A modern háztartási berendezések (például mosógépek vagy mikrohullámú sütők) szükségszerűen beépített időzítőkkel vannak felszerelve. Ezenkívül az eszközöket egyvonalas áramellátási sémákba építik be, és a teher működésének vezérlését, a megfelelő időben történő be- vagy kikapcsolást végzik. Hogy magának otthoni időrelét készítsen, tanulmányoznia kell a tervezési jellemzőket és működésük elvét.
A munka alapelve és a hatály
A relék működésének elméletének megértésére a legegyszerűbb példa egy mechanikus vagy elektronikus ébresztőóra, amelyet egy adott időre beállítanak. A teljes értékű időzítő elkészítéséhez egy végrehajtó eszközt adunk hozzá, amely elvégzi a szükséges funkciót - például energiát szolgáltat a csillárhoz vagy ventilátorhoz. Egy ilyen relé működési sorrendje:
- Amint az időzítőn beállított időtartam (óra) letelt, a vezérlőjel belép a relétekercsbe.
- Közvetlenül ez után működő érintkezői kinyitják vagy bezárják az ellátó áramkört.
- Ennek eredményeként a hozzá kapcsolt eszköz ki- vagy bekapcsol.
Valódi eszközökben ezt az üzemmódot egy előre meghatározott késleltetés figyelembevételével valósítják meg.
A különféle típusú időzítőket széles körben használják az ipari üzemek működésének ellenőrzésére, valamint a háztartási készülékek be- és kikapcsolására. A következőket általában kapcsolt háztartási rakományként használják:
- bármilyen osztályú világítóberendezés;
- éghajlati berendezések különféle mintái;
- szellőztető rendszerek és hasonló eszközök.
A háztartási gépek időkezeléssel történő használata lehetővé teszi a villamos energia fizetésének költségeinek csökkentését.
Mielőtt elkészít egy időzítőt az elektromos készülékek be- és kikapcsolásához saját kezével, meg kell ismerkednie ezeknek a készülékeknek a fajtáival.
Relé típusai
A kapcsolóáramkörben alkalmazott kimeneti elem típusa szerint az ismert időrelék mintákat a következő típusokra osztják:
- relérendszerek, amelyek fő kapcsolóeleme egy működő érintkező;
- tranzisztor bekapcsolja a kulcsfontosságú félvezető elemeket;
- triac vagy tirisztor kapcsolók.
Az opciók közül az első nem igazán alkalmas független gyártásra, mivel elrendezése viszonylag összetett - túl sok elemet tartalmaz.
Ajánlott tirisztor-áramköri megoldást választani, ha a csatlakoztatott terhelés nem érzékeny a tápfeszültség formájára.
A házi készítésű termékekben ésszerűtlen a modern mikrovezérlők használata, amelyek jelentősen megnehezítik az áramkör végrehajtó részének felállítását és beállítását. Még előnyösebbek a tranzisztorrelék, amelyeket könnyű összeszerelni és előzetesen hibakeresni.
Gyakorlati rendszerek
A házi készítésű relékhez javasolt összes lehetőség olcsó elemeket tartalmaz, amelyeket szabadon megvásárolhatnak bármilyen rádióüzletben. Sémájuk a legegyszerűbb algoritmus szerint működik, amely szerint a beépített időzítőt először elindítják, és a visszaszámlálás végén aktiválják a végrehajtó egységet. Ennek eredményeként a tápfeszültséget táplálják vagy eltávolítják a reléhez csatlakoztatott terhelésből.
Tranzisztor időmérő eszköz
Az időrelé elektromos áramköre több tranzisztoron a legegyszerűbben megvalósítható, mivel csak 8 aktív elemet tartalmaz. Ennek alapján össze lehet szerelni olyan eszközöket, amelyek például a világítás kikapcsolásának idejét szabályozzák.Egy ilyen áramkör táplálásához 9 voltos vagy 12 voltos akkumulátorra van szüksége.
Házirend készítéséhez a következő alkatrészkészletre van szüksége:
- két állandó ellenállás és egy változó potenciométer - értéküket egy adott áramkörre választják ki;
- kettős tranzisztor KT937A vagy idegen analóg;
- terhelés-továbbító relé;
- a szükséges kapacitás állandó időbeállítási kondenzátora;
- dióda a KD105B megjelölés alatt;
- gomb a relé elindításához.
A házi készítésű készülékek késleltetését úgy rendezzük, hogy állandó kondenzátort töltünk a tranzisztor kulcs elemének teljesítményszintjére. Ennek a folyamatnak a teljes ideje alatt, amíg a feszültség el nem éri a 9–12 V feszültséget, a kimeneti kulcs nyitva marad, és az ahhoz csatlakoztatott izzó teljes hővel világít. A változó ellenállás aktuális értékével meghatározott idő eltelte után a tranzisztor teljesen bezáródik. Ennek eredményeként a kollektorban lévő tekercset lekapcsolják, és a terhelést leválasztják az áramkörről.
A tranzisztor áramköre szerint összeszerelt relé idő paramétereit másodpercben vagy percben kísérletileg választják meg - az állítható ellenállás ellenállásának megváltoztatásával. A be- és kikapcsolás későbbi beállításának megkönnyítése érdekében javasoljuk, hogy tegyen mutatókat a reléházra, amelyek jelzik a kísérletileg kapott időbeállításokat.
Chip relé
A saját kezével a mikroáramkör alapján összeállított elektronikus időzítő áramkör lehetővé teszi, hogy megszabaduljon a tranzisztor analóg ilyen hátrányaitól, mint például a késleltetési idő kiszámításának összetettsége. Ezenkívül a tranzisztor áramkörében, a következő indítás előtt minden alkalommal ki kell üríteni az időbeállító kondenzátort. A mikroáramkörök használata egyrészt kiküszöböli ezeket a hiányosságokat, másrészt kissé bonyolítja a készüléket. Az időreléhez megfelelő mikrochip kiválasztásakor vegye figyelembe a következő szempontokat:
- ha késésre van szüksége tíz perc és egy óra között, akkor a legjobb a TL431 sorozatú chip;
- ha szükséges, szélesebb skálán dolgozzon - 1 másodperc és több óra közötti késleltetéssel - a legkényelmesebb időmérőt készíteni a klasszikus NE555 sorozaton;
- megközelítőleg ugyanolyan idő paramétereket lehet elérni a KR512PS10 mikroáramkör segítségével.
A referencia feszültségforrás jelenléte miatt a válaszküszöböt szigorúan rögzítették, ami lehetővé teszi a szükséges késleltetési idő pontos beállítását.
A kapcsolási feszültség növelésének képessége lehetővé teszi az időbeli késleltetések tartományának növelését. A töltőáramkörök nullázására szolgáló beépített egység miatt nincs szükség kényszerített alaphelyzetbe állításra. A házi készítésű időrelé ezen verziójának előnyei között szerepel a hamis pozitív értékek csökkentése, amit a "keményebb" árammódok magyaráznak.
A mikrokontroller alapú reléáramkörök nagyon népszerűvé váltak. Az önmásoláshoz azonban nem teljesen kényelmesek. Használatuk során bizonyos nehézségek merülnek fel a mikrochip forrasztásával és programozásával kapcsolatban. Az időmérő eszközökre javasolt lehetőségek általában elegendőek az otthoni ismétléshez.
Készülék kapcsolóberendezéshez 220 V
Az energiaellátó berendezések (például villamos motorok) működésének ellenőrzésére a szokásos 12 voltos áramkörök nem alkalmasak. Ebben az esetben szükség van egy mágneses indítóra, 220 vagy 380 V kapcsolófeszültségre (a fázisok számától függően). A tekercshez vezérlőfeszültség táplálásához szintén szükség van egy erős 220 V-os meghajtóra.
Az ilyen relék legegyszerűbb áramköre, amelyet csak a világítás vezérlésére használnak, nem igényel nagy teljesítményű kontaktorokat, és korlátozott számú alkatrészből összeállítható. Ehhez szükség van egy 4 szelep diódából álló egyenirányító hídra és egy félvezető tirisztorra, amelyet az AC feszültség szintje vezérl.Szabályozóként történő működtetéskor a szelep csak a 220 voltos szinuszhullám pozitív részét haladja meg. Ez az üzemmód csak az izzólámpákra, valamint a ventilátormotorokra vagy az elektromos fűtőberendezésekre érvényes áramkörökre érvényes. Ezek nem érzékenyek az alkalmazott feszültség formájára, ellentétben a kapcsolt elektromos berendezések más mintáival.
Az ilyen időzítő önálló összeszereléséhez a következő alkatrészekre és alkatrészekre lesz szükség:
- állandó ellenállás 4,3 megohm és 200 ohm mellett, plusz egy változó ellenállás 1,5 kOhm nyomáson;
- négy dióda, amelyeket 1 amper feletti áramerősségre és 400 V-os fordított feszültségre terveztek (ez lehet például KD202R);
- 0,47 uF időmérő kondenzátor;
- VT151 tirisztor vagy hasonló elem.
Az áramkör működési elve hasonló a korábban már figyelembe vett esetekhez, és az időbeállító kondenzátor töltőfeszültséggel történő feltöltésére korlátozódik.
A töltési ciklus alatt pozitív potenciál van a tirisztorvezérlő elektródra, amely nyitott állapotban tartja azt. Ennek eredményeként a hálózati feszültség félhullámai az áramkörhöz csatlakoztatott izzóba kerülnek. A töltési folyamat végén az áram az áramkörben leáll, a tirisztor bezáródik, és a fény kialszik. Az idő késleltetését úgy állíthatjuk be, hogy a töltőkondenzátoron a feszültséget egy változó ellenállás segítségével állítják be.
Többfunkciós eszközök
A hazai ipar által gyártott multifunkcionális időrelék széles választékkal vannak megkülönböztetve, ami azt jelenti, hogy a következő szolgáltatások állnak rendelkezésre:
- A termékek egy év, hónap vagy hét alatt a program által meghatározott ütemezés szerint képesek működni.
- 1-4 kapcsolt csatornát tudnak kiszolgálni.
- Hat bemeneti vezérlőmodullal felszerelt.
Nincs értelme a többfunkciós készülékeket saját magának másolni. Ezeket mintákat kell tekinteni a modern időrelé-modellek képességeinek alapos tanulmányozására.
