסליל הממסר.
- מיד לאחר מכן, אנשי הקשר העובדים שלה פותחים או סוגרים את מעגל האספקה.
- כתוצאה מכך המכשיר המחובר אליו כבוי או מופעל.
במכשירים אמיתיים מיושם אופן פעולה דומה תוך התחשבות בעיכוב זמן קבוע מראש.
נעשה שימוש נרחב בטיימרים מסוגים שונים לבקרת תפעולם של מתקנים תעשייתיים, וכן בעת הפעלה וכיבוי של מכשירים ביתיים. הדברים הבאים משמשים בדרך כלל כעומסי בית מוחלפים:
- מכשירי תאורה מכל סוג שהוא;
- דוגמאות שונות של ציוד אקלים;
- מערכות אוורור ומכשירים דומים.
השימוש במכשירי חשמל ביתיים הנשלטים בזמן מאפשר להפחית את חשבון החשמל שלך.
לפני שתכין טיימר להפעלה וכיבוי של מכשירי חשמל במו ידיך, יהיה עליך להכיר את זני המכשירים הללו.
סוגי ממסרים
על פי סוג אלמנט הפלט המשמש במעגל המיתוג, דוגמאות ידועות של ממסרי זמן מחולקות לסוגים הבאים:
- מערכות ממסר, שחוליית המיתוג העיקרית בהן היא מגע העבודה;
- מתגי טרנזיסטור על אלמנטים מוליכים למחצה מרכזיים;
- מתגי טריאק או תיריסטור.
הראשונה מהאופציות לא מתאימה במיוחד לייצור עצמי, מכיוון שהתכנית שלה מורכבת יחסית - היא מכילה יותר מדי אלמנטים.
מומלץ לבחור בפתרון מעגל המבוסס על תיריסטורים כאשר העומס המחובר אינו רגיש לצורת מתח האספקה.
במוצרים תוצרת בית, זה בלתי סביר להשתמש במיקרו-בקרים מודרניים, שמסבכים משמעותית את תהליך ההתקנה והתאמת החלק הביצועי של המעגל. עדיפים יותר ממסרי טרנזיסטור, שקל להרכיבם ולפתור באגים מראש.
תוכניות מעשיות
כל האפשרויות המוצעות לממסרים תוצרת בית מכילות פריטים זולים שנמכרים בחופשיות בכל חנות רדיו. התוכנית שלהם עובדת על פי האלגוריתם הפשוט ביותר, לפיו טיימר המובנה בתוכו מופעל לראשונה, ובסוף הספירה לאחור מופעלת היחידה המבצעת. כתוצאה מכך, מתח האספקה מוחל על העומס המחובר לממסר או מסלק אותו.
מכשיר תזמון טרנזיסטור
המעגל החשמלי של ממסר הזמן בכמה טרנזיסטורים הוא הקל ביותר ליישום, מכיוון שהוא מכיל 8 אלמנטים פעילים בלבד. על בסיסו ניתן להרכיב מכשירים השולטים למשל בזמן כיבוי התאורה. כדי להניע מעגל כזה, תזדקק לסוללת 9 וולט או סוללת רכב 12 וולט.
כדי ליצור ממסר תוצרת בית, אתה צריך את ערכת החלקים הבאה:
- שני נגדים קבועים ופוטנציומטר משתנה אחד - ערכיהם נבחרים למעגל ספציפי;
- טרנזיסטור כפול KT937A או אנלוגי זר;
- ממסר מיתוג עומסים;
- קבל קביעת זמן קבוע של הקיבולת הנדרשת;
- דיודה תחת הכינוי KD105B;
- כפתור להפעלת הממסר.
עיכוב הזמן במכשיר ביתי מאורגן על ידי טעינת קבלים קבועים לרמת ההספק של אלמנט המפתח הטרנזיסטורי. במהלך כל התהליך הזה, עד שהמתח מגיע ל-9-12 וולט, מתג הפלט נשאר פתוח והמנורה המחוברת אליו זוהרת עם ליבון מלא. לאחר פרק זמן שנקבע על ידי הערך הנוכחי של הנגד המשתנה, הטרנזיסטור סגור לחלוטין. כתוצאה מכך, הסלילה בקולטו מנועלת, והעומס מנותק ממעגל האספקה.
פרמטרי זמן בשניות או דקות עבור ממסר המורכב על פי מעגל טרנזיסטור נבחרים באופן ניסיוני - על ידי שינוי התנגדות של נגד מתכוונן. לנוחיות ההגדרה הבאה של רגע ההפעלה או הכיבוי, מומלץ להחיל מצביעים על גוף הממסר, המציינים את הגדרות הזמן שהושגו בניסוי.
ממסר צ'יפ
המעגל של טיימר אלקטרוני, שהורכב ביד על בסיס מעגל מיקרו, מאפשר לך להיפטר מחסרונות כאלה של אנלוג טרנזיסטור כמו המורכבות של חישוב זמן העיכוב. בנוסף, במעגל טרנזיסטור, בכל פעם לפני ההתחלה הבאה, יש צורך לפרוק את קבל התזמון. השימוש במיקרו מעגלים מחד, מנטרל חסרונות אלו, ומצד שני מסבך מעט את המכשיר. בעת בחירת שבב מתאים לממסר זמן, המשך מהשיקולים הבאים:
- אם אתה זקוק לעיכוב בטווח של עשר דקות לשעה, השבב מסדרת TL431 הוא המתאים ביותר;
- אם יש צורך לעבוד עם טווח רחב יותר - עם עיכוב זמן בין שנייה למספר שעות - הכי נוח להכין טיימר בסדרת NE555 הקלאסית;
- ניתן להשיג פרמטרים זהים בערך באמצעות המיקרו-מעגל KR512PS10.
בשל נוכחותו של מקור מתח התייחסות, סף התגובה שלהם קבוע בהחלט, המאפשר להגדיר במדויק את זמן העיכוב הנדרש.
היכולת להגביר את מתח המיתוג מאפשרת להגדיל את טווח עיכוב הזמן כלפי מעלה. בשל היחידה המובנית לאיפוס מעגלי הטעינה, אין צורך לבצע איפוס מאולץ. היתרונות של גרסה זו של ממסר זמן ביתי כוללים הפחתה של אזעקות שווא, מה שמוסבר במצבי זרם "מחמירים" יותר.
מעגלי ממסר המבוססים על מיקרו-בקרים הפכו פופולריים מאוד. עם זאת, להעתקה עצמית, הם לא לגמרי נוחים. בעת השימוש בהם נוצרים קשיים מסוימים הקשורים להלחמת שבבים ולתכנות שלהם. הגרסאות המוצעות של מכשירי תזמון מספיקות בדרך כלל לחזרה ביתית.
מכשיר למיתוג ציוד 220 וולט
כדי לשלוט על פעולת ציוד כוח (מנועים חשמליים, למשל), מעגלים 12 וולט קונבנציונליים אינם מתאימים. במקרה זה, יש צורך במתנע מגנטי, המתח מיתוג של 220 או 380 וולט (תלוי במספר השלבים). כדי לספק את מתח הבקרה לסליל שלו, תזדקק גם למניע חזק של 220 וולט.
המעגל הפשוט ביותר של ממסר כזה, המשמש רק לבקרת תאורה, אינו זקוק למגעים חזקים וניתן להרכיבו ממספר מצומצם של חלקים. זה ידרוש גשר מיישר של 4 דיודות שסתום ותיריסטור מוליכים למחצה הנשלט על ידי רמת מתח מתחלפת. כאשר הוא פועל כווסת, השסתום עובר רק את החלק החיובי של הסינוסואיד 220 וולט. מצב זה מותר רק למעגלים המועמסים על נורות ליבון, כמו גם על מנועי מאוורר או גופי חימום. הם אינם רגישים לצורת המתח המופעל, בניגוד לסוגים אחרים של ציוד חשמלי המופעל.
להרכבה עצמית של טיימר כזה, תזדקק לרכיבים ולחלקים הבאים:
- התנגדות קבועה של 4.3 MΩ ו- 200 אוהם בתוספת נגד משתנה של 1.5 kΩ;
- ארבע דיודות המיועדות לזרמים מעל 1 אמפר ומתח הפוך עד 400 וולט (זה יכול להיות KD202R, למשל);
- קבלים תזמון 0.47 μF;
- תיריסטור VT151 או אלמנט דומה.
עקרון הפעולה של המעגל דומה למקרים שכבר נחשבו ומצטמצם לטעינת קבל העיתוי במתח האספקה.
במהלך מחזור הטעינה מוחל פוטנציאל חיובי על אלקטרודת הבקרה של התיריסטור, השומרת עליה פתוחה. כתוצאה מכך, חצי גלי מתח המתח מסופקים לנורה המחוברת למעגל. בסוף תהליך הטעינה, הזרם בשרשרת נעצר, התיריסטור נסגר והאור כבה. עיכוב הזמן מותאם על ידי קביעת ערך המתח בקבל הטעינה באמצעות נגד משתנה.
מכשירים רב תכליתיים
ממסרי זמן רב-תפקודיים המיוצרים על ידי התעשייה המקומית מציעים מגוון רחב של אפשרויות, כלומר היכולות הבאות:
- המוצרים מסוגלים לעבוד על פי לוח הזמנים שקבעה התוכנית למשך שנה, חודש או שבוע.
- הם יכולים לשרת בין ערוץ אחד ל -4 ערוצים.
- מצויד בשישה מודולי בקרת קלט.
אין טעם להעתיק מכשירים רב-תכליתיים לבד. יש להתייחס אליהם כדוגמאות למחקר מעמיק של היכולות של מודלים ממסרי זמן מודרניים.
