Echipamentele casnice moderne (mașini de spălat sau cuptoare cu microunde, de exemplu) sunt echipate în mod necesar cu cronometre încorporate. În plus, dispozitivele sunt instalate în scheme de alimentare cu o singură linie și îndeplinesc funcția de control al funcționării încărcăturii, activând-o sau oprirea la momentul potrivit. Pentru a face o relație de timp acasă, trebuie să studiați caracteristicile de proiectare și principiul acțiunii lor.
Principiul muncii și domeniul de aplicare
Cel mai simplu exemplu pentru a înțelege principiul funcționării releului este un ceas de alarmă mecanic sau electronic setat pentru un anumit timp. Pentru a obține un cronometru complet, i se adaugă un dispozitiv executiv, care îndeplinește funcția necesară - furnizarea de energie electrică candelabrului sau ventilatorului, de exemplu. Ordinea de funcționare a unui astfel de releu:
- Imediat ce intervalul de timp setat pe cronometru (ore) a expirat, semnalul de control intră în 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, acest mod de operare este implementat ținând cont de o întârziere de timp predeterminată.
Temporizatoare 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 încărcări casnice comutate:
- dispozitive de iluminat din orice clasă;
- diverse probe de echipamente climatice;
- sisteme de ventilație și dispozitive similare.
Utilizarea aparatelor electrocasnice cu managementul timpului vă permite să reduceți costurile pentru plata energiei electrice.
Înainte de a face 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, probele releului de timp cunoscute sunt împărțite în următoarele tipuri:
- sisteme de relee, al căror principal element de comutare este un contact de lucru;
- comutatoare tranzistor la elemente semiconductoare cheie;
- comutatoare triac sau tiristor.
Prima dintre opțiuni nu este foarte potrivită pentru fabricarea independentă, deoarece dispunerea sa este relativ complexă - conține prea multe elemente.
Se recomandă alegerea unei soluții de circuit tiristor atunci când sarcina conectată este insensibilă la forma tensiunii de alimentare.
În produsele de casă, nu este rezonabil să se utilizeze microcontrolere moderne, care complică semnificativ procesul de configurare și reglare a părții executive a circuitului. Mai preferate sunt releele de tranzistor, care sunt ușor de asamblat și de pre-debug.
Scheme practice
Toate opțiunile propuse pentru releele de casă conțin elemente ieftine care sunt vândute gratuit în orice magazin de radio. Schema lor funcționează după cel mai simplu algoritm, potrivit căruia temporizatorul încorporat este inițial început, iar la sfârșitul numărătoarei inversate, unitatea executivă este declanșată. Drept urmare, tensiunea de alimentare este furnizată sau scoasă din sarcina conectată la releu.
Dispozitiv de sincronizare a tranzistorului
Circuitul electric al unui releu de timp pe mai multe tranzistoare este cel mai ușor de implementat, deoarece conține doar 8 elemente active. Pe baza sa, este posibilă asamblarea dispozitivelor care controlează timpul pentru oprirea iluminatului, de exemplu.Pentru a alimenta un astfel de circuit, aveți nevoie de o baterie de 9 volți sau o baterie auto de 12 volți.
Pentru a face un releu de casă, aveți nevoie de următorul set de piese:
- două rezistențe constante și un potențiometru variabil - valorile lor sunt selectate pentru un anumit circuit;
- tranzistor dual KT937A sau un analog străin;
- releu de transfer de sarcină;
- condensator de setare a timpului constant al capacității necesare;
- dioda sub denumirea KD105B;
- buton pentru pornirea releului.
Întârzierea timpului într-un dispozitiv de casă este organizată prin încărcarea unui condensator constant la nivelul de putere al elementului cheie al tranzistorului. Pe parcursul acestui proces, până când tensiunea ajunge la 9-12 Volți, tasta de ieșire rămâne deschisă, iar becul conectat la acesta strălucește complet. După o perioadă de timp specificată de valoarea curentă a rezistenței variabile, tranzistorul se închide complet. Ca urmare, înfășurarea din colectorul său este de-alimentată, iar sarcina este deconectată de la circuitul de alimentare.
Parametrii de timp în secunde sau minute pentru un releu asamblat în conformitate cu un circuit tranzistor sunt selectați experimental - prin schimbarea rezistenței rezistorului reglabil. Pentru comoditatea setării ulterioare a momentului de pornire sau dezactivare, este recomandat să puneți indicatoare pe carcasa releului, care indică setările de timp obținute experimental.
Releu de cip
Circuitul electronic de cronometru, asamblat pe baza microcircuitului cu propriile mâini, vă permite să scăpați de asemenea dezavantaje ale analogului tranzistorului, precum complexitatea calculării timpului de întârziere. În plus, în circuitul tranzistorului, de fiecare dată înaintea următoarei porniri, este necesar să descărcați condensatorul de reglare a timpului. Utilizarea microcircuitelor, pe de o parte, elimină aceste neajunsuri, iar pe de altă parte, complică oarecum dispozitivul. Atunci când alegeți un microcip pentru un releu de timp, continuați din următoarele considerente:
- dacă aveți nevoie de o întârziere în intervalul de la zece minute la o oră, cipul din seria TL431 este cel mai bun;
- dacă este necesar, lucrați cu o gamă mai largă - cu o întârziere de 1 secundă la câteva ore - este cel mai convenabil să faceți un cronometru pe seria clasică NE555;
- se pot obține aproximativ aceiași parametri de timp folosind microcircuitul KR512PS10.
Datorită prezenței unei surse de tensiune de referință, pragul de răspuns pentru acestea este strict stabilit, ceea ce vă permite să setați precis timpul de întârziere necesar.
Posibilitatea de a crește tensiunea de comutare vă permite să măriți intervalul de întârziere. Datorită prezenței unei unități încorporate pentru reducerea la zero a circuitelor de încărcare, nu este necesară o resetare forțată. Avantajele acestei versiuni a unui releu de timp făcut acasă includ reducerea falselor pozitive, care se explică prin modurile actuale mai „dure”.
Circuitele cu relee bazate pe micro-controler au devenit foarte populare. Cu toate acestea, pentru auto-copiere, acestea nu sunt în întregime convenabile. Când le folosiți, există anumite dificultăți asociate cu lipirea microcipurilor și programarea acestora. Opțiunile propuse pentru dispozitivele de cronometrare sunt de obicei suficiente pentru repetarea acasă.
Dispozitiv pentru comutarea echipamentului de 220 Volți
Pentru a controla funcționarea echipamentelor electrice (motoare electrice, de exemplu), circuitele convenționale de 12 volți nu sunt adecvate. În acest caz, aveți nevoie de un demaror magnetic, tensiunea de comutare 220 sau 380 volți (în funcție de numărul de faze). Pentru a alimenta o tensiune de control bobinei sale, este de asemenea necesar un driver puternic de 220 Volt.
Cel mai simplu circuit al unui astfel de releu, utilizat doar pentru controlul iluminării, nu are nevoie de contacte puternice și poate fi asamblat dintr-un număr limitat de piese. Pentru a face acest lucru, aveți nevoie de o punte redresoare formată din 4 diode de valve și un tiristor semiconductor controlat de nivelul de tensiune alternativă.Când funcționează ca regulator, supapa trece doar partea pozitivă a undei sinusoidale de 220 volți. Acest mod este valabil numai pentru circuitele încărcate pe becuri incandescente, precum și pe motoarele ventilatoarelor sau pe elementele de încălzire. Nu sunt sensibile la forma tensiunii aplicate, spre deosebire de alte eșantioane de echipamente electrice comutate.
Pentru auto-asamblarea unui astfel de cronometru, vor fi necesare următoarele componente și piese:
- rezistență constantă la 4,3 megohmi și 200 ohmi plus o rezistență variabilă la 1,5 kOhm;
- patru diode proiectate pentru curenți de peste 1 amperi și tensiune inversă de până la 400 de volți (aceasta poate fi KD202R, de exemplu);
- Condensator de sincronizare 0,47 uF;
- Tiristor VT151 sau un element similar.
Principiul de funcționare a circuitului este similar cu cazurile considerate deja anterior și se reduce la încărcarea condensatorului de reglare a timpului de tensiunea de alimentare.
În timpul ciclului de încărcare, un potențial pozitiv este aplicat electrodului de control al tiristorului, care îl menține în stare deschisă. În consecință, jumătățile undei tensiunii de alimentare sunt furnizate becului conectat la circuit. La sfârșitul procesului de încărcare, curentul din circuit se oprește, tiristorul se închide și lumina se stinge. Întârzierea de timp este reglată prin setarea tensiunii în condensatorul de încărcare folosind un rezistor variabil.
Dispozitive multifuncționale
Releele de timp multifuncționale produse de industria internă se disting printr-o gamă extinsă de opțiuni, ceea ce înseamnă că sunt disponibile următoarele caracteristici:
- Produsele sunt capabile să funcționeze în conformitate cu programul specificat de program pentru un an, lună sau săptămână.
- Pot servi de la unu la 4 canale comutate.
- Echipat cu șase module de control de intrare.
Nu are sens să copiați dispozitive multifuncționale pe cont propriu. Acestea ar trebui considerate ca mostre pentru un studiu aprofundat al capacităților modelelor moderne de relee de timp.
