Thiết bị gia dụng hiện đại (máy giặt hoặc lò vi sóng chẳng hạn) nhất thiết phải được trang bị bộ hẹn giờ tích hợp. Ngoài ra, các thiết bị được cài đặt trong sơ đồ cung cấp điện một đường và thực hiện chức năng kiểm soát hoạt động của tải, bật hoặc tắt đúng lúc. Để tự làm thời gian chuyển tiếp tại nhà, bạn cần nghiên cứu các tính năng thiết kế và nguyên tắc hành động của chúng.
Nguyên tắc làm việc và phạm vi
Ví dụ đơn giản nhất để hiểu nguyên lý hoạt động của rơle là đồng hồ báo thức cơ hoặc điện tử được thiết lập trong một thời gian nhất định. Để có được một bộ đếm thời gian đầy đủ, một thiết bị điều hành được thêm vào nó, thực hiện chức năng mong muốn - ví dụ cung cấp năng lượng cho đèn chùm hoặc quạt. Trình tự hoạt động của rơle như vậy:
- Ngay khi khoảng thời gian được đặt trên bộ hẹn giờ (giờ) đã hết, tín hiệu điều khiển sẽ vào cuộn dây rơle.
- Ngay sau đó, các tiếp điểm làm việc của nó mở hoặc đóng mạch cung cấp.
- Do đó, thiết bị được kết nối với nó bị tắt hoặc bật.
Trong các thiết bị thực, chế độ hoạt động này được thực hiện có tính đến độ trễ thời gian định trước.
Bộ hẹn giờ thuộc nhiều loại khác nhau được sử dụng rộng rãi để kiểm soát hoạt động của các nhà máy công nghiệp, cũng như khi bật và tắt các thiết bị gia dụng. Sau đây thường được sử dụng như tải hộ gia đình chuyển đổi:
- thiết bị chiếu sáng của bất kỳ lớp học nào;
- mẫu khác nhau của thiết bị khí hậu;
- hệ thống thông gió và các thiết bị tương tự.
Việc sử dụng các thiết bị gia dụng với quản lý thời gian cho phép bạn giảm chi phí thanh toán tiền điện.
Trước khi bạn thực hiện hẹn giờ để bật và tắt các thiết bị điện bằng tay của mình, bạn sẽ cần làm quen với các loại thiết bị này.
Các loại rơle
Theo loại phần tử đầu ra được sử dụng trong mạch chuyển mạch, các mẫu rơle thời gian đã biết được chia thành các loại sau:
- hệ thống chuyển tiếp, yếu tố chuyển mạch chính trong đó là một liên lạc làm việc;
- bóng bán dẫn chuyển đổi trên các yếu tố bán dẫn quan trọng;
- công tắc triac hoặc thyristor.
Tùy chọn đầu tiên không phù hợp lắm cho sản xuất độc lập, vì bố cục của nó tương đối phức tạp - nó chứa quá nhiều yếu tố.
Nên chọn giải pháp mạch thyristor khi tải được kết nối không nhạy với dạng điện áp cung cấp.
Trong các sản phẩm tự chế, việc sử dụng các bộ vi điều khiển hiện đại là không hợp lý, điều này làm phức tạp đáng kể quá trình thiết lập và điều chỉnh bộ phận điều hành của mạch. Được ưu tiên hơn là rơle bóng bán dẫn, dễ lắp ráp và gỡ lỗi trước.
Đề án thực hành
Tất cả các tùy chọn đề xuất cho rơle làm tại nhà có chứa các yếu tố rẻ tiền được bán tự do trong bất kỳ cửa hàng radio nào. Sơ đồ của họ hoạt động theo thuật toán đơn giản nhất, theo đó bộ định thời được tích hợp vào nó được bắt đầu lần đầu tiên và khi kết thúc đếm ngược, bộ phận điều hành được kích hoạt. Kết quả là, điện áp cung cấp được cung cấp hoặc loại bỏ khỏi tải kết nối với rơle.
Thiết bị định thời bóng bán dẫn
Mạch điện của rơle thời gian trên một số bóng bán dẫn là dễ thực hiện nhất, vì nó chỉ chứa 8 phần tử hoạt động. Trên cơ sở của nó, có thể lắp ráp các thiết bị kiểm soát thời gian để tắt ánh sáng, ví dụ.Để cấp nguồn cho mạch điện như vậy, bạn cần có pin 9 Volt hoặc pin xe 12 Volt.
Để thực hiện một rơle làm tại nhà, bạn cần có bộ phụ tùng sau:
- hai điện trở không đổi và một chiết áp thay đổi - giá trị của chúng được chọn cho một mạch cụ thể;
- bóng bán dẫn kép KT937A hoặc một tương tự nước ngoài;
- rơle chuyển tải;
- tụ điện cài đặt thời gian không đổi của công suất yêu cầu;
- Diode theo chỉ định KD105B;
- nút để bắt đầu chuyển tiếp.
Thời gian trễ trong một thiết bị sản xuất tại nhà được tổ chức bằng cách sạc một tụ điện không đổi theo mức năng lượng của phần tử khóa bóng bán dẫn. Trong suốt quá trình này, cho đến khi điện áp đạt 9-12 Vôn, phím đầu ra vẫn mở và bóng đèn được kết nối với nó phát sáng đầy đủ. Sau một khoảng thời gian được chỉ định bởi giá trị hiện tại của điện trở thay đổi, bóng bán dẫn hoàn toàn đóng lại. Kết quả là, cuộn dây trong bộ thu của nó bị mất điện và tải bị ngắt khỏi mạch điện.
Các tham số thời gian tính bằng giây hoặc phút đối với rơle được lắp ráp theo mạch bóng bán dẫn được chọn bằng thực nghiệm - bằng cách thay đổi điện trở của điện trở điều chỉnh. Để thuận tiện cho việc cài đặt thời điểm bật hoặc tắt sau đó, nên đặt con trỏ vào vỏ rơle, cho biết cài đặt thử nghiệm theo thời gian.
Rơle
Mạch hẹn giờ điện tử, được lắp ráp trên cơ sở vi mạch bằng tay của chính bạn, cho phép bạn thoát khỏi những nhược điểm như vậy của bóng bán dẫn tương tự như sự phức tạp của việc tính toán thời gian trễ. Ngoài ra, trong mạch bóng bán dẫn, mỗi lần trước khi bắt đầu tiếp theo, cần phải xả tụ điện cài đặt thời gian. Việc sử dụng microcircuits, một mặt, loại bỏ những thiếu sót này, và mặt khác, phần nào làm phức tạp thiết bị. Khi chọn một vi mạch phù hợp với rơle thời gian, hãy tiến hành từ những cân nhắc sau:
- nếu bạn cần độ trễ trong khoảng từ mười phút đến một giờ, chip dòng TL431 là tốt nhất;
- nếu cần thiết, hãy làm việc với phạm vi rộng hơn - với thời gian trễ từ 1 giây đến vài giờ - thuận tiện nhất để thực hiện hẹn giờ trên dòng NE555 cổ điển;
- xấp xỉ các thông số cùng thời gian có thể thu được bằng cách sử dụng vi mạch KR512PS10.
Do sự hiện diện của nguồn điện áp tham chiếu, ngưỡng đáp ứng cho chúng được cố định nghiêm ngặt, điều này cho phép đặt chính xác thời gian trễ cần thiết.
Khả năng tăng điện áp chuyển mạch cho phép bạn tăng phạm vi thời gian trễ lên. Do sự hiện diện của một đơn vị tích hợp để làm trống các mạch sạc, không cần thiết phải thiết lập lại bắt buộc. Những ưu điểm của phiên bản rơle thời gian tự chế này bao gồm việc giảm các dương tính giả, được giải thích bằng các chế độ hiện tại "khó khăn" hơn.
Mạch chuyển tiếp dựa trên vi điều khiển đã trở nên rất phổ biến. Tuy nhiên, để tự sao chép, chúng không hoàn toàn thuận tiện. Khi sử dụng chúng, có những khó khăn nhất định liên quan đến việc hàn vi mạch và lập trình của chúng. Các tùy chọn đề xuất cho các thiết bị thời gian thường là đủ cho sự lặp lại ở nhà.
Thiết bị chuyển mạch thiết bị 220 Volt
Để điều khiển hoạt động của thiết bị điện (ví dụ động cơ điện), mạch 12 volt thông thường không phù hợp. Trong trường hợp này, bạn cần một bộ khởi động từ, chuyển đổi điện áp 220 hoặc 380 volt (tùy thuộc vào số lượng pha). Để cung cấp điện áp điều khiển cho cuộn dây của nó, cũng cần một trình điều khiển 220 Volt mạnh mẽ.
Mạch đơn giản nhất của rơle như vậy, chỉ được sử dụng để điều khiển ánh sáng, không cần công tắc tơ mạnh mẽ và có thể được lắp ráp từ một số bộ phận hạn chế. Để làm điều này, bạn cần một cầu chỉnh lưu gồm 4 điốt van và một thyristor bán dẫn được điều khiển bởi mức điện áp AC.Khi hoạt động như một bộ điều chỉnh, van chỉ vượt qua phần dương của sóng hình sin 220 volt. Chế độ này chỉ hợp lệ cho các mạch được tải trên bóng đèn sợi đốt, cũng như trên động cơ quạt hoặc trên các bộ phận làm nóng. Chúng không nhạy cảm với dạng điện áp ứng dụng, không giống như các mẫu thiết bị điện chuyển mạch khác.
Để tự lắp ráp bộ hẹn giờ như vậy, các thành phần và bộ phận sau sẽ được yêu cầu:
- điện trở không đổi ở mức 4,3 megohms và 200 ohms cộng với điện trở thay đổi ở mức 1,5 kOhm;
- bốn điốt được thiết kế cho dòng điện trên 1 Ampe và điện áp ngược lên đến 400 Volts (ví dụ, đây có thể là KD202R);
- Tụ điện thời gian 0,47 uF;
- VT151 thyristor hoặc một yếu tố tương tự.
Nguyên lý hoạt động của mạch tương tự như các trường hợp đã được xem xét trước đó và được giảm xuống để sạc tụ điện cài đặt thời gian bằng điện áp cung cấp.
Trong chu kỳ sạc, một điện thế dương được áp dụng cho điện cực điều khiển thyristor, duy trì nó ở trạng thái mở. Kết quả là, nửa sóng của điện áp lưới được cung cấp cho bóng đèn nối với mạch. Khi kết thúc quá trình sạc, dòng điện trong mạch dừng lại, thyristor đóng lại và đèn tắt. Thời gian trễ được điều chỉnh bằng cách đặt điện áp trên tụ sạc bằng điện trở thay đổi.
Thiết bị đa chức năng
Rơle thời gian đa chức năng được sản xuất bởi ngành công nghiệp trong nước được phân biệt bởi một loạt các tùy chọn mở rộng, có nghĩa là các tính năng sau đây có sẵn:
- Sản phẩm có thể hoạt động theo lịch trình được chỉ định bởi chương trình trong một năm, tháng hoặc tuần.
- Họ có thể phục vụ từ một đến 4 kênh chuyển đổi.
- Được trang bị sáu mô-đun điều khiển đầu vào.
Thật vô nghĩa khi sao chép các thiết bị đa chức năng của riêng bạn. Chúng nên được coi là mẫu cho một nghiên cứu chuyên sâu về khả năng của các mô hình chuyển tiếp thời gian hiện đại.
