С помощью такого устройства, как реле времени на 12 вольт, можно неплохо сэкономить деньги на счетах за электричество. Связано это с автоматическим отключением лампочки, к примеру, после определённого промежутка времени. Это очень удобно, поскольку свет не будет просто гореть, если его забыть выключить. К тому же такое устройство достаточно просто сделать своими руками, даже не имея особых навыков в электромонтаже.
Сфера применения
В процессе развития человеческой цивилизации люди всегда старались облегчить себе жизнь и придумывали различные полезные приспособления. После популяризации среди населения электрического оборудования возникла необходимость в изобретении таймера, который бы отключал устройство через определённое время. То есть можно включить агрегат и идти заниматься своими делами, после чего таймер автоматически его отключит в указанное или запрограммированное время. Для этих целей и создали реле времени. 12 В устройство характеризуется простотой изготовления, поэтому сделать его самостоятельно будет нетрудно.
В качестве примера можно привести реле со старой стиральной машинки, которые были популярны в годы Советского союза. В классическом исполнении они имели механическую круглую ручку с делениями. После прокручивания её в определённом направлении начинался обратный отсчёт, и машинка останавливалась, когда таймер внутри реле доходил до значения «ноль».
Реле времени существует и в современной электротехнике:
- микроволновые печи или другая похожая по своей специфике техника;
- системы автополива;
- вентиляторы для нагнетания воздуха или для вытяжки;
- автоматические системы управления освещением.
Как правило, прибор делают на основе микроконтроллера. Он не только исполняет функцию реле времени, но и регулирует все автоматические процессы в приборе, то есть является главным блоком управления.
Так проще и экономичнее для производителя, поскольку не нужно устанавливать два элемента, которые выполняют одну и ту же функцию, если все задачи может обеспечивать один блок управления.
Все модели (как заводские, так и самодельные) по типу элемента, располагающегося на выходе, делятся на:
В первом варианте вся нагрузка подключается и проходит через «сухой контакт». Он является самым надёжным среди аналогов. Для самостоятельного изготовления можно также использовать и микроконтроллер. Но делать это нецелесообразно, поскольку обычные самодельные реле времени изготавливаются для простых задач. Поэтому использование микроконтроллеров является лишней тратой денег. Лучше в этом случае воспользоваться простыми схемами на конденсаторах и транзисторах.
Изготовление своими руками
Принцип работы реле времени - запуск установленной выдержки. Сначала включается таймер с заданным временем, а затем начинается обратный отсчёт. Устройство, к которому таймер подключался, начинает работать - включается свет или электромотор . В момент, когда время вышло, реле перекрывает подачу тока и отключает устройство от питания.
Самый простой вариант на транзисторах
Схемы временного реле с использованием транзисторов считаются самыми простыми. Простейшая модель имеет всего лишь 8 комплектующих. Для её изготовления даже не нужно использовать плату, а все детали можно спаять между собой. Такое устройство зачастую делают для того, чтобы подключить через него освещение. После нажатия кнопки свет включается, а через несколько минут отключается.
Для изготовления потребуются такие комплектующие:
- несколько резисторов;
- кнопка для механического запуска устройства;
- реле для регулировки мощности;
- транзистор типа КТ937А;
- несколько конденсаторов;
- выпрямительные диоды;
- переменный резистор (для регулировки времени).
Вышеописанный процесс задержки, благодаря которому работает устройство, происходит за счёт зарядки конденсатора до степени питания ключа транзистора. Одной из основных задач при изготовлении такой конструкции является правильный подбор сопротивления. Оно должно быть точно на том уровне, чтобы после подачи сигнала реле замыкалось. При этом только после подачи сигнала с другого элемента нагрузка может быть обратно подана. Подбор проводится путём проведения экспериментов.
У такого типа транзисторов ток подачи небольшой. Если обмотку сопротивления выбрать большую, то диапазон работы можно смело увеличить до нескольких часов. Также стоит отметить, что работать устройство начинает только на последнем этапе, когда работа подходит к концу, а до этого времени оно практически не употребляет электричества.
Если устройство подключить на обычную батарейку, то функционировать он будет долго. Таким образом, сделать реле времени на 12 вольт своими руками не является сложной задачей.
Использование микросхем
В микросхемах на основе транзисторов имеются существенные недостатки. Время задержки рассчитать очень сложно, в связи с этим необходимо перед каждым включением разряжать конденсатор. Применение микросхем эти недостатки устраняет, но работа самого устройства усложняется. Тем не менее, имея даже начальные навыки работы с электрооборудованием, можно сделать реле времени такого типа без особого труда.
Устройство, в основе которого лежат микросхемы, будет работать намного качественнее, чем прибор на транзисторах: непредвиденных срабатываний будет гораздо меньше. Связано это с усиленным контролем за токами, они действуют жёстче. Транзистор будет срабатывать в одну и обратную сторону только тогда, когда это нужно.
Существуют и более сложные схемы, основанные на микроконтроллерах. Но для того чтобы собрать их самостоятельно, нужно иметь определенный опыт, так как могут возникнуть различные сложности в работе как с программированием, так и с пайкой.
Питание 220 вольт
Все схемы, которые были описаны ранее, рассчитаны на работу с 12-вольтным напряжением. Для того чтобы подключить 220 вольт, необходимо на выходе из схемы установить магнитный пускатель. Это нужно делать в обязательном порядке при установке в устройство с электродвигателем или другими потребителями, требующими высокой нагрузки.
Но с другой стороны, для контроля за освещением можно собрать элементарное устройство на базе тиристоров. Стоит отметить, что включать другие приборы через такое устройство не рекомендуется.
В качестве комплектующих могут понадобиться:
- выключатель;
- конденсаторы;
- 4 диода;
- тиристор.
Работает такое устройство по общему принципу, как и все схемы подобного типа. Конденсаторы в нём заряжаются постепенно. Задержка регулируется специальным выключателем, а диапазон действия подбирается ёмкостью конденсаторов. Любое соприкосновение к деталям конструкции может закончиться электрическим ударом, об этом следует помнить.
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.
Благодаря реле времени можно серьезно экономить средства. К примеру, его можно установить в кладовке, коридоре или подъезде, одним нажатием вы сможете включать свет, а через определенный промежуток времени он отключится в автоматическом режиме. Этого времени вам будет достаточно, чтобы найти предмет в кладовке или просто пройти участок в коридоре. В данной статье мы расскажем вам, как сделать реле времени своими руками, рассмотрим пошаговую инструкцию и самые простые схемы подключения.
Как сделать реле времени – самый простой вариант
Мы понимаем, что основная часть наших читателей – это любители. Поэтому решили не вдаваться в сложные технические термины, которые могут ввести в ступор. Специально для наших подписчиков мы нашли вот такое видео, посмотрев которое вы сможете понять, как сделать самодельный таймер для отключения электричества.
Хотим обратить ваше внимание, что никаких сложностей у вас возникнуть не должно, ведь инструкция предельно простая для восприятия.
Чтобы сделать реле времени нам необходимы следующие материалы:
Следующим образом выглядит схема подключения реле времени:
Конденсатором здесь выступает С1. Время задержки такого реле составляет 10 минут. Если говорить за другие характеристики КИТ, то он может похвастаться 1000 мкФ/16 Вольт. Регулируется время с помощью стандартного резистора R1. Управляется устройство с помощью контактов, специально под него плату делать не нужно, ее можно собрать, как показано на макете.
Собираем реле времени на базе таймера NE 555
Вторая схема реле времени также элементарна. Но, для ее сборки нам необходим таймер NE 555. Данный таймер предназначен для включения и отключения различных устройств. Его схема выглядит следующим образом.
Главным составляющим этого устройства выступает микросхема, именно он используется в построении самых популярных электрических устройств и таймеров. Микросхема позволяет наладить управление нагрузкой с помощью специального электромеханического реле. Поэтому вы сможете его настроить на выключение и включение света.
Управление таким таймером довольно простое, на корпусе вы найдете две кнопки:
- Старт.
- Стоп.
Для запуска времени необходимо нажать кнопку «старт». Если нужно вернуть в первоначально состояние, тогда нажимаем «стоп». Обратите внимание, что интервал времени управляется резистором R1 и конденсатором С1. Именно от их номинала и зависит время, через которое лампа и другой осветительный прибор будет гаснуть. Настроить время вы сможете от двух секунд до трех минут. Поэтому вы сможете без особых усилий подобрать лучшее время выключения. Данная модель требует постоянное питание от источника в 12 Вольт.
Более подробно о нем вы сможете узнать, посмотрев вот такое видео.
Рекомендуем прочесть: как установить ленту в фару.
До сих пор для отсчёта небольших промежутков времени некоторые люди используют песочные часы. Наблюдать за движением песчинок в таких часах весьма увлекательно, но использовать их в качестве таймера не всегда удобно. Поэтому на их смену приходит электронный таймер, схема которого представлена ниже.
Схема таймера
В её основе лежит широко распространённая недорогая микросхема NE555. Алгоритм работы следующий - при кратковременном нажатии на кнопку S1 на выходе OUT появляется напряжение, равное напряжению питания схемы и загорается светодиод LED1. По истечению заданного промежутка времени светодиод погасает, напряжение на выходе становится равным нулю. Время работы таймера задаётся подстроечным резистором R1 и может изменяться в пределах от нуля до 3-4 минут. Если есть необходимость увеличить максимальное время задержки таймера, то можно поднять ёмкость конденсатора С1 до 100 мкФ, тогда оно будет составлять примерно 10 минут. В качестве транзистора Т1 можно применить любой биполярный транзистор средней или малой мощности структуры n-p-n, например, BC547, КТ315, BD139. В качестве кнопки S1 используется любая кнопка на замыкание без фиксации. Питается схема напряжением 9 – 12 вольт, ток потребления без нагрузки не превышает 10 мА.
Изготовление таймера
Схема собирается на печатной плате размерами 35х65, файл для программы Sprint Layout к статье прилагается. Подстроечный резистор можно установить прямо на плату, а можно вывести на проводах и для регулировки времени работы использовать потенциометр. Для подключения проводов питания и нагрузки на плате предусмотрены места под винтовые клеммники. Плата выполняется методом ЛУТ, несколько фотографий процесса:
Скачать плату:
(cкачиваний: 252)
После впаивания всех деталей плату обязательно нужно отмыть от флюса, соседние дорожки прозвонить на замыкание. Собранный таймер в настройке не нуждается, остаётся лишь установить нужное время работы и нажать кнопку. К выходу OUT можно подключить реле, в этом случае таймер сможет управлять мощной нагрузкой. При установке реле параллельно его обмотке следует поставить диод для защиты транзистора. Область применения такого таймера очень широка и ограничивается лишь фантазией пользователя. Удачной сборки!
Реле времени установлено во многих моделях оборудования и бытовой техники. Это устройство позволяет автоматически включать или выключать аппаратуру и не тратить время для контроля над теми или иными действиями. Народные умельцы часто конструируют различные приборы для собственных потребностей. Для многих конструкций требуется изготовить реле времени своими руками, поскольку фирменные устройства не всегда подходят в той или иной конкретной ситуации. Однако прежде чем приступать к изготовлению самодельного таймера, начинающим мастерам рекомендуется ознакомиться с основными видами таких реле и принципами их работы.
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.
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.
Основные типы реле времени
При конструировании самодельного реле времени, в качестве образца берется какая-то конкретная модель. Поэтому каждый мастер должен представлять себе основные устройства, выполняющие функции таймеров. Основной задачей любого реле времени является получение задержки между входным и выходным сигналом. Для создания такой задержки используются различные способы.
К электромеханическим реле относятся пневматические устройства. В их конструкцию входит электромагнитный привод и пневматическая приставка. Катушка прибора рассчитана на переменный ток с рабочим напряжением от 12 до 660 В - всего установлено 16 точных номиналов. Рабочая частота составляет 50-60 Гц. С такими параметрами может быть изготовлено реле времени своими руками на 12в. В зависимости от конструкции, выдержка у таких реле начинается при срабатывании либо в момент отпускания электромагнитного привода.
Время устанавливается с помощью винта, регулирующего сечение отверстия, через которое воздух выходит из камеры. Параметры этих устройств не отличаются стабильностью, поэтому более широкое распространение получили реле времени.
В этих приборах используется специализированная микросхема КР512ПС10. На нее подается напряжение через выпрямительный мост и стабилизатор, после чего внутренний генератор микросхемы начинает выработку импульсов. Для регулировки их частоты используется переменный резистор, выведенный на лицевую панель устройства и последовательно включенный с конденсатором, задающим время. Подсчет полученных импульсов осуществляется счетчиком, имеющим переменный коэффициент деления. Данные конструкции вполне можно взять за основу, чтобы изготовить циклическое реле времени и другие аналогичные устройства.
Современные реле времени изготавливаются на основе микроконтроллеров и вряд ли подойдут домашним мастерам в качестве образца. При необходимости получить точные временные промежутки, рекомендуется воспользоваться готовым изделием.
Реле времени своими руками 220в схема
Довольно часто для конструкций, сделанных домашними мастерами требуется изготовить простое реле времени своими руками. Надежные и недорогие таймеры полностью оправдывают себя в процессе эксплуатации.
Основой большинства самодельных приборов служит все та же микросхема КР512ПС10, питание которой осуществляется через параметрический стабилизатор с напряжением стабилизации примерно 5 В. При включении питания цепочка, состоящая из резистора и конденсатора, образует импульс сброса микросхемы. Одновременно происходит запуск внутреннего генератора, у которого частота задается цепочкой из другого резистора и конденсатора. После этого внутренним счетчиком микросхемы начинается подсчет импульсов.
Количество импульсов является также коэффициентом деления счетчика. Этот параметр задается за счет коммутации выводов микросхемы. При достижении на выходе высокого уровня, происходит остановка счетчика. На другом выходе импульсы также достигают высокого уровня, в результате VT1 открывается. Через него включается реле К1, контакты которого непосредственно управляют нагрузкой. Данная схема идеально подходит для решения задачи, как сделать реле времени 220в своими руками. Для повторного запуска выдержки времени, вполне достаточно на короткое время выключить реле, а затем снова включить.
