Gør-det-selv tidsstafet: gennemgang af 3 hjemmelavede muligheder
Du kan aktivere og deaktivere husholdningsapparater uden brugerens tilstedeværelse og deltagelse. De fleste modeller, der produceres i dag, er udstyret med et tidsrelæ til automatisk start/stop.
Hvad skal du gøre, hvis du vil styre forældet udstyr på samme måde? Vær tålmodig, tag vores råd og lav et tidsrelæ med dine egne hænder - tro mig, dette hjemmelavede produkt vil finde anvendelse i husholdningen.
Vi er klar til at hjælpe dig med at implementere en interessant idé og prøve dig frem til at blive en selvstændig elektroingeniør. For dig har vi fundet og systematiseret al den værdifulde information om mulighederne og metoderne til fremstilling af relæer. Brug af de angivne oplysninger vil sikre nem montering og fremragende ydeevne af enheden.
Artiklen foreslået til undersøgelse undersøger i detaljer de selvfremstillede versioner af enheden, der er blevet testet i praksis. Oplysningerne er baseret på erfaring fra håndværkere, der brænder for elektroteknik og kravene i forskrifter.
Artiklens indhold:
Anvendelsesområde for tidsrelæ
Mennesket har altid søgt at gøre sit liv lettere ved at introducere forskellige enheder i hverdagen. Med fremkomsten af elektrisk motorbaseret udstyr opstod spørgsmålet om at udstyre det med en timer, der ville styre dette udstyr automatisk.
Tænd den i et bestemt tidsrum - og du kan gå og lave andre ting. Enheden slukker selv efter den indstillede periode. Til en sådan automatisering krævedes et relæ med en automatisk timerfunktion.
Et klassisk eksempel på den pågældende enhed er i et relæ i en gammel vaskemaskine i sovjetisk stil. På dens krop var der et håndtag med flere inddelinger. Jeg indstiller den ønskede tilstand, og tromlen snurrer i 5-10 minutter, indtil uret indeni når nul.
I dag tidsrelæ installeret i forskelligt udstyr:
- mikrobølger, ovne og andre husholdningsapparater;
- udstødningsventilatorer;
- automatiske vandingssystemer;
- automatisk lysstyring.
I de fleste tilfælde er enheden lavet på basis af en mikrocontroller, som samtidig styrer alle andre driftsformer for automatiseret udstyr. Det er billigere for producenten. Der er ingen grund til at bruge penge på flere separate enheder, der er ansvarlige for én ting.
Baseret på typen af element ved udgangen er tidsrelæer klassificeret i tre typer:
- relæ - belastningen er forbundet via en "tør kontakt";
- triac;
- tyristor.
Den første mulighed er den mest pålidelige og modstandsdygtige over for netværksstigninger. En enhed med en skiftende tyristor ved udgangen bør kun bruges, hvis den tilsluttede belastning er ufølsom over for formen af forsyningsspændingen.
For at lave dit eget tidsrelæ kan du også bruge en mikrocontroller. Men hjemmelavede produkter er hovedsageligt lavet til simple ting og arbejdsforhold. En dyr programmerbar controller i en sådan situation er spild af penge.
Der er meget enklere og billigere kredsløb baseret på transistorer og kondensatorer. Derudover er der flere muligheder; der er masser at vælge imellem til dine specifikke behov.
Ordninger af forskellige hjemmelavede produkter
Alle foreslåede muligheder for at lave tidsrelæer med egne hænder er baseret på princippet om at starte en indstillet lukkerhastighed. Først startes en timer med et specificeret tidsinterval og nedtælling.
Den eksterne enhed, der er tilsluttet den, begynder at fungere - den elektriske motor eller lyset tændes.Og så, når nul er nået, afgiver relæet et signal om at slukke for denne belastning eller afbryder strømmen.
Mulighed #1: den enkleste med transistorer
Transistorbaserede kredsløb er de nemmeste at implementere. Den enkleste af dem indeholder kun otte elementer. Du behøver ikke engang et bord for at forbinde dem; alt kan loddes uden det. Et lignende relæ er ofte lavet til at forbinde belysning gennem det. Jeg trykkede på knappen, og lyset forblev tændt i et par minutter og slukkede derefter sig selv.
For at samle dette hjemmelavede tidsrelæ skal du bruge:
- et par modstande (100 Ohm og 2,2 mOhm);
- bipolær transistor KT937A (eller analog);
- belastning skifte relæ;
- 820 Ohm variabel modstand (til at justere tidsintervallet);
- kondensator 3300 µF og 25 V;
- ensretterdiode KD105B;
- skifte for at begynde at tælle.
Tidsforsinkelsen i dette timerrelæ opstår på grund af opladningen af kondensatoren til transistorkontaktens effektniveau. Mens C1 oplader til 9–12 V, forbliver nøglen i VT1 åben. Den eksterne belastning er strømforsynet (lampen er tændt).
Efter noget tid, som afhænger af den indstillede værdi på R1, lukker transistor VT1. Relæ K1 bliver til sidst afbrudt, og belastningen afbrydes fra spændingen.
Opladningstiden for kondensatoren C1 bestemmes af produktet af dens kapacitans og den samlede modstand af ladekredsløbet (R1 og R2). Desuden er den første af disse modstande fast, og den anden er justerbar for at indstille et specifikt interval.
Tidsparametrene for det samlede relæ vælges eksperimentelt ved at indstille forskellige værdier på R1.For at gøre det lettere at indstille den ønskede tid senere, bør der laves markeringer med minutpositionering på huset.
Det er problematisk at angive en formel til beregning af udgangsforsinkelserne for en sådan ordning. Meget afhænger af parametrene for en bestemt transistor og andre elementer.
Relæet bringes til sin oprindelige position ved at skifte S1 tilbage. Kondensatoren lukker til R2 og aflades. Efter at S1 er tændt igen, starter cyklussen igen.
I et kredsløb med to transistorer er den første involveret i reguleringen og styringen af tidspausen. Og den anden er en elektronisk nøgle til at tænde og slukke for strømmen til den eksterne belastning.
Den sværeste ting i denne modifikation er nøjagtigt at vælge modstanden R3. Det skal være sådan, at relæet kun lukker, når der leveres et signal fra B2. I dette tilfælde må den omvendte indkobling af lasten kun ske, når B1 udløses. Det skal udvælges eksperimentelt.
Denne type transistor har meget lav gatestrøm. Hvis modstandsviklingen i kontrolrelækontakten er valgt til at være stor (sinevis af ohm og MOhms), kan nedlukningsintervallet øges til flere timer. Desuden bruger timerrelæet det meste af tiden stort set ingen energi.
Den aktive tilstand i den begynder ved den sidste tredjedel af dette interval. Hvis radioen er tilsluttet via et almindeligt batteri, holder den meget længe.
Mulighed #2: chip-baseret
Transistorkredsløb har to hovedulemper. Det er svært at beregne forsinkelsestiden for dem, og kondensatoren skal aflades inden næste start. Brugen af mikrokredsløb eliminerer disse ulemper, men komplicerer enheden.
Men hvis du har selv minimale færdigheder og viden inden for elektroteknik, er det heller ikke svært at lave sådan et tidsrelæ med dine egne hænder.
Åbningstærsklen for TL431 er mere stabil på grund af tilstedeværelsen af en referencespændingskilde indeni. Plus, at skifte det kræver en meget højere spænding. Ved at øge værdien af R2 kan den maksimalt hæves til 30 V.
Kondensatoren vil tage lang tid at oplade til sådanne værdier. Derudover sker tilslutning af C1 til modstanden for afladning i dette tilfælde automatisk. Der er ingen grund til yderligere at trykke på SB1 her.
En anden mulighed er at bruge NE555 "integral timer". I dette tilfælde bestemmes forsinkelsen også af parametrene for de to modstande (R2 og R4) og kondensatoren (C1).
Relæet "slukkes" ved at skifte transistoren igen. Kun dens lukning her udføres af et signal fra udgangen af mikrokredsløbet, når den tæller de nødvendige sekunder ned.
Der er meget færre falske positiver ved brug af mikrokredsløb end ved brug af transistorer. I dette tilfælde er strømmene mere stramt kontrolleret, transistoren åbner og lukker nøjagtigt, når det kræves.
En anden klassisk mikrokredsløbsversion af tidsrelæet er baseret på KR512PS10. I dette tilfælde, når strømmen er tændt, leverer R1C1-kredsløbet en nulstillingsimpuls til mikrokredsløbets indgang, hvorefter den interne oscillator starter i den. Nedlukningsfrekvensen (delingsfaktoren) for sidstnævnte indstilles af reguleringskredsløbet R2C2.
Antallet af talte impulser bestemmes ved at skifte mellem de fem ben M01–M05 i forskellige kombinationer. Forsinkelsestiden kan indstilles fra 3 sekunder til 30 timer.
Efter at have tællet det specificerede antal impulser, sættes udgangen af Q1-mikrokredsløbet til et højt niveau, der åbner VT1. Som et resultat udløses relæ K1 og slår belastningen til eller fra.
Der er endnu mere komplekse tidsrelækredsløb baseret på mikrocontrollere. De er dog ikke egnede til selvmontering. Det er her, der opstår vanskeligheder med både lodning og programmering. Variationer med transistorer og simple mikrokredsløb til husholdningsbrug er ganske nok i langt de fleste tilfælde.
Mulighed #3: til strømforsyning ved 220 V udgang
Alle ovenstående kredsløb er designet til en 12-volts udgangsspænding. For at forbinde en kraftig belastning til et tidsrelæ, der er samlet på deres basis, er det nødvendigt ved udgangen installere en magnetisk starter. For at styre elektriske motorer eller andet komplekst elektrisk udstyr med øget effekt, bliver du nødt til at gøre dette.
For at regulere husholdningsbelysningen kan du dog samle et relæ baseret på en diodebro og en tyristor. Det anbefales dog ikke at tilslutte noget andet gennem en sådan timer.Tyristoren passerer kun den positive del af sinusbølgen af 220 Volt variabler gennem sig selv.
Dette er ikke et problem for en glødepære, ventilator eller varmeelement, men andet elektrisk udstyr kan muligvis ikke modstå dette og brænde ud.
For at samle en sådan timer til en pære har du brug for:
- modstanden er konstant ved 4,3 MOhm (R1) og 200 Ohm (R2) plus justerbar ved 1,5 kOhm (R3);
- fire dioder med en maksimal strøm over 1 A og en omvendt spænding på 400 V;
- 0,47 µF kondensator;
- tyristor VT151 eller lignende;
- kontakt.
Denne relæ-timer fungerer i henhold til den generelle ordning for lignende enheder, med gradvis opladning af kondensatoren. Når kontakter er lukket på S1, begynder C1 at oplade.
Under denne proces forbliver tyristor VS1 åben. Som følge heraf modtager belastningen L1 en netspænding på 220 V. Efter at opladningen C1 er afsluttet, lukker tyristoren og afbryder strømmen og slukker lampen.
Forsinkelsen justeres ved at indstille værdien på R3 og vælge kondensatorens kapacitans. Det skal huskes, at enhver berøring af de bare ben på alle brugte elementer kan resultere i elektrisk stød. De er alle drevet af 220 V.
Hvis du ikke selv vil eksperimentere og samle et tidsrelæ, kan du vælge færdige muligheder for kontakter og stikkontakter med en timer.
Flere detaljer om sådanne enheder er skrevet i artiklerne:
- Switch med shutdown timer: hvordan det virker, og hvilken type er bedre at vælge
- Stikkontakt med timer: typer, funktionsprincip + installationsfunktioner
Konklusioner og nyttig video om emnet
Det er ofte svært at forstå den interne struktur af et tidsrelæ fra bunden. Nogle mangler viden, mens andre mangler erfaring. For at gøre det nemmere for dig at vælge det rigtige kredsløb, har vi lavet et udvalg af videoer, der beskriver alle nuancerne i betjeningen og monteringen af den pågældende elektroniske enhed.
Driftsprincippet for tidsrelæelementer på en transistorkontakt:
Automatisk timer på en felteffekttransistor til en 220 V belastning:
Trin-for-trin fremstilling af et forsinkelsesrelæ med dine egne hænder:
At samle et tidsrelæ selv er ikke for svært - der er flere ordninger til at implementere denne idé. Alle er baseret på den gradvise opladning af en kondensator og åbning/lukning af en transistor eller tyristor ved udgangen.
Hvis du har brug for en simpel enhed, så er det bedre at tage et transistorkredsløb. Men for nøjagtigt at kontrollere forsinkelsestiden, bliver du nødt til at lodde en af mulighederne på et eller andet mikrokredsløb.
Hvis du har erfaring med at samle en sådan enhed, så del venligst informationen med vores læsere. Efterlad kommentarer, vedhæft billeder af dine hjemmelavede produkter og deltag i diskussioner. Kommunikationsblokken er placeret nedenfor.
Interessant. Fortæl mig, er det muligt at tilslutte kedlen gennem et relæ til 220 volt strøm? Er der et varmelegeme der? Og hvis jeg forstår det rigtigt, så burde kedlen ikke svigte på grund af det faktum, at kun den positive del af spændingen passerer igennem? Og forresten, planlægger du at udgive en guide til, hvordan man laver en boglampe med dine egne hænder? Jeg så flere diagrammer på internettet, men de er ikke særlig klare. Og alt er skrevet detaljeret og klart.
God eftermiddag, Ilya.Artiklen indeholder et afsnit "Valgmulighed #3: for 220 V udgangseffekt", som begynder med ordene: "Alle ovenstående kredsløb er designet til en 12-volts udgangsspænding. For at forbinde en kraftig belastning til et tidsrelæ, der er samlet på deres basis, er det nødvendigt at installere en magnetisk starter ved udgangen." Med andre ord, ingen inkluderer varmeelementer i de enheder, der er anført før dette afsnit.
Under hensyntagen til ordlyden af dine spørgsmål, råder jeg dig til at købe en færdiglavet socket-timer - den enkleste 16-amp TRM-01 (daglig driftstidsindstilling - tidsindstillingstrin 30 minutter) koster 240 rubler. Eksternt lignende elektronisk til 500 rubler. – TRE-01 til de samme ampere – har udvidede muligheder (ugeskema, indstillingstrin – 1 min.)
Med hensyn til "boglampen" er alt simpelt: For at forhindre, at siderne går i brand, skal du bruge en LED-lampe, der drives af et batteri. Der er ikke noget kompliceret - det er en skam at forkæle bøger.
God eftermiddag, Ilya. Kedlen kan tilsluttes 220V. Du skal bare vælge diodebroen og tyristoren i overensstemmelse med varmeelementets effekt. Det er bare det, at du ikke vil være i stand til at tænde for en kedel i lang tid med disse komponentklassificeringer.