Echipamentele de uz casnic moderne (mașini de spălat sau cuptoare cu microunde, de exemplu) sunt în mod necesar echipate cu relee de timp încorporate. În plus, dispozitivele sunt instalate în circuite de alimentare cu o singură linie și îndeplinesc funcția de a controla funcționarea sarcinii, pornind-o sau oprindu-o la momentul potrivit. Pentru a face un releu de timp acasă cu propriile mâini, trebuie să studiați caracteristicile de proiectare și principiul funcționării acestora.
Principiul de funcționare și domeniile de aplicare
Cel mai simplu exemplu care vă permite să înțelegeți principiul funcționării unui releu este un ceas cu alarmă mecanică sau electronică setat pentru o anumită oră. Pentru a obține un cronometru cu drepturi depline, i se adaugă un dispozitiv executiv care îndeplinește funcția dorită - furnizarea de energie unui candelabru sau unui ventilator, de exemplu. Ordinea de funcționare a unui astfel de releu:
- De îndată ce intervalul de timp setat pe cronometru (ceas) a expirat, semnalul de control este trimis la bobina releului.
- Imediat după aceasta, contactele sale de lucru deschid sau închid circuitul de alimentare.
- Ca urmare, dispozitivul conectat la acesta este oprit sau pornit.
În dispozitivele reale, un mod de funcționare similar este implementat luând în considerare o întârziere predeterminată.
Cronometre de diferite tipuri sunt utilizate pe scară largă pentru a controla funcționarea instalațiilor industriale, precum și la pornirea și oprirea aparatelor de uz casnic. Următoarele sunt utilizate în mod obișnuit ca încărcături de acasă:
- dispozitive de iluminat de orice clasă;
- diverse mostre de echipamente climatice;
- sisteme de ventilație și dispozitive similare.
Utilizarea aparatelor electrocasnice controlate de timp vă permite să reduceți factura la electricitate.
Înainte de a crea un cronometru pentru pornirea și oprirea aparatelor electrice cu propriile mâini, va trebui să vă familiarizați cu varietățile acestor dispozitive.
Tipuri de relee
În funcție de tipul elementului de ieșire utilizat în circuitul de comutare, eșantioanele cunoscute de relee de timp sunt împărțite în următoarele tipuri:
- sisteme de relee, a căror legătură principală de comutare este contactul de lucru;
- tranzistorul pornește elementele cheie semiconductoare;
- comutatoare triac sau tiristor.
Prima dintre opțiuni nu este foarte potrivită pentru auto-producție, deoarece schema sa este relativ complexă - conține prea multe elemente.
Se recomandă alegerea unei soluții de circuit bazate pe tiristoare atunci când sarcina conectată este insensibilă la forma tensiunii de alimentare.
În produsele de casă, este nerezonabil să se utilizeze microcontrolere moderne, care complică semnificativ procesul de configurare și ajustare a părții executive a circuitului. Mai preferabile sunt releele cu tranzistoare, care sunt ușor de asamblat și pre-depanat.
Scheme practice
Toate opțiunile propuse pentru relee de casă conțin articole ieftine care sunt vândute gratuit la orice magazin de radio. Schema lor funcționează în conformitate cu cel mai simplu algoritm, conform căruia cronometrul încorporat este pornit pentru prima dată, iar la sfârșitul numărătoare inversă, este declanșată unitatea executivă. Ca urmare, tensiunea de alimentare este aplicată sau eliminată din sarcina conectată la releu.
Dispozitiv de sincronizare a tranzistorului
Circuitul electric al releului de timp pe mai mulți tranzistori este cel mai ușor de implementat, deoarece conține doar 8 elemente active. Pe baza sa, este posibil să asamblați dispozitive care controlează timpul de oprire a iluminatului, de exemplu. Pentru a alimenta un astfel de circuit, veți avea nevoie de o baterie de 9 volți sau o baterie de 12 volți pentru mașină.
Pentru a face un releu de casă, aveți nevoie de următorul set de piese:
- două rezistențe fixe și un potențiometru variabil - valorile lor sunt selectate pentru un circuit specific;
- tranzistor dual KT937A sau analog străin;
- releu de comutare a sarcinii;
- condensator de reglare a timpului constant al capacității necesare;
- diodă sub denumirea KD105B;
- pentru a porni releul.
Întârzierea unui dispozitiv de casă este organizată prin încărcarea unui condensator constant la nivelul de putere al elementului cheie al tranzistorului. În timpul întregului proces, până când tensiunea ajunge la 9-12 Volți, comutatorul de ieșire rămâne deschis, iar lampa conectată la acesta luminează la incandescență completă. După o perioadă de timp stabilită de valoarea curentă a rezistorului variabil, tranzistorul este complet închis. Ca urmare, înfășurarea din colectorul său este dezactivată, iar sarcina este deconectată de la circuitul de alimentare.
Parametrii de timp în secunde sau minute pentru un releu asamblat conform unui circuit de tranzistor sunt selectați experimental - prin schimbarea rezistenței unui rezistor reglabil. Pentru comoditatea setării ulterioare a momentului de pornire sau oprire, se recomandă aplicarea de pointeri pe corpul releului, care indică setările de timp obținute experimental.
Chip Relay
Circuitul unui temporizator electronic, asamblat manual pe baza unui microcircuit, vă permite să scăpați de astfel de dezavantaje ale unui tranzistor analog precum complexitatea calculării timpului de întârziere. În plus, într-un circuit de tranzistor, de fiecare dată înainte de următorul start, este necesar să descărcați condensatorul de sincronizare. Utilizarea microcircuitelor, pe de o parte, neutralizează aceste dezavantaje și, pe de altă parte, complică oarecum dispozitivul. Atunci când alegeți un microcip adecvat pentru un releu de timp, urmați următoarele considerații:
- dacă aveți nevoie de o întârziere în intervalul de la zece minute la o oră, cipul din seria TL431 este cel mai potrivit;
- dacă este necesar să lucrați cu o gamă mai largă - cu o întârziere de la 1 secundă la câteva ore - este cel mai convenabil să creați un cronometru pe seria clasică NE555;
- aproximativ aceiași parametri de timp pot fi obținuți folosind microcircuitul KR512PS10.
Datorită prezenței unei surse de tensiune de referință, pragul de răspuns al acestora este strict fix, ceea ce vă permite să setați cu precizie timpul de întârziere necesar.
Capacitatea de a crește tensiunea de comutare permite creșterea intervalului de întârziere în sus. Datorită unității încorporate pentru resetarea circuitelor de încărcare, nu este necesar să efectuați o resetare forțată. Avantajele acestei versiuni a unui releu de timp de casă includ o reducere a alarmelor false, care se explică prin moduri actuale mai „stricte”.
Circuitele de releu bazate pe microcontrolere au devenit foarte populare. Cu toate acestea, pentru auto-copiere, acestea nu sunt pe deplin convenabile. Atunci când le utilizați, apar anumite dificultăți asociate lipirii microcipurilor și programării acestora. Variantele propuse ale dispozitivelor de sincronizare sunt de obicei suficiente pentru repetarea acasă.
Dispozitiv pentru comutarea echipamentului 220 Volți
Pentru a controla funcționarea echipamentelor electrice (motoare electrice, de exemplu), circuitele convenționale de 12 volți nu sunt potrivite. În acest caz, este necesar un demaror magnetic, comutând tensiuni de 220 sau 380 de volți (în funcție de numărul de faze). Pentru a furniza tensiunea de control bobinei sale, veți avea nevoie și de un driver puternic de 220 volți.
Cel mai simplu circuit al unui astfel de releu, utilizat doar pentru controlul iluminatului, nu are nevoie de contacte puternice și poate fi asamblat dintr-un număr limitat de piese. Acest lucru va necesita o punte redresoare de 4 diode supapă și un tiristor semiconductor controlat de un nivel de tensiune alternativă. Când funcționează ca regulator, supapa trece doar partea pozitivă a sinusoidului de 220 volți. Acest mod este permis numai pentru circuitele încărcate pe becuri incandescente, precum și pe motoarele ventilatorului sau elementele de încălzire. Ele nu sunt sensibile la forma tensiunii aplicate, spre deosebire de alte tipuri de echipamente electrice comutate.
Pentru auto-asamblarea unui astfel de temporizator, veți avea nevoie de următoarele componente și piese:
- rezistențe fixe de 4,3 MΩ și 200 Ohmi plus un rezistor variabil de 1,5 kΩ;
- patru diode proiectate pentru curenți de peste 1 Ampere și tensiune inversă de până la 400 de volți (poate fi KD202R, de exemplu);
- condensator de sincronizare 0,47 μF;
- tiristor VT151 sau element similar.
Principiul de funcționare al circuitului este similar cu cazurile deja luate în considerare și se reduce la încărcarea condensatorului de sincronizare cu tensiunea de alimentare.
În timpul ciclului de încărcare, un potențial pozitiv este aplicat electrodului de control al tiristorului, care îl menține deschis. Ca rezultat, jumătățile de undă ale tensiunii de rețea sunt furnizate becului conectat la circuit. La sfârșitul procesului de încărcare, curentul din lanț se oprește, tiristorul se închide și lumina se stinge. Întârzierea este ajustată prin setarea valorii tensiunii pe condensatorul de încărcare utilizând un rezistor variabil.
Dispozitive multifuncționale
Releele multifuncționale de timp produse de industria internă au o gamă extinsă de opțiuni, ceea ce înseamnă următoarele capacități:
- Produsele pot funcționa conform programului stabilit de program pentru un an, lună sau săptămână.
- Pot servi de la unul la 4 canale comutate.
- Echipat cu șase module de control de intrare.
Nu are sens să copiați singuri dispozitive multifuncționale. Acestea ar trebui considerate ca exemple pentru un studiu aprofundat al capabilităților modelelor moderne de relee în timp.
