ユーザーの存在や参加なしで、家電製品をアクティブ化および非アクティブ化できます。現在生産されているモデルのほとんどには、自動スタート/ストップ用のタイムリレーが装備されています。
古い機器を同じ方法で管理したい場合はどうすればよいですか?我慢強く、私たちのアドバイスで、自分の手で時間をリレーしてください-私を信じて、この自家製製品は農場で使用できます。
私たちはあなたが興味深いアイデアを実現し、独立した電気工学の道を私たちの手を試すのを助ける準備ができています。あなたのために、私たちはリレーを製造するためのオプションと方法に関するすべての貴重な情報を見つけて体系化しました。提供された情報を使用することで、組み立てが簡単になり、デバイスの優れた操作が保証されます。
調査のために提案された記事では、実際にテストされたデバイスの自作バージョンが詳細に検討されています。情報は、電気工学および規制要件に熱心な修士の経験に基づいています。
タイマーの適用範囲
人間は常に、日常生活にさまざまなデバイスを導入することで、自分の生活をより簡単にすることを目指してきました。電気モーターをベースにした装置の出現により、この装置を自動的に制御するタイマーを装備するという疑問が生じました。
一定時間オンにした場合-他のことができます。設定した時間が経過すると、ユニットは自動的にシャットダウンします。しかし、そのような自動化のためには、セルフタイマー機能を備えたリレーが必要でした。
問題のデバイスの典型的な例は、古いソビエトスタイルの洗濯機のリレーにあります。その体にはいくつかの部門を持つペンがありました。目的のモードを設定すると、時計が内側に届くまでドラムが5〜10分間回転します。
電磁時間スイッチはサイズが小さく、電力をほとんど消費せず、可動部品を壊さず、耐久性があります
今日、タイムリレーはさまざまな手法で設置されています。
- 電子レンジ、ストーブ、その他の家電製品。
- 排気ファン;
- 自動散水システム;
- 照明制御オートメーション。
ほとんどの場合、デバイスは、自動装置の他のすべての動作モードを同時に制御するマイクロコントローラーに基づいて作成されます。メーカーにとっては安いです。 1つのことに関与する複数の個別のデバイスにお金を費やす必要はありません。
出力の要素のタイプに応じて、時間リレーは3つのタイプに分類されます。
- リレー-負荷は「ドライ接点」を介して接続されます。
- トライアック;
- サイリスタ。
ネットワークのバーストに対して最も信頼性が高く、耐性があるのが最初のオプションです。出力にスイッチングサイリスタを備えたデバイスは、接続された負荷が電源電圧の形式に影響されない場合にのみ使用してください。
自分で時間をリレーするには、マイクロコントローラーを使用することもできます。しかし、手作りの製品は主に単純なものと労働条件のために作られています。このような状況での高価なプログラマブルコントローラは、お金の浪費です。
トランジスタとコンデンサをベースにした、よりシンプルで安価なデザインがあります。さらに、いくつかのオプションがあり、特定のニーズに合わせて選択することがたくさんあります。
さまざまな自家製製品のスキーム
提案されているすべての製造オプションの日曜大工のタイマーは、設定されたシャッタースピードを開始するという原則に基づいて構築されています。まず、タイマーは所定の時間間隔とカウントダウンで始まります。
それに接続された外部デバイスが動作し始めます-電気モーターまたはライトがオンになります。そして、ゼロに達すると、リレーはこの負荷をオフにするか、電流を遮断する信号を出します。
オプション#1:トランジスタで最も簡単
トランジスタベースの回路は、実装が最も簡単です。最も単純なものは、8つの要素のみを含みます。それらを接続するために、ボードさえ必要ありません、それなしですべてをはんだ付けすることができます。このようなリレーは、多くの場合、照明を接続するために作成されます。ボタンを押すと、ライトが数分間点灯し、その後消灯します。
この回路に電力を供給するには、9ボルトバッテリーまたは12ボルトバッテリーが必要です。また、このようなリレーは、12 V DCコンバーター(+)を使用して220 Vの変数から電力を供給できます。
この自家製タイムリレーを組み立てるには、次のものが必要です。
- 抵抗器のペア(100オームと2.2ミリオーム);
- KT937Aバイポーラトランジスタ(または同等のもの);
- 荷重伝達リレー;
- 820オームの可変抵抗器(時間間隔の調整用);
- 3300 uFコンデンサと25 V;
- 整流ダイオードKD105B;
- カウントダウンを開始するスイッチ。
このタイマーリレーの時間遅延は、コンデンサをトランジスタキーの電力レベルまで充電することによるものです。 C1は9〜12 Vまで充電されますが、VT1のキーは開いたままです。外部負荷駆動(ライトオン)。
R1の設定値に依存するしばらくすると、トランジスタVT1が閉じます。リレーK1が最終的にオフになり、負荷が電圧から切り離されます。
コンデンサC1の充電時間は、充電回路(R1とR2)の全抵抗による容量の積で決まります。さらに、これらの最初の抵抗は固定されており、2番目は特定の間隔を指定するために調整可能です。
組み立てられたリレーの時間パラメータは、R1にさまざまな値を設定することにより、経験的に選択されます。その後、希望の時間を設定しやすくするために、分ごとの位置を示すマーキングをケースに作成する必要があります。
そのようなスキームに対して発行された遅延を計算するための式を指定することは問題です。特定のトランジスタや他の要素のパラメータに大きく依存します。
リレーを初期位置に戻すには、S1を逆に切り替えます。コンデンサはR2に近づき、放電します。 S1を再びオンにすると、サイクルが再び始まります。
1つのトランジスタは、同様のペアの回路で置き換えることができます。これにより、組み立てられた時間リレーの安定性が向上します(+)
2つのトランジスタを備えた回路では、最初のトランジスタは時間の一時停止の調整と制御に関与します。もう1つは、外部負荷で電源をオン/オフするための電子キーです。
デュアル回路のバリアントでは、キーB1の1つが「タイマーを開始」して負荷をオンにし、2番目のB2がそれを切断します(+)
この変更の最も難しい部分は、抵抗R3を正確に選択することです。 B2から信号が供給されたときにリレーが排他的に閉じるようなものでなければなりません。この場合、B1がトリガーされたときにのみ、負荷の逆インクルードが発生する必要があります。実験的に拾う必要があります。
時間リレーの遅延間隔を長くするために、KT937Aは、ゲートが絶縁された電界効果トランジスタ(たとえば、2N7000)に置き換えることができます(+)
このタイプのトランジスタの場合、ゲート電流は非常に小さいです。制御リレーキーの抵抗巻線を大きく(数十オームとMOhmで)選択すると、シャットダウン間隔を数時間に増やすことができます。さらに、ほとんどの場合、リレータイマーは実際にはエネルギーを消費しません。
その中のアクティブモードは、この間隔の最後の3分の1から始まります。 PBが通常のバッテリーを介して接続されている場合、それは非常に長い時間続きます。
オプション#2:チップベース
トランジスタ回路には2つの主な欠点があります。彼らが遅延時間を計算することは困難であり、次の開始前にコンデンサを放電する必要があります。マイクロ回路を使用すると、これらの欠点が解消されますが、デバイスが複雑になります。
しかし、電気工学の最小限のスキルと知識があっても、自分の手でそのような時間リレーを作ることも難しくありません。
10分から1時間の範囲で遅延が必要な場合、トランジスタはTL431シリーズチップ(+)に置き換えるのが最適です。
内部に電圧リファレンスが存在するため、TL431の開放しきい値はより安定しています。さらに、そのスイッチングには、電圧がはるかに必要です。最大で、R2の値を増やすことにより、30 Vに上げることができます。
このような値のコンデンサは長時間充電されます。さらに、この場合の放電用抵抗へのC1の接続は自動的に行われます。さらに、ここでSB1をクリックする必要はありません。
別のオプションは、「積分タイマー」NE555の使用です。この場合、遅延は2つの抵抗(R2とR4)とコンデンサ(C1)のパラメータによっても決まります。
トランジスタの再スイッチングにより、リレーの「シャットダウン」が発生します。ここでのクローズのみが、必要な秒数をカウントするとき、マイクロ回路の出力からの信号によって実行されます。
NE555マイクロチップに基づく「タイマー」は、多くの点で単一トランジスタのクラシックバージョンを繰り返しますが、ここでの遅延間隔はより正確に設定されています(1秒から数分および数時間)(+)
トランジスタを使用する場合よりも、マイクロ回路を使用する場合の方がはるかに少ない誤検知があります。この場合の電流はより厳密に制御され、トランジスタは必要なときに正確に開閉します。
タイマーのもう1つのクラシックなマイクロサーキットバージョンは、KR512PS10に基づいています。この場合、電源がオンになると、R1C1回路はリセットパルスをマイクロ回路の入力に供給し、その後、内部ジェネレータがマイクロ回路内で起動します。後者のカットオフ周波数(分周比)は、制御回路R2C2により設定される。
カウントされるパルス数は、5つのピンM01〜M05をさまざまな組み合わせで切り替えることによって決定されます。遅延時間は3秒から30時間に設定できます。
マイクロ回路Q1の出力で指定された数のパルスをカウントした後、高レベルが開かれ、VT1が開かれます。その結果、リレーK1がアクティブになり、負荷をオンまたはオフにします。
KR512PS10マイクロ回路を使用した時間リレーの組み立て図は難しくありません。このようなリレーの初期状態へのリセットは、レッグ10(END)と3(ST)(+)を接続して指定されたパラメーターに到達すると自動的に行われます。
さらに複雑なマイクロコントローラベースの時間リレー回路があります。ただし、自己組織化には適していません。はんだ付けとプログラミングの両方の複雑さに影響します。家庭用のトランジスタとシンプルなマイクロチップのバリエーションは、ほとんどの場合十分です。
オプション#3:220 V出力用
上記の回路はすべて、12ボルトの出力電圧用に設計されています。強力な負荷をそれらに基づいて組み立てられた時間リレーに接続するには、出力に磁気スターターを取り付ける必要があります。電気モーターやその他の複雑な電気機器を高出力で制御するには、そうする必要があります。
ただし、家庭用照明を調整するために、ダイオードブリッジとサイリスタに基づくリレーを組み立てることができます。同時に、そのようなタイマーを介して他のものを接続することは推奨されません。サイリスタは、220ボルトの正弦波の正の部分のみを通過します。
白熱電球、ファン、ヒーターの場合、これは恐ろしいことではなく、この種の他の電気機器は耐えられず、燃え尽きません。
出力にサイリスタがあり、入力にダイオードブリッジがある時間リレー回路は、220 Vネットワークで動作するように設計されていますが、接続されている負荷のタイプにいくつかの制限があります(+)
このような電球のタイマーを作成するには、次のものが必要です。
- 4.3 MOhm(R1)および200 Ohm(R2)の抵抗定数に加えて、1.5 kOhm(R3)で調整可能。
- 1 Aを超える最大電流と400 Vの逆電圧を持つ4つのダイオード。
- 0.47 uFコンデンサ;
- サイリスタVT151または類似のもの;
- スイッチ。
このリレータイマーは、このようなデバイスの一般的なスキームに従って動作し、コンデンサが徐々に充電されます。 S1が閉じると、C1が充電を開始します。
このプロセスの間、サイリスタVS1は開いたままです。その結果、負荷L1は220 Vの幹線電圧を受け取ります。C1の充電が完了すると、サイリスタが閉じて電流を遮断し、ランプを消灯します。
遅延を調整するには、値をR3に設定し、コンデンサの容量を選択します。使用されているすべての要素の素足に触れると、感電の恐れがあります。それらはすべて220 V未満です。
実験を行わずに、時間リレーを個別に構築したくない場合は、タイマー付きのスイッチとソケットの既成のオプションを選択できます。
記事でそのようなデバイスの詳細を読んでください:
- シャットダウンタイマー付きのスイッチ:動作方法と選択するタイプ
- タイマー付きソケット:タイプ、動作原理+インストール機能
タイムリレーの内部構造を一から理解することはしばしば困難です。知識がない人もいれば、経験がない人もいます。正しい回路を選択しやすくするために、問題の電子機器の作業と組み立てのすべてのニュアンスを詳しく説明したビデオ資料を厳選しました。
トランジスタキーの時間リレーの要素の動作原理:
220 Vの負荷に対する電界効果トランジスタの自動タイマー:
遅延リレーのDIY段階的な製造:
自分で時間リレーを組み立てることはそれほど難しくありません-このアイデアを実装するためのいくつかのスキームがあります。これらはすべて、コンデンサの段階的な充電と、出力でのトランジスタまたはサイリスタの開閉に基づいています。
単純なデバイスが必要な場合は、トランジスタ回路を使用することをお勧めします。ただし、遅延時間を正確に制御するには、特定のチップにオプションの1つをはんだ付けする必要があります。
そのようなデバイスの作成経験がある場合は、読者と情報を共有してください。コメントを残して、手作り製品の写真を添付して、ディスカッションに参加してください。通信ユニットは下にあります。