Реле времени своими руками: обзор трех схем

Электрика

Работать бытовая техника может за счет таймера, поэтому присутствие пользователя не требуется. Многие современные устройства оснащаются им для автоматического пуска и отключения, что позволяет облегчить быт людей.

Что нужно делать, если охота управлять таким же образом старой техникой? С помощью наших советов вы сами сможете собрать реле времени. Главное нужно придерживаться всех наших рекомендаций, чтобы оно получилось качественным и долговечным.

В этой статье вы найдете много ценной информации, которая касается различных вариантов сборки реле. Благодаря этому процесс изготовления таймера покажется вам довольно простым.

В данном материале детально описаны проверенные на практике схемы самодельных таймеров. Все информация взята из многолетнего опыта домашних умельцев и основ электротехники.

Где применяется реле времени?

Люди постоянно улучшают собственный быт, поэтому периодически вводят в ежедневный обиход различные умные устройства. После появлением бытовой техники на основе электрического двигателя инженеры захотели оснастить его умным таймером, который позволил бы автоматически контролировать работу устройства.

Им удалось осуществить поставленную задачу, после чего люди начали устанавливать необходимое время работы на бытовой технике. Это позволило им заниматься в это время более важными делами. Бытовой прибор стал самостоятельно выполнять требуемые действия и отключаться.

Например, таким реле оснащали советские стиральные машинки. Они были оборудованы ручкой с минутными делениями. Советские граждане устанавливали на реле требуемое время, после чего барабан машинки вращался 5–10 мин., пока значение времени не доходило до нуля.

Реле времени своими руками: обзор трех схем

Сейчас таймерами оснащают:

  • микроволновки, стиральные машинки и многое другое бытовое электрооборудование;
  • вентиляторы;
  • различное климатическое оборудование;
  • системы автоматического полива;
  • осветительные приборы и т.д.

Чаще всего их делают на базе микроконтроллера, который управляет всеми рабочими функциями бытовой электротехники. Такое решение больше подходит производителям, потому что им не приходиться делать несколько разных устройств для выполнения каждой отдельной задачи.

По типу используемых элементов реле подразделяются на три типа:

  • релейные;
  • симисторные;
  • тиристорные.

Более устойчивые к перепадам напряжений первые устройства. Модели с тиристором нужно покупать в том случае, если подключенная нагрузка не боится таких скачков.

Собрать таймер можно на базе микроконтроллера, но самодельные устройства в основном изготавливают из простых элементов. Дорогостоящий контроллер – большие финансовые затраты, поэтому он доступен не каждому домашнему умельцу.

Самые доступные и простые схемы на базе транзисторов и конденсаторов. Выбор большой, поэтому каждый может подобрать таймер практически для каждого электроприбора. Благодаря этому можно сделать свою жизнь более комфортной и беззаботной, потому что бытовая техника будет работать автоматически.

Реле времени своими руками: обзор трех схем

Варианты самодельных реле

Все описанные ниже таймеры предусматривают обратный отсчет. То ли есть подсоединенный к ним электроприбор начинает функционировать после того, как пользователь задаст время на таймере. Как только он дойдет до нуля, то электропитание на нагрузку отключится. Это позволяет экономить электричество и продлить эксплуатационный срок бытовой электротехники.

Вариант №1 – На транзисторах

Транзисторные реле более легкие в изготовлении. Самое простое из них состоит из 8-ми элементов. Их можно соединить между собой без какой-либо платы, потому что все детали просто спаиваются друг с другом. Данные реле чаще используют для отключения освещения. Нажимают кнопку – лампа зажигается и горит несколько минут, после чего сама гаснет.

Для сборки подобного прибора требуются:

  • два резистора (100 Ом и 2,2 мОм);
  • транзистор КТ937А (или аналог);
  • реле переключения нагрузки;
  • переменный резистор на 820 Ом;
  • конденсатор на 3300 мкФ и 25V;
  • выпрямительный диод КД105Б;
  • переключатель для пуска отсчета времени.

Время задерживается в нем за счет зарядки конденсатора до уровня срабатывания ключа транзистора. Во время зарядки C1 до 9–12V ключ в VT1 открыт, поэтому на осветительный прибор подается ток, соответственно он горит.

Реле времени своими руками: обзор трех схем

Через определенный период времени (выставляется за счет R1) закрывается транзистор VT1. Потом реле K1 обесточивается, поэтому питание на осветительный прибор прекращается.

Время зарядки C1 зависит от его емкости и общего сопротивления цепи зарядки (R1 и R2). Первое неизменно, а второе регулируется для установки требуемого времени.

Время работы таймера подбирают опытным путем – устанавливают разные значения на R1. Для облегчения выставления требуемого времени, на корпусе прибора желательно нанести временную шкалу в виде разметки.

Таймер переводится в начальное положение за счет обратного переключения S1. Конденсатор замыкается на R2 и разряжается. После очередного запуска S1 цикл повторяется.

В схеме с 2-мя транзисторами первый контролирует временным интервалом. Второй является ключом, подающим питание на подключенный электроприбор и отключающим его от питания.

Трудно подобрать для устройства сопротивление R3. Оно должно позволять таймеру замыкаться после поступления сигнала с Б2. Причем обратное включение нагрузки должно происходить при срабатывании Б1, поэтому подбирать его нужно экспериментальным способом.

У транзисторов данного типа ток затвора маленький. Если обмотку сопротивления для ключа подобрать более мощную, то период действия реле можно повысить существенно. При этом основную часть времени оно не будет расходовать электричество.

Основной недостаток транзисторных реле – это ложные срабатывания, а также необходимость каждый раз перед включением разряжать конденсатор. Кроме того, сложно выставить точное время на приборе.

Вариант №2 – На микросхемах

Применение микросхем позволяет свести к минимуму количество ложных срабатываний реле, но это усложняет его сборку. Правда при наличии опыта и определенных знаний в электротехнике, собрать собственноручно такой таймер вам будет нетрудно. Достаточно воспользоваться любой рабочей схемой или разработать свою.

Порог открытия у TL431 более стабильный за счет наличия внутри источника опорного напряжения. К тому же, для ее переключения нужен гораздо больший вольтаж. Максимально, за счет повышения значения R2, его можно увеличить до 30V.

Реле времени своими руками: обзор трех схем

Конденсатор до такого уровня потребуется заряжать очень долго. При этом C1 подключается на сопротивление для разрядки происходит автоматически. Дополнительно жать на SB1 в этом случае не требуется.

Интегральный таймер NE555. В нем задержка тоже зависит от параметров 2-ух сопротивлений (R2 и R4) и конденсатора (C1).

Выключается прибор тоже за счет закрытия транзистора. Правда он срабатывает по сигналу с выхода микросхемы, когда закончится установленное пользователем время.

Использование микросхем позволяет уменьшить количество ложных срабатываний, потому что они жестко контролируют токи. Соответственно транзистор срабатывает четко, когда это требуется.

Устройство на базе КР512ПС10. После включения электропитания цепь R1C1 подает на вход микросхемы импульс сброса, а потом включается входящий в нее генератор. Частоту отключения последнего определяет регулируемая цепь R2C2.

Число подсчитываемых импульсов определяется коммутацией пяти выводов M01–M05 в различных комбинациях. Время задержки такого устройства составляет от 3 сек. до 30 ч, что достаточно много. Такого значения хватает практически для всех бытовых электроприборов.

После отсчета указанного числа импульсов на выходе микросхемы Q1 устанавливается высокий уровень, открывающий VT1. Соответственно срабатывает реле K1, которое подает или отключает электропитание на подключенный электроприбор.

Преимущества таймера на микросхемах:

  • компактные размеры;
  • незначительный расход электричества;
  • все элементы неподвижные;
  • большой эксплуатационный срок.

Недостатки:

  • сложный монтаж;
  • большая цена деталей.

Предусмотрены также реле на микроконтроллерах, но для собственноручной сборки они не подходят. Это связано со сложной спайкой и программированием, что в домашних условиях выполнить практически нереально.

Вариант №3 – С выходным напряжением 220V

Перечисленные выше реле рассчитаны на рабочее напряжение 12V, поэтому для работы мощной нагрузки, требуется на выходе ставить магнитный пускатель. Это требуется делать для управления электромотором и другим мощным домашним электрооборудованием.

Реле времени своими руками: обзор трех схем

Правда для управления осветительными приборами можно сделать реле на базе диодного моста и тиристора. Использовать данный таймер с чему-то другим не советуют. Тиристор проводит через себя положительную часть синусоиды переменного тока напряжением 220V.

Для ламп накаливания, электрических вентиляторов и ТЭНов это неважно, а остальное оборудование может от этого сгореть. Поэтому его придется ремонтировать или менять, а на это потребуются дополнительные финансовые расходы.

Для изготовления подобного реле требуются:

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

Работает данное реле тоже за счет зарядки конденсатора. При смыкании на S1 контактов С1 постепенно заряжается.

Во время зарядки тиристор VS1 открыт, поэтому на L1 идет электропитание 220V. После зарядки С1 тиристор закрывается и отключает подачу тока, поэтому лампа сразу же тухнет.

Регулировка задержки времени осуществляется за счет выставления необходимо значения на R3 и подбора емкости конденсатора.

При желании реле времени можно оснастить звуковым устройством, чтобы оно подавало сигнал об окончании определенного периода времени или окончания работы подключенного к таймеру электроприбора.

Реле времени своими руками: обзор трех схем

Если вы не хотите экспериментировать и собственноручно собирать таймеры, то проще приобрести готовые устройства или специальные розетки с ними. Их потребуется только правильно установить и подключить к нагрузке, для контроля ее работы. Причем можно подобрать устройство по напряжению, принципу работы и функциональности.

Стоит отметить, что таймеры используются практически во всех системах «Умный дом».

Выводы

Рассмотренные в статье варианты позволяют домашним мастерам самостоятельно собрать эффективный таймер для любого домашнего электроприбора. Благодаря этому можно сделать жизнь в доме или квартире более современной и комфортной. Самое главное подобрать оптимальный тип таймера для бытовой электротехники, чтобы она бесперебойно долго работала.

Оцените статью
Добавить комментарий