Новости
332 0

Принцип работы и подключения реле таймера задержки времени

В этой статье мы рассмотрим различные варианты схем реле задержки времени с напряжением питания 220 Вольт. Принцип работы такого устройства в том, что при появлении стартового события: нажатие кнопки или включение в питающую сеть, устройство подключает нагрузку к сети.

По прошествии заданного времени происходит выключение нагрузки и больше она не включается, вплоть до наступления следующего стартового события.

Существует множество различных схемотехнических решений для таких реле времени выключения на 220 Вольт. Разберем в начале какие варианты возможны.

Во-первых, они делятся на:

  • с гальванической развязкой;
  • без гальванической развязки.

Первые более безопасные и дорогостоящие; вторые — менее безопасные, но дешевые.

Читайте также: Как сделать антенну из пивных банок для приема цифрового телевидения своими руками

Во-вторых по типу выходного элемента, коммутирующего нагрузку:

  • реле («сухой контакт» — переключающий, включающий, отключающий или группа контактов);
  • симистор;
  • тиристор.

Первый вариант — наименее чувствителен к типу подключаемой нагрузки и устойчив к токовым всплескам; симистор — менее надежен и чувствителен к индуктивной нагрузке; а тиристор не может коммутировать синусоидальное напряжение 220В, поэтому как правило управляет только полуволной. С помощью тиристора можно управлять нагрузкой, нечувствительной к форме питающего напряжения.

Также можно разделить виды схемотехнических решений на:

  • постоянное время выдержки;
  • настраиваемое время выдержки (таймер).

Далее мы рассмотрим 2 варианта схемы реле: очень простой вариант или более сложный, но профессионального уровня.

Несколько слов о разновидностях

Электронные таймеры для установки задержки включения и отключения используются в микроволновках, стиральных машинах, системах обогрева, для обустройства умного дома и т.д. Принцип действия реле времени основывается на установке временного интервала для задержки в работе электрической сети. На практике такое устройство может иметь различный способ замедления:

  • электромагнитное;

Рис. 1: электромагнитные реле времени

  • пневматическое;
  • с часовым механизмом;

Рис. 2. С часовым механизмом

  • моторные;
  • электронные.

Из-за сложности настройки и дефицита определенных элементов далеко не все реле времени можно собрать своими руками. Наиболее простым вариантом для изготовления и рассмотрения являются электронные модели, так как достать комплектующие для них сегодня можно как из старого оборудования, так и с любого магазина радиодеталей.

Электромеханические реле и другие варианты доступны в случае наличия специфических комплектующих, которые далеко не всегда можно найти в свободной продаже.

Принцип работы и области применения

В основу работу автотаймеров положен принцип замыкания и размыкания электрической сети, исходя из установленных параметров. После нажатия кнопки включается техника либо освещение и начинается обратный отсчет времени в контроллере. По истечении установленного периода срабатывает реле времени, прекращается подача тока и техника отключается.

Механизм приведения в действие приборов различный, но в любом реле после истечения установленного периода отключается рабочий механизм.

Временные реле используют:

  • в стиральных машинах;
  • в кухонных устройствах – микроволновках, духовках, печах;
  • в системах вентиляции и полива;
  • в осветительных приборах.

Активно используется таймер для контактной сварки в быту, на производстве, в некоторых школах (звонки на уроки и перемены).

Читайте также: Монтаж электрооборудования: замена, ремонт, установка

Что понадобится для изготовления?

В зависимости от выбранной модели процесс может оказаться как простым, так довольно трудоемким. Поэтому всем необходимым лучше запастись заранее, чтобы не останавливаться на половине проделанной работы.

Для сборки реле времени вам понадобится:

  • набор радиодеталей – в каждом конкретном примере самодельного реле их перечень будет отличаться, но основная номенклатура останется неизменной (резисторы, конденсаторы, транзисторы, микросхемы, промежуточные реле или переключатели, блоки питания или понижающие трансформаторы, катушки и т.д.);
  • основание для набора элементов – печатная плата, диэлектрическая поверхность или каркас, также выбираются исходя из местных условий;

Рис. 3. Печатная плата

  • паяльник, припой и другие приспособления для соединения элементов цепи.
  • корпус – для защиты элементов реле от различных механический воздействий, попадания пыли, влаги и засорителей;
  • блок управления или программирования – если вы планируете сделать регулируемую задержку.

В некоторых ситуациях вышеперечисленные части можно позаимствовать из старых электронных приборов, если он вам подходят, в противном случае их нужно приобрести. С конкретным перечнем вы сможете определиться после того, как выберете конкретную модель, которую хотите изготовить.

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.

Создаем реле времени на 12 и 220 Вольт

В зависимости от величины питающего напряжения, к которому подключается нагрузка, определяется и уровень потенциала, под которым будут находиться элементы реле времени. На практике для создания временных задержек применяются как работающие от сети 220В, так и от безопасного низкого 12В.

Первый вариант считается более простым, поскольку работа осуществляется напрямую от сети. Также схема на 220 В актуальна для питания особо мощной нагрузки – двигателей или бытовых приборов.

Многофункциональные устройства

Выпускаемые отечественной промышленностью многофункциональные реле времени отличаются расширенным диапазоном опций, что означает наличие следующих возможностей:

  • Изделия способны работать по графику, заданному программой на год, месяц или неделю.
  • Могут обслуживать от одного до 4-х коммутируемых каналов.
  • Оснащаются шестью входными контрольными модулями.

Самостоятельно копировать многофункциональные устройства не имеет смысла. Их следует рассматривать как образцы для углубленного изучения возможностей современных моделей реле времени.

Идея 1. На диодах

Рассмотрим вариант простейшего логического элемента для работы в цепи 220В.

Рис. 4. Схема реле времени на 220В

Здесь включение происходит при нажатии кнопки S1, после чего напряжение подается на диодный мост. С моста потенциал переходит на времязадающий элемент, состоящий из резисторов и конденсатора. В процессе накоплении заряда тиристор VS1 откроется, и ток протечет через лампу освещения L1. Когда емкость конденсатора полностью зарядится, тиристор перейдет в закрытое состояние, после чего срабатывает реле и лампа гореть перестанет.

Максимальную выдержку здесь можно установить в несколько десятков секунд, так как ее величина будет задаваться сопротивлением резистора и емкостью. Существенным недостатком является то, что эта схема несет угрозу человеческой жизни при поражении электротоком. Поэтому далее рассмотрим пример изготовления реле времени на 12В.

Как работает электронный таймер

В отличие от самых первых таймеров с часовым механизмом, современные реле времени действуют гораздо быстрее и эффективнее. Многие из них сделаны на основе микроконтроллеров (МК), способных выполнять миллионы операций в секунду.

Читайте также: Как подключить светодиодную лампу с тремя проводами

Для включения и отключения такая скорость не нужна, поэтому микроконтроллеры были соединены с таймерами, способными подсчитывать импульсы, возникающие внутри МК. Таким образом, центральный процессор выполняет свою основную программу, а таймер обеспечивает своевременные действия в определенные промежутки времени. Понимание принципа действия этих устройств понадобится даже при изготовление простого емкостное реле времени своими руками.

Принцип работы реле времени:

  • После команды запуска таймер начинает считать с нуля.
  • Под действием каждого импульса, содержимое счетчика увеличивается на единицу и постепенно приобретает максимальное значение.
  • Далее происходит обнуление содержимого счетчика, поскольку он становится «переполненным». В этот момент как раз и заканчивается выдержка времени.

Такая простейшая конструкция позволяет получить максимальную выдержку в пределах 255 микросекунд. Однако в большинстве устройств требуются секунды, минуты и даже часы, в связи с чем и возникает вопрос, как создать требуемые временные промежутки.

Выход из этого положения довольно простой. Когда таймер переполняется, это событие приводит к прерыванию действия основной программы. Далее происходит переход процессора к соответствующей подпрограмме, складывающей из небольших выдержек любой промежуток времени, который требуется в настоящий момент. Данная подпрограмма, обслуживающая прерывание, очень короткая, состоящая не более чем из нескольких десятков команд. По окончании ее действия, все функции возвращаются в основную программу, продолжающую работать с того же места.

Обычное повторение команд происходит не механически, а под руководством специальной команды, резервирующей память и создающей короткие временные выдержки.

Идея 2. На транзисторах

Принцип действия такого реле времени основывается на использовании полупроводниковых приборов для задачи временного промежутка. На практике могут использоваться схемы как с одним транзистором, так и с большим числом. Наиболее актуальные для самостоятельного изготовления реле времени на двух транзисторах – они характеризуются лучшей стабильностью и управляемостью.

Пример такого электронного устройства приведен на рисунке ниже:

Рис. 5. На транзисторах

Для ее практической реализации вам понадобится обзавестись следующими элементами:

  • резисторами – одним на 100 кОм и тремя на 1 кОм;
  • двумя транзисторами КТ3102Б или идентичными;
  • конденсатором для создания задержки выключения/включения;
  • кнопка для запуска реле времени;
  • промежуточное реле или коммутатор;
  • светодиод для сигнализации состояния;
  • печатная плата для сборки всех деталей.

Принцип работы такого реле времени заключается в подаче напряжения 12 В на емкостной элемент C1. После чего происходит зарядка конденсатора до определенного потенциала, величины которого будет достаточно для открытия транзистора VT1.

Ток заряда для емкостного элемента определяется сопротивлением ветви C1 – R1 – чем больше сопротивление, тем меньше ток, а время накопления заряда больше. Соответственно, для повышения или уменьшения времени включения или выключения нагрузки можно использовать переменный резистор для R1.

Рис. 6. Установить переменный резистор

После разряда емкости на базу транзистора VT1 поступит сигнал открытия, и электрический ток начнет протекать через эмиттер и коллектор, резисторы R2 и R3. Эти номиналы резисторов подбираются для открытия второго транзистора VT2, работающего в режиме электронного ключа на включение основной нагрузки.

Открытый VT2 подает напряжение на обмотку реле K1, сердечник в нем притягивается и производит операции с нагрузкой. Одна из пар контактов электромагнитного реле воздействует своими контактами на цепь питания светодиода, сигнализирующего о состоянии устройства.

Кнопка SB1 в цепи позволяет обнулить заряд конденсатора – это обязательная процедура пере каждым последующим пуском, что составляет определенные трудности, которые решаются установкой микросхем.

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.

Идея 3. На базе микросхем

Это более сложный вариант, чем с использованием транзисторов, но цифровое реле не требует нажатия кнопки для начала нового цикла, они более устойчивы. Циклическое реле позволяет выполнять несколько операций в автоматическом режиме, за счет наличия микросхемы существует источник внутреннего опорного питания, можно значительно увеличить пределы задержки времени.

Рис. 7. На базе микросхемы КР512ПС10

Посмотрите на рисунок, приведенная здесь схема рассчитана на работу в цепи 220 В. Для ее реализации вам понадобятся резисторы разного номинала, указанные на схеме, диодный мост, пара транзисторов, полупроводниковые элементы, конденсаторы, промежуточное реле, микросхема.

Ее принцип действия идентичен с описанным ранее вариантом на двух транзисторах с той разницей, что в цепи управления временной задержкой появляется микросхема. С помощью которой заряд конденсатора может накапливаться в десятки раз дольше, соответственно, получается возможность увеличения времени задержки.

Процесс сборки не представляет особых трудностей для опытных радиолюбителей, имеющих навыки пайки и чтения схем. Однако для новичков такое реле времени может представлять определенную сложность, поэтому им следует внимательно относиться к процессу.

Схемы различных самоделок

Все предлагаемые варианты изготовления своими руками реле времени построены на принципе запуска установленной выдержки. Сначала запускается таймер с заданным временным интервалом и обратным отсчетом.

Читайте также: Реле давления РДМ 5 – регулировка и инструкция к применению

Подключенное к нему внешнее устройство начинает работать – включается электродвигатель или свет. А затем, по достижении нуля, реле выдает сигнал на отключение этой нагрузки или перекрывает ток.

Вариант #1: самый простой на транзисторах

Схемы на базе транзисторного исполнения – наиболее легкие в реализации. Простейшая из них включает в себя всего восемь элементов. Для их соединения даже не потребуется плата, все можно спаять без нее. Подобное реле часто делают, чтобы подключить через него освещение. Нажал кнопку – и свет горит в течение пары минут, а потом сам отключается.

Для питания этой схемы требуются батарейки на 9 или аккумуляторы на 12 Вольт, также такое реле можно запитать от переменных 220 В посредством преобразователя на постоянные 12 В (+)

Чтобы собрать это самодельное реле времени, потребуется:

  • пара резисторов (100 Ом и 2,2 мОм);
  • биполярный транзистор КТ937А (либо аналог);
  • реле переключения нагрузки;
  • переменный резистор на 820 Ом (для регулировки временного интервала);
  • конденсатор на 3300 мкФ и 25 В;
  • выпрямительный диод КД105Б;
  • переключатель для запуска отсчета.

Задержка времени в этом реле-таймере происходит за счет зарядки конденсатора до уровня питания ключа транзистора. Пока C1 заряжается до 9–12 В ключ в VT1 остается открытым. Внешняя нагрузка запитана (свет горит).

Через некоторое время, которое зависит от выставленного значения на R1, происходит закрытие транзистора VT1. Реле K1 в итоге обесточивается, а нагрузка отключается от напряжения.

Время заряда конденсатора C1 определяется произведением его емкости на общее сопротивление цепи зарядки (R1 и R2). Причем первое из этих сопротивлений фиксировано, а второе регулируемо для задания конкретного интервала.

Временные параметры для собранного реле подбираются опытным путем выставлением различных значений на R1. Чтобы впоследствии легче было выполнять уставку нужного времени, на корпусе следует сделать разметку с поминутным позиционированием.

Указать формулу расчета выдаваемых задержек для такой схемы проблематично. Многое зависит от параметров конкретного транзистора и остальных элементов.

Приведение реле в исходное положение производится обратным переключением S1. Конденсатор замыкается на R2 и разряжается. После повторного включения S1 цикл запускается заново.

Один транзистор можно заменить цепью из пары аналогичных, что только повысит стабильность работы собираемого реле времени (+)

В схеме с двумя транзисторами первый участвует в регулировке и управлении временной паузой. А второй – это электронный ключ для включения и отключения питания у внешней нагрузки.

В варианте со сдвоенной схемой один из ключей Б1 “запускает таймер” и включает нагрузку, а второй Б2 отключает ее (+)

Самое сложное в данной модификации – это точно подобрать сопротивление R3. Оно должно быть таким, чтобы реле замыкалось исключительно при подачи сигнала с Б2. При этом обратное включение нагрузки обязано происходить только при срабатывании Б1. Подбирать его придется экспериментально.

Чтобы повысить интервал задержки реле времени, КТ937А можно заменить полевым транзистором с изолированным затвором (например, 2N7000) (+)

У этого типа транзисторов ток затвора очень мал. Если обмотку сопротивления в управляющем реле-ключе подобрать большую (в десятки Ом и МОм), то интервал отключения можно увеличить до нескольких часов. Причем большую часть времени реле-таймер практически не потребляет энергии.

Активный режим в нем начинается на последней трети данного интервала. Если РВ подключить через обычную батарейку, то прослужит она очень долго.

Вариант #2: на базе микросхем

У транзисторных схем есть два основных минуса. Для них сложно рассчитать время задержки и перед очередным пуском требуется разряжать конденсатор. Использование микросхем нивелирует эти недостатки, но усложняет устройство.

Однако при наличии даже минимальных навыков и познаний в электротехнике сделать своими руками подобное реле времени также не составит труда.

Если задержка требуется в интервале от десяти минут до часа, то транзистор лучше всего заменить микросхемой серии TL431 (+)

Порог открытия у TL431 более стабильный за счет наличия внутри источника опорного напряжения. Плюс для ее переключения вольтаж требуется гораздо больший. На максимуме, за счет увеличения значения R2, его можно поднять до 30 В.

Конденсатор до таких значений будет заряжаться долго. К тому же подключения C1 на сопротивление для разрядки в этом случае происходит автоматически. Дополнительно нажимать на SB1 здесь не нужно.

Еще один вариант – это применение «интегрального таймера» NE555. В этом случае задержка также определяется параметрами двух сопротивлений (R2 и R4) и конденсатора (C1).

“Выключение” реле происходит за счет переключения опять же транзистора. Только его закрытие здесь выполняется по сигналу с выхода микросхемы, когда она отсчитает нужные секунды.

“Таймер” на основе микросхемы NE555 во многом повторяет классический вариант на одном транзисторе, но интервал задержек здесь выставляется более точный (от 1 секунды до нескольких минут и часов) (+)

Ложных срабатываний при использовании микросхем выходит гораздо меньше, нежели при применении транзисторов. Токи в этом случае контролируются жестче, транзистор открывается и закрывается именно тогда, когда требуется.

Еще один классический микросхемный вариант реле времени основан на базе КР512ПС10. В этом случае при включении питания цепь R1C1 подает на вход микросхемы импульс сброса, после чего в ней запускается внутренний генератор. Частоту отключения (коэффициент деления) последнего задает регулирующая цепь R2C2.

Количество подсчитываемых импульсов определяется коммутацией пяти выводов M01–M05 в различных комбинациях. Время задержки можно выставить от 3 секунд до 30 часов.

После отсчета указанного числа импульсов на выходе микросхемы Q1 устанавливается высокий уровень, открывающий VT1. В результате срабатывает реле K1 и включает либо выключает нагрузку.

Схема сборки реле времени с помощью микросхемы КР512ПС10 не отличается сложностью, сброс в исходное состояние в таком РВ происходит автоматически при достижении заданных параметров за счет соединения лапок 10 (END) и 3 (ST) (+)

Существуют еще более сложные схемы реле времени на базе микроконтроллеров. Однако для самостоятельной сборки они мало подходят. Здесь сказываются сложности как с пайкой, так и с программированием. Вариаций с транзисторами и простейшими микросхемами для бытового применения вполне хватает в подавляющем большинстве случаев.

Вариант #3: под питание на выходе 220 В

Все вышеописанные схемы рассчитаны на 12-вольтовое выходное напряжение. Чтобы подключить к собранному на их основе реле времени мощную нагрузку, необходимо на выходе устанавливать магнитный пускатель. Для управления электродвигателями или иной сложной электротехникой с повышенной мощностью так и придется делать.

Однако для регулировки бытового освещения можно собрать реле на базе диодного моста и тиристора. При этом подключать через такой таймер что-либо иное не рекомендуется. Тиристор пропускает сквозь себя только положительную часть синусоиды переменных 220 Вольт.

Для лампочки накаливания, вентилятора или ТЭНа это не страшно, а другое электрооборудование подобного может не выдержать и сгореть.

Схема реле времени с тиристором на выходе и диодным мостом на входе рассчитана на работу в сетях 220 В, но имеет ряд ограничений по типу подключаемой нагрузки (+)

Для сборки подобного таймера для лампочки необходимы:

  • сопротивления постоянные на 4,3 МОм (R1) и 200 Ом (R2) плюс регулируемое на 1,5 кОм(R3);
  • четыре диода с максимальным током выше 1 А и обратным напряжением от 400 В;
  • конденсатор на 0,47 мкФ;
  • тиристор ВТ151 или аналогичный;
  • выключатель.

Функционирует это реле-таймер по общей схеме для подобных устройств, с постепенной зарядкой конденсатора. При смыкании на S1 контактов С1 начинает заряжаться.

В течение этого процесса тиристор VS1 остается открытым. В итоге на нагрузку L1 поступает сетевое напряжение 220 В. После завершения зарядки С1 тиристор закрывается и отсекает ток, выключая лампу.

Регулировка задержки производится выставлением значения на R3 и подбором емкости конденсатора. При этом надо помнить, что любое прикосновение к оголенным ножкам всех использованных элементов грозит поражением током. Они все находятся под напряжение 220 В.

Если нет желания экспериментировать и самостоятельно заниматься сборкой реле времени, можно подобрать готовые варианты выключателей и розеток с таймером.

Читайте также: Принцип работы и схема подключения твердотельного реле

Подробнее о таких устройствах написано в статьях:

  1. Выключатель с таймером отключения: как работает и какой вид лучше выбрать
  2. Розетка с таймером: виды, принцип работы + особенности установки

Идея 4. На базе таймера NE555

Этот вариант также относится к электронным реле, в котором задержка времени устанавливается при помощи популярного таймера NE555. С его помощью вы сможете собрать таймер, который оперирует коммутационными процессами, как на включение, так и на отключение.

Рис. 8. На базе таймера NE555

Как видите на схеме, таймер выполняет роль управляющего ключа, разрешающего выдачу электрического сигнала либо напрямую к прибору, либо через оперирующий орган – катушку реле. Когда времязадающая цепочка из двух резисторов и конденсатора достигнет насыщения, таймер выдаст на выход реле времени управляющий сигнал, который притянет к катушке прибора сердечник и замкнет контакты. К выходной катушке параллельно подключается светодиод, сигнализирующий о состоянии реле.

Практическая реализация этой схемы также требует определенных навыков и знаний в пайке радиодеталей и изготовлении печатных плат.

Следует отметить, что таймер и микросхема хоть и дают более устойчивую работу, но не могут похвастаться способностью к программированию. Современные цикличные таймеры на микроконтроллерах представляют неограниченные функции в формировании логики работы, но собрать их в домашних условиях достаточно сложно.

Виды реле

Наиболее популярны электронные механизмы включения техники. Но не менее эффективны пневматические и часовые таймеры (то есть механические).

Основу пневматов составляет демпферное устройство. Расширением или сужением трубы, подающей воздух, регулируется время срабатывания. Коррекция диаметра трубки проводится винтом. Механизм простой и его легко собрать самостоятельно из доступных материалов. Недостаток – есть задержки времени. Такой прибор устанавливают на оборудовании, где контроль времени не требует особой точности.

Что еще важно знать. 2 интересных факта

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!

Рабочие функции

Примерами таких работ могут служить точечная сварка, спайка металлических изделий, закаливание железа токами высокой частоты, процессы электрохимического и термического характера. Принципиальная схема устройства, называющегося «задержка включения реле 12в» выглядит следующим образом:

Реле времени 12в с задержкой включения выполняет следующие задачи:

  • Выключение выполняется после того, как подается питающее напряжение, и осуществляется при наличии возможности переподключения контактных элементов;
  • Задерживается срабатывание установки;
  • Организуется цикличность этапа работы с задержкой включения. В подобных ситуациях работа прибора организована после включения или выключения в разное время и до момента прерывания подачи энергии;
  • Рабочий этап с придерживанием срабатывания, в котором отчет работы устройства подразумевается с мгновения задержки запитки аппарата на промежуток с последующим циклом срабатывания и до полного обесточивания.

Контактные элементы электрореле выдерживают от восьми до десяти Ампер и рассчитаны на мощность более 250 Вт, на которую определено освещение с энергосберегающим эффектом и не более 2кВт работающего обогревательного устройства. Электронное временное реле способное выдерживать нагрузку от 0,5 киловаттного двигателя, приводит в работу контакторные катушки на 325 ВА, удерживает в рабочем состоянии безиндуктивные постоянные токи.

Для создания бесперебойного функционирования реле и повышения ресурса большинство схем реле комплектуются трансформаторными элементами для питания:

Что еще важно знать. 2 интересных факта

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!

Схема реле вре-ни (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

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

НаименованиеКлассКорпусЦена
2SK1018Мосфет N-канальныйTO-3P400 рублей
2N2222Биполярный NPNTO-9210-15 рублей
KT973AБиполярный PNPTO-12625-30 рублей
КТ816ББиполярный PNPКТ-2715 рублей
IRF620Мосфет N-канальныйTO-22030-40 рублей

*Диаграммы функционирования

Задержка включения Формирование импульса Задержка отключения после снятия питания Скользящий контакт с выдержкой времени после подачи питания Контакт мгновенного действия Скользящий контакт с выдержкой времени после снятия питания

Циклическое с импульса

Меандр с импульса

Циклическое с паузы Меандр с паузы Переключатель «Звезда-Треугольник» Формирование импульса по спаду управляющего сигнала Формирование импульса в зависимости от управляющего сигнала Запуск реле по фронту и формирование импульса по спаду управляющего сигнала Задержка включения по фронту управляющего сигнала Задержка включения по спаду управляющего сигнала Формирование импульса вне зависимости от управляющего сигнала Циклическое с паузы с остановом Циклическое с импульса с остановом Меандр с импульса с запуском от управляющего сигнала Меандр с паузы с запуском от управляющего сигнала Циклическое двухканальное с остановом Включение после отсчета установленного числа импульсов (по спаду) Счетчик-делитель (вкл. по спаду N-го и выкл. по спаду следующего импульса) Счетчик-делитель (вкл. по фронту N-го и выкл. по фронту следующего импульса) Счетчик-делитель (вкл. по спаду 1-го и выкл. по спаду N-го импульса) Счетчик-делитель (вкл. по фронту 1-го и выкл. по фронту N-го импульса) Выключение после отсчета установленного числа импульсов Включение после отсчета установленного числа импульсов Контроль периода следования импульсов (выкл. по спаду, вкл. при превышении заданного периода) Контроль периода следования импульсов (вкл. по фронту, выкл. при превышении заданного периода) Формирование импульса при подаче питания Формирование импульса после снятия питания

Реле времени – устройство, предназначенное для обеспечения определенной последовательности работы элементов электрической схемы. Например, такое устройство применяется в случаях, когда необходимо автоматически выполнить какое-то действие не сразу после появления управляющего сигнала, а через установленный промежуток.

На сегодняшний день существует несколько видов таких устройств:

  • Электронные реле времени являются наиболее распространенным типом. Устройства этого типа обеспечивают выдержки времени от долей секунд до тысяч часов, позволяют организовывать разнообразные программы функционирования, имеют малые габариты и энергопотребление.
  • Реле времени с электромагнитным замедлением используются только при постоянном токе. Помимо основной обмотки они имеют дополнительную короткозамкнутую обмотку, состоящую из медной гильзы. Принцип работы реле времени с электромагнитным замедлением прост. При нарастании основного магнитного потока, в дополнительной обмотке создается дополнительный поток, который препятствует нарастанию основного, что и обеспечивает задержку срабатывания устройства. Устройство, основанное на таком принципе, обеспечивает выдержку при включении от 0.07 с до 0.11 с, а при отключении от 0.5 с до 1.4 с.
  • Реле времени с пневматическим замедлением обеспечивает выдержку от 0.4 до 180с, имеет специальный механизм – пневматический демпфер. Для того, чтобы отрегулировать его выдержку, изменяют сечение отверстия для забора воздуха.
  • Реле времени с часовым или анкерным механизмом работает за счет пружины, заводящейся под электромагнит. Контакты устройства срабатывают только после того, как анкерный механизм отсчитает период, выставленный на шкале.
  • Моторные реле времени предназначены для отсчета периода от 10 секунд до нескольких часов. Такие устройства состоят из синхронного двигателя, редуктора, электромагнита для сцепления и расцепления двигателя с редуктором и контактов.

Реле времени позволяют значительно сэкономить на электроэнергии, ведь они позволяют включать свет и автоматически выключать его через несколько минут или секунд. Очень удобно использовать такие устройства в системах освещения подъездов, холлов общественных зданий и т.п. Наша компания имеет собственную производственную линию, поэтому любые электротехнические устройства мы можем изготовить для вас на заказ. Реле времени любого типа и другое низковольтное оборудование вы найдете на нашем сайте.

Добавить комментарий