Принцип работы и подключения реле таймера задержки времени. Несколько схем реле времени и задержки выключения нагрузки Время отключения электронного реле регулировка

Главная / КПП

С помощью электронных реле можно неплохо экономить деньги, к примеру, возьмем свет в коридоре, кладовке или подъезде. Нажимая кнопку, мы включаем свет и через определенное время он автоматически отключается. Этого времени должно хватить на поиски предмета в коридоре, кладовке или попадание в квартиру. К тому же освещение без надобности не горит, если вы забыли его выключить. Это устройство не только полезно, но и очень удобно. В этой статье мы расскажем, как сделать реле времени своими руками, предоставив все необходимые схемы и инструкции.

Простейший вариант

Пример конструктора для самодельной сборки таймера задержки отключения:

При желании возможно самостоятельно собрать реле времени по следующей схеме:

Времязадающим элементом является С1, в стандартной комплектации КИТ-набора он имеет следующие характеристики: 1000 мкФ/16 В, время задержки в этом случае составляет приблизительно 10 минут. Регулировка времени осуществляется переменным R1. Питание платы 12 Вольт. Управление нагрузкой производится через контакты реле. Плату можно не делать, а собрать на макетной плате или навесным монтажом.

Для того, чтобы сделать реле времени, нам понадобятся следующие детали:

Правильно собранное устройство не нуждается в настройке и готово к работе. Данное самодельное реле задержки времени было описано в журнале «Радиодело» 2005.07.

Самоделка на базе таймера NE 555

Другая схема электронного таймера для сборки своими руками также легка и доступна для повторения. Сердцем данной схемы является микросхема интегрального таймера «NE 555». Данный прибор предназначен как для отключения, так и включения устройств, ниже представлена схема устройства:

NE555 – это специализированная микросхема, используемая в построении всевозможных электронных устройств, таймеров, генераторов сигнала и т.д. Она достаточно распространена, поэтому ее можно найти в любом радиомагазине. Данная микросхема управляет нагрузкой через электромеханическое реле, которое можно задействовать как на включение, так и на выключение полезной нагрузки.

Управление таймером осуществляется двумя кнопками: «старт» и «стоп». Для начала отсчета времени необходимо нажать на кнопку «старт». Отключение и возврат устройства в первоначальное состояние осуществляется кнопкой «стоп». Узлом, задающем интервал времени, является цепочка из переменного резистора R1 и электролитического конденсатора C1. От их номинала зависит величина задержки включения .

При данных номиналах элементов R1 и C1, диапазон времени может быть от 2 секунд до 3 минут. В качестве индикатора состояния работоспособности конструкции используется включенный параллельно катушке реле светодиод. Как и в предыдущей схеме, для ее функционирования требуется дополнительный источник внешнего питания на 12 Вольт.

Для того чтобы реле само включалось сразу при подаче на плату питания, необходимо немного изменить схему: вывод 4 микросхемы соединить с плюсовым проводом, вывод 7 отключить, а выводы 2 и 6 соединить вместе. Более наглядно о данной схеме можно узнать из видео, где подробно описан процесс сборки и работы с устройством:

Реле на одном транзисторе

Самый простой вариант — использовать схему реле времени всего на одном транзисторе, КТ 973 А, его импортный аналог BD 876. Данное решение также основано на заряде конденсатора до напряжения питания, через потенциометр (переменный резистор). Изюминка схемы заключается в принудительном переключении и разряде емкости через резистор R2 и возвращении исходного начального положения тумблером S1.

При подаче питания на устройство емкость С1 начинается заряжаться через резистор R1 и через R3, открывая тем самым транзистор VT1. Когда емкость зарядится до состояния отключения VT1, обесточивается реле, тем самым отключая или включая нагрузку, в зависимости от назначения схемы и используемого типа реле.

Выбранные вами элементы могут иметь незначительный разброс в номиналах, это не повлияет на работоспособность схемы. Задержка может немного отличаться и зависеть от температуры окружающей среды, а также от величины сетевого напряжения. На фото ниже предоставлен пример готовой самоделки:

Теперь вы знаете, как сделать реле времени своими руками. Надеемся, предоставленные инструкции пригодились вам и вы смогли собрать данную самоделку в домашних условиях!

Реле задержки времени предназначено для регулировки последовательности работы определённых элементов электрической схемы. В основном такие устройства используются в приборах, где требуется автоматическое выполнение определённого действия через установленный промежуток времени.

Общая информация об устройстве

Реле – это устройство, которое работает по принципу аккумулятора . По продолжительности рабочего механизма могут быть суточные, недельные, часовые. Устанавливают эти приборы там, где нужен контроль цепей, которые обладают небольшими мощностями. При этом происходит полная изоляция между контрольным и управляемыми проводниками. Реле направлено контролировать одновременно несколько схем, при помощи одного сигнала.

Изначально, реле применялись в междугородных телефонных цепях. Они выполняли функцию усилителя : дублировали сигнал от одного контура к другому и передавали его цепной реакцией. Реле работало в первых компьютерах, выполняло простые команды в логических цепях.

Для чего в реле используется электромагнитное поле ? Оно является амортизатором, который замедляет или полностью обесточивает движение, при резком попадании катушки в среду напряжения. Именно это свойство даёт возможность реле задерживать время: замедляется время подключения якоря к катушке напряжения.

Несколько вариантов таких устройств

Использование реле времени даёт возможность экономить на потреблении электроэнергии, так как свет будет включаться и выключаться автоматически, через установленный промежуток времени.

Как работает реле задержки времени

Благодаря тому, что электрический ток при помощи проводников создаёт магнитное поле, текущее состояние реле реагирует индукторами на все изменения. Местонахождения магнитного поля будет зависеть от формы проводника. Если он сделан под прямым углом, то и поле будет располагаться так же, если в форме катушки, то магнитное поле будет располагаться вдоль всей её длины. Сила магнитного поля напрямую зависит от напряжения тока.

Реле стали популярными, потому что доказали всю эффективность при использовании. Они могут контролировать большие и маленькие напряжения. Катушка реле способна пропускать через себя доли ватт, в то время как контакты проводят сотни ватт энергии нагрузки.

Принцип действия реле напоминает бинарный усилитель включения и выключения. Как показывает практика, одна катушка реле может приводить в действие несколько контактов одного прибора. Это могут быть контакты любой комбинации. Устройство работает с контактами любого вида: ртутными, металлическими, магнитными тростниками.

Из чего состоит реле задержки?

Если устройство представляет собой простое двухканальное электромагнитное реле, то в него входят:

Якорь крепится с помощью шарниров с ярмом и механически связывается и одним или несколькими наборами контактов. Сам якорь удерживает пружина. Она установлена таким образом, чтобы во время отсутствия тока, в магнитной цепи образовывался воздушный зазор . В таком режиме устройства, один из контактов находится в закрытом положении, другой – в открытом. Некоторые из видов устройств имеют большее количество контактов, все зависит от предусмотренных функций.

При поступлении электрического тока, происходит генерация магнитного поля, что позволяет активизировать арматуру с последующим перемещением подвижного контакта. Это позволяет делать разрыва или соединения с неподвижными контактами. При открытых контактах происходит соединение и смыкание контактов, при выключении действия противоположные. При выключенном токе якорь занимает своё первоначальное положение и возвращается под действие силы, которая в несколько раз меньше магнитной, поэтому его положение нормально-расслабленное. Чаще всего эту силу обеспечивает пружина, гравитация применяется только в промышленных установках.

Когда происходит подача тока на катушку, диод проходит через неё и рассеивает энергию из распадающегося магнитного поля при дезактивации . Если этот процесс не запустится, то компоненты схемы получат энергетический всплеск, что повлечёт их выход из строя.

Реле задержки своими руками

Для создания реле с задержкой выключения в 220 В не нужно особых электромеханических знаний, достаточно будет владеть базовыми познаниями в физике и электромеханике. Существует определённое руководство , которое поможет собрать реле самостоятельно.

Для реле времени оптимальным считается использование схем на транзисторе . Такие реле отлично подходят для контроля работы дворников на машине, включения и выключения света на улице, работы стиральной машины . Задержка включения реле 220В - отличный вариант, сочетающий в себе бытовые удобства и великолепную экономию.

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.

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).

Простое реле времени на 220 В

Данное реле выдержки времени на 220 Вольт является гальванически не развязанным и является простейшим. В качестве элемента коммутации применяется тиристор .

Как мы говорили, тиристор позволяет коммутировать нагрузку, нечувствительную к форме напряжения питания: лампу накаливания, тен, галогеновую лампу и тому подобное.

Нельзя подключить светодиодный драйвер или энергосберегайку типа КЛЛ, любой электронный прибор, имеющий на входе трансформатор.

Минимум деталей схемы и простота схема позволят собрать это схему любому, израсходовав не более 50–100 руб.

Однако учтите, что схема не имеет гальванической развязки и требует предельной осторожности и соблюдения правил техники безопасности!

Схема работает так же просто, как и выглядит. Если замкнуть контакт S1, то начнется постепенная зарядка C1. В процессе заряда этого конденсатора, тиристор VS1 будет открыт.

На нагрузке HL1 будет сетевое напряжение. Как только конденсатор зарядится, тиристор VS1 закроется и ток через него проходить перестанет. Наш прибор завершить работу и произойдет выключение нагрузки.

Схема содержит такие детали:

диодный мост , выполняющий функцию подачи на тиристор выпрямленного тока: состоит из диодов с максимальным током не ниже 1А и имеющего обратный показатель напряжения не ниже 400В (1N4007);

тиристор серии BT151 (если у вас завалялись КУ 202Н или КУ 202М - применяйте);

сопротивление R1 - 4.3 МОм, мощностью 1Вт;
сопротивление R2 200 Ом, 1Вт;
R3 такой же мощности, 1.5 кОм;
конденсатор устройства С1 на 0.47 мкФ, на 630В или большее напряжение;
выключатель или тумблер S1.

Так как весь принцип работы этого реле сводится к зарядке конденсатора, то изменяя емкость конденсатора проще всего изменить время включения реле .

Из-за простоты данного устройства дать простую формулу расчета времени выдержки невозможно, так как время зависит от параметров конкретного тиристора, сопротивлений резисторов, ёмкости конденсатора.

Реле времени выдержки с регулировкой времени 220 В

Чтобы сделать более надежное , качественное и безопасное устройство потребуется больше усилий и средств.

Приведенная ниже схема собрана на микросхеме таймере 555, впервые выпущенной в 1972 году, но тем не менее не сбавляющей свою популярность. Применение микросхемы позволяет с большой степенью точности отсчитать необходимый интервал времени выдержки таймера от 3 сек до 10 минут.

Для питания устройства применяется трансформатор - управляющая часть схемы имеет гальваническую развязку .

Коммутация нагрузки производится с помощью силового симистора. Его включение осуществляется симисторной оптопарой, имеющей схему обнаружения нуля .

В результате - коммутация нагрузки происходит близко к моменту перехода синусоидального напряжения питания через ноль. Такое включение максимально безболезненно для нагрузки и не производит помех в момент включения .

Переходим к принципу работы схемы

После подачи питания цепочка R1–C3 генерирует стартовый импульс, длительностью примерно 100мс для микросхемы DD1, с которого выход OUT микросхемы устанавливается в лог.1, включая тем самым оптосимистор VS1, симистор VS2 и подключая нагрузку к сети 220В. С этого же момента начинается отсчет времени.

Время выдержки таймера задается цепочкой R3–R6–C2. Время зарядки конденсатора C2 до напряжения отключения выход OUT микросхемы DD1 в логический 0 определяется формулой:

t = 1,1*(R3+R6)*C2

Резистор R6 ограничивает минимальное время задержки 3 сек. Конденсатор C1 необходим для фильтрации помех в питании микросхемы DD1 и должен располагаться максимально к ней близко.

Резистор R4 задает ток светодиода оптосимистора и при применении аналогов MOC3043, например MOC3042 или MOC3041 должен быть уменьшен, так как им необходим больший ток для работы.

Данная схема может применяться и для коммутации пускателей, но учтите, что в случаях малых токов пускателей возможно ложное срабатывание или их жужжание в отключенном режиме, так как они могут включаться через цепочку R5–C5. В таком случае, эта цепочка требует коррекции по номиналам.

Обратим внимание, что часть схемы, отвечающую за получение постоянного напряжения 12 В можно заменить на готовый блок питания (адаптер питания), с выходным напряжением 12 В.

Такое устройство можно купить сразу в готовом виде, либо применить ненужный от какого-либо устройства: роутера, модема, телефона или подобного. В таком случае устройство реле заметно упростится.

Трансформатор T1 можно заменить на любой другой с номинальным входным напряжением 220 Вольт, выходным - 12 Вольт.

Если схема реле задержки выключения вас заинтересовала и вы бы хотели скачать файл с изображением разведенной печатной платы - оставляйте ваши комментарии.

Видео по теме - другой вариант

На сегодня, существует множество устройств, призванных облегчить быт современного человека. Так, из промышленной сферы в хозяйственно-бытовую перешли и реле времени , позволяющие автоматизировать работу современных электроприборов и систем. Какие виды временных реле предлагает современный рынок, как выбрать временной регулятор и собрать прибор своими руками – читайте ниже.

Что такое реле задержки времени

Реле временной задержки – это специальные устройства, главным предназначением которых является обеспечения последовательной работы элементов схемы в течении определенного времени после включения или отключения питания. Задержки, создаваемые реле, по продолжительности могут быть как минутными и часовыми, так и суточными, недельными. При этом, с помощью одного сигнала реле способно одновременно контролировать работу нескольких схем.

По принципу работы реле задержки времени делятся на устройства:

С электромагнитным замедлением;
С пневматическим механизмом замедления;
С часовым или анкерным механизмом;
Моторного типа.

Отдельно выделяют электронные реле времени. Временная задержка в таких устройствах реализуется посредством аналоговых и цифровых технических решений. Зачастую эти решения представлены цифровыми таймерами.

Электронные реле получили широкое распространение благодаря наиболее широкому диапазону регулировки временной задержки.

Так, электронное реле способно контролировать работу элементов схемы с временной выдержкой от доли секунды до нескольких тысяч часов. Кроме того, к достоинствам электронных реле относятся их небольшие габариты, экономичное энергопотребление и многофункциональность. Существуют также временные реле, работающие на микропроцессорах. Такие модели считаются наиболее эффективными.

Классификация реле задержки времени

Для удобства реле времени классифицирует по типу исполнения. Такая классификация позволяет разделить устройства на реле для промышленного использования и бытовые контроллеры.

Так, все временные реле задержки делятся на:

Моноблочные;
Встраиваемые;
Модульные.

Проще всего устанавливаются моноблочные и модульные устройства. Моноблочные реле представляют собой автономные устройства для внешней установки. Такие устройства оснащены встроенными элементами питания, имеют клеммы для подключения нагрузки. Модульные реле являются разновидностью моноблочных, и используются для монтажа в электрощитах .

Наиболее распространенными в промышленной и хозяйственной сфере являются встроенные реле.

Они активно используются в современных бытовых электроустановках (например, стиральных машинах), системах “умный дом”. Кроме того, такие устройства используют при автоматизации тепличного хозяйства.

Сфера применения реле времени с задержкой выключения

Сфера применения временных реле крайне широка и зависит от типа устройства. Так, все реле времени делятся на устройства с задержкой включения после подачи питания и приборы с временной задержкой выключения после отключения нагрузки. Наиболее распространенными в бытовой сфере и коммунальном хозяйстве являются реле с временной задержкой выключения.

Чаще всего, устройства, создающие задержку на выключение, используют для:

Автоматизации работы уличного и внутридомового освещения;
Контроля над системами полива;
Автоматизации вентиляционных систем;
Контроля над работой бытовых насосов, газовых котлов, электрических водонагревателей.

Таким образом, реле времени позволяют использовать различное электрооборудование только по его фактической надобности, исключая вероятность его нецелесообразного использования. Это не только экономит расход электроэнергии, но и продлевает срок эксплуатации электроприборов.

Реле с выдержкой времени на включение применяют для контроля работы промышленной и хозяйственно-бытовой автоматики.

Так, например, устройства можно использовать для автоматического восстановления работы бытовой техники, осветительных приборов, вентиляционных, и отопительных систем после возобновления подачи напряжения. При правильном подключении и хорошей настройке, реле с задержкой включения могут активировать систему “теплый пол” к вашему приходу, включать водонагреватели и бытовые приборы (например, кофемашину) после вашего пробуждения.

Главным критерием выбора временного реле для однофазных сетей (220 В) является диапазон задержки. Этот параметр определяется назначением устройства отключения. Так, например, для реле, подключенного к вентилятору в санузле, будет достаточно задержки выключения в диапазоне от 1 сек до 1 часа.

Реле времени с задержкой включения, обычно, имеют меньший диапазон.

Это связано со сферой их использования. Зачастую, после восстановления энергоснабжение, включение промышленной, бытовой и хозяйственной автоматики должно выполняться незамедлительно. Так, задержка на включение бытового электрооборудования должна составлять не более 2 мин.

Кроме того, при выборе реле времени необходимо учитывать:

Тип коммутируемого тока. Реле могут коммутировать как переменный, так и постоянный ток. Для коммутации переменного тока следует выбирать реле AC типа, для коммутации постоянного тока – DC типа. Существуют и универсальные устройства с маркировкой AC/DC.
Максимальный коммутируемый ток. Для бытового использования подойдут реле, способные коммутировать нагрузку в диапазоне от 10 до 16 А.
Степень защиты устройства. Для внутренней установки подойдут реле с индексом IP20. Для установки на улице этот показатель должен быть увеличен в два раза, либо реле должно быть установлено в защитном корпусе.
Возможности подключения реле. Отдельные модели временных реле могут одновременно подключаться к двум элементам, управляющим нагрузкой (например, к двум выключателям). Так работу реле можно контролировать из двух точек, расположенных в разных концах помещения.

Не стоит забывать про габаритные размеры и способ монтажа устройства. Это позволит быстро вписать устройство в проект. Так, наименьшие габариты имеют электронные установки. Кроме того, временное реле может требовать или не требовать крепления DIN-рейки.

Схема задержки включения реле на 12 вольт

Собрать простое реле можно своими руками. Самая легкая в исполнении схема электронного реле времени собирается на базе интегрального таймера ne555. Управление реле осуществляется посредством нажатия внешних клавиш. Для работы устройства будет достаточно 12В. Запитать реле можно через силовой кабель к электросети. Временно поддержать работу реле может и аккумулятор на 12 вольт.

Схема простого временного реле на основе таймера NE 555 имеет также такие особенности:

Задающим интервал времени узлом, является цепь из резистора переменного тока и электролитического конденсатора. От их номинала зависит интервал задержки включения реле времени
При номинале резистора в 500 кОм и конденсатора в 220 мкФ, диапазон задержки может составлять от 2 сек до 3 мин.
Индикатором работоспособности реле может выступить светодиод, подключенный параллельно катушке.

Данный прибор можно использовать как для отключения, так и включения электрооборудования с временной задержкой. Для начала временного отсчета необходимо нажать кнопку “старт”, которая запускает таймер. Кнопка “стоп” отвечает за отключения питания и возврат контролируемого с помощью реле устройства в первоначальное состояние.

Привет друзья!

Сегодня мы с вами детально рассмотрим схему и конструкцию достаточно полезного устройства – реле времени с задержкой выключения нагрузки. Разумеется, устройство можно использовать и для включения нагрузки и для переключения между двумя разными нагрузками. Рабочее напряжение нагрузки может составлять до 220В, максимальный коммутируемый ток – до 5 А. Путем несложных вычислений получаем, что мощность нагрузки может составлять до 1100 Вт.

Схема устройства и принцип ее работ

Прежде всего изучим схему реле задержки времени. Важный момент: разработчиком схемы я не являюсь и на авторские права не претендую.

Представленная схема работает следующим образом. При нажатии на тактовую кнопку SW1 осуществляется зарядка конденсатора С1, открывается транзистор VT1 (транзистор VT2 и транзистор VT3 находятся в закрытом состоянии). Поскольку контакты реле (Х3 и Х4) разомкнуты, нагрузка отключена. В процессе разряда конденсатора С1 транзистор VT1 закрывается. В то же время открываются транзисторы VT2 и VT3, и через катушку реле начинает протекать ток, что приводит к замыканию контактов реле (Х3 и Х4) и включению нагрузки.

Можно догадаться, что основным времязадающим элементом является конденсатор С1. Именно от него напрямую зависит максимальное время задержки включения/выключения. Также время срабатывания реле зависит от сопротивления переменного резистора R1. Соответственно для изменения времени задержки достаточно изменить номиналы резистора R1 и конденсатора С1.

Схема питается от источника постоянного тока напряжением 12 В. Потребление тока не превышает 100 мА.

Что касается деталей. Все транзисторы, использованные в схеме, однотипные – BC547. Данные транзисторы могут быть заменены транзисторами с аналогичными параметрами. Например, вместо ВС547 можно вполне успешно применить транзисторы серии КТ3102 с любыми буквенными индексами.

Электромеханическое реле – BS115C с напряжением срабатывания 9В. В принципе, реле может быть любым малогабаритным с напряжением срабатывания от 9 до 12В, например, это может быть реле JQC-3F-1C-9VDC.

Печатная плата реле времени

Устройство собирается на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, размерами 41×35 мм. Для удобства монтажа рекомендую нанести на плату «схему» расположения элементов. Нанесение рисунка расположения элементов может осуществляться все тем же лазерно-утюжным методом.

Рисунок печатной платы и расположение элементов

Вот так печатная плата получилась у меня:

Конструкция реле задержки выключения

Устройство может быть собрано в абсолютно любом корпусе подходящих размеров. Не забывайте, что помимо самого реле в корпусе должен уместиться еще и блок питания. В моем случае использован пластиковый корпус для сборки блока питания. Думаю, что аналогичный корпус можно без проблем приобрести практически в любом радиомагазине.

Как можно заметить и плата с реле и блок питания умещаются в таком корпусе просто замечательно. Кстати, в качестве блока питания можно взять зарядное от сотового телефона. Для того, чтобы повысить выходное напряжение такой зарядки, достаточно заменить в ней стабилитрон на большее напряжение. О том, как правильно это сделать, можно найти в Ютубе.