Els equips domèstics moderns (per exemple, rentadores o forns de microones) estan necessàriament equipats amb temporitzadors incorporats. A més, els dispositius s’instal·len en esquemes d’alimentació d’una sola línia i realitzen la funció de controlar el funcionament de la càrrega, activant-la o apagant-la en el moment adequat. Per poder retransmetre el temps a casa, cal estudiar les característiques de disseny i el principi de la seva acció.
Principi de treball i abast
L’exemple més senzill per comprendre el principi del funcionament del relé és un despertador mecànic o electrònic configurat durant un cert temps. Per obtenir un temporitzador complet, se li afegeix un dispositiu executiu que fa la funció necessària: subministrant energia al candelabre o al ventilador, per exemple. L'ordre de funcionament d'aquest relé:
- Tan bon punt el interval de temps ajustat al temporitzador (hores) ha expirat, el senyal de control entra a la bobina del relé.
- Tot seguit, els seus contactes obren o tanquen el circuit de subministrament.
- Com a resultat, el dispositiu connectat a ell està desactivat o engegat.
En dispositius reals, aquest mode de funcionament s’implementa tenint en compte un retard de temps predeterminat.
Els temporitzadors de diversos tipus s’utilitzen àmpliament per controlar el funcionament de les plantes industrials, així com a l’hora d’encendre i apagar els electrodomèstics. Els càrrecs domèstics alternats s'utilitzen normalment:
- dispositius d’il·luminació de qualsevol classe;
- diverses mostres d'equips climàtics;
- sistemes de ventilació i dispositius similars.
L’ús d’electrodomèstics amb gestió del temps permet reduir el cost del pagament de l’electricitat.
Abans de fer un temporitzador per encendre i apagar els aparells elèctrics amb les vostres pròpies mans, haureu de familiaritzar-vos amb les varietats d’aquests dispositius.
Tipus de relés
Segons el tipus d'element de sortida utilitzat en el circuit de commutació, les mostres de relé de temps conegudes es divideixen en els següents tipus:
- sistemes de relé, el principal element de commutació dels quals és un contacte de treball;
- interistors transistors en elements de semiconductor clau;
- interruptors de triac o tiristor.
La primera de les opcions no és gaire adequada per a la fabricació independent, ja que la seva disposició és relativament complexa, ja que conté massa elements.
Es recomana triar una solució de circuit tiristor quan la càrrega connectada és insensible a la forma de la tensió d'alimentació.
En productes casolans, no és raonable utilitzar microcontroladors moderns, cosa que complica significativament el procés de configuració i ajustament de la part executiva del circuit. Més preferits són els relés transistors, fàcils de muntar i depurar.
Esquemes pràctics
Totes les opcions proposades per a relleus casolans contenen elements barats que es venen lliurement a qualsevol botiga de ràdio. El seu esquema funciona segons l’algorisme més senzill, segons el qual s’inicia primer el temporitzador integrat i, al final del compte enrere, s’activa la unitat executiva. Com a resultat, la tensió d'alimentació es subministra o es treu de la càrrega connectada al relé.
Dispositiu de sincronització del transistor
El circuit elèctric d’un relé de temps en diversos transistors és el més fàcil d’implementar, ja que només conté 8 elements actius. Sobre la base, és possible muntar dispositius que controlin el temps per apagar la il·luminació, per exemple.Per alimentar aquest circuit, necessiteu una bateria de 9 Volts o una de 12 Volt.
Per fer un relleu casolà, necessiteu el següent conjunt de peces:
- dues resistències constants i un potenciòmetre variable: els seus valors estan seleccionats per a un circuit específic;
- transistor dual KT937A o un analògic estranger;
- relé de transferència de càrrega;
- condensador de fixació de temps constant de la capacitat requerida;
- díode sota la designació KD105B;
- botó per iniciar el relé.
El retard en un dispositiu casolà s’organitza carregant un condensador constant al nivell de potència de l’element clau del transistor. Durant tot aquest procés, fins que la tensió arribi als 9-12 Volts, la tecla de sortida roman oberta i la bombeta connectada a ella brilla completament. Després d'un període de temps especificat pel valor actual de la resistència variable, el transistor es tanca completament. Com a resultat, la bobina del col·lector es desactiva i la càrrega es desconnecta del circuit d’alimentació.
Els paràmetres de temps en segons o minuts per a un relé muntat segons un circuit de transistor se seleccionen experimentalment: canviant la resistència del resistor regulable. Per a la comoditat de definir posteriorment el moment d’encesa o apagada, es recomana posar indicadors al cas del relé, que indiquen la configuració del temps obtinguda de manera experimental.
Relé xip
El circuit de temporitzador electrònic, muntat sobre la base del microcircuit amb les teves pròpies mans, permet desfer-se d’aquests inconvenients del transistor analògic com la complexitat del càlcul del temps de retard. A més, al circuit de transistors, cada vegada abans del següent inici, és necessari descarregar el condensador de configuració del temps. L’ús de microcircuits, d’una banda, elimina aquestes mancances i, de l’altra, complica una mica el dispositiu. Quan escolliu un microxip adequat per a un relé de temps, seguiu les següents consideracions:
- si necessiteu un retard en el rang de deu minuts a una hora, el xip de la sèrie TL431 és millor;
- si cal, treballar amb un rang més ampli, amb un retard d’1 segon a diverses hores, el més convenient és fer un temporitzador de la sèrie clàssica NE555;
- Es poden obtenir aproximadament els mateixos paràmetres de temps mitjançant el microcircuit KR512PS10.
A causa de la presència d'una font de tensió de referència, el llindar de resposta per a aquests està estrictament fixat, cosa que permet establir amb precisió el temps de retard necessari.
La possibilitat d’augmentar el voltatge de commutació permet augmentar l’interval de retards de temps. A causa de la presència d'una unitat integrada per fer zero a la sortida dels circuits de càrrega, no cal fer un restabliment forçat. Els avantatges d’aquesta versió d’un relé de temps fet a casa inclouen la reducció de falsos positius, que s’explica per modes actuals més “dures”.
Els circuits de relé basats en microcontroladors han esdevingut molt populars. Tanmateix, per autocopiar, no són del tot convenients. Quan s’utilitzen, hi ha certes dificultats associades a la soldadura de microxips i a la seva programació. Les opcions proposades per als dispositius de sincronització solen ser suficients per a la repetició de casa.
Dispositiu per a commutació d'equips de 220 volts
Per controlar el funcionament d’equips d’energia (per exemple, motors elèctrics), els circuits convencionals de 12 volts no són adequats. En aquest cas, necessiteu un arrencador magnètic, de tensió de commutació de 220 o 380 volts (segons el nombre de fases). Per a subministrar una tensió de control a la seva bobina, també cal un potent controlador de 220 Volt.
El circuit més senzill d’aquest relé, només s’utilitza per al control d’il·luminació, no necessita contactors potents i es pot muntar a partir d’un nombre limitat de peces. Per fer-ho, necessiteu un pont rectificador de 4 díodes de vàlvula i un tiristor semiconductor controlat pel nivell de tensió de corrent alterna.Quan funciona com a regulador, la vàlvula passa només per la part positiva de l’ona sinusoïdal de 220 volts. Aquest mode és vàlid només per a circuits carregats en bombetes incandescents, així com en motors del ventilador o en elements de calefacció. No són sensibles a la forma del voltatge aplicat, a diferència d'altres mostres d'equips elèctrics commutats.
Per auto muntar un temporitzador, es requereixen els components i les peces següents:
- resistència constant a 4,3 megohms i 200 ohms més resistència variable a 1,5 kOhm;
- quatre díodes dissenyats per a corrents superiors a 1 Amperi i tensió inversa de fins a 400 Volts (per exemple, KD202R);
- Condensador de temporització de 0,47 uF;
- Tiristor VT151 o un element similar.
El principi de funcionament del circuit és similar als casos ja considerats anteriorment i es redueix a la càrrega del condensador de configuració del temps per la tensió d'alimentació.
Durant el cicle de càrrega, s’aplica un potencial positiu a l’elèctrode de control del tiristor, que el manté en estat obert. Com a resultat, les mitges ones de la tensió de subministrament es subministren a la bombeta connectada al circuit. Al final del procés de càrrega, el corrent al circuit s’atura, el tiristor es tanca i la llum s’apaga. El retard de temps s’ajusta ajustant el voltatge a través del condensador de càrrega mitjançant un resistor variable.
Dispositius multifunció
Els relés de temps multifuncionals produïts per la indústria nacional es distingeixen per una àmplia gamma d’opcions, cosa que significa que estan disponibles les següents característiques:
- Els productes poden funcionar segons el calendari especificat pel programa durant un any, mes o setmana.
- Poden servir d’un a 4 canals commutats.
- Equipat amb sis mòduls de control d’entrada.
No té cap sentit copiar dispositius multifuncions pel vostre compte. S'han de considerar com a mostres per a un estudi en profunditat de les capacitats dels models de relé de temps moderns.
