Таймер включения и выключения электроприборов своими руками: схемы, инструкции изготовления электрических таймеров на 220 вольт

Основные характеристики микросхемы NE555

Описание и область применения

NE555 является разработкой американской компании Signetics, специалисты которой в условиях экономического кризиса не сдались и смогли воплотить в жизнь труды Ганса Камензинда

Именно он в 1970 году сумел доказать важность своего изобретения, которое на тот момент не имело аналогов. ИМС NE555 имела высокую плотность монтажа при низкой себестоимости, чем заслужила особый статус

Впоследствии её стали копировать конкурирующие производители из разных стран мира. Так появилась отечественная КР1006ВИ1, которая так и осталась уникальной в данном семействе. Дело в том, что в КР1006ВИ1 вход останова (6) имеет приоритет над входом запуска (2). В импортных аналогах других фирм такая особенность отсутствует. Данный факт следует учитывать при разработке схем с активным использованием двух входов.

Однако в большинстве случаев приоритеты не влияют на работу устройства. С целью снижения мощности потребления, ещё в 70-х годах прошлого века был налажен выпуск таймера КМОП-серии. В России микросхема на полевых транзисторах получила название КР1441ВИ1.

Наибольшее применение 555 таймер нашёл в построении схем генераторов и реле времени с возможностью задержки от микросекунд до нескольких часов. В более сложных устройствах он выполняет функции по исключению дребезга контактов, ШИМ, восстановлению цифрового сигнала и так далее.

Создание своими руками реле времени на таймере 555NE

Многие электрические схемы построены на интегральном таймере NE555. Такую систему несложно создать в домашних условиях. Контроллер собирается из следующих элементов:

клеммники винтового типа;
диод;
плата размером 65х35;
резистор;
паяльник для точечных соединений;
программный файл Sprint Layout;
биполярный транзистор типа n-p-n.

В качестве основы для монтажа элементов используется плата. Резистор крепят сверху или выводят с помощью проводов. Для винтовых клеммников в плате предусмотрены специальные места. После того как все комплектующие будут впаяны согласно схеме, излишки на местах соединений нужно убрать и проверить надежность контактов. Чтобы защитить транзистор, нужно выполнить монтаж диода. Он устанавливается параллельно реле. Затем выставляется период срабатывания. Если реле будет размещено на выходе, оно позволит корректировать нагрузки.

Таймер, изготовленный своими руками.

Как работает эта система:

Нажатием кнопки выполняется запуск.
Схема замыкается и на прибор дается напряжение.
Загорается лампочка и запускается процесс отсчета времени.
Когда установленное время проходит, лампочка гаснет и прерывается подача электричества.

Такая схема позволяет регулировать период срабатывания в пределах 4 мин. Если будет установлен конденсатор, настраиваемое время увеличивается до 10 мин.

Это простые схемы, для создания которых требуются минимальные навыки обращения с платами и электричеством. Разнообразный и богатый ассортимент современных устройств позволяет подобрать разъем под любые нужды, поэтому нет необходимости в самостоятельном изготовлении розеток, укомплектованных таймером. Чтобы найти подходящую модель, достаточно сопоставить ее возможности с теми условиями, в которых она будет эксплуатироваться, а также изучить отзывы о производителях и качестве их продукции в интернете.

Простая радиосхема

Приведем одну из наиболее простых схем. Для наглядности приводится схема и изображение печатной платы реле на 12 в.

Представим, что кнопка sb1 выключена. На обкладке конденсатора с1 сейчас напряжения нет. В результате этого, транзисторы закрыты и в обмотках реле ток отсутствует. После включения кнопки происходит заряд емкости с1, открывающий транзистор vt1, к базе которого прикладывается отрицательное напряжение. В итоге будет открыт второй транзистор и сработает реле k1.

Если отпустить кнопку, то произойдет разряд конденсатора по цепи: r2-r3 эмиттер vt1-r4.

Наши читатели рекомендуют! Для экономии на платежах за электроэнергию наши читатели советуют ‘Экономитель энергии Electricity Saving Box’. Ежемесячные платежи станут на 30-50% меньше, чем были до использования экономителя. Он убирает реактивную составляющую из сети, в результате чего снижается нагрузка и, как следствие, ток потребления. Электроприборы потребляют меньше электроэнергии, снижаются затраты на ее оплату.

Реле остается включенным, до того момента, когда напряжение на контактах емкости не снизится до 2-3 вольт. На протяжении этого времени соединения реле будут пребывать в одном из положений: либо включенном, либо отключенном.

Временная выдержка регулируется в пределах, которые зависят от емкости с1 и суммы сопротивлений подключенных к ней цепей. Задержка по длительности может регулироваться с помощью сопротивления r3. Получение более увеличенных пределов выдержек возможно с помощь увеличения номиналов с1 и r3. Схема простая, микросхемы отсутствуют.

Если нужно изготовить реле времени на 220 в, то можно воспользоваться следующей схемой. Здесь представлена очень простая схема подключения.

С включением соединенияs1 емкость с1 будет заряжаться, на управляющую ножку тиристора подается плюс, тиристор откроется и при этом загорится последовательно соединенная в цепь лампа L1. Пока конденсатор заряжается, по нему перестает проходить ток. Соответственно тиристор закрывается и происходит выключение лампы.

При выключении контакта s1 емкость разряжается посредством резистора r1 и реле времени возвращается в первоначальное положение. Продолжительность горения лампы будет около 4 -7 секунд. Для того, чтобы увеличить задержку, нужно изменить емкость конденсатора. Такое реле можно поставить для включения освещения на лестничной площадке или подключить к АВР.

В данной схеме основной упор сделан на микросхему D1. Подобная микросхема может работать с различными устройствами на 12 в.Вся же схема, собранная своими руками, тоже имеет различное применение. Например, если ее подключить к контактору, то можно дистанционно управлять электроприборами, как пускателем. Подобные контакторы, управляемые слабыми токами, могут использоваться в различных автоматических системах, например, открывать ворота гаража или включать в нем освещение.

На одном контакторе возможно своими руками собрать схему АВР. Такие схемы АВР устанавливаются для включения и *выключения устройств телемеханики и уличного освещения. Автоматическое включение резерва (АВР) необходимо для быстродействия при отключении питания. Система АВР содержит в себе часовой механизм, который через минимальную задержку времени отключает цепь силового трансформатора. Обычно такие АВР, использующие именно часовые механизмы работают на электрических подстанциях.

Преимущества и особенности применения

Розетки с механическим таймером дают возможность подключения промышленных и бытовых приборов. Розетки, предназначенные для улицы, имеют пластиковую защиту от снега и дождя, а также от попадания пыли и других загрязнений.

Вам это будет интересно Как провести замер сопротивления изоляции

Используемые в помещении имеют крышки и в случае внезапно создавшейся влажности в помещении готовы закрыть ими отверстия в гнезде.

В инструкции к розетке указаны:

ряд общих правила и схем подключения;
регулировка таймера;
принцип действия.

При включении и выключении приборов каждый день в разное время рекомендуется приобрести таймеры с недельным сроком. На электронных розетках с таймером имеются дисплеи с элементами питания, евровилки, кнопки, ручки настроек.

У розеток, имеющих электрический таймер, имеются следующие плюсы:

можно регулировать время по минутам;
выбрать любой день недели для выключения и включения розеток;
можно включить прибор как вручную, так и автоматически;
реле времени работает вне зависимости от электроснабжения и наличия батареек.

Характеристики таймеров

Корпус

Вы, наверное, уже поняли, что одной из самых важных характеристик является исполнение корпуса. Именно от этого будет зависеть, удастся ли поставить таймер в распределительный щит или нет, вешать ли его на стену или монтировать в подрозетник. Во многих случаях это является определяющим.

Например, для частной квартиры настенный вариант смотрится, мягко говоря, не очень красиво

С другой стороны и распределительный щиток дома есть не у каждого. В этом случае остаётся вариант в подрозетник. Кроме того тип исполнения корпуса определяет и степень защиты по IP, которая является определяющей при выборе места монтажа.

Ток нагрузки

Параметр показывает, как много может нести на себе таймер. Он идеален для тех заведений, где все идёт по расписанию.

Допустим, в нужный час основное освещение таймером выключается, а остаётся вспомогательное, требующее меньше энергии.

На ум сразу приходит казарма, однако, если задуматься, то любое кафе работает по расписанию. А на случай, когда требуется вне плана обслужить компанию, можно предусмотреть отдельный перекидной рубильник.

В любом случае автоматика сыграет положительную роль, а за какое-то время до окончания рабочего времени может отключить часть нагрузки, сигнализируя об этом.

Очень удобно это и для банков (приглушенный свет издали даст понять, что контора закрыта), и для офисов. Ток нагрузки нельзя превышать, чтобы не допустить выхода аппаратуры из строя.

Способ работы

Это обозначение никак отдельно не маркируется. Вы видели, что наравне с полностью автоматическими таймерами присутствуют модели, управляемые дистанционно.

В случае с ТО2 от фирмы Апэл меняется целиком вся плата. Начинка состоит преимущественно из микроконтроллера, который в домашних условиях перепрограммировать не представляется возможным.

Диапазон рабочих температур

Этот параметр сразу позволит отделить варианты для помещений от наружного исполнения. Если требования производителя не соблюсти, оборудование выйдет из строя. Разброс температур наружных таймеров обычно велик, и интервал комнатных устройств входит внутрь диапазона этих изделий.

Диапазон выдержки времени

В управляемых таймерах обычно фигурирует понятие диапазона выдержки времени. Это тот интервал, через который устройство будет отключаться автоматически.

Подобные механизмы обычно применяются и для вытяжных вентиляторов ванных комнат, о чем мы и упоминали в начале обзора

Подключение таймера

Подключение таймера управления освещением не всегда ведётся через контакторы, как это можно было бы подумать. Этот момент тесно связан с максимальным током нагрузки. Большинство таймеров для мощных приборов попросту не годятся

В свою очередь, добротный контактор не включён в состав корпуса по умолчанию для того, чтобы снизить стоимость таймера: понятно, что не у каждого дома лампочек наберётся на 5 кВт.

Настройка таймера

Очень важно то, как производится настройка таймера управления освещением. Вы видели, что может быть достаточно много алгоритмов

Наверняка в природе существуют и программируемые извне таймеры, куда алгоритм загружается через интерфейс какого-нибудь порта (COM, USB).

Очевидно, что второй вариант идеален для крупных компаний, где может возникнуть потребность изменить условия освещения на крупной территории.

Понятно, что бегать и щелкать кнопочками не очень удобно, но главное даже не в этом – есть возможность ошибиться. А какими будут последствия, зависит от специфики места проведения мероприятий.

В быту зачастую бывает необходимо выключить свет по истечении определенного времени. В этом есть потребность в кладовых и простых хозяйственных постройках. В свою очередь и в иных случаях, когда нужно лимитировать по времени функционирование какого-либо электронного прибора, к месту будет использовать простой цифровой таймер, который позволяет включать или выключать нагрузку через определенный период.

Простой цифровой таймер включения и выключения света,
который можно собрать своими руками, построен только лишь на одном интегральном счетчике К561ИЕ16. Как известно, что для работы любого счетчика нужен внешний генератор тактовых импульсов. В нашем случае его роль выполняет простой мигающий светодиод.

Что понадобится для изготовления?

В зависимости от выбранной модели процесс может оказаться как простым, так довольно трудоемким. Поэтому всем необходимым лучше запастись заранее, чтобы не останавливаться на половине проделанной работы.

Для сборки реле времени вам понадобится:

набор радиодеталей – в каждом конкретном примере самодельного реле их перечень будет отличаться, но основная номенклатура останется неизменной (резисторы, конденсаторы, транзисторы, микросхемы, промежуточные реле или переключатели, блоки питания или понижающие трансформаторы, катушки и т.д.);
основание для набора элементов – печатная плата, диэлектрическая поверхность или каркас, также выбираются исходя из местных условий;

Рис. 3. Печатная плата

паяльник, припой и другие приспособления для соединения элементов цепи.
корпус – для защиты элементов реле от различных механический воздействий, попадания пыли, влаги и засорителей;
блок управления или программирования – если вы планируете сделать регулируемую задержку.

В некоторых ситуациях вышеперечисленные части можно позаимствовать из старых электронных приборов, если он вам подходят, в противном случае их нужно приобрести. С конкретным перечнем вы сможете определиться после того, как выберете конкретную модель, которую хотите изготовить.

https://youtube.com/watch?v=mWSiqPvzLok

Пневматика и часовой тип

Схемы на основе пневматических систем — уникальные. Эти приборы содержат специальную систему замедления — демпферное устройство пневматического типа. Время выдержки «пневматики» можно настраивать путем расширения или сужения сечения трубы, откуда подается воздух. Для такой операции в конструкции предусмотрен специальный регулировочный винт.

Временная задержка здесь колеблется в районе 1–60 сек. Однако есть экземпляры, срабатывающие в два раза быстрее. В действительности существуют небольшие погрешности по указанному времени.

Устройства, именуемые часовыми реле, широко распространены в электрике. Такой тип активно используют для сооружения автоматических рубильников, которые защищают цепи напряжением 500−10000 вольт. Время срабатывания — 0,1−20 сек.

Основой часовых реле является пружина, которая взводится электромагнитным механическим приводом. Контактные группы часового механизма коммутируют после пройденного промежутка времени, заданного заранее на специальной шкале устройства.

Скорость хода прибора напрямую зависит от силы тока, проходящего в обмотке. Это помогает настроить устройство под защитные функции. Главной особенностью такой защиты является полная независимость от влияния внешних факторов.

Схема таймера на двух транзисторах

Нетрудно собрать реле времени своими руками на двух транзисторах. Оно начинает работать, если подать питание на конденсатор С1, после чего начнется его зарядка. При этом ток базы открывает транзистор VT1. Вслед за ним откроется VT2, и электромагнит замыкает контакт, подавая питание на светодиод. По его свечению будет видно, что сработало реле времени. Схема обеспечивает переключение нагрузки R4.

По мере того как конденсатор заряжается, эмиттерный ток постепенно снижается, пока транзистор не закроется. В результате реле отключится, и светодиод прекратит работу.

Повторный запуск устройства происходит, если нажать кнопку SB1, а затем ее отпустить. При этом конденсатор разрядится и процесс повторится.

Работа начинается, когда на реле времени 12 В подается питание. Для этого могут применяться автономные источники. При питании от сети к таймеру подключается блок питания, состоящий из трансформатора, выпрямителя и стабилизатора.

Таймер включения и выключения света своими руками

Главная » Бытовая электроника » Таймер включения и выключения света своими руками

Простой цифровой таймер включения и выключения света, который можно собрать своими руками, построен только лишь на одном интегральном счетчике К561ИЕ16. Как известно, что для работы любого счетчика нужен внешний генератор тактовых импульсов. В нашем случае его роль выполняет простой мигающий светодиод.

Описание схемы работы простого цифрового таймера

Как только будет включено питание таймера, конденсатор С1 заряжается через сопротивление R2 в результате чего на выводе 11 кратковременно появляется лог. 1, переводя все выходы счетчика в ноль. Транзистор, подключенный к выходу счетчика, откроется и сработает реле, подключив своими контактами нагрузку.

С мигающего светодиода с частотой около 1,4 Гц поступают импульсы на тактовый вход (ножка 10) счетчика DD1. C каждым спадом входного импульса происходит приращение счетчика. По прошествии 256-и импульсов (по времени это займет приблизительно 256 / 1,4 Гц = 183 сек. или ~ 3 минуты), на выводе 12 возникает лог.1. В связи с этим транзистор закроется, обесточив нагрузку. Плюс ко всему лог.1 с выхода 12 поступает на тактовый вход DD1 через диод VD1, останавливая тем самым работу таймера.

Периодичность работы таймера можно подобрать путем подключения точку соединения резистора R3 и диода VD1 к различным выходам DD1. Немного подправив данную схему, возможно построить таймер, исполняющий противоположную функцию работы. Изменение затрагивает транзистор VT1. Его необходимо поменять на транзистор иной структуры.

Теперь при появлении на выходе счетчика лог. 1, транзистор будет открываться и включать нагрузку. Взамен электрореле в данном варианте, возможно включить простой звуковой излучатель с внутренним генератором, к примеру, HCM1612X. Подсоединять электроизлучатель необходимо соблюдая полярность.

Детали таймера включения и выключения света

Диоды VD1-VD2 серии КД103, КД522, КД103, КД521, КД102. Транзисторы КТ814А можно поменять на КТ973 или КТ814. Транзистор КТ815А произвольный из серии КТ604, КТ817, КТ815. Помимо счетчика К561ИЕ16, возможно использовать ее иностранный аналог CD4020B. Так же можно использовать и микросхему CD4060, у которой уже имеется тактовый генератор, поэтому светодиод и сопротивление R1 можно убрать. Светодиод – мигающий типа ARL5013URCВ, L816BRSCВ, L56DGD,

Таймер достаточно экономичен в плане энергопотребления. Ток, который потребляет таймер, не учитывая ток реле, составляет около 11 мА.

Блок питания 0…30В/3A

Набор для сборки регулируемого блока питания. ..

Подробнее

Отправить сообщение об ошибке.

Конструкция и детали.

Все детали реле времени размещены на печатной плате размерами 84х29 мм, которая вмонтирована в корпус вентилятора.

Печатная плата рассчитана на установку постоянных резисторов типа МЛТ или на аналогичные импортные. Времязадающий резистор R1 составлен из резисторов 1МОм и 510 кОм мощностью по 0,125 Вт и включенных последовательно. Резистор R2 мощностью 0,5 Вт и сопротивлением 470 кОм.

Постоянный конденсатор С3 может быть емкостью от 0,68 до 1,0 микрофарад и напряжением не менее 400В. Времязадающий электролитический конденсатор С1 емкостью 47 микрофарад и напряжением 15В, а С2 емкостью 220 микрофарад и напряжением не менее 25 Вольт.

В конструкции использованы импортные диоды типа 1N4007. Можно устанавливать любые выпрямительные диоды, рассчитанные на ток 1 Ампер и напряжение не менее 300 Вольт. Стабилитрон VD3 с напряжением стабилизации 12 В. Обмотка реле KL1 на напряжение 12 В, а контакты KL1.1 должны коммутировать напряжение 220 В.

При исправных деталях и правильном монтаже реле времени начинает работать сразу и в налаживании не нуждается. Реле подключается параллельно лампе туалета или ванной комнаты в точках 1 и 2, указанных на схеме. Чтобы в процессе налаживания схемы не ждать полторы минуты, уменьшите сопротивление резистора R1 до 100 кОм.

Вы можете сделать свой чертеж печатной платы, используя материал этого видеоролика, в котором показан процесс, начиная от компоновки деталей на плате и заканчивая рисованием дорожек. Посмотрев этот видеоролик, Вы сможете составить чертеж печатной платы практически для любой конструкции такой сложности.

В этом ролике показан процесс подготовки печатной платы: сверление отверстий, нанесение рисунка дорожек, травление дорожек. Далее идет распайка деталей на плату и монтаж реле времени в корпус вытяжного вентилятора.

Как Вы уже поняли, это реле времени с задержкой включения универсально, и поэтому его можно приспособить под любые нужды. Также можно ознакомиться со схемой и конструкцией реле времени с задержкой выключения, материал которой для публикации на странице сайте предоставил один из читателей.

Удачи!

Литература: Коломбет Е. А. Таймеры. 1983г.

Основные рабочие характеристики

Промышленное реле на 24В

Итак, реле переменного тока является промежуточным элементом, который приводит в действие управляемую электрическую цепь.

Для этого устройства характерны следующие параметры:

Мощность срабатывания (Р ср – измеряется в Ваттах) – ток минимальной мощности, который должен подаваться на реле для его нормальной активации. Номинально этот параметр подбирается согласно общим конструктивным и электрическим параметрам реле.
Мощность управления (Р упр – измеряется в Ваттах) – максимальная мощность тока, которую способно передать реле в коммутируемой сети. Данное значение определяется параметрами рабочих контактов реле.

Время срабатывания (Т ср – измеряется в секундах) – разница во времени от момента поступления сигнала на управляющий контакт до смыкания или размыкания контактов.
Допустимая разрывная мощность (Р р – измеряется в Ваттах) – этот параметр можно встретить в сильноточных реле. Он обозначает мощность при определенном токе, которая при разрыве не позволит создать устойчивую электрическую дугу.

Как работает реле

Диаграмма работы реле во времени

Для управляющей цепи и самого реле характерна некоторая инертность, из-за чего входной ток на реле растет и убывает не мгновенно, а изменяется в некоторых пределах в течение времени, что прекрасно видно на показанной выше схеме, из которой так же понятно, что рабочий цикл состоит из трех этапов:

Срабатывание;
Работа;
Возврат.

Давайте в качестве примера, для понимания основных принципов возьмем электромагнитное реле постоянного тока.

Назад в будущее: реле из 1983 года

Внутри такого реле имеется катушка индуктивности, благодаря которой и происходит постепенное изменение параметров тока. Сама же работа реле для каждого этапа складывается из определенных временных отрезков.
Срабатывание – имеет два таких интервала: время трогания (tтр) и время на движение якоря(tдв). То есть Т ср = tтр+tдв – все просто.
Работа – также два участка, которые обозначены на временной линии отрезками АВ и ВС. На первом этапе ток продолжает еще какое-то время расти, пока не будет достигнуто установленное значение, что позволяет обеспечить надежное притяжение между якорем и сердечником, препятствующим вибрации якоря. На втором участке никаких изменений величины тока не происходит.
Возврат – аналогично, 2 участка. На первом происходит отпускание реле, а на втором – возврат в исходное состояние. На протяжении всего периода сила тока падает.

Трехфазное реле переменного тока

Прочие характеристики

Помимо перечисленного, у реле разных типов в ходу следующие параметры:

Коэффициент возврата (Kb) – отношение отпускающего тока к срабатывающему. Обычно данное значение варьируется от 0,4 до 0,8. Рассчитывается по формуле: Iот/Iср < 1.
Коэффициент запаса (К зап) – это отношение тока установившегося (I уст), то есть максимального к току срабатывания. Это значение показывает, насколько надежен выбранный прибор.
Последний параметр называется коэффициентом управления (К упр) и представлен отношением мощности управления к мощности срабатывания. То есть если реле используется как усилитель, то мы видим коэффициент этого усиления.