Як зробити реле часу своїми руками: схема підключення. Реле твердості своїми руками: схема Саморобне циклічне реле часу

Для забезпечення точних проміжків часу під час виконання різних дій за допомогою електрообладнання застосовуються реле часу.

Вони всюди застосовуються у побуті: електронний будильник, зміна режимів роботи пральної машини, мікрохвильової печі, витяжні вентилятори в туалеті та ванній кімнаті, автоматичний полив рослин тощо.

Переваги таймерів

З усіх різновидів найпоширеніші електронні пристрої. Їхні переваги:

• малі розміри;
• виключно малі енерговитрати;
• відсутність рухливих елементів крім механізму електромагнітного реле;
• широкий діапазон часових витримок;
• незалежність терміну служби кількості робочих циклів.

Реле часу на транзисторах

Маючи елементарні навички електрика, можна виготовити електронне реле часу своїми руками. Його монтують у пластиковому корпусі, де розміщуються блок живлення, реле, плата та елементи регулювання.

Найпростіший таймер

Реле часу (схема нижче) здійснює підключення навантаження до живлення на час 1-60 с. Транзисторний ключ управляє електронним реле К1, яке підключає споживач до мережі контактом К1.1.

У вихідному стані перемикач S1 замикає конденсатор С1 на опір R2 який підтримує його розрядженим. Електромагнітний перемикач К1 при цьому не працює, оскільки транзистор замкнений. При підключенні конденсатора до мережі живлення (верхнє положення контакту S1) починається його зарядка. Через основу протікає струм, який відкриває транзистор і включається К1, замикаючи ланцюг навантаження. Напруга живлення на реле часу – 12 вольт.

У процесі заряджання конденсатора базовий струм поступово зменшується. Відповідно падає величина колекторного струму, поки К1 своїм відключенням не розімкне ланцюг навантаження контактом К1.1.

Щоб знову підключити навантаження до мережі на заданий період роботи, схему знову перезапустити. Для цього перемикач встановлюється в нижнє положення вимкнено, що призводить до розрядки конденсатора. Потім пристрій знову включається за допомогою S1 протягом заданого проміжку часу. Затримка регулюється за допомогою установки резистора R1, а також може бути змінена, якщо замінити конденсатор на інший.

Принцип дії реле із застосуванням конденсатора заснований з його зарядці протягом часу, залежить від добутку ємності на величину опору електричної ланцюга.

Схема таймера двома транзисторами

Неважко зібрати реле часу своїми руками двома транзисторами. Воно починає працювати, якщо подати живлення на конденсатор С1 після чого почнеться його зарядка. У цьому струм бази відкриває транзистор VT1. Слідом за ним відкриється VT2 і електромагніт замикає контакт, подаючи живлення на світлодіод. На його світі буде видно, що спрацювало реле часу. Схема забезпечує перемикання навантаження R4.

У міру того як конденсатор заряджається, струм емітер поступово знижується, поки транзистор не закриється. В результаті реле відключиться, і світлодіод припинить роботу.

Повторний запуск пристрою відбувається, якщо натиснути кнопку SB1, а потім відпустити. При цьому конденсатор розрядиться і повториться.

Робота починається, коли на реле часу 12 подається харчування. Для цього можуть застосовуватись автономні джерела. Під час живлення від мережі до таймера підключається блок живлення, що складається з трансформатора, випрямляча та стабілізатора.

Реле часу 220в

Більшість електронних схем працюють на малій напрузі з гальванічною розв'язкою від мережі, але при цьому можуть комутувати значні навантаження.

Тимчасова затримка може виконуватися від реле часу 220В. Всім відомі електромеханічні пристрої із затримкою вимикання старих пральних машин. Достатньо було повернути ручку таймера, і пристрій включав двигун на заданий час.

На зміну електромеханічним таймерам прийшли електронні пристрої, які також застосовуються для тимчасового освітлення в туалеті, на сходовому майданчику, фотозбільшувачі тощо. При цьому часто використовуються безконтактні перемикачі на тиристорах, де схема працює від мережі 220 В.

Живлення проводиться через діодний міст із допустимим струмом 1 А та більше. Коли контакт вимикача S1 ​​замикається, у процесі заряджання конденсатора С1 відкривається тиристор VS1 і спалахує лампа L1. Вона є навантаженням. Після повного заряджання тиристор закриється. Це буде видно після вимкнення лампи.

Час горіння лампи становить кілька секунд. Його можна змінювати, встановивши конденсатор С1 з іншим номіналом або підключивши до діода D5 змінний резистор на 1 ком.

Реле часу на мікросхемах

Транзисторні схеми таймерів мають багато недоліків: складність визначення часу затримки, необхідність розряджання конденсатора перед наступним пуском, малі інтервали спрацьовування. Мікросхема NE555, що отримала назву "інтегральний таймер", давно завоювала популярність. Її застосовують у промисловості, але можна побачити безліч схем, якими роблять реле часу своїми руками.

Тимчасова витримка визначається опорами R2, R4 і конденсатором С1. Контакт підключення навантаження К1.1 замикається при натисканні на кнопку SB1, а потім самостійно розмикається після затримки, тривалість якої визначається з формули: t і = 1.1R2∙R4∙C1.

При повторному натисканні на кнопку процес повторюється.

Багато побутових приладах застосовуються мікросхеми з реле часу. Інструкція для користування – це необхідний атрибут правильної експлуатації. Вона складається для таймерів, створених своїми руками. Від цього залежить їх надійність та довговічність.

Схема працює від найпростішого блоку живлення на 12 В із трансформатора, діодного мосту та конденсатора. Струм споживання становить 50 мА, а реле комутує навантаження до 10 А. Регульовану затримку можна зробити від 3 до 150 с.

Висновок

З побутовою метою можна легко зібрати реле часу своїми руками. Електронні схеми добре працюють на транзисторах та мікросхемах. Можна встановити безконтактний таймер на тиристорах. Його можна включати без гальванічної розв'язки від мережі, що діє.

Пристроєм, у якому використані електронні та механічні елементи та яке спрацьовує після закінчення певного проміжку часу, є реле часу. Ці механізми набули широкого поширення в багатьох областях, таких як електроніка, електрика та електротехніка. Щоб зробити таймер, доведеться застосовувати різні схеми, що відрізняються різним ступенем складності.

Принцип роботи

Наявність реле у певній схемі дозволяє зібрати гнучкіші за контрольованістю пристрою. Причому можна реалізувати велику кількість рішень. Тому необхідно розглядати кожну конструкційну пропозицію окремо. По виду виконуваної діяльності практично застосовують електромагнітні, електронні і пневматичні системи, і навіть рішення для годинникових механізмів.

Електромагнітні пристрої, як правило, можуть застосовуватися лише у схемах із постійним джерелом струму. Проміжок часу дії зазвичай буває 0,06-0,1 с. для включення та 0,6-1,4 - для вимикання. Такі реле містять два робочі шари обмотки, один з них - короткозамкнутий кільцеподібний контур.

Коли першу обмотку подається електричний струм, магнітний потік зростає. Він формує струм другої обмотки, внаслідок чого зростання основного потоку припиняється. У результаті утворюється тимчасова характеристика усунення якоря механізму, формується тимчасова витримка.

Якщо припинити подачу електроструму в контур першої обмотки, то магнітне поле другої обмотки залишатиметься активним ще якийсь час. Все це відбувається через ефект індуктивності. З цього випливає, що реле в цей час не вимикається.

Пневматика та годинний тип

Схеми з урахуванням пневматичних систем - унікальні. Ці прилади містять спеціальну систему уповільнення – демпферний пристрій пневматичного типу. Час витримки «пневматики» можна налаштовувати шляхом розширення або звуження перерізу труби, звідки повітря подається. Для такої операції у конструкції передбачено спеціальний регулювальний гвинт.

Тимчасова затримка тут коливається близько 1–60 сек. Проте є екземпляри, які спрацьовують удвічі швидше. Насправді є невеликі похибки за вказаним часом.

Пристрої, іменовані годинниковими реле, поширені в електриці. Такий тип активно використовують для спорудження автоматичних рубильників, що захищають ланцюги напругою 500-10000 вольт. Час спрацьовування – 0,1-20 сек.

Основою вартових реле є пружина, яка зводиться електромагнітним механічним приводом. Контактні групи годинного механізму комутують після пройденого проміжку часу, заданого заздалегідь спеціальної шкалою пристрою.

Швидкість ходу приладу залежить від сили струму, що проходить в обмотці. Це допомагає настроїти пристрій під захисні функції. Головною особливістю такого захисту є повна незалежність від впливу зовнішніх факторів.

Електронні реле

Електронні реле прийшли на зміну застарілим електромеханічним пристроям. Такі прилади мають чимало переваг:

• Невеликі розміри.
• Точність дії.
• Гнучкий модуль налаштування.
• Відтворення інформації.

Робота електронних реле ґрунтується на принципі цифрових імпульсних лічильників. Багато сьогоднішніх приладів мають в основі високопродуктивні мікропроцесори.

Щоб налаштувати електронний механізм, потрібно лише встановити певні параметри за допомогою спеціальних функціональних клавіш, які розташовані на передній частині приладу. Причому налаштування гнучке, тобто можна встановлювати не лише секунди, хвилини, години, а й дні тижня.

Тижневий таймер

Електронний таймер увімкнень-вимкнень в автоматичному режимі використовується в різних сферах. «Тижневе» реле комутує у межах заздалегідь встановленого тижневого циклу. Прилад дозволяє:

• Забезпечити функції комутації у системах освітлення.
• Вмикати/вимикати технологічне обладнання.
• Запускати/вимкнути охоронні системи.

Габарити пристрою невеликіУ конструкції передбачені функціональні клавіші. Використовуючи їх можна легко запрограмувати прилад. Крім цього, є рідкокристалічний дисплей, на якому відображається інформація.

Режим керування можна активувати, натиснувши та утримуючи кнопку «Р». Налаштування скидаються кнопкою "Reset". Під час програмування можна встановити дату, ліміт – тижневий термін. Реле часу може працювати вручному або автоматичному режимі. Сучасна промислова автоматика, також різні побутові модулі в більшості випадків обладнуються приладами, які можна налаштувати за допомогою потенціометрів.

Передня частина панелі має на увазі наявність одного або декількох штоків потенціометра. Їх можна регулювати за допомогою леза викрутки та встановлювати у потрібне положення. Навколо штока є розмічена шкала. Подібні прилади широко застосовуються у конструкціях контролю вентиляційних та опалювальних систем.

Прилади з механічною шкалою

Одним із приладів, що має механічну шкалу, є побутовий таймер. Працює він від звичайної розетки. Такий прилад дозволяє керувати побутовою технікою у певному діапазоні часу. У ньому встановлено «розеткове» реле, обмежене добовим циклом спрацьовування.

Для використання добового таймеру його потрібно налаштувати:

• Підняти всі елементи, що розташовуються по дисковому колу.
• Опустити всі елементи, які відповідають за налаштування часу.
• Прокручуючи диск, установіть його на поточний проміжок часу.

Наприклад, якщо елементи опущені на шкалі, позначеної цифрами 9 і 14, то навантаження активується о 9-й годині ранку і буде вимкнено о 14:00. За добу можна створити до 48 включень апарату.

Крім того, пристрій має функціонал, що дозволяє активувати таймер у позапрограмному режимі.

Для цього потрібно активувати кнопку, яка знаходиться на бічній частині корпусу. Якщо її запустити, таймер увімкнеться в терміновому режимі, навіть якщо він був увімкнений.

Активація механізму

Підключення пристрою проводиться у строгому положенні, передбаченому техпаспортом. Зазвичай пристрій встановлюється у вертикальному положенні, якщо він не відхиляється від вертикалі більш ніж на 10 градусів. Також необхідно дотримуватись температурного режиму: від -20 до +50 градусів за Цельсієм.

Третім параметром, який враховується під час встановлення пристрою, є вологість повітря. Допустимий рівень не повинен бути більшим за 80%. При підключенні необхідно відключити електричну схему від живильного пристрою. Схема, як зробити реле часу 220В своїми руками:

Додатково на самому корпусі є позначення, що вказують, в якій послідовності підключати елементи. Зазвичай це виглядає так:

1. Насамперед підключається лінія напруги на клеми живлення.
2. Далі йде з'єднання фазної лінії з рубильником і вхідним контактом.
3. Останнім кроком є ​​підключення вихідного контакту до фазної лінії.

Насправді, реле часу приєднується класичним шляхом багатьох приладів, тобто йде з'єднання живлення та активація навантаження через відповідні контакти, які утворюють групи, їх буває кілька. Все залежить від реле, яке може бути однофазним чи трифазним.

Схема для новачків

Будучи радіоаматором-початківцем, можна зробити реле часу своїми руками на 12В. Працювати такий механізм буде за найпростішим принципом.

Схема підключення реле часу:

Однак і таким приладом можна буде увімкнути навантаження на певний час. Але є невелика особливість – час навантаження завжди буде однаковим.

Кнопка під позначенням SB1 замикається, відбувається повне зарядження С1. Коли кнопка відпускається, частина С1 розряджатиметься через R1 і базу транзистора, який позначений у схемі під покажчиком VT1.

Поки конденсатор розряджається, струму достатньо підтримки відкритого стану транзистора VT1, отже реле працюватиме, потім відключиться. Звичайно, можна зробити своїми руками реле часу на 2:00 - все залежить від ємності конденсатора С1.

Зміст:

Реле часу в механічному виконанні використовується вже давно, найпростішим прикладом можна вважати пісочний годинник, коли певний обсяг піску з верхньої частини пересипається в нижню через відмірені проміжки часу. Після цього під вагою піску в рух наводиться механічний пристрій. Годинник з зозулею - теж просте механічне реле часу, де вантаж на ланцюжку приводить шестерний механізм у рух, а через певні проміжки часу висувається зозуля.

У старих пральних машинах заводився механічний таймер, через встановлений час замикав контакти, включаючи електродвигун. З появою електрики механічні пристрої витіснило електронне реле часу, сучасний годинник з режимом таймера повністю виготовляється на електронних елементах. Але завдання залишаються колишніми: включення та вимкнення певних електронних приладів, електродвигунів, які надають руху механічним пристроям. Іноді на складних конвеєрних технологічних процесах цей пристрій називають реле затримки. Сьогодні за доступності електронних деталей питання «Як зробити реле часу?» труднощів не викликає.

Класифікація таймерів та конструктивні особливості

Усі таймери можна розділити за конструктивним виконанням:

• простий таймер механічного пристрою, прикладом може бути таймер пральної машини старого зразка РВЦ-6-50;

• таймери з електронними елементами увімкнення навантаження в мережу - таким елементом може бути тиристор, саме реле часу на транзисторах або мікросхемах. Роль елемента затримки увімкнення виконує електролітичний конденсатор;

• з пневматичними приводами увімкнення та відключення пристроїв.

За способом встановлення:

• виробники побутової техніки та спеціальної апаратури встановлюють таймери у корпус, кнопки управління виводяться на передню панель;
• саморобне реле часу можна поставити будь-де залежно від потреб і фантазій виробника. Раніше автолюбителі встановлювали реле часу 12 В харчування на включення підігріву олії у піддоні. 12 У цьому випадку дуже зручне бортове живлення автомобіля від акумулятора: не потрібно додаткового джерела живлення, низьке споживання енергії, акумулятор не розрядиться.

Тому розміри та кріплення відповідають цим стандартам.

За способом підключення:

• розташування елементів підключення може бути спереду, ззаду або бічне;
• дроти живлення та управління виведені з корпусу та підключаються пайкою або болтовими з'єднаннями у розподільних пристроях;
• на корпусі встановлені гнізда для підключення.

За елементами управління та програмування:

• пакетним перемикачем;
• потенціометром;
• кнопки.

Всі ці конструктивні особливості реле часу виробниками використовуються з урахуванням умов розташування таймерів та їхнього функціонального призначення, саморобки можуть поєднувати в одному виробі сукупність усіх варіантів.

Переваги та недоліки різних видів таймерів

Статистика показує, що найбільш потрібні реле часу з електронними елементами включення та відключення навантаження. Це пояснюється цілою низкою переваг:

• компактні габарити;
• незначні витрати електроенергії;
• широкий діапазон вибору джерел живлення, є моделі 12 В постійного струму або 220 В змінного;
• відсутність механічних приводів;
• великий вибір опцій програмування;
• тривалий термін експлуатації, електронний таймер не обмежує кількості спрацьовувань як механічні пристрої;
• легко демонтується та підключається до іншого обладнання.

Схеми цих пристроїв не складні, хто володіє початковими знаннями в галузі електроніки та практичними навичками монтажної пайки, може зробити реле часу своїми руками.

Реле часу своїми руками

Розглянемо один із простих способів, як зробити реле часу будинку своїми руками, моделі транзисторного виконання найдоступніші. Для цього не знадобиться багато деталей:

При включенні тумблера S1 конденсатор С1 заряджається до рівня напруги живлення 9-12 В через змінний резистор R1 і R3, ключ транзистора VT1 відкривається. Після зарядки конденсатора транзистор закривається та знеструмлює реле, залежно від конструкції групи контактів навантаження вимикається або підключається.

Регулювання часу заряджання здійснюється резистором R1, досвідченим шляхом, на корпусі таймера, зробленого своїми руками, можна нанести градуювання за хвилинами до моменту спрацьовування. Вимкнення тумблера S1 призводить до повної розрядки конденсатора через резистор R2, процес роботи циклічний, після розрядки таймер наводиться у вихідний стан.

Саморобний таймер має просту схему, дуже невибагливу, номінали елементів не критичні, після правильної складання не вимагає налагодження, працює відразу, тому для зібрати його своїми руками нескладно. Як джерело живлення можна використовувати батарейки на 9 В, акумулятори на 12 В або мережеве живлення на 220 В, через перетворювач напруги 12 В постійного струму.

Часто реле часу роблять на реле з живленням електромагніту 12, як у виробника FUJITSU-TAKAMISAWA (Японія). Це дуже зручно, контакти на навантаження витримують 220 В/2 А.

За допомогою такого пристрою як реле часу на 12 вольт можна непогано заощадити гроші на рахунках за електрику. Пов'язано це з автоматичним вимкненням лампочки, наприклад після певного проміжку часу. Це дуже зручно, оскільки світло не просто горітиме, якщо його забути вимкнути. До того ж, такий пристрій досить просто зробити своїми руками, навіть не маючи особливих навичок в електромонтажі.

Сфера використання

У процесі розвитку людської цивілізації люди завжди намагалися полегшити собі життя та вигадували різні корисні пристосування. Після популяризації серед населення електричного обладнання виникла необхідність у винаході таймера, який відключав пристрій через певний час. Тобто можна включити агрегат і йти займатися своїми справами, після чого таймер автоматично відключить його в зазначений або запрограмований час. Для цього і створили реле часу. 12 У пристрій характеризується простотою виготовлення, тому зробити його самостійно буде неважко.

Як приклад можна навести реле зі старої пральної машинки, які були популярні у роки Радянського союзу. У класичному виконанні вони мали механічну круглу ручку з поділками. Після прокручування їх у певному напрямі починався зворотний відлік, і машинка зупинялася, коли таймер усередині реле сягав значення «нуль».

Реле часу існує і в сучасній електротехніці:

• мікрохвильові печі або інша схожа за своєю специфікою техніка;
• системи автополиву;
• вентилятори для нагнітання повітря або витяжки;
• автоматичні системи керування освітленням.

Як правило, прилад роблять на основі мікроконтролера. Він не тільки виконує функцію реле часу, а й регулює всі автоматичні процеси в приладі, тобто є основним блоком управління.

Так простіше і економічніше для виробника, оскільки не потрібно встановлювати два елементи, які виконують ту саму функцію, якщо всі завдання може забезпечувати один блок управління.

Всі моделі (як заводські, так і саморобні) за типом елемента, що розташовується на виході, поділяються на:

У першому варіанті все навантаження підключається та проходить через «сухий контакт». Він є найнадійнішим серед аналогів. Для самостійного виготовлення можна використовувати і мікроконтролер. Але робити це недоцільно, оскільки звичайні саморобні реле часу виготовляються для найпростіших завдань. Тому використання мікроконтролерів є зайвою тратою грошей. Краще в цьому випадку скористатися простими схемами на конденсаторах та транзисторах.

Виготовлення своїми руками

Принцип роботи реле часу – запуск встановленої витримки. Спочатку включається таймер із заданим часом, а потім починається зворотний відлік. Пристрій, до якого таймер підключався, починає працювати - вмикається світло або електромотор. У момент, коли час вийшов, реле перекриває подачу струму та відключає пристрій від живлення.

Найпростіший варіант на транзисторах

Схеми тимчасового реле з використанням транзисторів вважаються найпростішими. Найпростіша модель має лише 8 комплектуючих. Для її виготовлення навіть не потрібно використовувати плату, а всі деталі можна спати між собою. Такий пристрій частенько роблять для того, щоб підключити через нього освітлення. Після натискання кнопки світло вмикається, а за кілька хвилин відключається.

Для виготовлення потрібні такі комплектуючі:

• кілька резисторів;
• кнопка для механічного запуску пристрою;
• реле для регулювання потужності;
• транзистор типу КТ937;
• кілька конденсаторів;
• випрямні діоди;
• змінний резистор (для регулювання часу).

Вищеописаний процес затримки, завдяки якому працює пристрій, відбувається рахунок зарядки конденсатора до рівня живлення ключа транзистора. Однією з основних завдань під час виготовлення такої конструкції є правильний підбір опору. Воно має бути точно на тому рівні, щоб після подачі сигналу реле замикалося. При цьому тільки після подачі сигналу з іншого елемента навантаження може бути подано. Підбір проводиться шляхом проведення експериментів.

У такого типу транзисторів струм подачі невеликий. Якщо обмотку опору вибрати велику, діапазон роботи можна сміливо збільшити до декількох годин. Також варто відзначити, що працювати пристрій починає тільки на останньому етапі, коли робота добігає кінця, а до цього часу воно практично не використовує електрики.

Якщо пристрій підключити на звичайну батарею, функціонуватиме він довго. Таким чином, зробити реле часу на 12 вольт своїми руками не є складним завданням.

Використання мікросхем

У мікросхемах з урахуванням транзисторів є істотні недоліки. Час затримки розрахувати дуже складно, тому необхідно перед кожним включенням розряджати конденсатор. Застосування мікросхем ці недоліки усуває, але робота самого пристрою ускладнюється. Тим не менш, маючи навіть початкові навички роботи з електрообладнанням, можна зробити реле часу такого типу без особливих зусиль.

Пристрій, в основі якого лежать мікросхеми, працюватиме набагато якісніше, ніж прилад на транзисторах: непередбачуваних спрацьовувань буде набагато менше. Пов'язано це з посиленим контролем над струмами, вони діють жорсткіше. Транзистор спрацьовуватиме в один і зворотний бік лише тоді, коли це потрібно.

Існують і складніші схеми, засновані на мікроконтролерах. Але для того, щоб зібрати їх самостійно, потрібно мати певний досвід, тому що можуть виникнути різні складності в роботі як з програмуванням, так і з пайкою.

Харчування 220 вольт

Всі схеми, які були описані раніше, розраховані на роботу з 12-вольтною напругою. Для того, щоб підключити 220 вольт, необхідно на виході зі схеми встановити магнітний пускач. Це потрібно робити в обов'язковому порядку при установці пристрою з електродвигуном або іншими споживачами, що вимагають високого навантаження.

Але з іншого боку, контролю за освітленням можна зібрати елементарний пристрій з урахуванням тиристорів. Варто зазначити, що вмикати інші прилади через такий пристрій не рекомендується.

Як комплектуючі можуть знадобитися:

• вимикач;
• конденсатори;
• 4 діоди;
• тиристор.

Працює такий пристрій за загальним принципом, як і всі схеми такого типу. Конденсатори у ньому заряджаються поступово. Затримка регулюється спеціальним вимикачем, а діапазон дії підбирається ємністю конденсаторів. Будь-який дотик до деталей конструкції може закінчитися електричним ударом, слід пам'ятати.

Досі для відліку невеликих проміжків часу деякі люди використовують пісочний годинник. Спостерігати за рухом піщинок в таких годинниках дуже захоплююче, але використовувати їх як таймер не завжди зручно. Тому на зміну приходить електронний таймер, схема якого представлена ​​нижче.

Схема таймера

Виготовлення таймеру

(завантажень: 252)