Реле задержки времени


Реле таймер: принцип работы прибора 220В с задержкой включения, изготовление своими руками

Реле таймер — это эффективное изделие, предназначенное для обеспечения работы всех элементов системы на протяжении заданного промежутка времени после включения или отключения питания. Этот небольшой прибор способен одновременно контролировать несколько устройств, поэтому его часто используют в наиболее сложных аппаратах. Самостоятельно изготовить или купить такой механизм можно с минимальными финансовыми затратами.

Для того чтобы устройство правильно работало и выполняло все предусмотренные функции, рекомендуется подключить реле времени (220В) с задержкой включения. Перед началом его изготовления и монтажа необходимо подробно изучить устройство, принцип действия, а также преимущества и недостатки. Вся эта информация поможет выбрать максимально эффективную модель аппарата для каждой конкретной установки.

Устройство и принцип действия

Реле считаются одними из наиболее часто используемых приспособлений. Свою популярность они получили благодаря точности и эффективности работы. С их помощью можно легко контролировать напряжения различной величины, что помогает уберечь дорогостоящие устройства от поломок и сбоев в работе.

В большинстве случаев используется временное реле, состоящее из следующих элементов:

  1. Железный якорь. Он применяется для создания низкого сопротивления магнитному потоку.
  2. Проволочная катушка. Эта деталь конструкции оборачивается вокруг сердечника из железа и помогает создавать магнитное поле.
  3. Подвижная металлическая стрелка.
  4. Контакты, количество которых определяется требованиями к изделию.
  5. Шарниры с ярмом. Эти приспособления используются для крепления якоря.
  6. Жёсткая пружина. Деталь служит для удержания якоря и устанавливается так, чтобы при отсутствии электрического тока в магнитной цепи создавался воздушный зазор.

Принцип работы реле времени довольно простой. Разобраться в нюансах сможет не только опытный электрик, но и новичок, который видит изделие первый раз.

Функционирует устройство таким образом:

  1. При отсутствии электрического тока один из контактов находится в открытом положении, а другой — в закрытом. В некоторых современных моделях их количество может увеличиваться в зависимости от функций, предусмотренных производителем.
  2. Как только в цепи появляется электричество, начинается процесс генерации магнитного поля.
  3. Благодаря ему активизируется арматура и происходит перемещение подвижного контакта.
  4. После отключения питания якорь перемещается в своё первоначальное положение под действием возникающей силы. Она обеспечивается пружиной и её величина значительно меньше магнитной.
  5. При поступлении электрического тока на катушку, через неё проходит диод и энергия распадающегося магнитного поля рассеивается.

Преимущества и недостатки

Реле времени с задержкой выключения (220В), как и любое другое подобное устройство, имеет несколько важных достоинств. Поэтому оно пользуется большой популярностью и широко применяется в промышленности.

Наиболее значимыми положительными сторонами устройства являются следующие:

  • широкий диапазон регулировки временных задержек (от 0,1 секунды до 100 дней);
  • высокая точность соблюдения интервалов времени;
  • возможность функционировать как при низких, так и при высоких температурах (от -20 до +60 градусов по Цельсию);
  • наличие защиты от промышленного шума;
  • универсальность крепления (на панель или DIN-рейку);
  • возможность подключения проводников, имеющих различное сечение (от 0,4 до 4 квадратных миллиметров);
  • способность качественно выполнять свои функции при различных параметрах напряжения в сети.

Несмотря на большое количество преимуществ, у реле с задержкой времени есть и несколько недостатков. Их обязательно нужно брать во внимание перед выбором устройства и началом его использования. В противном случае можно столкнуться с различными проблемами, которые значительно затруднят работу всей системы и повлекут за собой многочисленные поломки.

К недостаткам таймеров относят:

  • необходимость максимально точной установки и настройки;
  • зависимость от наличия электрического тока в сети;
  • недолговечность конструкции;
  • сложности при проведении ремонтных и профилактических мероприятий.

Разновидности изделий

Производители временных реле предлагают потребителям большое количество разновидностей этого устройства. Все они имеют похожие характеристики, но отличаются принципом работы. Такое разнообразие позволяет выбрать оптимальный вариант, который подойдёт для определённого оборудования.

Наиболее популярные виды конструкций:

  1. Электронные. Эти реле времени применяются намного чаще других. Свою популярность они получили благодаря небольшим размерам, низкому потреблению электричества, а также наличию полезных дополнительных функций. Такие изделия способны осуществлять контроль за процессами с минимальной выдержкой (от 0,1 до 0,5 секунды). При этом они обеспечивают бесперебойную работу на протяжении нескольких недель.
  2. С пневматическим замедлением. Это механическое реле времени может обеспечить выдержку в пределах от 0,4 секунд до 3 минут. Устройство оснащено специальным пневматическим демпфером, который позволяет контролировать последовательную работу транспортёров и различных станков. Пневматические реле времени имеют компактные размеры и позволяют легко выполнять замену основных элементов. Всё это даёт возможность применять несколько таких изделий на одном аппарате.
  3. С электромагнитным замедлением. Принцип действия таких устройств основан на создании выдержки срабатывания, при постепенном увеличении основного магнитного тока. Это реле может обеспечить задержки выключения от 0,5 до 1,4 секунды, а также включения — от 7 до 11 сотых секунды. Большим недостатком такого приспособления является необходимость наличия постоянного тока.
  4. С анкерным механизмом. Такие реле используются довольно редко, так как не дают максимальной точности по времени. Их работа обеспечивается вмонтированной пружиной, которая заводится под электромагнит. На специальной шкале выставляется нужное время срабатывания контактов, которые приводят в действие анкерный механизм.
  5. Контакторные. Эти таймеры применяются только для контроля за работой электродвигателей, холодильников, аквариумов и осветительных систем. Главная их особенность — контакты, которые производятся из сплава серебра. Среди недостатков выделяется недолговечность и высокий уровень шума, создаваемого во время работы.

Изготовление реле своими руками

Чтобы получить качественное реле и немного сэкономить, необходимо самостоятельно изготовить такое устройство. Для этого не нужно тратить много времени и иметь какие-либо профессиональные знания. Новичку в этом деле достаточно обладать базовыми физическими познаниями и общим представлением о принципе работе устройства.

Выбор материалов и инструментов

Для работы над реле понадобится минимальное количество доступных материалов, которые можно купить в специализированных магазинах любого населённого пункта. Их стоимость сравнительно небольшая, что даёт возможность смастерить реле даже людям с небольшими финансовыми возможностями.

В работе понадобятся такие предметы:

  • деревянная доска подходящего размера;
  • гвозди длиной около 100 мм;
  • моток медной проволоки;
  • металлическая полоска;
  • тиристоры;
  • плоскогубцы;
  • молоток.

Пошаговая инструкция

Все самодельные временные реле изготавливаются по одному и тому же принципу. Мастеру важно придерживаться его и стараться максимально качественно выполнить каждый этап работы. Только в этом случае можно добиться желаемого результата и выполнить работу за минимально короткий промежуток времени.

Порядок действий:

  1. Берётся деревянная доска и в неё молотком аккуратно вбиваются гвозди. Делать это нужно так, чтобы они заходили в дерево только наполовину. Важно исключить какие-либо изгибы и неравномерность интервалов между двумя соседними гвоздями. Исправить допущенные ошибки можно при помощи плоскогубцев.
  2. Медная проволока медленно наматывается на длинный гвоздь. Делать это нужно по направлению снизу вверх. Как только вся ножка будет обмотана, необходимо закрепить проволоку на шапке. Важно оставить несколько миллиметров с каждого края, чтобы потом было удобно регулировать величину магнитного поля.
  3. С помощью плоскогубцев изменяется форма металлической полоски. Она сгибается так, чтобы один из краёв находился выше шапки гвоздя.
  4. Полученное изделие надёжно крепится к деревянной основе.
  5. Один из концов проволоки самостоятельно изготовленного электромагнита подключается к положительной клемме батареи, а другой — к отрицательной. В результате этих манипуляций гвоздь должен соприкоснуться с металлической полоской.
  6. Один зажим крепится к полоске из металла, а другой — к нижней части гвоздя.
  7. Устройство дополняется тиристорами, которые помогут приспособлению работать на протяжении длительного периода.
  8. Включается электромагнит и изделие подсоединяется к источнику питания.
  9. Подключённое реле времени настраивается и проверяется на работоспособность. В случае выявления каких-либо неточностей следует отключить устройство и устранить проблему.

Самостоятельно собранное временное реле идеально подойдёт для контроля работы осветительных приборов, а также включения и выключения маленьких бытовых аппаратов.

Критерии выбора покупных изделий

Если нет желания или возможности смастерить реле самостоятельно, то можно купить готовую конструкцию. Найти её можно в магазинах, специализирующихся на продаже и ремонте электроприборов. В этом случае денежные затраты будут намного больше, чем при изготовлении своими руками, но снизятся временные потери.

Основные критерии выбора:

  1. Диапазон задержки. Это основной параметр, который следует учитывать при покупке реле времени. Он определяется исходя из назначения устройства и особенностей его работы.
  2. Тип коммутируемого тока. Реле способны коммутировать как постоянный, так и переменный ток. В первом случае рекомендуется покупать устройства типа DC, а во втором — AC. В некоторых случаях оптимальным вариантом будет использование универсальных изделий, имеющих маркировку AC/DC.
  3. Степень защиты. В зависимости от места установки реле (на улице или в помещении), необходимо выбирать определённые модели. Устройства, которые будут находиться на открытом пространстве, должны иметь дополнительный защитный корпус и обладать индексом IP40. Для размещения внутри здания подойдёт изделие с индексом IP20.
  4. Максимальный коммутируемый ток. Если покупаемое приспособление будет использоваться в бытовых приборах, то специалисты советуют выбирать те модели, которые способны коммутировать нагрузку в пределах от 10 до 16 А.
  5. Возможности подключения. Большинство современных изделий можно одновременно подключить к двум элементам. Так работу реле с задержкой времени можно контролировать из 2 мест, находящихся в разных концах комнаты.
  6. Габариты. Профессионалы советуют покупать максимально компактные устройства, так как для них будет проще найти место установки.
  7. Способ монтажа. В некоторых случаях требуется контролировать и этот параметр, так как многие модели нуждаются в креплении на DIN-рейку.

Временное реле — это полезное и эффективное устройство. С его помощью можно контролировать работу всей системы и предотвращать появление каких-либо сбоев. При правильной установке и соблюдении всех рекомендаций профессионалов можно значительно увеличить срок эксплуатации оборудования и избежать большинства проблем.

220v.guru

Реле времени с задержкой выключения 220В: устройство, виды, схема для выполнения своими руками

Наиболее простым и несложным прибором, позволяющим автоматизировать различные действия, является реле времени с задержкой выключения на 220 В. Изменение рекламы на вывесках, контроль поливочных систем, включение приборов в определённое время, подача электричества, воды — всё это и многое другое возможно осуществить, используя такое несложное устройство. Современные реле несложны в настройках режимов работы и позволяют их выполнить даже людям, не разбирающимся в технике.

Назначение, виды и принцип работы

Реле времени — это прибор, предназначенный для автоматизации действий в зависимости от установленного интервала времени. Другими словами, устройство позволяет отсрочить запуск процесса на какой-то промежуток времени. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:

  • управляющая;
  • выдерживающая;
  • исполнительная.

Управляющая часть обеспечит запуск при появлении разрешающего сигнала, поступающего на элементы схемы. Выдерживающая часть переводит прибор в режим паузы, а исполнительная уже непосредственно коммутирует подключённую к выходу нагрузку.

Простое реле времени с задержкой включения 220 В предназначено для управления отсрочкой по времени, например, отключение света через пять минут после его включения. Наиболее распространёнными типами реле являются: электромеханическое, электромагнитное, программируемое.

В простых случаях применяют первые два вида реле, использующие одну настройку. Программируемый тип обладает расширенными возможностями. Основная его способность заключается в возможности создания цикличности действия и гибкости настройки. Благодаря чему такое реле является универсальным для любой сферы применения и настраивается с высокой точностью. Оно может управляться дистанционно, комплектоваться удобной системой индикации, а также использоваться в схемах вместо импульсного реле.

По способу расположения разделяются на отдельностоящие, встраиваемые и модульные. Отдельностоящие — это независимые устройства, выполняемые в отдельном корпусе с выносным устройством питания. Например, реле времени для фотопечати. Встраиваемые устройства представляю собой плату и механизм без корпуса. Они составляют единое целое с другими сложными приборами, например, таймер-программатор в микроволновой печи или накладной выключатель с выдержкой времени. Модульные приборы выпускаются с креплениями, выполненными под din-рейку, и предназначены они для расположения в щитовых шкафах.

Электромагнитный тип устройства

Используется в линии постоянного тока. Преимущество электромагнитных реле заключается в низкой цене, а недостаток — в ограниченном ресурсе работы. Основными частями, из которых состоит устройство, являются:

  • катушка;
  • магнитопровод;
  • якорь;
  • траверс;
  • пружина.

Между якорем и сердечником располагается стойкая к намагничиванию прокладка. Основное её назначение защита якоря от контакта с сердечником. Движение якоря в катушке создаётся магнитным полем в результате прохождения электрического тока по её виткам. Если прокладки не будет, то пружина не преодолеет действия остаточной намагниченности и подвижные контакты на траверсе не разомкнутся. Толщина прокладки влияет на время задержки срабатывания.

Регулировка задержки времени происходит выставлением величины натяжения пружины. Для этого в конструкции предусмотрен регулировочный винт. Выдержка времени осуществляется закорачиванием или отключением катушки реле.

При закорачивании катушки магнитное поле исчезает или достигает малой величины. После отключения подачи питания из-за замыкания катушки в контуре образуется самоиндукция, поддерживающая некоторое время значение тока. Магнитное поле, а значит и сила, удерживающая якорь, начинает постепенно уменьшаться.

Для того чтобы величина магнитного поля при отключении катушки медленно уменьшалась, применяются так называемые демпферы, образующие вторичный контур. Материалом для их изготовления служит медь или алюминий. При исчезновении магнитного поля в демпфере индуктируется ток, чем меньше его масса, тем и время выдержки меньше. Используя разные съёмные демпферы, изменяют и время задержки.

Реле с пневматической и анкерной задержкой

Главной частью этого типа является электромагнит. Он применяется как постоянного, так и переменного тока. В качестве устройства задержки используется пневмонический демпфер или часовой. Достоинство такого метода работы устройства его независимость от формы запитывающего сигнала и температуры окружающей среды. Основной элемент анкерной конструкции пружина, степенью сжатия которой управляет электромагнит. Пневматические реле разрешают регулировать время в пределах от 0,4 до двух минут с точностью десять процентов. Для анкерных устройств время паузы составляет от 7 до 20 секунд с той же точностью.

Кроме электромагнита, пневматическое реле содержит:

  • пневматический замедлитель;
  • колодку;
  • резиновую диафрагму;
  • иглу регулировки.

Электромагнит, срабатывая, опускает колодку под давлением пружины. Скорость опускания зависит от диаметра отверстия, через него воздух поступает в верхнюю часть. Изменяя скорость подачи воздуха и регулируя размер отверстия, изменяют и время задержки.

Приборы моторного типа

Устройства позволяют коммутировать мощную нагрузку. Точность работы составляет пять процентов, при этом они могут совершить более 1 тыс. циклов срабатывания. Время задержки достигает 30 минут. В конструкции применяется электродвигатель с регулируемыми оборотами. При подаче питания на двигатель происходит его запуск, через муфту вращение передаётся на диски с кулачками. Последние и воздействуют на выходные клеммы.

В зависимости от расположения кулачков происходит замыкание или размыкание контактов. Время задержки определяется начальным положением дисков. Как только питание пропадает, диски под действием возвратной пружины возвращаются в исходное состояние. Время возврата не превышает секунду.

Электронная задержка времени

Цифровые приборы наиболее функциональные и распространённые типы реле. Их достоинство в обработке сигналов цифровым способом, что позволяет получить высокую степень точности. Выпускаются такие реле времени с задержкой выключения на 12 В, 24 В, 220 В и других величин. Работа устройства не зависит от изменения величины и частоты входного сигнала. Этот типа прибора наиболее безопасен в эксплуатации, так как имеет гальваническую развязку с цепью питания.

Принцип работы основан на использовании переходных процессов в резистивно-ёмкостных и индуктивных цепях. Для формирования задержки применяются специализированные микросхемы, позволяющие программировать таймеры. Программирование таймера сводится к установке времени. Оно может быть аналоговым либо цифровым.

Управляя величиной напряжения на конденсаторе, формируется интервал времени. Он равен его значению от момента подачи сигнала на цепочку, до достижения требуемого уровня напряжения на конденсаторе. Разряд конденсатора происходит по экспоненциальной функции. Для увеличения времени задержки используется автоколебательная схема, а степень точности достигается добавлением в схему кварца. Устройство с небольшими задержками времени выполняется на основе одного цикла заряд-разряд, а с более длинными из нескольких.

Для получения напряжения требуемого для различных частей схемы, на её входе располагается преобразователь. Кроме этого, он формирует уровень опорного напряжения. Таким образом, в цифровых реле задержка времени задаётся зарядно-разрядной цепочкой и компаратором. Подсчёт числа импульсов генератора и изменение величины времени, осуществляется с помощью счётчика. Получая импульсы от генератора, счётчик проводит их подсчёт. Дешифратор анализирует состояние счётчика и формирует сигнал, пересылаемый в исполнительный блок.

Основные характеристики устройства

В специализированных торговых точках встречаются устройства задержки с различными характеристиками, выпускающиеся разными производителями. Качество продукции от именитых производителей подтверждается сертификатами и гарантируемым ими сроком работы. Из популярных компаний выделяются: Hager, Аско, Eaton, ABB, Schneider, Новатек. Независимо от типа и модели, реле времени характеризуются следующими параметрами:

  • Напряжение питания. Значение уровня сигнала необходимого для работы прибора, единица измерения вольт.
  • Максимальный ток. Величина тока, которую может пропустить через себя устройство без повреждения узлов своей схемы, измеряется в амперах.
  • Диапазон времени. Время срабатывания.
  • Расчётное напряжение. Значение величины коммутируемого сигнала и его форма.
  • Рабочая температура. Среднее значение составляет от -20 до 50 °C.
  • Функциональность. Выпускаются одноканальные устройства и многоканальные с независимым управлением.
  • Наибольшее сечение кабеля возможное для коммутации.
  • Степень защиты. Должно соответствовать значению не ниже IP 24.
  • Способ регулировки. Цифровой или аналоговый.
  • Дополнительные возможности. Устройства с реле времени могут включать в себя различные датчики. Например, при использовании датчика движения прибор среагирует на попадание объекта в его поле действия. При этом каждое движение поддерживает это освещение. Как только движение прекращает регистрироваться, свет через некоторое время выключится.
  • Способ монтажа. Могут располагаться в щитке, устанавливаться в розетку или монтироваться вместо обычного выключателя.

Для цифровых устройств выделяют ещё и период программирования. Например, электронное реле времени на 220 В программируется на неделю или сутки, что позволяет установить оптимальные настройки работы.

Подключение прибора обычно не вызывает проблем. Устройство включается в разрыв линии подходящей к нагрузке. С каждым реле временем должна идти инструкция от производителя с подробной схемой подключения и её описанием. При этом она может быть изображена и на самом корпусе прибора.

Самостоятельное изготовление

При желании можно сделать таймер включения и выключения электроприборов своими руками. Перед тем как приступить к исполнению, нужно определиться с задачами, найти схему устройства и требуемые радиодетали. Схемы существуют разной степени сложности.

Схема реле на транзисторе

Простая схема реле задержки выключения 12 В собирается на одном транзисторе, и не содержит дефицитных деталей. Эта очень простая к повторению схема. После сборки не требует настройки. Такое устройство будет работать не хуже приобретённого в магазине.

В качестве VT1 используется любой транзистор n-p-n проводимости. При подаче питания конденсатор заряжаться. При достижении на нём пороговой величины напряжения, транзистор открывается и срабатывает реле K1. Изменяя значение С1 и R2, регулируется время включения. Задержка включения в таком исполнении достигает 10 секунд. Для того чтобы при снятии питания реле оставалось замкнутым некоторое время, параллельно питанию схемы устанавливается конденсатор большой ёмкости.

Управление задержкой на микросхеме

Простая схема управления светом, вентилятором, или другой нагрузкой может быть собрана на NE555. Специализированная микросхема NE555 есть не что иное, как таймер. Выходной ток устройства 200 мА, ток потребления 203 мА. Погрешность таймера не превышает один процент и не зависит от изменения сигнала в сети 220 вольт.

Схема работает от источника постоянного напряжения. Уровень сигнала питания схемы выбирается в диапазоне от 9 до 14 Вольт. Цепочка, состоящая из резисторов R2, R4 и конденсатора C1 задаёт время задержки. Рассчитать это время можно воспользовавшись формулой t = 1.1*R2*R4*C1. После нажатия кнопки SB1 происходит замыкание контактов K1.1. Через время t они разомкнутся. Для того чтобы таймер начинал отсчёт времени не от момента нажатия на кнопку, а в момент отпускания, понадобится использовать кнопку с нормально замкнутыми контактами.

Время подстройки легко регулировать с помощью переменного резистора R2. Такую схему удобно собрать на плате, выполненной из текстолита или гетинакса. После правильной сборки и при исправных радиодеталях схема работает сразу.

chebo.pro

Что такое реле задержки включения 12в

Схемы реле задержки включения 12в на транзисторе+RC и ne555 для авто. ТОП 5 популярных транзисторов. 3 самых часто задаваемых вопроса. Мини тест. Разбирам 2 вопроса по теме.

Мини тест на 4 вопроса. Тестируем себя на знание теории

Какой ток потечет через резистор если напряжение 12В, а сопротивление 200Ом?

А) 6А;

Б)16мА;

В)0,06мА;

Укажите верное утверждение.

А) При подключении положительного потенциала к переходу p типа, а отрицательного к n типу ток будет прямо смещенным.

Б) При подключении отриц. потенциала к переходу p типа, а отрицательного к n типу ток будет прям смещенным.

Чем отличается полевой транзистор от биполярного.

А) Типом управления выходного сигнала.

Б) Количеством p-n переходов.

В) Внутренним устройством.

Схематическое изображение чего представлено на картинке ниже.

А) Источник питания.

Б) Конденсатор. Ответы на вопросы

Ответ В). Рассчитается ток по закону Ома U=R*I. Подставляем переменные и преобразуем уравнение 12В=200Ом*I; I=12В/200 Ом=0,06мА. Ответ А). При подключении + к электроду p типа, а – к n-типа произойдет прямое смещение, и ток в цепи потечет. Если наоборот – ток в цепи будет минимален. Здесь все утверждения верны!

Ответ Б). Это конденсатор поляризованный

Реле задержки включения часто в электро- и радиотехнической литературе именуется таймером или реле времени.

Электронное реле задержки – это прибор, выполняющий функцию счетчика времени. После истечения заданного интервала, аппарат производит включения/выключения устройств, контролируемых им. Благодаря возможности программировать таймер, устройство нашло широкое применение там, где требуется циклическое переключение режимов работы всех коммутируемых к реле приборов.

Определение обобщенное, и подходит для систем использующих интегральные микросхемы (ИС) по типу ne555. Существуют иные способы конструирования таймеров без использования ИС.

Использование конденсатора в паре с резистором и транзистором

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.

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:

3с=R*0,00005;

Преобразуем уравнение:

R=3c/0,00005=60 000Ом

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.

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 реле вре-ни (РВ) 12 вольт с задержкой выключения для автомобиля

Схема реле времени (РВ) 12 вольт с задержкой выключения для автомобиля

ГОСТ Р 50571.3-94 п. 412.1 требует, чтобы все токоведущие были покрыты изоляцией. П. 411.1.3.1 напоминает о том, что все электрические линии устройств в цепи должны быть отделены друг от друга.

Рассмотрим схему подключения 12 вольт с задержкой включения для автомобиля подробней. +12 берем от прикуривателя, out +12 это посаженное устройство, управление которого и происходит с помощью реле, GND – земля, IN – управление, подключается к чему-либо что будет переключать наше реле. За время задержки выключения отвечает C1 и R1. Чтобы полевик V1 закрылся напряжение на затворе должно отсутствовать. R1 подтянутый к земле позаботится от этом. R1 также выполняет ф-цию регулятора напряжение на затворе V1.

По формуле T=RC рассчитаются требуемые номиналы R1 и C1. Для более точного расчета необходимо учитывать также сопротивления затвор-исток и ток отпускания реле. Поэтому найти номиналы элементов проще методом подбора, нежели расчетами по формулам. По опытами, на 10 секунд задержки хватает кондера на 5мкФ и резистора 1МОм

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.

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

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.

Схема реле задерж. на ne555 выключения 24в без трансформатора

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.

Задержка включения реле 5В после подачи питания на ардуино

Включения реле 5В после подачи питания на ардуино

Чтобы сделать реле времени на ардуино нам понадобится:

  • Модуль Arduino uno – 1000-1200 рублей;
  • 1 кнопка – 5 рублей;
  • Реле 5в Arduino PIC ARM – в Китае стоит 100-200 рублей;
  • Блок питания 5В – стоят копейки, пригодится даже компьютерный ATX БП или БП зарядного мобильного телефона, если правильно запитать;
  • Подстроечный резистор;

Видеоролик. Как сделать реле времени 5В на ардуино

Посмотрите приложенный выше видеоролик, где автор подробно объяснит, как подключить и запрограммировать ардуино для реле времени. Добавим, что временем задержки регулирует подстроечный резистор.

Использование и подключение реле времени

Что еще важно знать. 2 интересных факта

3Т=RC

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!

ТОП 5 транзисторов для схем с задержкой вкл/выкл реле 12В

Наименование Класс Корпус Цена
2SK1018 Мосфет N-канальный TO-3P 400 рублей
2N2222 Биполярный NPN TO-92 10-15 рублей
KT973A Биполярный PNP TO-126 25-30 рублей
КТ816Б Биполярный PNP КТ-27 15 рублей
IRF620 Мосфет N-канальный TO-220 30-40 рублей

Как избежать 3 ошибок при подборе и установке транзистора

При подборе транзистора биполярного следует обращать внимания на параметр h31. h31 – это коэффициент усиления тока коллектора по отношению к току базы. Если величина этого параметра у транзистора 30, то аналог подбирать следует такой, чтобы номинал h31 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.

elektro220v.ru

Простое реле времени с задержкой включения

Здравствуйте уважаемые читатели сайта sesaga.ru. Совсем недавно возникла необходимость в реле времени с задержкой включения, через которое планировалось питать вытяжные вентиляторы в туалете и ванной комнате. Идея заключалась в том, чтобы зря не гонять вентиляторы если находишься в указанных помещениях менее минуты: здесь и экономия электроэнергии и меньший износ деталей вентилятора.

Покупать реле выходило дороговато, а в интернете схему с нужными параметрами не нашел. Поэтому пришлось заняться разработкой схемы реле времени самостоятельно, после чего на свет родилась вот такая простенькая конструкция. Причем такое реле может собрать любой начинающий радиолюбитель всего за один день.

Внимание! Эта конструкция имеет бестрансформаторное питание от сети переменного тока. Собирая ее, обращайте особое внимание на соблюдение техники безопасности при работе с электроустановками.

1. Принципиальная схема реле времени с задержкой включения.

Реле времени содержит 12 деталей и состоит из двух частей: узла питания и узла реле времени.

Узел реле времени собран на интегральном таймере DA1 и реле KL1. Если узел питания убрать, то узел реле времени можно использовать для включения нагрузки на напряжение питания 12 Вольт, например, включение магнитолы, света или подсветки в салоне автомобиля.

Устройство работает так: при включении выключателя SA1 запускается счетчик таймера DA1 и с этого момента начинается отчет времени задержки, по истечении которого на выходе таймера DA1 формируется сигнал, включающий реле KL1, которое своими контактами KL1.1 включает вытяжной вентилятор.

Узел питания собран по бестрансформаторной схеме с гасящим конденсатором С3. Резистор R2 служит для ускорения процесса разрядки конденсатора С3 при выключении устройства. Напряжение после конденсатора С3 выпрямляется диодами VD4 и VD5 и стабилизируется стабилитроном VD3. Конденсатором С2 сглаживаются пульсации выходного напряжения, которое составляет 12 Вольт.

На интегральном таймере NE555 (отечественный аналог КР1006ВИ1) собран узел задержки включения реле. Узел задержки представляет схему одновибратора, управляемого по цепи питания.

В момент подачи питания таймер DA1 начинает отчет времени, по истечении которого на выходе (вывод №3) формируется положительный импульс выходного напряжения, включающий реле KL1, которое замыканием своих контактов KL1.1 подает питание на вытяжной вентилятор.

За счет того, что таймер NE555 обеспечивает на выходе ток нагрузки до 200mA, не пришлось устанавливать транзистор для управления выходным реле KL1.

Время задержки включения реле задается емкостью электролитического конденсатора С1 и величиной сопротивления резистора R1. При указных номиналах этих деталей на принципиальной схеме время задержки составляет 70 секунд.

Диод VD1 устраняет влияние возможных выбросов напряжения питания таймера в течение отчета времени задержки, а диод VD2 служит для надежного срабатывания реле KL1. Время задержки в секундах рассчитывается по формуле: Т = 1,1*R1*C1.

2. Конструкция и детали.

Все детали реле времени размещены на печатной плате размерами 84х29 мм, которая вмонтирована в корпус вентилятора.

Печатная плата рассчитана на установку постоянных резисторов типа МЛТ или на аналогичные импортные. Времязадающий резистор R1 составлен из резисторов 1МОм и 510 кОм мощностью по 0,125 Вт и включенных последовательно. Резистор R2 мощностью 0,5 Вт и сопротивлением 470 кОм.

Постоянный конденсатор С3 может быть емкостью от 0,68 до 1,0 микрофарад и напряжением не менее 400В. Времязадающий электролитический конденсатор С1 емкостью 47 микрофарад и напряжением 15В, а С2 емкостью 220 микрофарад и напряжением не менее 25 Вольт.

В конструкции использованы импортные диоды типа 1N4007. Можно устанавливать любые выпрямительные диоды, рассчитанные на ток 1 Ампер и напряжение не менее 300 Вольт. Стабилитрон VD3 с напряжением стабилизации 12 В. Обмотка реле KL1 на напряжение 12 В, а контакты KL1.1 должны коммутировать напряжение 220 В.

При исправных деталях и правильном монтаже реле времени начинает работать сразу и в налаживании не нуждается. Реле подключается параллельно лампе туалета или ванной комнаты в точках 1 и 2, указанных на схеме. Чтобы в процессе налаживания схемы не ждать полторы минуты, уменьшите сопротивление резистора R1 до 100 кОм.

Вы можете сделать свой чертеж печатной платы, используя материал этого видеоролика, в котором показан процесс, начиная от компоновки деталей на плате и заканчивая рисованием дорожек. Посмотрев этот видеоролик, Вы сможете составить чертеж печатной платы практически для любой конструкции такой сложности.

В этом ролике показан процесс подготовки печатной платы: сверление отверстий, нанесение рисунка дорожек, травление дорожек. Далее идет распайка деталей на плату и монтаж реле времени в корпус вытяжного вентилятора.

Как Вы уже поняли, это реле времени с задержкой включения универсально, и поэтому его можно приспособить под любые нужды. Также можно ознакомиться со схемой и конструкцией реле времени с задержкой выключения, материал которой для публикации на странице сайте предоставил один из читателей.

Удачи!

Литература: Коломбет Е. А. Таймеры. 1983г.

sesaga.ru


Смотрите также