Активизировать и отключать бытовую технику можно без присутствия и участия пользователя. Большинство выпускаемых в наши дни моделей оснащено реле времени для автоматического запуска/остановки.

Что делать, если точно так же хочется управлять устаревшим оборудованием? Запастись терпением, нашими советами и сделать реле времени своими руками – поверьте, этой самоделке найдется применение в хозяйстве.

Мы готовы помочь вам осуществить интересную задумку и попробовать свои силы на пути самостоятельного электротехника. Для вас мы нашли и систематизировали все ценные сведения о вариантах и способах изготовления реле. Использование представленной информации гарантирует простоту сборки и отличную работу прибора.

В предложенной к изучению статье подробно разобраны опробованные на практике самодельные варианты устройства. Сведения опираются на опыт увлеченных электротехникой мастеров и требования нормативов.

Человек всегда стремился облегчить себе жизнь, внедряя в обиход разные приспособления. С появлением техники на базе электродвигателя встал вопрос об оснащении ее таймером, который управлял бы этим оборудованием автоматически.

Включил на заданное время – и можно идти заниматься другими делами. Агрегат по истечении установленного периода сам отключится. Вот для такой автоматизации и потребовалось реле с функцией автотаймера.

Классический пример рассматриваемого устройства – это в реле в старой стиральной машинке советского образца. На ее корпусе имелась ручка с несколькими делениями. Выставил нужный режим, и барабан крутится в течение 5–10 минут, пока часики внутри не дойдут до нуля.

Электромагнитное реле времени небольшое по габаритам, потребляет мало электроэнергии, не имеет ломающихся подвижных частей и долговечно

Сегодня устанавливают в различную технику:

  • микроволновки, печи и иную бытовую технику;
  • вытяжные вентиляторы;
  • системы автополива;
  • автоматику управления освещением.

В большинстве случаев прибор делают на основе микроконтроллера, который одновременно и управляет всеми остальными режимами работы автоматизированной техники. Производителю так дешевле. Не надо тратиться на несколько отдельных устройств, отвечающих за что-то одно.

По типу элемента на выходе реле времени классифицируют на три вида:

  • релейные – нагрузка подключается через «сухой контакт»;
  • симисторные;
  • тиристорные.

Наиболее надежен и устойчив к всплескам в сети первый вариант. Устройство с коммутирующим тиристором на выходе следует брать, только если подключаемая нагрузка нечувствительна к форме питающего напряжения.

Чтобы самостоятельно изготовить реле времени, также можно воспользоваться микроконтроллером. Однако самоделки в основном делаются для простых вещей и условий работы. Дорогой программируемый контроллер в такой ситуации – лишняя трата денег.

Есть гораздо более простые и дешевые в исполнении схемы на основе транзисторов и конденсаторов. Причем вариантов существует несколько, выбрать для своих конкретных нужд есть из чего.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 . 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.

Подробнее о таких устройствах написано в статьях:

Выводы и полезное видео по теме

Разобраться с нуля во внутреннем устройстве реле времени часто бывает сложно. У одних не хватает познаний, а у других опыта. Чтобы упростить вам выбор нужной схемы, мы сделали подборку видеоматериалов, в которых подробно рассказывается обо всех нюансах работы и сборки рассматриваемого электронного девайса.

Если нужен простой прибор, то лучше взять транзисторную схему. Но для точного контроля времени задержки придется паять один из вариантов на той или иной микросхеме.

Если у вас есть опыт сборки такого устройства, пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями. Оставляйте комментарии, прикрепляйте фотографии своих самоделок и участвуйте в обсуждениях. Блок для связи расположен ниже.

Для обеспечения корректной работы автоматики на различных приборах часто требуется наличие реле времени, которое позволяет включать и отключать различные системы через определенный промежуток времени.

Прибор нашел широкое применение в бытовых и профессиональных приборах, а простота, понятность конструкции позволяет сделать его самостоятельно, настроив под свои нужды. Теперь подробнее.

Разновидности устройств

Видов таймеров достаточно много, но по принципу действия их можно разделить на 3 группы:

  1. С электрическим замедлением. Выделяются несколько систем:
    • электромагнитные приборы;
    • конденсаторные устройства;
    • реле времени с магнитным усилением;
    • генераторный тип.
  2. Механическое реле. Бывают варианты:
    • замедление якоря электромагнита;
    • использование часового механизма;
    • моторные устройства.
  3. Электротермический принцип. Сюда относятся:
    • реле с конструкцией из двух металлов;
    • система с нитью, которая удлиняется;
    • использование специальных терморезисторов;
    • наличие расширяющихся газов, жидкостей;
    • разогрев контакта электронной лампы.

Принцип действия

  1. Электромагнитное замедление. Используется при условии постоянного тока, состоит из основной обмотки и медной гильзы. При включении тока главный магнитный поток нарастает в основной обмотке, но в гильзе начинает течь ток, тормозя этот процесс. При выключении происходит обратная картина, ток не дает потоку резко падать. Устройство способно создать выдержку времени при включении до 0,1 секунды и при выключении на 1,4 секунд.
  2. Пневматический принцип. Процесс осуществляется за счет изменения диаметра отверстия для забора воздуха. Возможна задержка до 3 минут, но точность срабатывания крайне низка.
  3. Часовой механизм. В основе прибора стоит анкерный механизм и пружина, которая постепенно раскручиваясь, обеспечивает срабатывание через определенный промежуток времени.
  4. Электронные устройства. Используются аналоговые или цифровые схемы. Сегодня можно встретить реле под управлением микропроцессора. Часто встречается в качественной бытовой технике.

Разберем наиболее простые способы изготовить замедляющие системы своими руками.

12 Вольт

Нам понадобится печатная плата, паяльник, небольшой набор из конденсатора, исполняющего реле, транзисторы, эмиттеры.

Схема составляется таким образом, чтобы при отключенной кнопке напряжение на обкладках емкости отсутствовало. Во время короткого замыкания кнопки конденсатор быстро заряжается, а затем начинает разряжаться, подавая напряжение через транзисторы и эмиттеры.

При этом релюшка будет замкнута или разомкнута до тех пор, пока на конденсаторе не останется несколько вольт.

Регулировать длительность разрядки конденсатора можно его емкостью или величиной сопротивления подключенной цепи.

Порядок работ:

  • подготавливается плата;
  • дорожки пролуживаются;
  • распаиваются транзисторы, диоды и реле.

220 вольт

Принципиально такая схема не очень отличается от предыдущей. Ток проходит через диодный мост и заряжает конденсатор. В это время зажигается лампа, которая выполняет роль нагрузки. Затем происходит процесс разрядки и срабатывания таймера. Порядок действий при сборке и набор инструментов такой же, как и при первой варианте.

Схема NE555


По-другому микросхема 555 называется интегральным таймером. Ее использование гарантирует стабильность выдерживания временного промежутка, устройство не реагирует на перепады напряжения в сети.

При выключенной кнопке один из конденсаторов разряжен, и система может находиться в таком состоянии неопределенное время. После нажатия кнопки начинает заряжаться емкость. Через определенное время происходит его разрядка через транзистор схемы.

Разрядный транзистор открывается, и система переходит в первоначальное состояние.

Существует 3 режима работы:

  • моностабильный. При входном сигнале она включается, выходит волна определенной длины и выключается в ожидании нового сигнала;
  • циклический. Через заданные промежутки схема переходит в рабочий режим и отключается;
  • бистабильный. Или выключатель (нажал кнопку работает, отжал – не работает).

Таймер с задержкой включения

После подачи напряжения происходит зарядка емкости, открывается транзистор, в тоже время два других закрыты. Поэтому нагрузка на выходе отсутствует. Во время разрядки конденсатора первый транзистор закрывается, открываются два других. Питание начинает поступать на реле, выходные контакты замыкаются.

Период зависит от емкости конденсатора, переменного резистора.

Цикличное устройство


Чаще всего используются счетчики генераторы. Первый из которых вырабатывает сигнал через заданные промежутки времени, а второй принимает их, задавая через определенное их количество логические ноль или единицу.

Создается все это с использованием контролера, схем можно найти много, но потребуют они некоторых знаний радиотехники.

Другой вариант – полная разрядка или зарядка емкости с помощью микросхемы подает сигнал на управляющий транзистор, который работает в режиме ключа.

Необходимые материалы и порядок работы

Для всех приведенных выше схем необходимо:

  1. Корпус. Подойдет корпус от блока питания;
  2. Печатная плата. Используется фольгированый стеклотекстолит;
  3. Переменный резистор. Можно использовать обычный, но тогда регулировка промежутка возможна только с помощью изменения емкости конденсатора, что не практично;
  4. Микросхема NE555 или отечественный аналог;
  5. Диоды, конденсаторы, резисторы подбираются в соответствии с используемой схемой. Интернет их предлагает множество, так что выбор велик;

Порядок действий

  1. На плату любым способом наносится схема.
  2. Пропаиваются диоды, транзисторы, конденсаторы.
  3. Формируются дорожки.

Несколько советов:

  • большинство устройств построено вокруг конденсатора, не стоит экономить на этой детали. Особенно если точность срабатывания имеет значение;
  • точность и стабильность обеспечат только готовые микросхемы, при этом можно уверенно делать выбор в пользу отечественных аналогов.

Область применения

Сегодня все больше используются программные контроллеры, но таймеры по-прежнему востребованы, а в некоторых случаях является более рациональным, надежным решением. Рассмотрим наиболее распространенные варианты использования устройства:

  1. Элемент защиты. Чаще всего встречается на производствах, которые используют пресс-формы. Прибор контролирует время смыкания силовых пластин, при превышении заложенных показателей, происходит отключение системы с подачей разнообразных сигналов.
  2. Бытовая техника. Реле встречаются во многих приборах. Основная задача устройства – включить или отключить питание через определенный промежуток. Отдельно нужно сказать о стиральных машинах, инкубаторах.
  3. Стиральная машина. Тут используется два принципа работы – контроль подачи электроэнергии на элемент нагрева и реверсивный принцип. Через короткие промежутки времени барабан будет менять направление движения, при этом каждый элемент прибора будет включаться в определенной последовательности на заданные промежутки.
  4. Инкубатор. Если за поддержание комфортной температуры отвечает термодатчик, то переворачивание яйца другим боком полностью контролируется реле. Именно это устройство позволяет сделать инкубатор полностью автономным.
  5. Коммутация электрических цепей. Когда используются мощные трехфазные двигатели, другое промышленное оборудование, использование реле времени является необходимым защитным оборудованием, которое позволяет плавно снижать или увеличивать нагрузку.
  6. Приусадебное хозяйство. Полив газонов, обеспечение автономной работы теплиц, других специальных помещений;
  7. Экономия электроэнергии. Освещение будет выключаться через заданный промежуток времени. А в комплексе с датчиком движения двор или подъезд будут подсвечиваться когда необходимо, не используя огромное количество энергии.
  8. Аквариумы, террариумы. Можно автоматизировать подогрев, освещение, насыщение воды кислородом и кормление;
  9. Защита жилища. Включение света дома в ваше отсутствие спугнет потенциального вора. Этим активно пользуются на западе, но у нас подобные приспособления не очень распространены.

Реле времени с дистанционным управлением.

Реле времени на 555 может быть дополнено системой дистанционного управления для удобства использования. Можно добавить возможность включать реле нажатием любой кнопки на любом пульте выдающем импульсы инфракрасного излучения (в основном такие пульты используются для управления телевизорами и др. бытовыми приборами). Схема реле времени дополненного приёмником инфракрасного излучения приведена на рисунке 1.

Рис.1

Конденсатор C2 нужен для предотвращения ложных срабатываний от наводок возникающих при коммутации нагрузки через реле К1. Фотодиод необходимо поместить в чёрную коробочку с окном. Для настройки подаётся питание и резистором R2 устанавливается напряжение на выводе 2 микросхемы чуть больше напряжения Uп/3 где Uп - напряжение питания. Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 то реле будет включено. Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 постоянно то реле будет включено постоянно.

Данным реле можно коммутировать множество разных приборов.

Периодическое автоматическое включение/выключение приборов.

Схема для периодического автоматического включение/выключение приборов, в частности вентилятора для проветривания и т.п. можно сделать на таймере 555 NE555. Схема приведена на рисунке 2.

Рис.2

Реле включается и замыкает источник питания на нагрузку только тогда, когда на выходе микросхемы будет низкий уровень напряжения, вытекающий ток из базы транзистора VT1 станет достаточным для того чтобы этот транзистор вошел в насыщение, этот транзистор не перегорит, так как у обмотки реле достаточное активное сопротивление, для того чтобы ток через транзистор был меньше предельно допустимого для КТ209К.

Таймер на микросхеме NE555

На рисунке 3, показана схема простого реле времени на NE555.


Рис.3

При указанных элементах реле времени работает в интервале времени от 1 до 100 секунд. Время срабатывания реле задается потенциометром R2. Емкость конденсатора С1 определяет основной диапазон времени срабатывания реле (100 секунд), уменьшив или увеличив емкость можно добиться других временных интервалов.

Реле времени

Реле времени предназначены для коммутации электрических цепей устройств с заданной временной выдержкой. Описываемые реле времени не содержат сетевого трансформатора, поэтому позволяют значительно снизить их массу и габаритные размеры. При налаживании и эксплуатации реле необходимо соблюдать меры предосторожности, так как цепи и элементы этих устройств находятся под сетевым напряжением. Если же необходимо обеспечить отсутствие гальванической связи с сетью, то проще всего питать реле времени через разделительный трансформатор соответствующей мощности.


Рис.4

На рис. 4 изображена принципиальная схема реле времени с нагрузкой в виде осветительных ламп накаливания. Подобные реле могут быть установлены в коридорах, лестничных площадках, прихожих с целью экономии электрической энергии и увеличения срока службы ламп.

Реле времени содержит тринистор (триодный тиристор) VS1 и времязадающий узел на транзисторе VT1, управляющий работой тринистора. В исходном состоянии конденсатор С1 заряжен до напряжения сети, транзистор и тиристор закрыты. При нажатии на кнопку S1 конденсатор С1 разряжается через резистор R5 и диод VD3. В каждый положительный полупериод сетевого напряжения конденсатор заряжается через эмиттерный переход транзистора VT1, в результате тиристор VS1 открывается и включает лампу H1. В отрицательный полупериод напряжения ток через устройство не протекает.

После отпускания кнопки в каждый положительный полупериод напряжения ток через диоды VD1, VD2, резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT1 подзаряжает конденсатор С1 и накал лампы плавно убывает. Время каждого зарядного импульса примерно равно времени открывания тиристора. Благодаря этому при сравнительно небольших емкости конденсатора С1 и сопротивлении резистора R4 удалось получить значительную постоянную времени зарядки. После полной зарядки конденсатора ток через транзистор прекращается и тиристор закрывается. Нужную выдержку времени на выключение лампы устанавливают подстроенным резистором R3.

Максимальная временная выдержка реле на отключении лампы около 10 мин. В конце выдержки накал лампы начинает убывать. В ждущем режиме устройство не потребляет тока от сети.

В реле времени можно использовать любые диоды из серии КД105 или диоды Д226Б. Транзистор необходим с максимально допустимым напряжением коллектор — эмиттер 300 В. Конденсатор С1 желательно выбрать в герметичном исполнении. Тиристор VS1 должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 300 В.

Таймер на микросхеме NE555

Схема таймера показанная на рис.5, построена на базе микросхемы NE555.



Рис.5

Нажатие кнопки SB1 приводит к запуску таймера, о чем сигнализирует светодиод HL1. По прошествии заданного времени загорается HL2. Если вместо второго светодиода поставить реле, то можно значительно расширить область применения устройства. Резистором R2 настраивается время срабатывания таймера.

Таймер со светодиодной индикацией


Рис.6

Данная схема (рис.6), может использоваться для контроля времени приготовления пищи, в фотолаборатории или как часть другой схемы. Время задержки может быть от нескольких секунд до 5 мин. и зависит

от величины емкости конденсатора С1.

Коваль В.А.

г. Чернигов

Реле времени на симисторе

Схема, показанная на рис.7, позволяет непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки.


Рис.7

В качестве коммутатора использован симистор. Включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB 1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1. Стабилитрон VD 1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, диод VD 3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R 3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор С3 обязательно должен иметь маленькую утечку.

Шелестов И.П.

Радиолюбителям: полезные

схемы

Таймер управления нагрузкой

Реле времени, схема которого показана на рис.8, предназначено для управления одной нагрузкой, — включением электроприбора или его выключением через некоторое время, которое должно пройти с момента нажатия на кнопку "Пуск". Время это, при указанных на схеме номиналах С2, R2 и R3 можно устанавливать при помощи R3 в пределах от 15 минут до 10 часов.


Рис.8

Особенность реле в том, что после того как будет отработана установленная выдержка времени и реле включит или выключит нагрузку, произойдет автоматическое отключение реле от электросети, и оно будет выключено до следующего нажатия на кнопку "Пуск".

Наличие на выходе простого электромагнитного реле, дает возможность управлять любой нагрузкой.

Роль времязадающего узла возложена на микросхему D1, имеющую в своем составе элементы мультивибратора и двоичный счетчик.

В данной схеме RC-цепь совместно с счетчиком микросхемы позволяет получать практически любые выдержки от 1 секунды до нескольких суток, все зависит от параметров этой RC цепи, емкостная составляющая которой может быть от 50 пФ до нескольких мкФ, а сопротивление от 10 кОм до нескольких МОм.

В данном случае, при емкости С2 равной 0,33 мКф, и сопротивлении R2+R3 в пределах 100 кОм... 2,3 МОм можно получать выдержки от 15 минут до 10 часов. Изменив параметры этой цепи можно получить другие выдержки.

Включение и запуск реле времени производится кнопкой S1 не имеющей фиксации.

Подстройкой R3 устанавливается время в течении которого после нажатия кнопки S1 реле будет автоматически поддерживаться в подключенном к электросети состоянии.

Теперь о том, как подключается нагрузка. Может быть два варианта, в первом нагрузка включается после того как истечет установленное время, во втором нагрузка включается сразу при нажатии на S1, а выключается после того как пройдет установленное время. Выбор варианта производится тумблером S2.

В показанном на схеме положении после нажатия на S1 нагрузка выключена, и включается только после того как реле времени отработает временную выдержку и контакты реле Р1 вернутся в исходное положение. В положении "OFF" тумблера S2 нагрузка включается одновременно с нажатием на S1 и выключается одновременно с выключением реле, то есть работает только в течении установленного времени.

В качестве реле Р1 используется автомобильное реле "112.3747-10Е" от ВАЗ-2108, имеющее группу переключающих контактов. Реле выбрано из соображения наибольшей мощности контактов, чтобы можно было управлять любой нагрузкой, включая и электронагревательные приборы.

Простой б ытовой таймер

Принципиальная схема таймера показана на рисунке 9.


Рис.9

Временной интервал устанавливают переменным резистором R 4, регулирующим частоту импульсов внутреннего мультивибратора микросхемы. А затем эти импульсы считывает счетчик. И после того как он насчитывает их 8192, происходит выключение реле Р1 и выключение мультивибратора при помощи диода VD 1.

Запускают таймер кнопкой S 1 (нажать и отпустить). В момент нажатия кнопки через ее контакты на вывод 12 (вход обнуления R ) поступает напряжение уровня логической единице. Это устанавливает счетчик в нулевое положение, когда на всех его выводах логические нули. Нуль будет и на самом старшем выходе (выв.3).

Транзисторный ключ на VT 1 и VT 2 сделан на транзисторах структуры p - n - p , поэтому, для его открывания на базу VT 1 нужно подать отрицательное, относительно эмиттера, напряжение, то есть, логический ноль. Это происходит при установке счетчика в нулевое положение. А далее, ключ открывается и подает ток на реле К1, контакты которого приходят в движение и либо выключают нагрузку либо ее выключают.

После отпускания кнопки S 1 напряжение на входе R счетчика падает до логического нуля и счетчик сможет считать импульсы, вырабатываемые мультивибратором, внешними деталями которого являются C 2, R 2, R 4, R 3.

С поступлением 8192- го импульса (с момента отпускания кнопки S 1) на выводе 3 микросхемы возникает логическая единица. Это приводит к закрыванию транзисторного ключа и выключению электромагнитного реле. Одновременно происходит блокировка мультивибратора через диод VD 1. Счетчик останавливается в этом положении и будет оставаться в нем до тех пор, пока снова не будет нажата кнопка S 1 (или пока не выключат питание).

Промежуток времени, в течении которого реле Р1 включено устанавливают переменным резистором R 4. Резистор R 2 ограничивает минимальное сопротивление времязадающего сопротивления. Когда резистор R 4 установлен в минимальное положение (крайнее левое, по схеме) временной интервал, отрабатываемый таймером, составляет около 27 минут. При крайне правом положении R 4, - 170 минут. Уменьшить выдержки в два раза можно, если точку соединения резистора R 6 и диода VD 1 переключить с вывода 3 D 1 на вывод 2. А если эту точку переключить на вывод 1, - устанавливаемая выдержка уменьшится в четыре раза. Можно сделать переключатель с положениями «1/1», «1/2» и «1/4».

Можно сделать так, что нагрузка будет включатся периодически (например, 27 минут работает, 27 минут отдыхает), для этого надо убрать из схемы диод VD 1.

То, включается нагрузка или выключается, зависит от того, какие выводы реле включены в разрыв ее питания.

Обмотка реле, - довольно мощная нагрузка, поэтому таймер питается не от батареи, а от сетевого источника. Например, реле WJ 118-1 C может включать нагрузку, питающуюся напряжением до 250 В при токе до 5 А. А номинальное напряжение обмотки реле 12 В. То есть, таймер может управлять сетевой нагрузкой мощностью до 1250 Вт.

Транзисторы КТ361 можно заменить на КТ3107, КТ502. Транзистор КТ814, - на КТ816. Все диоды - КД522, КД521, 1 N4148 .

Универсальный таймер

Этот таймер выполнен по аналогово - цифровой схеме, его можно использовать для задержки включения или выключения различного электрооборудования, рис.10.


Рис.10

Таймер может отрабатывать любую выдержку в пределах от 2 секунд до 3 часов. Нужное время устанавливается с помощью переменного резистора R 3 и переключателя S 1. Резистор регулирует частоту тактового генератора, а переключатель переключает коэффициент деления счетчика. Так получается два диапазона «2 сек... 2,4 мин» и «90 сек…3 часа». Диапазоны выбирают переключателем S 1 («М»-«Ч»). Для установки выдержки вокруг рукоятки переменного резистора нанесены две круглые шкалы, а рукоятка со стрелкой. Конечно, такой способ не дает большой точности установки времени, так как и диапазоны широки, и шкалы коротки, и переменный резистор вещь нестабильная, но данный таймер предназначен для тех случаев, когда время нужно задавать «где-то так, примерно…». А таких случаев в практике много.

Выход таймера - релейный. Это позволяет управлять практически чем угодно, важно чтобы мощность нагрузки не превышала допустимую величину для контактов данного реле.

В основе схемы микросхема CD 4060 B и она содержит счетчик типа К561ИЕ16, и еще инверторы для кварцевого или RC -мультивибратора.

Питается таймер от источника напряжением 12В. Вообще, величина этого напряжения может быть от 5 до 15В и зависит в первую очередь от номинального напряжения обмотки используемого реле.

Микросхему CD 4060 B можно заменить аналогичной микросхемой других производителей, например, MPJ 4060. Отечественного аналога нет. Реле BS 115 C с обмоткой на 12В можно заменить аналогичным с обмоткой на 5,6,9В, соответственно изменится и напряжение питания. Или, если нужно сохранить напряжение питания 12В, последовательно с обмоткой реле включите резистор, который возьмет на себя избыток напряжения. Сопротивление его можно подобрать экспериментально или рассчитать, зная сопротивление обмотки реле и его номинальное напряжение.

Если реле будет другого типа, может потребоваться доработка печатной платы под его цоколевку и габариты.

Налаживание, - дело кропотливое, сводится к градуировке шкалы резистора R 3.

Каравкин В.

Для обеспечения точных промежутков времени при выполнении различных действий с помощью электрооборудования применяются реле времени.

Они повсюду применяются в быту: электронный будильник, изменение режимов работы стиральной машины, микроволновой печи, вытяжные вентиляторы в туалете и ванной комнате, автоматический полив растений и т. п.

Достоинства таймеров

Из всех разновидностей наиболее распространены электронные устройства. Их преимущества:

  • малые размеры;
  • исключительно малые энергозатраты;
  • отсутствие подвижных частей за исключением механизма электромагнитного реле;
  • широкий диапазон временных выдержек;
  • независимость срока службы от количества рабочих циклов.

Реле времени на транзисторах

Обладая элементарными навыками электрика, можно изготовить электронное реле времени своими руками. Его монтируют в пластиковом корпусе, где размещаются блок питания, реле, плата и элементы регулирования.

Простейший таймер

Реле времени (схема ниже) производит подключение нагрузки к питанию на время 1-60 сек. Транзисторный ключ управляет электронным реле К1, который подключает потребитель к сети контактом К1.1.

В исходном состоянии переключатель S1 замыкает конденсатор С1 на сопротивление R2, который поддерживает его разряженным. Электромагнитный переключатель К1 при этом не работает, поскольку транзистор заперт. При подключении конденсатора к питающей сети (верхнее положение контакта S1) начинается его зарядка. Через базу протекает ток, который открывает транзистор и включается К1, замыкая цепь нагрузки. Напряжение питания на реле времени - 12 вольт.

В процессе зарядки конденсатора базовый ток постепенно уменьшается. Соответственно падает величина коллекторного тока, пока К1 своим отключением не разомкнет цепь нагрузки контактом К1.1.

Чтобы снова подключить нагрузку к сети на заданный период работы, схему следует снова перезапустить. Для этого переключатель устанавливается в нижнее положение "выключено", что приводит к разрядке конденсатора. Затем устройство снова включается с помощью S1 в течение заданного временного промежутка. Задержка регулируется с помощью установки резистора R1, а также может быть изменена, если конденсатор заменить на другой.

Принцип действия реле с применением конденсатора основан на его зарядке в течение времени, зависящего от произведения емкости на величину сопротивления электрической цепи.

Схема таймера на двух транзисторах

Нетрудно собрать реле времени своими руками на двух транзисторах. Оно начинает работать, если подать питание на конденсатор С1, после чего начнется его зарядка. При этом ток базы открывает транзистор VT1. Вслед за ним откроется VT2, и электромагнит замыкает контакт, подавая питание на светодиод. По его свечению будет видно, что сработало реле времени. Схема обеспечивает переключение нагрузки R4.

По мере того как конденсатор заряжается, эмиттерный ток постепенно снижается, пока транзистор не закроется. В результате реле отключится, и светодиод прекратит работу.

Повторный запуск устройства происходит, если нажать кнопку SB1, а затем ее отпустить. При этом конденсатор разрядится и процесс повторится.

Работа начинается, когда на реле времени 12 В подается питание. Для этого могут применяться автономные источники. При питании от сети к таймеру подключается блок питания, состоящий из трансформатора, выпрямителя и стабилизатора.

Реле времени 220в

Большинство электронных схем работают на малом напряжении с гальванической развязкой от сети, но при этом могут коммутировать значительные нагрузки.

Временная задержка может производиться от реле времени 220В. Всем известны электромеханические устройства с задержкой выключения старых стиральных машин. Достаточно было повернуть ручку таймера, и устройство включало двигатель на заданное время.

На смену электромеханическим таймерам пришли электронные устройства, которые также применяются для временного освещения в туалете, на лестничной площадке, в фотоувеличителе и т. п. При этом часто используются бесконтактные переключатели на тиристорах, где схема работает от сети 220 В.

Питание производится через диодный мост с допустимым током 1 А и более. Когда контакт выключателя S1 замыкается, в процессе зарядки конденсатора С1 открывается тиристор VS1 и загорается лампа L1. Она служит нагрузкой. После полной зарядки тиристор закроется. Это будет видно по отключению лампы.

Время горения лампы составляет несколько секунд. Его можно менять, установив конденсатор С1 с другим номиналом или подключив к диоду D5 переменный резистор на 1 кОм.

Реле времени на микросхемах

Транзисторные схемы таймеров имеют много недостатков: сложность определения времени задержки, необходимость разрядки конденсатора перед следующим пуском, малые интервалы срабатывания. Микросхема NE555, получившая название "интегральный таймер", давно завоевала популярность. Ее применяют в промышленности, но можно увидеть множество схем, по которым делают реле времени своими руками.

Временная выдержка задается сопротивлениями R2, R4 и конденсатором С1. Контакт подключения нагрузки К1.1 замыкается при нажатии на кнопку SB1, а затем он самостоятельно размыкается после задержки, продолжительность которой определяется из формулы: t и = 1.1R2∙R4∙C1.

При повторном нажатии на кнопку процесс повторяется.

Во многих бытовых приборах применяются микросхемы с реле времени. Инструкция для пользования - это необходимый атрибут правильной эксплуатации. Она также составляется для таймеров, созданных своими руками. От этого зависит их надежность и долговечность.

Схема работает от простейшего блока питания на 12 В из трансформатора, диодного моста и конденсатора. Ток потребления составляет 50 мА, а реле коммутирует нагрузку до 10 А. Регулируемую задержку можно сделать от 3 до 150 с.

Заключение

В бытовых целях можно легко собрать реле времени своими руками. Электронные схемы хорошо работают на транзисторах и микросхемах. Можно установить бесконтактный таймер на тиристорах. Его можно включать без гальванической развязки от действующей сети.

Этот простой самодельный таймер позволяет задержать на определенное время выключение осветительного или нагревательного прибора с сетевым питанием. Схема таймера проста и доступна для повторения даже начинающими радиолюбителями. В основе лежит компаратор напряжения на микросхеме DA1, нагруз-кой которой служит обмотка реле. Время выдержки зависит от емкости конденсатора СЗ и сопротивления резисторов R1 и R2. Источник питания —- бестрансформаторный с балластным конденсатором С1, напряжение питания поддерживается неизменным с помощью стабилитрона VD3.

Работа таймера. В исходном состоянии таймер и подключенная к розетке Х2 нагрузка обесточены. При нажатии на кнопку SB1 напряжение сети 220 В через ее контакты SB 1 1 подается на таймер и нагрузку, а контакты SB 1 2 подключают конденсатор СЗ времязадающей цепи к источнику питания. Конденсатор мгновенно заряжается, напряжение на входе управления микросхемы (вывод 1) становится больше порогового (около 2.5 В), и она открывается. При этом срабатывает реле К1 и своими контактами К 1.1 блокирует контакты SB1 1 кнопки, после чего ее можно отпустить — нагрузка останется подключенной к сети. После размыкания контактов SB 1.2 конденсатор СЗ начинает разряжаться через резисторы R1, R2 и напряжение на нем постепенно понижается. В момент, когда оно становится меньше порогового, микросхема закрывается, реле отпускает и его контакты отключают нагрузку от сети. При полностью введенном в разрядную цепь резисторе R2 и указанной на схеме емкости конденсатора СЗ это про-изойдет примерно через 3 мин после отпускания кнопки. Сокращение времени выдержки достигается уменьшением сопротивления введенной части резистора R2 Максимальное время выдержки можно увеличить, заменив конденсатор СЗ другим, большей емкости.

Детали таймера. Их монтируют на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Реле — электромагнитное с напряжением и током срабатывания соответственно не более 12 В и 50 мА, с контактами, рассчитанными на коммутацию напряжения 220 В при токе, потребляемом нагрузкой.

Плату таймера помещают в корпус из изоляционного материала, кнопку SB1, розетку и переменный резистор регулировки времени устанавливают на его стенках в удобных местах. На валике резистора закрепляют ручку управления с указателем. Налаживание таймера сводится к калибровке шкалы переменного резистора в единицах времени. Устройство было неоднократно успешно собрано и испытано.