Задержка включения и выключения схема

Содержание

Две схемы реле времени с задержкой выключения на 220В

Оглавление статьи: Две схемы реле времени с задержкой выключения на 220В

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).

Далее мы рассмотрим 2 варианта схемы реле: очень простой вариант или более сложный, но профессионального уровня.

Как собрать реле времени своими руками?

Для обеспечения логики работы электрических устройств часто необходимо учитывать какой-то заданный временной промежуток. Для этого в цепь включаются различные таймеры и реле времени. Сегодня большинство таких приборов можно приобрести в интернете, но при желании вы можете изготовить реле времени своими руками. Тем более что подобная самоделка всегда найдет применение в решении каких-либо бытовых задач.

12 примеров использования реле времени с задержкой выключения или включения в быту

12 схем для применения реле в быту. 2 нюанса — с задержкой включения или выключения. 4 вопроса проверки знаний. 3 лучших реле для заказа на алиэкспресс.

Схема подключения реле времени

Схема подключения реле времени

СХЕМЫ ЗАДЕРЖКИ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЛЕ

Вот несколько примеров простых схем задержки и первая из них собирается всего на 2-х транзисторах T1-T2, которые управляют реле Pk1, переключая напряжение примерно через 40-60 секунд после включения (подачи питания). Конечно схема может быть реализована совершенно другим способом (например на конденсаторе большой ёмкости, одном полевом транзисторе или на популярном таймере 555).

Задержка отключения и включения реле с помощью конденсатора и резистора 12В

Не обязательно прибегать к использованию интегральных таймеров по типу NE555 если требуется всего лишь задержка перед старт/стоп. Использование конденсатора в паре с резистором и транзистором решит задачу без сложных ИС. Воспользуйтесь схемой ниже

Это классическая схема с использованием конденсатора, резистора, диода и биполярного транзистора. В схеме используется транзистор n-p-n типа. Работает она так: после подачи напряжение на резистор N сопротивления, начинает заряжаться конденсатор N емкости. При достижении напряжение смещения диоды открываются, а затем открывается управляющий эмиттерный p-n переход транзистора, который «открывает» транзистор и ток начинает течь в направлении коллектор-эмиттер.

Работает наш полупроводник в активном режиме. Пока управляющая базой величина тока не выйдет из этого режима, коэффициент усиления не приобретет нисходящую форму. Так продолжается пока величина тока вовсе не переступит порога отсечения — переход коллектор-эмиттер закроется. При включении происходит все да наоборот.

Для сборки рекомендуется использовать транзистор КТ827 с n-p-n переходом. Диод подойдет КД105Б или аналогичный по параметрам. Конденсатор и резистор подбирается в каждом случае индивидуально, об этом ниже.

Задержка подачи питания на транзисторах

Схема задержки в данном случае используется в ламповом усилителе. Вариант печатной платы (фрагмент с этим блоком) приводится далее.

Напряжение необходимое для питания этой схемы примерно 8 В. Реле должно иметь рабочее напряжение 5 или 6 В и нагрузочную способность контактов 250 В / 8 А. Реле включает переменное напряжение 220 В на нагрузке. Время задержки зависит от значения резистора R110 и емкости конденсатора C107.

Состояние источника питания обозначается светодиодами D2, D3. Первоначально оба светятся, после включения питания D2 отключается, горит только D3 (зеленый). Можно использовать двойной, например красно-зеленый. Резистор R111 контролирует яркость светодиодов D2 и D3. Диод D4 – это красный светодиод с падением напряжения примерно 1,8 В, который дает тот же эффект, что и при использовании резистора.

Реле времени для автоматического отключения нагрузки

Иногда бывает необходимо выключить приемник или лампу подсветки через определенный интервал времени. Эту задачу может решить схема, приведенная на рис. 1.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 1. Схема таймера для автоматического отключения нагрузки.

При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов задержка отключения составит около 40 минут (для микромощных таймеров это время может быть значительно увеличено, так как они позволяют R2 установить с большим номиналом).

В ждущем режиме устройство не потребляет энергии, так как при этом транзисторы VT1 и VT2 заперты. Включение производится кнопкой SB1 — при ее нажатии открывается транзистор VT2 и подает питание на микросхему. На выходе 3 таймера при этом появляется напряжение, которое открывает транзисторный ключ VT1 и подает напряжение в нагрузку, например на лампу BL1.

Кнопка блокируется, и схема будет находиться в таком состоянии, пока заряжается конденсатор С2, после чего отключит нагрузку. Резистор R3 ограничивает ток разряда емкости времязадающего конденсатора, что повышает надежность работы устройства. Для получения больших интервалов задержки конденсатор С2 необходимо применять с малым током утечки, например танталовый из серии К52-18.

Несколько слов о разновидностях

Электронные таймеры для установки задержки включения и отключения используются в микроволновках, стиральных машинах, системах обогрева, для обустройства умного дома и т.д. Принцип действия реле времени основывается на установке временного интервала для задержки в работе электрической сети. На практике такое устройство может иметь различный способ замедления:

  • электромагнитное;
  • пневматическое;
  • с часовым механизмом;
  • моторные;
  • электронные.

Из-за сложности настройки и дефицита определенных элементов далеко не все реле времени можно собрать своими руками. Наиболее простым вариантом для изготовления и рассмотрения являются электронные модели, так как достать комплектующие для них сегодня можно как из старого оборудования, так и с любого магазина радиодеталей.

Электромеханические реле и другие варианты доступны в случае наличия специфических комплектующих, которые далеко не всегда можно найти в свободной продаже.

Предназначение и конструктивные особенности

Самое совершенное такое устройство — это таймер, состоящий с электронных элементов. Его момент срабатывания управляется электронной схемой по заданным параметрам, а само время отпускания реле исчисляется в секундах, минутах, часах или сутках.

01-пример-устройства-реле-времени

По общему классификатору таймеры выключения или включения электрической схемы подразделяются на следующие виды:

  • Устройство механического исполнения.
  • Таймер с электронным выключателем нагрузки, например, построенный на тиристоре.
  • Прибор принцип работы, которого построен на пневматическом приводе выключения и включения.

Конструктивно таймер срабатывания может изготавливаться для установки на ровной плоскости, с фиксатором на DIN рейку и для монтажа на передней панели щита автоматики и индикации.

Также такое устройство по способу подключения бывает переднее, заднее, боковое и втыкаемое через специальный разъемный элемент. Программирование времени может выполняться с помощью переключателя, потенциометра или кнопок.

Как уже отмечалось, из всех перечисленных видов приборов срабатывания на заданное время, наибольшим спросом пользуется схема реле времени с электронным элементом выключения.

Это объясняется тем, что такой таймер, работающий от напряжения, к примеру, 12v, имеет следующие технические особенности:

  • компактные габариты;
  • минимальные энергетические затраты;
  • отсутствие подвижных механизмов за исключением контактов выключения и включения;
  • широко программируемое задание;
  • большой срок эксплуатации, независимый от циклов срабатывания.

Самое интересное, что таймер просто сделать своими руками в домашних условиях. На практике существуют многие виды схем, дающих исчерпывающий ответ на вопрос как сделать реле времени.

Реле времени выдержки с регулировкой времени 220 В

Чтобы сделать более надежное, качественное и безопасное устройство потребуется больше усилий и средств.

Далее пойдет речь именно о таком устройстве. На нашем сайте есть другая статья, о том, как сделать реле времени на 555 таймере своими руками с более простой схемотехникой, без трансформатора. Там же можно найти описание работы микросхемы 555.

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.

01-cхеме-реле-с-задержкой-выдержки

Условное обозначение

Вторая цифра – время задержки: 1 – 0,1…30 с., 2 – 10…180с., 3 – 0,1…15с, 4 – 10…100с. В зависимости от производителя, при одинаковом названии диапазон времени выдержки может быть разным.

Далее – обозначения исполнения, размещения, и износостойкости контактов.

Наиболее известные модели пневматических реле времени – ПВЛ-2104 (задержка включения), ПВЛ-1104 (задержка выключения).

Вот пример – боковая сторона приставки, которая приведена в начале статьи:

ПВЛ-1-вид сбоку на этикетку

ПВЛ-12 04 -вид сбоку на этикетку

Для сравнения – этикетка ПВЛ-2:

ПВЛ-2-вид сбоку на этикетку

ПВЛ-2104 -вид сбоку на этикетку

Приставки ПВЛ-1 имеют синий цвет регулировочной ручки (см.фото в начале статьи), это стандарт для всех производителей.

Приставки ПВЛ-2 с задержкой после отключения имеют черную регулировочную ручку.

ПВЛ-2-Внешний вид сверху

ПВЛ-2-Внешний вид сверху

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:

  1. Узел формирования питающего напряжения или блок питания;
  2. Узел с временным контроллером.

Схема реле времени на 555

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 рассчитать задержки на rc цепочках для реле 12В

РЦ цепочка базируется на нескольких явлениях и свойствах конденсатора: накапливать противоположные заряды на его обкладках, не пропуская ток через себя, и мгновенно отдавать заряд обратно в цепь. Из-за того, что две обкладки конденсатора изолированы диэлектриком – «шевеление» происходит во внешней цепи при разрядке или зарядке.

Еще одно полезное свойство конденсатор – по мере заряда напряжение равняется до напряжения источника заряда, после чего ток в цепи перестает течь т.к. потенциалы выровнялись. Продолжительность зарядки кондера зависит от его емкости и от сопротивления источника.

Но что нам дает мгновенная разрядка конденсатора, если требуется задержка? Ничего. Поэтому на помощь приходит пассивный полупроводник – резистор.

Единственная функция резистора – ограничивать ток, рассеивая лишнюю часть в виде тепла. Регулируя силу тока можно задавать время зарядки или разрядки конденсатора. Чем больше сопротивления току и емкость конденсатора, тем дольше он будет разряжаться и заряжаться.

Из этого всего напрашивается очевидный вывод – конденсатор в паре с резистором сослужит хорошую службу в роли таймера.

Как рассчитать и сделать задержку включения реле 12в на 3 секунды

Как мы выяснили время задержки напрямую зависит от емкости и сопротивления. Для вычисления пригодится вот это формула:

Т=RC,

где Т – время в секундах, R – сопротивление, в нашем случае резистора, и С – емкость конденсатора в фарадах.

ВАЖНО! Емкость исчисляется в фарадах. Типичные кондеры имеют емкость в микрофарадах или даже в пико и нанофарадах, поэтому все вычисления переводятся в СИ (международные системы единиц). 1 микрофарад это 10-6(степень) и равно 0.000001 фарад!

Устанавливать конденсатор большой емкости нет смысла. Кондер емкостью 1 фарад настолько огромный, что его не получится обхватить одной рукой. Поэтому используем кондер на 50 мкФ и больше и подбираем резистор.

Теперь используем формулу выше и подставляем параметры элементов на место переменных:

Вот так мы и нашли требуемый резистор, чтобы зарядка кондера на 50мкФ происходила в течении приблизительно 3 секунд. Его сопротивление составляет 60 000 Ом => 60кОм. Не забывайте, что у проводника также есть собственное сопротивление, но учитывать его в наших расчетах не имеет смысла, т.к. задержки возрастут на миллисекунды или даже меньше.

Схема задержки с МОП-транзистором

Простая система задержки включения напряжения представляет собой схему с одним любым МОП-транзистором.

Конденсатор C101 заряжается через резистор R101 с высоким сопротивлением. По мере зарядки С101 транзистор MOSFET T2 начинает открываться и реле Pk2 подает напряжение. Диод Dg гасит импульс самоиндукции, который появляется на катушке реле при переключении. Светодиоды DL1 и DL2 сигнализируют о работе схемы, DL2 гаснет после включения реле.

Напряжение питания будет зависеть от напряжения катушки реле и может отличаться от показанного на рисунке. Система очень проста, но простота не лишена недостатка: медленная зарядка конденсатора С101 заставляет транзистор открываться не ступенчато, а плавно, что приводит к включению реле как бы в два этапа. Но схема проверена, она надежно работает в течение многих лет в различных устройствах, поэтому нет необходимости усложнять ее.

Номиналы деталей

  • R101 – примерно 200 кОм, R102, R103 – 0,5-1,5 кОм, C101- 470 мкФ / 16 В
  • T2 – любой низковольтный полевой МОП-транзистор,
  • Dg – любой высоковольтный диод, например 800-1000 В
  • PK2 – реле с напряжением срабатывания катушки соответствующим напряжению питания.

Модели исполнения

Реле времени, ориентированные на задержку отключения линии, выпускаются в нескольких форм-факторах, обеспечивающих удобство применения для каждого случая. Существуют модели, предназначенные для установки на DIN-рейку в стандартный щиток электропитания, выносные варианты и отдельно выпускаемые устройства для монтажа согласно плану специалиста его проводящего. В быту распространены реле-посредники, подключаемые в обычную розетку и находящиеся между ней и конечным потребителем электроэнергии.

Бытовое устройство отключения:

Бытовое устройство отключения

Что понадобится для изготовления?

В зависимости от выбранной модели процесс может оказаться как простым, так довольно трудоемким. Поэтому всем необходимым лучше запастись заранее, чтобы не останавливаться на половине проделанной работы.

Для сборки реле времени вам понадобится:

  • набор радиодеталей – в каждом конкретном примере самодельного реле их перечень будет отличаться, но основная номенклатура останется неизменной (резисторы, конденсаторы, транзисторы, микросхемы, промежуточные реле или переключатели, блоки питания или понижающие трансформаторы, катушки и т.д.);
  • основание для набора элементов – печатная плата, диэлектрическая поверхность или каркас, также выбираются исходя из местных условий;
  • паяльник, припой и другие приспособления для соединения элементов цепи.
  • корпус – для защиты элементов реле от различных механический воздействий, попадания пыли, влаги и засорителей;
  • блок управления или программирования – если вы планируете сделать регулируемую задержку.

В некоторых ситуациях вышеперечисленные части можно позаимствовать из старых электронных приборов, если он вам подходят, в противном случае их нужно приобрести. С конкретным перечнем вы сможете определиться после того, как выберете конкретную модель, которую хотите изготовить.

Таймер с увеличенным временным интервалом

Схема устройства аналогичного назначения показана на рис. 2. Она позволяет дискретно изменять время задержки отключения нагрузки от 5 до 30 мин (с шагом 5 мин) при помощи переключателя SA1. Благодаря использованию микромощного таймера, обладающего большим входным сопротивлением, имеется возможность использовать времязадающие резисторы значительно больших номиналов (от 8,2 до 49,2 МОм), что позволяет увеличить и временной интервал: Т= 1,1 * С2 * (R1 + . + Rn).

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 2. Схема таймера с увеличенным временным интервалом для отключения нагрузки.

Схемы реле времени на симисторах

Схемы, позволяющие непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки, приведены на рис. 3 и 4. В них в качестве коммутатора использован симистор. По сравнению с оригиналом, в приведенных здесь вариантах некоторые номиналы изменены для работы устройств от сетевого напряжения 220 В.

В схеме на рис. 3 включение нагрузки происходит сразу при замыкании контактов SA1, а выключение с задержкой, определяемой номиналами R2-C2 (для указанных на схеме она составляет 11 секунд). Цепь R1-C1 обеспечивает запуск одновибратора при включении.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 3. Бестрансформаторная схема управления сетевой нагрузкой.

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Рис. 4. Вариант схемы для автоматического отключения сетевой нагрузки.

Во второй схеме (рис. 4) включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1 (он не греется, что лучше по сравнению с гасящим напряжение активным сопротивлением, как это сделано в предыдущей схеме).

Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, а диод VD3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор СЗ обязательно должен иметь маленькую утечку.

Включение реле 12В с задержкой на конденсаторе и резисторе без диода

Включение реле 12В с задержкой на конденсаторе и резисторе без диода

Включение реле 12В с задержкой на конденсаторе и резисторе без диода

На схеме, рассмотренной ранее, были два диода. Использовались они для быстрой разрядки конденсатора при смене полярности. Происходил эффект моментального затухания системы, без задержек. Теперь перед нами представлена схема с задержкой на выключение и включения без диодов. Здесь используется N-канальный полевой транзистор – силовой мосфет. Управляется полевик напряжением, а не током, поэтому такой подход менее прожорлива по току – это очень большой плюс.

N-канальный мосфет открывается при подаче положительного потенциала на затвор относительно истока. Резистор на 82кОма подтянут к земле, чтобы закрывать транзистор при прекращении питания, т.к. мосфет самостоятельно не выключится. Еще одна ф-ция резистора при параллельном подключении с кондером – ограничение тока подаваемого на затвор. Чтобы регулировать временем задержки необходимо опытным путем подбирать емкость кондера и сопротивления цепи. По опытам, резистор на 82кОм в паре с кондером на 470 мкФ показывает время задержки 55 секунд.

Схема подключения реле к линии

Разные модели реле времени монтируются в электрическую сеть отличающимися способами. Но есть и базовые, неизменные вещи. Здесь нужно помнить две из них:

  1. Реле требует ток для обеспечения собственной функциональности, а значит два контакта линии устройства будут предназначены названой цели. Хотя последнее сильно зависит от типа устройства. К примеру, у пружинных, гидравлических и пневматических реле в зависимости от модели, необходимость подвода дополнительного тока не актуальна.
  2. Установка таймера выполняется в разрыв одной из линий питания нагрузки. Обычно в роли нее выступает фазовый провод переменного тока или плюс постоянного.

Ответ на вопрос как подключить реле времени к существующей линии становится понятен при взгляде на следующую схему:

как подключить реле времени к существующей линии

Вот только значения линий и их последовательность у разных аппаратов может отличаться. Здесь поможет инструкция или руководство по эксплуатации, относящееся к конкретной модели и поставляемое вместе с ней на бумажном носителе.

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:

Cхема таймера с задержкой отключения

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 схема реле времени с задержкой выключения 220В. 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.

Комплектация схемы элементами

Чтобы изготовить такой таймер, работающий на напряжении 12v требуется правильно подготовить детали схемы.

Элементами схемы являются:

  • диоды VD1 – VD2, имеющие маркировку 1N4128, КД103, КД102, КД522.
  • Транзистор, подающий напряжение 12v на реле — с обозначением КТ814А или КТ814.
  • Интегральный счетчик, основа принципа работы схемы, с маркировкой К561ИЕ16 или CD4060.
  • Светодиодное устройство серии ARL5013URCB или L816BRSCB.

Здесь важно помнить, что при изготовлении самодельного устройства необходимо применять элементы, указанные в схеме и соблюдать правила техники безопасности.

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:

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.

Контакты и обозначение на электрических схемах

Теперь – самое интересное, то, что максимально приближено к практическому применению.

Контактов в таких приставках всегда два – Нормально закрытый и Нормально открытый (НЗ и НО). Это относится и к ПВЛ-1, и к ПВЛ-2. Нормальное состояние – это исходное состояние, состояние схемы без питания.

Подробнее о типах и принципах работы контактов я писал в статье про датчики приближения.

То, что будет ниже, нужно чётко усвоить, если вы встречаете в своей работе такие приставки.

ПВЛ-1 - обозначение контактов ПВЛ-1 с задержкой при отключении

ПВЛ-1 – обозначение контактов с задержкой при включении на электрических схемах

ПВЛ-2 - обозначение контактов с задержкой при отключении

ПВЛ-2 – обозначение контактов с задержкой при отключении на электрических схемах

Видите дуги, которые как бы активизируют контакты? В “синих” реле (задержка включения) концы дуги обращены вправо, как у буквы “С“.

В “черных” реле (задержка отключения) концы дуги обращены влево, как у буквы “Э“.

Эти обозначения часто используются на принципиальных электрических схемах, в том числе и для обозначения контактов электронных реле.

Я придумал для себя мнемоническое правило, которое помогает легко запомнить функции приставок ПВЛ:

Задержка при включении: 1-С-синий

Задержка при включении: 2-Э-черный

ПВЛ. НЗ контакты у них всегда слева, НО-справа

ПВЛ. НЗ контакты у них всегда слева, НО-справа

Вот сводная схема-таблица-плакат по приставкам (реле времени) ПВЛ, которую рекомендую распечатать и повесить у себя на рабочем месте:

Плакат ПВЛ. Обозначение и функции

Другие варианты схем

А можно сделать совсем просто – купить готовый модуль на Али (фото выше), где нужно будет лишь подключить его и задать подстроечником нужное время срабатывания, но это конечно не наш метод))

Форум по обсуждению материала СХЕМЫ ЗАДЕРЖКИ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЛЕ

Инструкция новичкам как научиться паять паяльником – различные провода, платы, микросхемы и другие детали.

Обсудим действующие стандарты радиосвязи, узнаем чем они отличаются, и когда использовать какие из них.

Обзор возможностей комплекта бесконтактного модуля считывателя карт RFID RDM6300. Подключение схемы и тесты.

Тристабильный мультивибратор – схема трёхканального переключателя LED.

Настройка

Установка временных параметров работы для каждого таймера отключения достаточно индивидуальна. Если брать в общем — зачастую управляющие механизмы представлены соответствующими кнопками рядом с индикатором работы на его лицевой стороне или поворотными регуляторами. С последними существует нюанс удобства — они могут быть предназначены для движения при помощи плоской отвертки. То есть, руками их повернуть нельзя. Нужно взять инструмент, вставить его в специальные прорези и уже им производить установку значений.

Кроме уже названых методов настройки, в отношении микропроцессорных реле существует возможность задания программы с временными промежутками работы при помощи стороннего компьютера, соединяющегося с устройством посредством кабеля или Wi-Fi.

Регуляторы реле времени с подключением к Wi-Fi:

Регуляторы реле времени с подключением к Wi-Fi

Простая схема для новичков

Начинающим радиолюбителям можно попробовать сделать таймер, принцип действия которого максимально прост.

06-простое-реле-времени-12В

Тем не менее, таким простым устройством можно включать нагрузку на конкретное время. Правда, время на которое подключается нагрузка всегда одно и то же.

Алгоритм работы схемы заключается в следующем. При замыкании кнопки, имеющей обозначение SF1, конденсатор C1 полностью заряжается. Когда она отпускается, указанный элемент C1 начинает разряжаться через сопротивление R1 и базу транзистора, имеющего обозначение в схеме — VT1.

На время действия тока разрядки конденсатора C1, пока его достаточно для поддержания транзистора VT1 в открытом состоянии, реле K1 будет во включенном состоянии, а затем отключится.

Указанные номиналы на элементах схемы обеспечивают длительность работы нагрузки на протяжении 5 минут. Принцип действия устройства такой, что время выдержки зависит от ёмкости конденсатора C1, сопротивления R1, коэффициента передачи тока транзистора VT1 и тока срабатывания реле K1.

При желании вы можете изменить время срабатывания изменив ёмкость C1.

Реле задержки (РЗ) включения 12в своими руками на микросхеме ne555 и к561ие10

Ne555 – ИС, устройство для генерации импульсов через определенные интервалы, по простому – таймер, в тех. литературе — одновибратор к561ие10 – это аналог ne555, но только сдвоенный в одном корпусе- мультивибратор.

Реле задержки (РЗ) включения 12в на микросхеме ne555 и к561ие10

Выше представлена схема задержки включения реле 12в без транзисторов с использованием универсального таймера ne555. За время задержки отвечает конденсатор C1 и резистор R1. Воспользуйтесь формулой приведенной в картинке выше, чтобы рассчитать время задержки. Заметьте, что здесь используется переменная-константа 1.1 и использовать ее обязательно.

Работает устройство приблизительно так: после подачи питания запускается таймер, затем по истечению времени вывод 3 микросхема OUT генерирует импульс, который замыкает реле. Диод VD2 установлен для надежности срабатывания реле. VD1 защищает таймер от случайных импульсов со стороны питания ИС.

Автомобильное реле врем. 12 вольт с задержкой включения ДХО на 555 таймере

Мы уже рассматривали пример с задержкой выключения с помощью времязадающей РЦ цепочкой и транзистором. Теперь сделаем то же самое только с использованием таймера ne555 для ДХО. Нам понадобится однобиратор ne555, 3 кондера 25в на 10,22,0,1 мкФ, один диод любой. На картинках ниже показана модернизация реле 23.3787. Выполняем все по аналогии. С1 и R1 задают задержку. Емкости 10мкФ и 1,3МОм хватит примерно на 10-13 секунд, поэтому если этого мало или много используем формулу T=1.1*RC для расчета.

Схема реле задерж. на ne555 выключения 24в своими руками без трансформатора

Не забывайте, что действующее ПУЭ регламентирует требования заземления всех устройств работающих от сети 380В. А устройства работающих от 42-380В переменного тока необходимо заземлять в местах и помещениях с повышенной пожароопасностью. МЭК 364-4-41 требует заземление всех устройств работающих от напряжение 50В и выше, а заземление устройств от 25В в особо опасных зонах.

По принципу действия предыдущая схема отличается лишь добавлением умножителя напряжения собранного на диодах VD1, VD2 и конденсаторах C3, C4. Умножитель может работать только в цепи переменного тока ввиду того, что в первый полупериод происходит заряд одного участка диод+конд, а во второй полупериод происходит зарядка второй сборки. Периодическая смена направления и величины тока не характерна для постоянного напряжение. Наши кондеры соединены последовательно, поэтому сумма их напряжений удваивается, и на выходе становится 24В.

Программирование микропроцессорных устройств

Как уже было описано ранее, вехой развития реле времени стали микропроцессорные устройства. Суть того, для чего они нужны, заключается в универсальности прибора. Его можно запрограммировать на выполнение функций отключения, включения, поддержки активности линии в установленный период, причем все названое выполнить без изменения самой конструкции прибора. Любая сложность операций будет выполнена силами всего лишь одной микросхемы, расположенной на плате устройства.

Кроме указанных возможностей, хорошим бонусом идет расширение функциональности за счет интерфейсов связи с системами «умного» дома. Последние могут не только контролировать состояние реле времени, но и задавать его параметры или непосредственно воздействовать на механизмы отключения.

К примеру, универсальное двухканальное программируемое реле времени УТ24 от производственного объединения «Овен» показано на картинке ниже:

Овен

Чтобы запрограммировать его таймеры требуется обратиться к блок-схеме и следовать по пунктам, узнать назначение настраиваемого пункта можно в руководстве пользователя, которая прилагается к каждому устройству:

блок-схема

Как можно заметить микропроцессорные устройства кажутся только на первый взгляд сложными, но стоит немного разобраться, и вы сможете с легкостью применять их для своих целей и настраивать.

Работа пневматической приставки с задержкой при отключении.

Тут ситуация иная – после подачи питания контакты переходят в активное состояние сразу, как у обычной приставки ПКИ. Но после отключения питания контакты переходят в нормальное состояние не сразу, а через время. Отсчёт времени задержки начинается сразу после отключения питания.

Проверка работы ПВЛ

Проверить пневматическую временную приставку ПВЛ с задержкой включения и глубже исследовать её принципы действия можно, собрав такую испытательную схему:

Проверка ПВЛ-1. Реальная схема включения

Временная диаграмма работы схемы будет такой:

Временная диаграмма ПВЛ-1

Лампа L2 горит. Кнопкой SA1 включается пускатель КА1, и через время t лампа L2 выключается, а L1 включается. После выключения пускателя КА1 контакты и лампы переходят мгновенно в нормальное состояние.

Схема включения для проверки пневматической приставки ПВЛ-2:

Тут работа схемы отличается тем, что в нормальное состояние контакты переходят не мгновенно, как в ПВЛ-1, а через установленное время задержки.

Временная диаграмма ПВЛ-2

Можно и не собирать схему, а проверить работу в тихом помещении. Для этого надо одеть ПВЛ на контактор, и нажать на рычаг сбоку (справа). Через установленное время ПВЛ щёлкнет, это будет хорошо слышно. А перед нажатием и после щелчка можно померить сопротивление контактов, которое должно быть в замкнутом состоянии не более 2 Ом.

Что еще важно знать. 2 интересных факта

У рассмотренной формулы T=RC есть некая особенность. Время Т – это всего 63% от максимума заряда, 95% — это 3Т.

Зависимость напряжения от времени

При разряде происходит обратно пропорциональная зависимость. За время Т конденсатор разрядится до 37%, за 3Т до 5% от максимума. Это происходит потом, что с увеличением или уменьшением внутреннего заряда потенциалы постепенно выравниваются.

То есть, предположим, что за 10 секунд заряжается кондер до 95%. Напряжение зарядки 10В, сопротивление цепи 10Ом, ток 1А. На седьмой секунде напряжение в цепи упадет на 30%, и станет 7В. Это происходит потому, что потенциал начинает выравниваться по мере зарядки конденсатора. Следовательно, ток в цепи также упадет на 30% — до 0,7А. И так будет происходить, пока не установится равновесие в цепи.

Переменное напряжение

Синусоидальное напряжение имеет несколько фаз. На пике восхождения, когда заканчивается полупериод, величина тока достигает максимальной отметки. Этот пик показывает амплитудный ток, максимальное мгновенное значение переменного тока, которое в 1,4 раза выше, чем действующее значение. То есть рассматриваемый нами переменный ток 220В в какой-то момент времени достигает пика 308В.

ВАЖНО! Поэтому во всякой цепи переменного тока подбирается конденсатор исходя из амплитудного значения, а не действующего, которое в 1.4 раза выше! Если входной ток 12В, то кондер нужно ставить минимум на 20В!

Как избежать 3 ошибок при подборе и установке транзистора

При подборе транзистора биполярного следует обращать внимания на параметр h21. H21 – это коэффициент усиления тока коллектора по отношению к току базы. Если величина этого параметра у транзистора 30, то аналог подбирать следует такой, чтобы номинал h21 был не меньше чем 30.

Чтобы определить какую структуру транзистора n-p-n или p-n-p применить в схеме, воспользуйтесь этим простым правилом: если управляющий сигнал, приходящий на базу, отриц. то ставится p-n-p типа, если положительный – n-p-n. Учтите, что сигнал базы должен быть одинаковой полярности с напряжением питания!

Реле обладает высоким показателем ЭДС самоиндукции, величиной в несколько десятков вольт, при разрыве цепи. Поэтому следует защищать коллекторный переход запараллеленым диодом. Диод ставится противоположно полярности источника питания: катодом к плюсу, анодом к минусу.

ОПАСНО! Если этим пренебречь, то транзистор выйдет из строя при первом же переключении.

Видео реле задержки времени на 12 в

Ответы на 2 самых задаваемых вопроса

  • Вопрос. Есть ли аналоги у ne555?

Ответ: да, очень много. Все похожи на друг друга, как две капли воды по внутренней архитектуре. КР1006ВИ1 — ближайший отечественный аналог ne555

  • Вопрос. Как работает реле?

Ответ: реле состоит из якоря, электромагнитов и коммутирующих элементов. При подаче тока необходимой величины для смыкания контактов, якорь замыкается – реле начинает пропускать ток. При уменьшении управляющего тока до величины отсечения, якорь размыкается в исходное положение из-за постоянного давящей на него механической пружины – ток перестает течь.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий