Tee-se-itse -aikarele: katsaus 3 kotitekoiseen vaihtoehtoon

Voit aktivoida ja deaktivoida kodinkoneet ilman käyttäjän läsnäoloa ja osallistumista. Suurin osa nykyään valmistetuista malleista on varustettu aikareleellä automaattista käynnistystä/pysähdystä varten.

Mitä tehdä, jos haluat hallita vanhentuneita laitteita samalla tavalla? Ole kärsivällinen, ota neuvojamme ja tee aikarele omin käsin - usko minua, tämä kotitekoinen tuote löytää käyttöä kotitaloudessa.

Olemme valmiita auttamaan sinua toteuttamaan mielenkiintoisen idean ja kokeilemaan taitojasi itsenäiseksi sähköinsinööriksi. Olemme löytäneet ja systematisoineet sinulle kaiken arvokkaan tiedon releiden valmistusvaihtoehdoista ja -menetelmistä. Annettujen tietojen käyttäminen varmistaa helpon kokoamisen ja laitteen erinomaisen suorituskyvyn.

Tutkittavaksi ehdotetussa artikkelissa tarkastellaan yksityiskohtaisesti käytännössä testattuja itse valmistettuja versioita laitteesta. Tiedot perustuvat sähkötekniikasta ja määräysten vaatimuksista kiinnostuneiden käsityöläisten kokemukseen.

Aikareleen soveltamisala

Ihminen on aina pyrkinyt helpottamaan elämäänsä tuomalla erilaisia ​​laitteita arkeen. Sähkömoottoriin perustuvien laitteiden tultua esiin kysymys sen varustamisesta ajastimella, joka ohjaisi tätä laitetta automaattisesti.

Kytke se päälle tietyksi ajaksi - ja voit mennä tekemään muita asioita. Laite sammuu automaattisesti asetetun ajan kuluttua. Tällaista automaatiota varten tarvittiin rele, jossa oli automaattinen ajastintoiminto.

Klassinen esimerkki kyseisestä laitteesta on vanhan Neuvostoliiton pesukoneen releessä. Sen rungossa oli kahva, jossa oli useita jakoja. Asetan halutun tilan ja rumpu pyörii 5–10 minuuttia, kunnes kello on nollassa.

Sähkömagneettinen aikarele on pienikokoinen, kuluttaa vähän sähköä, siinä ei ole särkyviä liikkuvia osia ja se on kestävä

Tänään aikarele asennettu eri laitteisiin:

• mikroaaltouunit, uunit ja muut kodinkoneet;
• tuulettimet;
• automaattiset kastelujärjestelmät;
• automaattinen valaistuksen ohjaus.

Useimmissa tapauksissa laite on valmistettu mikro-ohjaimen pohjalta, joka ohjaa samanaikaisesti kaikkia muita automatisoitujen laitteiden toimintatapoja. Se on valmistajalle halvempi. Sinun ei tarvitse käyttää rahaa useisiin erillisiin laitteisiin, jotka vastaavat yhdestä asiasta.

Lähdössä olevan elementin tyypin perusteella aikareleet luokitellaan kolmeen tyyppiin:

• rele - kuorma on kytketty "kuivan koskettimen" kautta;
• triac;
• tyristori.

Ensimmäinen vaihtoehto on luotettavin ja kestävin verkkopiikit. Laitetta, jonka lähdössä on kytkentätyristori, tulee käyttää vain, jos kytketty kuorma ei ole herkkä syöttöjännitteen muodolle.

Voit tehdä oman aikareleen myös mikro-ohjaimella. Kotitekoiset tuotteet tehdään kuitenkin pääasiassa yksinkertaisiin asioihin ja työolosuhteisiin. Kallis ohjelmoitava ohjain tällaisessa tilanteessa on rahan haaskausta.

On olemassa paljon yksinkertaisempia ja halvempia piirejä, jotka perustuvat transistoreihin ja kondensaattoreihin. Lisäksi on olemassa useita vaihtoehtoja, joista valita tarpeidesi mukaan.

Erilaisten kotitekoisten tuotteiden kaaviot

Kaikki ehdotetut vaihtoehdot aikareleiden tekemiseen omin käsin perustuvat periaatteeseen, jolla aloitetaan asetettu suljinaika. Ensin ajastin käynnistetään tietyllä aikavälillä ja ajastimella.

Siihen kytketty ulkoinen laite alkaa toimia - sähkömoottori tai valo syttyy.Ja sitten, kun nolla saavutetaan, rele antaa signaalin tämän kuorman sammuttamiseksi tai katkaisee virran.

Vaihtoehto 1: yksinkertaisin transistoreilla

Transistoripohjaiset piirit ovat helpoimpia toteuttaa. Yksinkertaisin niistä sisältää vain kahdeksan elementtiä. Et tarvitse edes korttia niiden liittämiseen; kaikki voidaan juottaa ilman sitä. Samanlainen rele tehdään usein kytkemään valaistus sen läpi. Painoin nappia ja valo palaa muutaman minuutin ja sammui sitten itsestään.

Tämän piirin virran saamiseen tarvitaan 9 voltin paristoja tai 12 voltin paristoja, ja tällainen rele voidaan myös saada virtaa 220 V:n vaihtojännitteestä muuntimen avulla 12 V vakioksi (+).

Tämän kotitekoisen aikareleen kokoamiseksi tarvitset:

• vastuspari (100 ohmia ja 2,2 mOhm);
• bipolaarinen transistori KT937A (tai analoginen);
• kuorman kytkentärele;
• 820 ohmin säädettävä vastus (aikavälin säätämiseksi);
• kondensaattori 3300 µF ja 25 V;
• tasasuuntaajadiodi KD105B;
• kytkin aloittaaksesi laskemisen.

Tämän ajastinreleen aikaviive johtuu kondensaattorin latautumisesta transistorikytkimen tehotasoon. Kun C1 latautuu 9–12 V:iin, VT1:n avain pysyy auki. Ulkoinen kuorma saa virtaa (valo palaa).

Jonkin ajan kuluttua, joka riippuu R1:n asetetusta arvosta, transistori VT1 sulkeutuu. Rele K1 on lopulta jännitteetön ja kuorma irrotetaan jännitteestä.

Kondensaattorin C1 latausaika määräytyy sen kapasitanssin ja latauspiirin kokonaisresistanssin (R1 ja R2) tulon perusteella. Lisäksi ensimmäinen näistä vastuksista on kiinteä, ja toinen on säädettävissä tietyn aikavälin asettamiseksi.

Kootun releen ajoitusparametrit valitaan kokeellisesti asettamalla eri arvot R1:lle.Jotta tarvittava aika olisi helpompi asettaa myöhemmin, tulee koteloon tehdä minuuttisijoittelumerkinnät.

Kaavan määrittäminen lähtöviiveiden laskemiseksi tällaiselle skeemalle on ongelmallista. Paljon riippuu tietyn transistorin ja muiden elementtien parametreista.

Rele saatetaan alkuperäiseen asentoonsa kytkemällä S1 takaisin. Kondensaattori sulkeutuu R2:een ja purkautuu. Kun S1 kytketään uudelleen päälle, sykli alkaa uudelleen.

Yksi transistori voidaan korvata samanlaisen parin piirillä, mikä vain lisää kootun aikareleen vakautta (+)

Kahden transistorin piirissä ensimmäinen on mukana aikatauon säätelyssä ja ohjauksessa. Ja toinen on elektroninen avain ulkoisen kuorman virran kytkemiseksi päälle ja pois.

Kaksoispiirillä varustetussa versiossa yksi näppäimistä B1 "käynnistää ajastimen" ja kytkee kuorman päälle ja toinen B2 sammuttaa sen (+)

Vaikein asia tässä modifikaatiossa on valita resistanssi R3 tarkasti. Sen tulee olla sellainen, että rele sulkeutuu vain, kun signaali syötetään B2:sta. Tässä tapauksessa kuorman päällekytkennän suunnan tulee tapahtua vain, kun B1 laukeaa. Se on valittava kokeellisesti.

Aikareleen viivevälin lisäämiseksi KT937A voidaan korvata eristetyllä hila-kenttätransistorilla (esim. 2N7000) (+)

Tämän tyyppisillä transistoreilla on erittäin alhainen hilavirta. Jos ohjausrelekytkimen vastuskäämitys valitaan suureksi (kymmeniä ohmeja ja MOhmeja), sammutusväliä voidaan pidentää useisiin tunteihin. Lisäksi suurimman osan ajasta ajastinrele ei kuluta käytännössä lainkaan energiaa.

Sen aktiivinen tila alkaa tämän aikavälin viimeisestä kolmanneksesta. Jos radio on kytketty tavallisella akulla, se kestää hyvin pitkään.

Vaihtoehto 2: sirupohjainen

Transistoripiireillä on kaksi pääasiallista haittaa. Niiden viiveaikaa on vaikea laskea ja kondensaattorin tulee purkaa ennen seuraavaa käynnistystä. Mikropiirien käyttö poistaa nämä haitat, mutta monimutkaistaa laitetta.

Kuitenkin, jos sinulla on vähäisetkin sähkötekniikan taidot ja tiedot, tällaisen aikareleen tekeminen omilla käsillä ei myöskään ole vaikeaa.

Jos viivettä vaaditaan välillä kymmenestä minuutista tuntiin, on parasta korvata transistori TL431-sarjan mikropiirillä (+)

TL431:n avautumiskynnys on vakaampi, koska sen sisällä on vertailujännitelähde. Lisäksi sen kytkeminen vaatii paljon korkeamman jännitteen. Maksimissaan nostamalla R2:n arvoa se voidaan nostaa 30 V:iin.

Kondensaattorin lataaminen tällaisiin arvoihin kestää kauan. Lisäksi C1:n kytkeminen purkausvastukseen tapahtuu tässä tapauksessa automaattisesti. SB1:tä ei tarvitse painaa tässä.

Toinen vaihtoehto on käyttää NE555 "integraalista ajastinta". Tässä tapauksessa viive määräytyy myös kahden vastuksen (R2 ja R4) ja kondensaattorin (C1) parametrien mukaan.

Rele "sammutetaan" kytkemällä transistori uudelleen. Vain sen sulkeminen tässä tapahtuu signaalilla mikropiirin lähdöstä, kun se laskee tarvittavat sekunnit.

NE555-mikropiiriin perustuva "ajastin" toistaa suurelta osin klassisen version yhdellä transistorilla, mutta viiveväli on tässä asetettu tarkemmin (yhdestä sekunnista useisiin minuutteihin ja tunteihin) (+)

Mikropiirejä käytettäessä on paljon vähemmän vääriä positiivisia kuin transistoreja käytettäessä. Tässä tapauksessa virrat ovat tiukemmin hallinnassa, transistori avautuu ja sulkeutuu tarkalleen tarvittaessa.

Toinen aikareleen klassinen mikropiiriversio perustuu KR512PS10:een. Tässä tapauksessa, kun virta kytketään päälle, R1C1-piiri syöttää nollauspulssin mikropiirin tuloon, jonka jälkeen sisäinen oskillaattori käynnistyy siinä. Jälkimmäisen sammutustaajuus (jakokerroin) asetetaan säätöpiirillä R2C2.

Laskettujen pulssien määrä määritetään kytkemällä viisi nastaa M01–M05 eri yhdistelmissä. Viiveaika voidaan asettaa 3 sekunnista 30 tuntiin.

Kun määrätty pulssimäärä on laskettu, Q1-mikropiirin lähtö asetetaan korkealle tasolle, jolloin VT1 avautuu. Tämän seurauksena rele K1 laukeaa ja kytkee kuorman päälle tai pois.

KR512PS10-mikropiiriä käyttävän aikareleen kokoonpanokaavio ei ole monimutkainen; palautus alkuperäiseen tilaan sellaisessa aikareleessä tapahtuu automaattisesti, kun määritetyt parametrit saavutetaan yhdistämällä jalat 10 (END) ja 3 (ST) (+)

On olemassa vielä monimutkaisempia mikrokontrollereihin perustuvia aikarelepiirejä. Ne eivät kuitenkaan sovellu itsekokoonpanoon. Tässä syntyy vaikeuksia sekä juottamisen että ohjelmoinnin kanssa. Vaihtelut transistoreilla ja yksinkertaisilla mikropiireillä kotikäyttöön riittävät useimmissa tapauksissa.

Vaihtoehto #3: virransyöttö 220 V ulostulolla

Kaikki yllä olevat piirit on suunniteltu 12 voltin lähtöjännitteelle. Tehokkaan kuorman kytkeminen niiden perusteella koottuun aikareleeseen on välttämätöntä lähdössä asenna magneettikäynnistin. Sinun on tehtävä tämä sähkömoottoreiden tai muiden monimutkaisten sähkölaitteiden ohjaamiseksi suuremmalla teholla.

Kotitalouksien valaistuksen säätämiseksi voit kuitenkin koota diodisillaan ja tyristoriin perustuvan releen. Mitään muuta ei kuitenkaan suositella kytkemään tällaisen ajastimen kautta.Tyristori kulkee itsensä läpi vain 220 voltin muuttujien siniaallon positiivisen osan.

Tämä ei ole ongelma hehkulampulle, tuulettimelle tai lämmityselementille, mutta muut sähkölaitteet eivät välttämättä kestä tätä ja palavat loppuun.

Aikarelepiiri, jossa on tyristori lähdössä ja diodisilta sisääntulossa, on suunniteltu toimimaan 220 V verkoissa, mutta siinä on useita rajoituksia kytketyn kuorman tyypille (+)

Tällaisen ajastimen kokoamiseksi hehkulampulle tarvitset:

• vastusvakio 4,3 MOhm (R1) ja 200 Ohm (R2) plus säädettävissä 1,5 kOhm (R3);
• neljä diodia, joiden maksimivirta on yli 1 A ja käänteinen jännite 400 V;
• 0,47 uF kondensaattori;
• tyristori VT151 tai vastaava;
• vaihtaa.

Tämä releajastin toimii samanlaisten laitteiden yleisen kaavion mukaisesti kondensaattorin asteittaisella latauksella. Kun koskettimet suljetaan S1:ssä, C1 alkaa latautua.

Tämän prosessin aikana tyristori VS1 pysyy auki. Tämän seurauksena kuorma L1 saa 220 V:n verkkojännitteen. Kun lataus C1 on valmis, tyristori sulkeutuu ja katkaisee virran sammuttaen lampun.

Viivettä säädetään asettamalla arvo R3:lle ja valitsemalla kondensaattorin kapasitanssi. On muistettava, että kaikki käytettyjen elementtien paljaiden jalkojen koskettaminen voi aiheuttaa sähköiskun. Ne kaikki saavat virran 220 V jännitteestä.

Jos et halua kokeilla ja koota aikarelettä itse, voit valita valmiita vaihtoehtoja kytkimille ja pistorasialle ajastimella.

Lisätietoja tällaisista laitteista on kirjoitettu artikkeleissa:

1. Kytkin sammutusajastimella: miten se toimii ja mikä tyyppi on parempi valita
2. Pistorasia ajastimella: tyypit, toimintaperiaate + asennusominaisuudet

Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta

Aikareleen sisäisen rakenteen ymmärtäminen tyhjästä on usein vaikeaa. Toisilla puuttuu tietoa, toisilla kokemusta. Oikean piirin valitsemisen helpottamiseksi olemme tehneet valikoiman videoita, jotka kuvaavat yksityiskohtaisesti kaikki kyseisen elektronisen laitteen toiminnan ja kokoonpanon vivahteet.

Transistorikytkimen aikareleelementtien toimintaperiaate:

Automaattinen ajastin kenttätransistorissa 220 V:n kuormalla:

Viivereleen vaiheittainen valmistus omin käsin:

Aikareleen kokoaminen itse ei ole liian vaikeaa - tämän idean toteuttamiseen on useita järjestelmiä. Ne kaikki perustuvat kondensaattorin asteittaiseen lataukseen ja transistorin tai tyristorin avaamiseen/sulkemiseen lähdössä.

Jos tarvitset yksinkertaisen laitteen, on parempi ottaa transistoripiiri. Mutta viiveajan tarkan ohjaamiseksi sinun on juotettava yksi vaihtoehdoista yhteen tai toiseen mikropiiriin.

Jos sinulla on kokemusta tällaisen laitteen kokoamisesta, jaa tiedot lukijoillemme. Jätä kommentteja, liitä kuvia kotitekoisista tuotteistasi ja osallistu keskusteluihin. Viestintälohko sijaitsee alla.