Doe-het-zelf tijdrelais: een overzicht van 3 zelfgemaakte opties

U kunt huishoudelijke apparaten activeren en deactiveren zonder de aanwezigheid en deelname van de gebruiker. De meeste van de vandaag geproduceerde modellen zijn uitgerust met een timer voor automatisch starten / stoppen.

Wat als ik verouderde apparatuur op dezelfde manier wil beheren? Wees geduldig, met ons advies en maak een tijdrelais met je eigen handen - geloof me, dit zelfgemaakte product kan op de boerderij worden gebruikt.

We staan ​​klaar om u te helpen een interessant idee te realiseren en onze hand te proberen op het pad van onafhankelijke elektrotechniek. Voor u hebben we alle waardevolle informatie over de opties en methoden voor het vervaardigen van relais gevonden en gesystematiseerd. Het gebruik van de verstrekte informatie garandeert een gemakkelijke montage en een uitstekende werking van het apparaat.

In het voor studie voorgestelde artikel worden de zelfgemaakte versies van het in de praktijk geteste apparaat in detail onderzocht. Informatie is gebaseerd op de ervaring van meesters die enthousiast zijn over elektrotechniek en wettelijke vereisten.

Omvang van een timer

De mens heeft altijd geprobeerd zijn leven gemakkelijker te maken door verschillende apparaten in het dagelijks leven te introduceren. Met de komst van op motor gebaseerde technologie, rees de vraag om deze uit te rusten met een timer die deze apparatuur automatisch zou aansturen.

Een bepaalde tijd ingeschakeld - en u kunt andere dingen doen. Na een bepaalde periode zal het apparaat zichzelf uitschakelen. Maar voor een dergelijke automatisering was een relais met een zelfontspannerfunctie vereist.

Een klassiek voorbeeld van het apparaat in kwestie is een relais in een oude wasmachine in Sovjet-stijl. Op zijn lichaam stond een pen met verschillende divisies. Stel de gewenste modus in en de drum draait 5-10 minuten, totdat het horloge binnenin nul bereikt.

De elektromagnetische schakelklok is klein van formaat, verbruikt weinig stroom, heeft geen bewegende delen en is duurzaam

Vandaag tijdrelais in verschillende technieken:

• magnetrons, fornuizen en andere huishoudelijke apparaten;
• afzuigventilatoren;
• automatische besproeiingssystemen;
• automatisering van lichtregeling.

In de meeste gevallen is het apparaat gemaakt op basis van een microcontroller, die tegelijkertijd alle andere bedieningsmodi van geautomatiseerde apparatuur bestuurt.Het is goedkoper voor de fabrikant. U hoeft geen geld uit te geven aan verschillende afzonderlijke apparaten die voor één ding verantwoordelijk zijn.

Afhankelijk van het type element aan de uitgang, wordt het tijdrelais ingedeeld in drie typen:

• relais - de belasting is aangesloten via een "droog contact";
• triacs;
• thyristor.

De meest betrouwbare en bestand tegen bursts in het netwerk is de eerste optie. Een apparaat met een schakelende thyristor aan de uitgang mag alleen worden genomen als de aangesloten belasting ongevoelig is voor de vorm van de voedingsspanning.

Om zelf een tijdrelais te maken, kun je ook de microcontroller gebruiken. Zelfgemaakte producten zijn echter voornamelijk gemaakt voor eenvoudige dingen en arbeidsomstandigheden. Een dure programmeerbare controller in zo'n situatie is geldverspilling.

Er zijn veel eenvoudigere en goedkopere ontwerpen op basis van transistors en condensatoren. Bovendien zijn er verschillende opties, er is genoeg om uit te kiezen voor uw specifieke wensen.

Regelingen van verschillende zelfgemaakte producten

Alle voorgestelde doe-het-zelfproductie-opties voor het tijdrelais zijn gebaseerd op het principe van het starten van de ingestelde sluitertijd. Eerst begint een timer met een vooraf bepaald tijdsinterval en een aftelling.

Een extern apparaat dat erop is aangesloten, begint te werken - de elektromotor of het licht gaat aan. En dan, bij het bereiken van nul, geeft het relais een signaal om deze belasting los te koppelen of de stroom af te sluiten.

Optie 1: de gemakkelijkste op transistors

Op transistor gebaseerde circuits zijn het gemakkelijkst te implementeren. De eenvoudigste bevat slechts acht elementen. Om ze aan te sluiten heb je niet eens een board nodig, alles is zonder te solderen. Zo'n relais wordt vaak gemaakt om verlichting erdoor aan te sluiten. Druk op een knop - en het lampje brandt een paar minuten en gaat dan uit.

Om dit circuit van stroom te voorzien zijn 9 volt batterijen of 12 volt batterijen nodig, ook zo'n relais kan worden gevoed vanuit 220 V variabelen door middel van een 12 V DC converter (+)

Om dit zelfgemaakte tijdrelais te monteren, heb je nodig:

• een paar weerstanden (100 Ohm en 2,2 mOhm);
• KT937A bipolaire transistor (of gelijkwaardig);
• relais voor belastingoverdracht;
• 820 ohm variabele weerstand (om het tijdsinterval aan te passen);
• 3300 uF condensator en 25 V;
• gelijkrichtdiode KD105B;
• schakelaar om het aftellen te starten.

De tijdvertraging in dit timerrelais is te wijten aan het opladen van de condensator tot het vermogensniveau van de transistorsleutel. Terwijl C1 oplaadt tot 9-12 V, blijft de sleutel in VT1 open. Externe belasting aangedreven (lampje brandt).

Na enige tijd, die afhangt van de ingestelde waarde op R1, sluit de transistor VT1. Relais K1 is eindelijk spanningsloos en de belasting is losgekoppeld van de spanning.

De oplaadtijd van de condensator C1 wordt bepaald door het product van zijn capaciteit en de totale weerstand van het laadcircuit (R1 en R2). Bovendien is de eerste van deze weerstanden vast en is de tweede instelbaar om een ​​specifiek interval te specificeren.

De tijdparameters voor het geassembleerde relais worden empirisch geselecteerd door verschillende waarden in te stellen op R1. Om het vervolgens gemakkelijker te maken om de gewenste tijd in te stellen, moeten markeringen met positionering per minuut op de kast worden aangebracht.

Het is problematisch om een ​​formule op te geven voor het berekenen van de uitgestelde vertragingen voor een dergelijke regeling. Veel hangt af van de parameters van een bepaalde transistor en andere elementen.

Het relais in de uitgangspositie brengen wordt uitgevoerd door S1 om te keren. De condensator sluit naar R2 en ontlaadt. Na het opnieuw inschakelen van S1 begint de cyclus opnieuw.

Eén transistor kan worden vervangen door een circuit van een paar vergelijkbare, wat de stabiliteit van het geassembleerde tijdrelais (+) alleen maar zal vergroten

In een circuit met twee transistors is de eerste betrokken bij het aanpassen en regelen van de tijdpauze. En de tweede is een elektronische sleutel om de stroom in en uit te schakelen bij een externe belasting.

In de variant met een dubbel circuit, een van de toetsen B1 "start de timer" en zet de belasting aan, en de tweede B2 koppelt deze los (+)

Het moeilijkste onderdeel van deze wijziging is om de weerstand R3 nauwkeurig te selecteren.Het relais moet zodanig zijn dat het uitsluitend sluit wanneer er een signaal wordt afgegeven door B2. In dit geval mag de omgekeerde opname van de belasting alleen plaatsvinden wanneer B1 wordt geactiveerd. Het zal experimenteel moeten worden opgepakt.

Om het vertragingsinterval van het tijdrelais te vergroten, kan KT937A worden vervangen door een veldeffecttransistor met een geïsoleerde poort (bijvoorbeeld 2N7000) (+)

Voor dit type transistor is de poortstroom erg klein. Als de weerstandswikkeling in de controlerelaisleutel groot is geselecteerd (in tientallen Ohm en MOhm), kan het uitschakelinterval worden verlengd tot enkele uren. Bovendien verbruikt de relaistimer meestal praktisch geen energie.

De actieve modus daarin begint in het laatste derde deel van dit interval. Als de PB is aangesloten via een gewone batterij, gaat hij heel lang mee.

Optie # 2: op chip gebaseerd

Transistorschakelingen hebben twee belangrijke nadelen. Het is voor hen moeilijk om de vertragingstijd te berekenen en voor de volgende start is het nodig om de condensator te ontladen. Het gebruik van microschakelingen elimineert deze tekortkomingen, maar compliceert het apparaat.

Maar zelfs met minimale vaardigheden en kennis in elektrotechniek, zal het ook niet moeilijk zijn om zo'n tijdrelais met je eigen handen te maken.

Als de vertraging vereist is in het bereik van tien minuten tot een uur, dan kan de transistor het beste worden vervangen door een chip uit de TL431-serie (+)

De openingsdrempel van de TL431 is stabieler vanwege de aanwezigheid van een spanningsreferentie binnenin. Bovendien is voor het schakelen veel meer spanning nodig. Door de waarde van R2 te verhogen, kan deze maximaal worden verhoogd tot 30 V.

De condensator tot dergelijke waarden zal lange tijd worden opgeladen. Bovendien gebeurt de verbinding van C1 met de te ontladen weerstand in dit geval automatisch. Bovendien hoeft u hier niet op SB1 te klikken.

Een andere optie is het gebruik van de "integrale timer" NE555. In dit geval wordt de vertraging ook bepaald door de parameters van de twee weerstanden (R2 en R4) en de condensator (C1).

"Shutdown" van het relais vindt plaats door het opnieuw schakelen van de transistor. Alleen het sluiten hier wordt uitgevoerd door een signaal van de uitgang van de microschakeling, wanneer het de benodigde seconden telt.

De "timer" op basis van de NE555-microchip herhaalt in veel opzichten de klassieke versie op een enkele transistor, maar het vertragingsinterval is hier nauwkeuriger ingesteld (van 1 seconde tot enkele minuten en uren) (+)

Er zijn veel minder false positives bij het gebruik van microcircuits dan bij transistors. De stromen worden in dit geval strakker gestuurd, de transistor opent en sluit precies wanneer dat nodig is.

Een andere klassieke microcircuitversie van het tijdrelais is gebaseerd op de KR512PS10-basis. In dit geval, wanneer de stroom wordt ingeschakeld, levert het circuit R1C1 een resetpuls aan de ingang van de microschakeling, waarna de interne generator daarin wordt gestart. De afsnijfrequentie (delingsverhouding) van de laatste wordt ingesteld door het regelcircuit R2C2.

Het aantal getelde pulsen wordt bepaald door de vijf pinnen M01 - M05 in verschillende combinaties te schakelen. De vertragingstijd kan worden ingesteld van 3 seconden tot 30 uur.

Na het tellen van het gespecificeerde aantal pulsen aan de uitgang van de microschakeling Q1, wordt een hoog niveau geopend, waardoor VT1 wordt geopend. Hierdoor wordt relais K1 geactiveerd en wordt de belasting in- of uitgeschakeld.

Het assemblagecircuit van het tijdrelais met behulp van de KR512PS10-microschakeling is niet moeilijk, het resetten naar de begintoestand in een dergelijk relais gebeurt automatisch wanneer de gespecificeerde parameters worden bereikt door de benen 10 (END) en 3 (ST) (+) te verbinden

Er zijn zelfs nog complexere op microcontrollers gebaseerde tijdrelaiscircuits. Ze zijn echter niet geschikt voor zelfmontage. Het beïnvloedt de complexiteit van zowel solderen als programmeren. Variaties met transistors en eenvoudige microchips voor huishoudelijk gebruik zijn in de overgrote meerderheid van de gevallen voldoende.

Optie # 3: voor 220 V output

Alle bovenstaande circuits zijn ontworpen voor een uitgangsspanning van 12 volt. Om een ​​krachtige belasting aan te sluiten op een tijdrelais dat op hun basis is gemonteerd, is het nodig aan de uitgang installeer magnetische starter. Om elektromotoren of andere complexe elektrische apparaten met een hoger vermogen aan te sturen, moet u dit doen.

Om de verlichting van het huishouden aan te passen, kunt u echter een relais samenstellen op basis van een diodebrug en een thyristor. Tegelijkertijd wordt het niet aanbevolen om via zo'n timer iets anders aan te sluiten. De thyristor passeert alleen het positieve deel van de sinusgolf van 220 volt.

Voor een gloeilamp, ventilator of verwarming is dit niet eng, en andere elektrische apparatuur van dit type is niet bestand tegen en kan niet doorbranden.

Het tijdrelaiscircuit met een thyristor aan de uitgang en een diodebrug aan de ingang is ontworpen om te werken in 220 V-netwerken, maar heeft een aantal beperkingen op het type aangesloten belasting (+)

Om zo'n timer voor een lamp te bouwen, heb je nodig:

• weerstandsconstante op 4,3 MOhm (R1) en 200 Ohm (R2) plus instelbaar op 1,5 kOhm (R3);
• vier diodes met een maximale stroom van meer dan 1 A en een sperspanning van 400 V;
• 0,47 uF condensator;
• thyristor VT151 of vergelijkbaar;
• schakelaar.

Deze relaistimer werkt volgens het algemene schema voor dergelijke apparaten, met een geleidelijke oplading van de condensator. Bij het sluiten op S1 beginnen contacten C1 op te laden.

Tijdens dit proces blijft thyristor VS1 open. Als resultaat ontvangt de belasting L1 een netspanning van 220 V. Na voltooiing van het opladen C1 sluit de thyristor en onderbreekt de stroom, waardoor de lamp wordt uitgeschakeld.

De vertraging wordt aangepast door de waarde in te stellen op R3 en de condensatorcapaciteit te selecteren. Er moet aan worden herinnerd dat elke aanraking van de blote benen van alle gebruikte elementen een elektrische schok met zich meebrengt. Ze zijn allemaal onder de 220 V.

Wil je niet experimenteren en zelfstandig een tijdrelais bouwen, dan kun je kiezen voor kant-en-klare opties voor schakelaars en stopcontacten met een timer.

Lees meer over dergelijke apparaten in de artikelen:

1. Een schakelaar met een slaaptimer: hoe het werkt en welke weergave het beste is om te kiezen
2. Contactdoos met timer: typen, werkingsprincipe + installatiefuncties

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Het is vaak moeilijk om de interne structuur van een tijdrelais helemaal opnieuw te begrijpen. Sommigen missen kennis, anderen hebben geen ervaring. Om het voor u gemakkelijker te maken om het juiste circuit te kiezen, hebben we een selectie van videomateriaal gemaakt dat in detail beschrijft over alle nuances van het werk en de montage van het betreffende elektronische apparaat.

Het werkingsprincipe van de elementen van het tijdrelais op een transistorsleutel:

Automatische timer op een veldeffecttransistor voor een belasting van 220 V:

DIY stapsgewijze productie van vertragingsrelais:

Het is niet zo moeilijk om zelf een tijdrelais samen te stellen - er zijn verschillende schema's om dit idee te implementeren. Ze zijn allemaal gebaseerd op het geleidelijk opladen van de condensator en het openen / sluiten van de transistor of thyristor aan de uitgang.

Als je een eenvoudig apparaat nodig hebt, is het beter om een ​​transistorcircuit te nemen. Maar voor een nauwkeurige controle van de vertragingstijd moet je een van de opties op een bepaalde chip solderen.

Als je ervaring hebt met het bouwen van zo'n apparaat, deel de informatie dan met onze lezers. Laat opmerkingen achter, voeg foto's toe van uw zelfgemaakte producten en neem deel aan discussies. De communicatie-eenheid bevindt zich hieronder.