Реле времени своими руками: 3 схемы разной сложности, простой таймер 12в, таймеры на микросхемах

Что такое реле времени (далее Р.В.) с задержкой

Обычное реле предназначается для включения устройств после поступления сигнала. Реле времени срабатывает не сразу, а после прохождения промежутка времени заданного при его изготовлении или настройки. Если выполнено с задержкой, то перед включением или отключением отсчитывается еще один период. Он тоже либо предусматривается при изготовлении прибора либо настраивается (программируется).

ТЕСТ:

4 вопроса для проверки теории

Есть возможность использовать реле с задержкой как обычное реле?

а) Нельзя, это абсолютно разные устройства.

б) Да, для этого настраиваем задержку на ноль. (верный)

Отличаются ли реле с задержкой включения и выключения?

а) Да, первые отрабатывают задержку перед запуском основного таймера, вторые только выдерживают время после команды на выключение. (верный)

б) Нет.

Возможна замена реле с задержкой выключения на реле с задержкой включения?

а) Нет это разные устройства. (верный)

б) Да.

Реле с задержкой включения можно ли заменить на два обычных реле времени?

а) Да если их правильно подключить. (верный).

б) Нет.

С задержкой выключения — 1 реле, работающее навыворот

На реле подается сигнал о выключении устройства.
Начинается отсчет времени задержки, после того как период истек устройство выключается.

Если такое реле смонтировано перед обычной лампой то она будет гаснуть не сразу после того как сработал выключатель а после прохождения времени задержки.

С задержкой включения — 2 устройства в одном

На реле подается сигнал, он включает его механизм или электронную схему.
Сразу отсчитывается время задержки.
После того как время отсчитано реле включает подключенное устройство на заданное время.

Фактически это два реле времени включенные последовательно.

Как читать маркировку

Маркировка реле на примере CHINT Electric серии NJS3

При выборе маркировочного кода производители постарались по возможности упростить его восприятие. На корпусе реле указывают только самые необходимые данные:

фирма производитель;
модель устройства;
номинальное напряжение (обычно это 220 Вольт).

При маркировке иногда указывается вид тока, на котором работает данная марка устройства: постоянный или переменный.

На корпусе могут приводиться данные о максимально допустимой токовой нагрузке. У большинства образцов реле времени на нем также наносится маркировка входных и выходных контактов с раздельным обозначением «ноля» и «фазы». Среди известных производителей этих изделий особо выделяются российские , а также «Реле-Автоматика» и «Новатек-Электро».

Микросхема 555

Всем привет. Сегодня я хочу рассказать вам о микросхеме 555. Её история началась ещё в далеком 1971 году, когда компания Signetics Corporation выпустила микросхему SE555/NE555 под названием «Интегральный таймер» (The IC Time Machine). В те времена это была единственная «таймерная» микросхема, которая была доступна массовому потребителю. Сразу после выхода 555 завоевала бешеную популярность и её начали выпускать почти все производители полупроводников. Отечественные производители тоже выпускали данную микросхему под названием КР1006ВИ1.

Что это за чудо?

Микросхема выпускается в двух вариантах корпуса — пластиковом DIP и круглом металлическом. Правда встретить 555 в круглом металлическом корпусе в наши времена очень сложно, чего не скажешь о версии в пластиковом DIP корпусе. Внутри корпуса с восемью выводами скрываются транзисторы, диоды и резисторы. Не будем вдаваться в доскональное изучение 555, но про ножки этой микросхемы я расскажу более подробно. Всего ножек 8.

1. Земля

. Вывод, который во всех схемах нужно подключать к минусу питания. 2.Триггер , он же запуск. Если напряжение на пуске падает ниже 1/3 Vпит, то таймер запускается. Ток, потребляемый входом, не превышает 500нА. 3.Выход . Напряжение выхода примерно на 1,7 В ниже напряжения питания, когда он включен. Максимальная нагрузка, которую может выдержать выход — 200 мА. 4.Сброс . Если подать на него низкий уровень напряжения (меньше 0,7 В), то схема переходит в исходное состояние не зависимо от того, в каком режиме находится таймер на данный момент. Если в схеме не нужен сброс, то рекомендуется подключить этот вывод к плюсу питания. 5.Контроль . Этот вывод позволит нам получить доступ к опорному напряжению компаратора №1. Используется этот вывод очень редко, а вися в воздухе может сбивать работу, поэтому в схеме его лучше всего присоединить к земле. 6.Порог , он же стоп. Если напряжение на этом выходе выше 2/3 Vcc, то таймер останавливается и выход переводится в состояние покоя. Стоит заметить, что работает выход только тогда, когда вход выключен. 7.Разряд . Этот выход соединяется с землей внутри самой микросхемы, когда на выходе микросхемы низкий уровень и закрыт, когда на выходе высокий уровень. Может пропускать до 200 мА и иногда используется как дополнительный выход. 8.Питание . Данный выход нужно подключать к плюсу питания. Микросхема поддерживает напряжение в пределах 4,5-16 В. Может работать от обычной 9В-батарейки или от проводка USB.

Моностабильный

При подаче сигнала на вход нашей микросхемы, она включается, генерирует выходной импульс заданной длины и выключается, ожидая входного импульса

Важно, что после включения микросхема не будет реагировать на новые сигналы. Длину импульса можно рассчитать по формуле t=1.1*R*C. Пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной, так и по максимальной длительности

Есть некоторые практические ограничения, которые можно обойти, но стоит задуматься над тем, нужно ли это и не проще ли выбрать другое решение. Итак, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно и меньше, но при этом схема начнет поглощать много электричества

Пределов по длительности импульсов нет — как по минимальной, так и по максимальной длительности. Есть некоторые практические ограничения, которые можно обойти, но стоит задуматься над тем, нужно ли это и не проще ли выбрать другое решение. Итак, минимальные значения, установленные практическим образом для R составляет 10кОм, а для С — 95пФ. Можно и меньше, но при этом схема начнет поглощать много электричества.

Нестабильный мультивибратор

В этом режиме все довольно таки просто. Управлять таймером не нужно. Он все сделает сам — сперва включится, подождет время t1, потом выключится, подождет время t2 и начнет все заново. На выходе у нас получится забор из высоких и низких состояний. Частота с которой будет колебаться зависит от параметров величин R1,R2 и C и определяется она по формуле F= 1,44/((R1+R2)C). В течение времени t1 = 0.693(R1+R2)C на выходе будет высокий уровень, а в течение времени 2 = 0.693R2C — низкий.

Бистабильный

В данном режиме наша микросхема 555 используется как выключатель. Нажал одну кнопку — выход включился, нажал другую — выключился.

На транзисторах

Схема на транзисторе наиболее проста в сборке и наименее затратна из всех вариантов. Самый простой включает всего 8 элементов, которые можно разместить без платы путем пайки. Часто такое простое реле времени создается и используется для освещения: после нажатия на тумблер лампа перегорает на заданный промежуток времени, затем гаснет сама по себе.

Что вам нужно:

транзисторы КТ973А, тоже подходят аналогичные, например 973Б;
микровыключатель («микрик», кнопка или с курсором);
3 резистора: на 100 Ом; 2,2 мОм и переменная на 820 Ом (время паузы будет регулироваться этим);
э / м реле 250 В, 5 А, допускаются более высокие параметры;
диод КД105Б или другой подходящий;
конденсатор 3300 мкФ, 25 В.

Самоделки можно использовать, например, для активации вентиляции в гараже.

Алгоритм работы:

Изменить исходное положение S1 – «выключено». Конденсатор С1 все еще разряжается, и когда первый элемент переключается в другое положение, он начинает заряжаться.
Пер. VT1 все еще открыт, так как заряженный ток C1 течет через его базу. Во время зарядки оно уменьшается, и VT1 выходит из насыщения через небольшой интервал (из состояния, когда сопротивление «эмиттер-коллектор» наименьшее, вход насыщения композитных транзисторов, кажется, не происходит).
Коллекторный ток VT1 падает быстрее, в момент его нехватки, так что в исполнительном исполнении К1 контакты К1.1 остаются замкнутыми, они размыкаются.
Для нового запуска реле переводят в положение «выключено», чтобы конденсатор разрядился и через 5-10 секунд. – «Вверх» Продолжительность задержки зависит от мощности этого элемента (чем она выше, тем длиннее пауза) и положения регулятора триммера R1 (сопротивление увеличивается – чем дольше пауза). Диод VD1 предназначен для защиты транс. VT1.

Заключительный аспект:

Простой монтаж на биполярный транзистор

Запасные части для реле задержки выключения на 12 В:

конденсатор 3,3 мФ, 25 В;
диод КД105Б (или аналог);
резисторы: 1 кОм; от 1 до 100 Ом, в нашем случае 18 Ом;
э / м выпуск 10 А, 250 В;
выключатель.

Мультиметром определяем выводы диода:

Определите сопротивление обмотки реле. Соотношение между напряжением питания и напряжением не должно превышать максимального тока на коллекторе Iкmax, приложенного транс. (КТ315 Iкmax = 100 мА = 0,1 А).

Проверяем транзистор мультиметром:

Кроме того, самодельное реле времени на 12 В спроектировано по схеме:

Поэтапная сборка на иллюстрациях:

Вот и другие похожие предельно простые схемы (первая имеет задержку от 2 секунд до 9 минут 20 секунд.):

Как это работает

Алгоритм для первой описанной схемы (он аналогичен другим, проанализированным в разделе):

Выключатель. S1 в позиции заряда – конд. C1 сохраняет энергию через резистор R1 (сопротивление не должно быть слишком низким).
При “полном” С1 “микрик” переводится во “включено”. – начинает разряжаться через резистор R2 и базу транзистора VT1.
Пока идет разряд, контакты реле замкнуты. Когда ток становится достаточно слабым, они открываются.

Элементарно эффективный вариант с задержкой 10 минут

Рассмотренный далее вариант пользователи считают одним из лучших среди простых самоделок подобного типа.

Задержка – 10 минут. Можно обойтись без комиссии. Регулировка – стандартное сопротивление. A1, проверьте товар по контактам. Также можно создать сайт, верстка будет следующая:

С двумя транзисторами, также для включения нагрузки

В схеме 2 транзистора:

первый (В1) – регулировка, контроль паузы. Запустить таймер;
второй – электронный ключ, активация и деактивация обслуживаемого устройства.

Сложность заключается в выборе сопротивления R3. Нам нужно, чтобы реле замыкалось только при поступлении импульса от B2. Обратное включение нагрузки происходит только при включении B1; этот параметр нужно подбирать экспериментально.

На что обратить внимание при покупке РВ

Приобретая подобное оборудование, следует обратить внимание на ряд нюансов. Как подключить реле времени, насколько сложен данный процесс – в этом случае подобные вопросы второстепенны

Основное, что нужно отметить при покупке РВ:

Какая токовая нагрузка является максимально допустимой для приобретаемого оборудования. Высчитать необходимую несложно. Достаточно сложить потребляемую мощность устройств, планируемых к подключению через реле времени и разделить полученный показатель на напряжение сети – 220 В.
РВ могут отличаться по типу крепления. Некоторые из них устанавливаются на ДИН-рейку, другие фиксируются при помощи болтов.
По диапазону рабочих температур устройства также могут быть разными. Следует учитывать, что чем он больше, тем выше будет стоимость.
Вид РВ – аналоговый или цифровой. Несмотря на то, что второй дороже, функционал его выше, а управление проще. Это значит, что предпочтительнее будет выбрать именно его.
Количество каналов управления. Если требуется подключение основного и вспомогательного освещения, подойдет двухканальное реле времени.
Тип таймера. Здесь следует выбирать в зависимости от области применения. Самым дорогим вариантом будет устройство с годовым таймером и учетом выходных дней.
Существуют модели с астрономическим таймером. Такие устройства привязываются к местности, после чего самостоятельно корректируют время циклов, в зависимости от закатов и рассветов.
Сложность монтажа

Это последнее, на что следует обратить внимание. Ведь вне зависимости от того, как подключается реле времени, с его коммутацией всегда можно разобраться по схеме.

Критерии выбора

Итак, существует несколько правил, воспользовавшись которыми можно правильно выбрать датчик движения. Давайте рассмотрим, что советуют специалисты:

Определитесь с местом установки. Для улицы рекомендуется подобрать детектор со степенью защиты IP не менее 55, лучше 65. Если устройство будет установлено под навесом, допускается выбрать модель с индексом IP44. При выборе датчика движения для включения освещения в помещении (дом, квартира либо гараж), степень защиты может быть меньше, при условии, что повышенная влажность и запыленность отсутствуют.

Учитываем возможные препятствия. Немного отойдем от темы и расскажем о видах детекторов. Существуют устройства, которые реагируют на тепловое излучение (инфракрасные). Они включают свет при обнаружении любых движущихся объектов, в том числе и животных. Второй вид изделий – звуковые или как их еще называют, акустические (срабатывают при возникновении шума). Следующая разновидность ДД – микроволновые. Они излучают волны, которые могут проходить через препятствия для обнаружения движения. Ну и последние, комбинированные устройства, сочетающие несколько способов реагирования. Так вот, в квартирах, на даче, и в частных домах рекомендуем использовать ИК-датчики или комбинированный вариант инфракрасного излучения с ультразвуковым. Для охраны лучшим решением будет использование микроволновых моделей, которые реагируют даже через небольшие препятствия (к примеру, перегородка). Такие устройства нашли применения в гаражах, складских помещениях и, в общем, в системах сигнализации.

Определяемся с углом обзора. Если в помещение можно зайти с нескольких сторон (к примеру, 2-3 двери в коридоре либо подъезде), то лучше выбрать датчик движения с углом обзора 360 градусов (потолочный). Если же нужно производить включения света при проходе через один определенный участок, то достаточно подобрать детектор с углом обзора в 180 градусов и направить его на нужную зону обнаружения.

Учитываем мощность светильников

Не менее важно правильно выбрать мощность ДД. Сделать это достаточно просто – узнаем мощность люстры в комнате, или, к примеру, светодиодного прожектора на улице и подбираем мощность детектора с небольшим запасом

Определяем радиус действия

Также при выборе датчика движения нужно учитывать максимальное расстояние, на которое он способен реагировать. Как правило, радиус обнаружения составляет от 6 до 50 метров. Соответственно, для небольших комнат в квартире и доме можно выбрать минимальный радиус (в туалете, кухне, прихожей, ванной), а вот для включения уличного освещения нужно определиться с радиусом действия и на основании этого выбрать подходящий параметр.

Наличие фотореле. В последнее время большинство ДД дополнительно оснащаются детекторами освещенности, которые позволяют еще больше экономить электроэнергию. Схема работы в этом случае такая: включение света происходит только, если уровень освещенности ниже заданных настроек. Это логично, ведь нет смысла включать освещение днем.

Защита от животных Еще одна полезная функция, на которую мы рекомендуем обратить внимание. Если у вас есть домашние животные, к примеру, небольшая собака во дворе, то лучше выбрать датчик движения с защитой от животных В противном случае включение света будет спровоцировано вашими питомцами, что не очень удобно и экономично

Подробно об установке датчика движения своими руками мы рассказали в соответствующей статье, где также рассмотрели схемы подключения изделия!

Классификация таймеров

Распределение может быть сделано по различным признакам. Каждое реле времени требует наличия электропитания. Некоторые из устройств питаются из сети, в других используется аккумулятор. Есть модели, в которых предусмотрены оба способа.

В видео рассказано о таймере включения света для аквариума:

Видео описание

Таймер механический включения и выключения освещения в аквариуме.

В первом случае при сбое электропитания возможно возникновение проблем. Однако такие таймеры могут работать очень долго, не требуя к себе особого внимания. Устройства, использующие аккумулятор, обладают значительной степенью автономности, но действуют в течение ограниченного времени, до тех пор, пока заряд не закончится.

Программируемый таймер для управления бытовыми приборамиИсточник 220.guru

Для каждого такого устройства на практике устанавливается определённый режим работы

Важно, чтобы тот, который необходим владельцу был предусмотрен для этого прибора. Наиболее распространёнными являются следующие:

Таймер универсального назначения позволяет планировать алгоритмы работы в широких пределах.
Может быть использована случайная коммутация.
Применяется обратный отсчёт времени.
Ведётся астрономический отсчёт.
Использование недельных ритмов. Например, если требуется регулярно выполнять действия в определённые дни недели.
Действия на основе суточных ритмов.

Когда говорят об астрономическом отсчёте речь идёт о таймере для включения света с наступлением тёмного времени суток. При этом прибор отслеживает продолжительность дня в течение года. Каждый раз включение света происходит тогда, когда в этом появляется необходимость.

Настройка реле времениИсточник kupisantehniky.ru

Устройства можно классифицировать в зависимости от применяемого способа монтажа. Могут использоваться следующие варианты:

монтаж с использованием DIN-рейки;
стационарные таймеры;
выполнение монтажа в распределительном щите;
установка таймера совместно с розеткой.

При приобретении нужно учитывать класс защищённости прибора от внешних условий

Также важно принимать во внимание мощность подключаемых к таймеру приборов

Таймер с дисплеем для программирования и управления работойИсточник kupisantehniky.ru

Как выбрать подходящую модель

Таймер должен соответствовать задачам, для которых его приобретают. При изучении предложенных вариантов нужно учитывать следующее:

На какое напряжение питания рассчитано изделие.
Тип управления при определении алгоритма работы устройства. Можно выбрать механический или электронный вариант.
Покупаемое реле времени предусматривает определённый вариант монтажа. Он может быть розеточным, с использованием распределительной коробки или другим. Нужно выбрать тот, который подойдёт для применения.
Нужно учитывать степень защищённости прибора

В некоторых случаях могут, например, потребоваться устройства, имеющие влагозащиту.
Нужно обратить внимание на длительность периода, в течение которого можно запрограммировать таймер.

Если речь идёт о варианте, использующем сетевое питание, то нужно, чтобы он был не чувствителен к сбоям напряжения. В этих устройствах может быть предоставлен большой набор разнообразных функций. Необходимо убедиться, что среди них есть те, которые нужны.

Розетка с пультом управленияИсточник kupisantehniky.ru

3 частые ошибки при выборе Р.В.

Выбирают реле, у которого максимальный или минимальный настраиваемый период отработки приближен к требуемому рабочему. Необходимо чтобы время, которое чаще всего будет отрабатывать устройство, находилось в средней трети.
Реле не рассчитано на подключенную нагрузку. Перед выбором определите максимальный ток управляемых реле устройств и изучите его характеристики.
Устройство предназначенное для помещений монтируют под открытым небом. Реле для установки на улице должно иметь класс защиты не ниже IP 68.

Надеемся, эта статья была не только познавательной, но и практически полезной. Отлично если она помогла сделать жилище более удобным и уютным.

Функциональная схема и описание прибора

Функционально таймер состоит из 5 компонентов. Выводов у схемы больше, чем внутренних блоков, что и говорит о возможной гибкости включения в различные схемные решения с участием данной микросхемы.

Функциональная схема таймера NE555

Входной внутренний делитель напряжения задает опорные напряжения для двух компараторов — верхнего и нижнего. RS-триггер принимает их сигналы и формирует выходной сигнал, который отправляет на усилитель мощности. Еще имеется дополнительный транзистор с выведенным наружу коллектором, который используется для подключения внешней времязадающей цепочки.

Выводы схемы расположены одинаково, независимо от исполнения микросхемы

С одной стороны с первого по четвертый (сверху вниз), с другой — с пятого по восьмой (снизу вверх).

Таймер 555 и его выводы

Описание выводов схемы

Приведенный ниже даташит содержит выводы и подаваемые на них сигналы, откуда становится немного понятной работа микросхемы. Хотя очень многое зависит от ее подключения.

Земля –	Минусовой общий вывод питания	0 В	Плюсовой вывод питания – 8
Запуск	Вход компаратора №2 (нижнего). Сигнал низкого уровня – аналоговый или импульсный.	Таймер срабатывает на сигнал (аналоговый или импульсный) низкого уровня (порог – 1/3 Vпит)	На 3 выводе появляется выходной сигнал высокого уровня
Выход	Выходной сигнал (высокий уровень) зависит от питания: Vпит – 1,7 В Низкий уровень (нет сигнала) – примерно 0,25 В	Временная характеристика выходного сигнала определяется внешней времязадающей цепочкой, состоящей из резистора (или резисторов) и емкости.
Сброс	Срабатывает по сигналу низкого уровня (≤ 0,7 В)	Немедленный сброс выходного сигнала	Входной сигнал не зависит от напряжения питания
Контроль	Управление опорным напряжением компаратора №1	Величина напряжения управляет длительностью выходных импульсов (одновибратор) или их частотой (мультивибратор).
Останов	Сбрасывающий сигнал высокого уровня – аналоговый или импульсный
Разряд	Цепь разряда времязадающего конденсатора С
Питание +	Плюсовой провод питания	Vпит = от 4,5 В до 18 В	Минусовой – 1

Одновибратор

Самая простая схема подключения Емкость С и резистор R задают длительность импульса t, выдаваемого схемой в ответ на сигнал по входу Input (вывод 2). Напряжение питания влияет не на длительность, а на амплитуду выходного сигнала. При выдаче импульса изменение входного сигнала схемой не воспринимается. Через время t схема выдает задний фронт выходного сигнала и возвращается в исходное состояние, после чего готова снова реагировать на входной сигнал. Таким образом, она может выделять информативные всплески (низкого уровня) на фоне помех, так как сигнал на входе в общем случае аналоговый. Может работать как антидребезговая схема.

Генератор импульсов (мультивибратор)

Мультивибратору не нужно подавать на вход никаких сигналов, он начинает работать сразу после включения питания.

Вторая схема подключения

Разряженный в начале конденсатор С задает на вход низкий уровень, отчего таймер срабатывает, выдавая на выход высокий потенциал. Его длительность определяется зарядкой конденсатора C через резисторы R1 и R2. Далее происходит разрядка C через R2 и вход 7, что и определяет длительность паузы на таймере. После этого все повторяется, и на выходе получаются импульсы заданной напряжением питания амплитуды и длительностями t1 и t2, то есть частотой f

Формула

и скважностью S = T/t1. Скважность в данном простейшем подключении более 2 быть не может, так как время импульса t1 всегда > времени паузы t2

Что такое паяльный флюс?
Электротехнический инвертор
Транзистор: описание электронного компонента