Две схемы реле времени с задержкой выключения на 220В

Схемы реле задержки включения 12в на транзисторе+RC и ne555 для авто. ТОП 5 популярных транзисторов. 3 самых часто задаваемых вопроса. Мини тест. Разбирам 2 вопроса по теме.

ТЕСТ:

Мини тест на 4 вопроса. Тестируем себя на знание теории
Какой ток потечет через резистор если напряжение 12В, а сопротивление 200Ом?

А) 6А;

Б)16мА;

В)0,06мА;

Укажите верное утверждение.

А) При подключении положительного потенциала к переходу p типа, а отрицательного к n типу ток будет прямо смещенным.

Б) При подключении отриц. потенциала к переходу p типа, а отрицательного к n типу ток будет прям смещенным.

Чем отличается полевой транзистор от биполярного.

А) Типом управления выходного сигнала.

Б) Количеством p-n переходов.

В) Внутренним устройством.

Схематическое изображение чего представлено на картинке ниже.

А) Источник питания.

Б) Конденсатор. Ответы на вопросы

Ответ В). Рассчитается ток по закону Ома U=R*I. Подставляем переменные и преобразуем уравнение 12В=200Ом*I; I=12В/200 Ом=0,06мА. Ответ А). При подключении + к электроду p типа, а – к n-типа произойдет прямое смещение, и ток в цепи потечет. Если наоборот – ток в цепи будет минимален. Здесь все утверждения верны! Ответ Б). Это конденсатор поляризованный

Реле задержки включения часто в электро- и радиотехнической литературе именуется таймером или реле времени.

Электронное реле задержки – это прибор, выполняющий функцию счетчика времени. После истечения заданного интервала, аппарат производит включения/выключения устройств, контролируемых им. Благодаря возможности программировать таймер, устройство нашло широкое применение там, где требуется циклическое переключение режимов работы всех коммутируемых к реле приборов.

Определение обобщенное, и подходит для систем использующих интегральные микросхемы (ИС) по типу ne555. Существуют иные способы конструирования таймеров без использования ИС.

Использование конденсатора в паре с резистором и транзистором

Задержка отключения и включения реле с помощью конденсатора и резистора 12В

Не обязательно прибегать к использованию интегральных таймеров по типу NE555 если требуется всего лишь задержка перед старт/стоп. Использование конденсатора в паре с резистором и транзистором решит задачу без сложных ИС. Воспользуйтесь схемой ниже

Это классическая схема с использованием конденсатора, резистора, диода и биполярного транзистора. В схеме используется транзистор n-p-n типа. Работает она так: после подачи напряжение на резистор N сопротивления, начинает заряжаться конденсатор N емкости. При достижении напряжение смещения диоды открываются, а затем открывается управляющий эмиттерный p-n переход транзистора, который «открывает» транзистор и ток начинает течь в направлении коллектор-эмиттер.

Работает наш полупроводник в активном режиме. Пока управляющая базой величина тока не выйдет из этого режима, коэффициент усиления не приобретет нисходящую форму. Так продолжается пока величина тока вовсе не переступит порога отсечения — переход коллектор-эмиттер закроется. При включении происходит все да наоборот.

Для сборки рекомендуется использовать транзистор КТ827 с n-p-n переходом. Диод подойдет КД105Б или аналогичный по параметрам. Конденсатор и резистор подбирается в каждом случае индивидуально, об этом ниже.

Принцип работы защитных устройств

Для защиты от электроимпульсов, возникающих под действием молнии, устанавливается грозозащитный разрядник вместе с УЗИП. А обезопасить линию от потока электронов, параметры которого не соответствуют рабочим характеристикам сети, можно с помощью специальных датчиков, а также реле перенапряжения.

Следует сказать, что как ДПН, так и реле по принципу действия и назначению отличаются от стабилизатора.

Задача этих элементов состоит в том, чтобы прекратить подачу электроэнергии в случае превышения величиной перепада максимального порога, указанного в техническом паспорте средства защиты или выставленного регулятором.

После нормализации параметров электрической линии происходит самостоятельное включение реле. ДПН для защиты линии следует устанавливать только в паре с устройством защитного отключения. Его задача заключается в том, чтобы при обнаружении неполадок вызвать утечку тока, под воздействием которой сработает УЗО.

Наглядно про реле напряжения на видео:

Недостаток такой схемы заключается в необходимости ее ручного включения после того, как напряжение придет в норму. В этом плане выгодно отличается стабилизатор напряжения. Это устройство предусматривает регулируемую временную задержку токоподачи, если происходит его срабатывание под воздействием чрезмерного напряжения. Стабилизатор часто используют для подключения кондиционеров и холодильных аппаратов.

Как рассчитать задержки на rc цепочках для реле 12В

РЦ цепочка базируется на нескольких явлениях и свойствах конденсатора: накапливать противоположные заряды на его обкладках, не пропуская ток через себя, и мгновенно отдавать заряд обратно в цепь. Из-за того, что две обкладки конденсатора изолированы диэлектриком – «шевеление» происходит во внешней цепи при разрядке или зарядке.

Еще одно полезное свойство конденсатор – по мере заряда напряжение равняется до напряжения источника заряда, после чего ток в цепи перестает течь т.к. потенциалы выровнялись. Продолжительность зарядки кондера зависит от его емкости и от сопротивления источника.

Но что нам дает мгновенная разрядка конденсатора, если требуется задержка? Ничего. Поэтому на помощь приходит пассивный полупроводник – резистор.

Единственная функция резистора – ограничивать ток, рассеивая лишнюю часть в виде тепла. Регулируя силу тока можно задавать время зарядки или разрядки конденсатора. Чем больше сопротивления току и емкость конденсатора, тем дольше он будет разряжаться и заряжаться.

Из этого всего напрашивается очевидный вывод – конденсатор в паре с резистором сослужит хорошую службу в роли таймера.

Как рассчитать и сделать задержку включения реле 12в на 3 секунды

Как мы выяснили время задержки напрямую зависит от емкости и сопротивления. Для вычисления пригодится вот это формула:

Т=RC,

где Т – время в секундах, R – сопротивление, в нашем случае резистора, и С – емкость конденсатора в фарадах.

ВАЖНО! Емкость исчисляется в фарадах. Типичные кондеры имеют емкость в микрофарадах или даже в пико и нанофарадах, поэтому все вычисления переводятся в СИ (международные системы единиц). 1 микрофарад это 10-6(степень) и равно 0.000001 фарад!

Устанавливать конденсатор большой емкости нет смысла. Кондер емкостью 1 фарад настолько огромный, что его не получится обхватить одной рукой. Поэтому используем кондер на 50 мкФ и больше и подбираем резистор.

Теперь используем формулу выше и подставляем параметры элементов на место переменных:

3с=R*0,00005;

Преобразуем уравнение:

R=3c/0,00005=60 000Ом

Вот так мы и нашли требуемый резистор, чтобы зарядка кондера на 50мкФ происходила в течении приблизительно 3 секунд. Его сопротивление составляет 60 000 Ом => 60кОм. Не забывайте, что у проводника также есть собственное сопротивление, но учитывать его в наших расчетах не имеет смысла, т.к. задержки возрастут на миллисекунды или даже меньше.

Программирование микропроцессорных устройств

Как уже было описано ранее, вехой развития реле времени стали микропроцессорные устройства. Суть того, для чего они нужны, заключается в универсальности прибора. Его можно запрограммировать на выполнение функций отключения, включения, поддержки активности линии в установленный период, причем все названое выполнить без изменения самой конструкции прибора. Любая сложность операций будет выполнена силами всего лишь одной микросхемы, расположенной на плате устройства.

Кроме указанных возможностей, хорошим бонусом идет расширение функциональности за счет интерфейсов связи с системами «умного» дома. Последние могут не только контролировать состояние реле времени, но и задавать его параметры или непосредственно воздействовать на механизмы отключения.

К примеру, универсальное двухканальное программируемое реле времени УТ24 от производственного объединения «Овен» показано на картинке ниже:

Чтобы запрограммировать его таймеры требуется обратиться к блок-схеме и следовать по пунктам, узнать назначение настраиваемого пункта можно в руководстве пользователя, которая прилагается к каждому устройству:

Как можно заметить микропроцессорные устройства кажутся только на первый взгляд сложными, но стоит немного разобраться, и вы сможете с легкостью применять их для своих целей и настраивать.

Включение реле 12В с задержкой на конденсаторе и резисторе без диода

N-канальный мосфет открывается при подаче положительного потенциала на затвор относительно истока. Резистор на 82кОма подтянут к земле, чтобы закрывать транзистор при прекращении питания, т.к. мосфет самостоятельно не выключится. Еще одна ф-ция резистора при параллельном подключении с кондером – ограничение тока подаваемого на затвор. Чтобы регулировать временем задержки необходимо опытным путем подбирать емкость кондера и сопротивления цепи. По опытам, резистор на 82кОм в паре с кондером на 470 мкФ показывает время задержки 55 секунд.

Схема реле вре-ни (РВ) 12 вольт с задержкой выключения для автомобиля

ГОСТ Р 50571.3-94 п. 412.1 требует, чтобы все токоведущие были покрыты изоляцией. П. 411.1.3.1 напоминает о том, что все электрические линии устройств в цепи должны быть отделены друг от друга.

Рассмотрим схему подключения 12 вольт с задержкой включения для автомобиля подробней. +12 берем от прикуривателя, out +12 это посаженное устройство, управление которого и происходит с помощью реле, GND – земля, IN – управление, подключается к чему-либо что будет переключать наше реле. За время задержки выключения отвечает C1 и R1. Чтобы полевик V1 закрылся напряжение на затворе должно отсутствовать. R1 подтянутый к земле позаботится от этом. R1 также выполняет ф-цию регулятора напряжение на затворе V1.

По формуле T=RC рассчитаются требуемые номиналы R1 и C1. Для более точного расчета необходимо учитывать также сопротивления затвор-исток и ток отпускания реле. Поэтому найти номиналы элементов проще методом подбора, нежели расчетами по формулам. По опытами, на 10 секунд задержки хватает кондера на 5мкФ и резистора 1МОм

Основные характеристики устройства

В специализированных торговых точках встречаются устройства задержки с различными характеристиками, выпускающиеся разными производителями. Качество продукции от именитых производителей подтверждается сертификатами и гарантируемым ими сроком работы. Из популярных компаний выделяются: Hager, Аско, Eaton, ABB, Schneider, Новатек. Независимо от типа и модели, реле времени характеризуются следующими параметрами:

Подключение прибора обычно не вызывает проблем. Устройство включается в разрыв линии подходящей к нагрузке. С каждым реле временем должна идти инструкция от производителя с подробной схемой подключения и её описанием. При этом она может быть изображена и на самом корпусе прибора.

Реле задержки (РЗ) включения 12в своими руками на микросхеме ne555 и к561ие10

Ne555 – ИС, устройство для генерации импульсов через определенные интервалы, по простому – таймер, в тех. литературе — одновибратор к561ие10 – это аналог ne555, но только сдвоенный в одном корпусе- мультивибратор.

Выше представлена схема задержки включения реле 12в без транзисторов с использованием универсального таймера ne555. За время задержки отвечает конденсатор C1 и резистор R1. Воспользуйтесь формулой приведенной в картинке выше, чтобы рассчитать время задержки. Заметьте, что здесь используется переменная-константа 1.1 и использовать ее обязательно.

Работает устройство приблизительно так: после подачи питания запускается таймер, затем по истечению времени вывод 3 микросхема OUT генерирует импульс, который замыкает реле. Диод VD2 установлен для надежности срабатывания реле. VD1 защищает таймер от случайных импульсов со стороны питания ИС.

Автомобильное реле врем. 12 вольт с задержкой включения ДХО на 555 таймере

Мы уже рассматривали пример с задержкой выключения с помощью времязадающей РЦ цепочкой и транзистором. Теперь сделаем то же самое только с использованием таймера ne555 для ДХО. Нам понадобится однобиратор ne555, 3 кондера 25в на 10,22,0,1 мкФ, один диод любой. На картинках ниже показана модернизация реле 23.3787. Выполняем все по аналогии. С1 и R1 задают задержку. Емкости 10мкФ и 1,3МОм хватит примерно на 10-13 секунд, поэтому если этого мало или много используем формулу T=1.1*RC для расчета.

Схема реле задерж. на ne555 выключения 24в своими руками без трансформатора

Не забывайте, что действующее ПУЭ регламентирует требования заземления всех устройств работающих от сети 380В. А устройства работающих от 42-380В переменного тока необходимо заземлять в местах и помещениях с повышенной пожароопасностью. МЭК 364-4-41 требует заземление всех устройств работающих от напряжение 50В и выше, а заземление устройств от 25В в особо опасных зонах.

Схема реле задерж. на ne555 выключения 24в без трансформатора

По принципу действия предыдущая схема отличается лишь добавлением умножителя напряжения собранного на диодах VD1, VD2 и конденсаторах C3, C4. Умножитель может работать только в цепи переменного тока ввиду того, что в первый полупериод происходит заряд одного участка диод+конд, а во второй полупериод происходит зарядка второй сборки. Периодическая смена направления и величины тока не характерна для постоянного напряжение. Наши кондеры соединены последовательно, поэтому сумма их напряжений удваивается, и на выходе становится 24В.

Какие есть виды

Электронные типы

Это наиболее распространённая разновидность. У них есть функция контроля процессов с выдержкой в несколько долей секунд. Время беспрерывной эксплуатации составляет несколько тысяч часов. Они небольшие, мало потребляют электроэнергии и имеют разные дополнительные функции в зависимости от производителя.

Устройства с электромагнитным замедлением

Для их работы нужен постоянный ток. Во время нарастания основного магнитного тока срабатывает задержка устройства, поэтому в дополнительной обмотке делается ещё один поток, которой не даёт возрастать основному.

Импульсное или бистабильное реле

—Импульсное реле — отличаются от электронных тем, что когда на них подаётся импульс напряжения, то оно включается, когда подаётся следующий импульс – отключается. Оно применяется в автоматике и системах охраны. Во время подачи импульса с одной полярности и якорь занимает одно положение, одновременно замыкая пару контактов. Во время подачи импульса обратной полярности якорь занимает диаметрально противоположное напряжение, также замыкая пару контактов.

Реле давления

—Реле давления — предназначено для автоматизации системы водоснабжения. Оно отвечает за включение и выключение насоса в автоматическом режиме при изменении водного давления

С пневматическим замедлением

У этого вида имеется пневматический демпфер. Чтобы регулировать время, нужно изменить сечение отверстия. В этих устройствах большое количество контактов, которые могут переходить из нормально разомкнутого в нормально-закрытое состояние. Такая разновидность переключателей используется там, где нужен последовательный контроль. У них легко заменяются катушки, а выдержка времени составляет от 0.4 до 180 секунд.

Приборы с часовым или анкерным механизмом

Они работают с помощью пружины, которую заводят под электромагнит. Анкерный механизм начинает работать, когда на шкале выставляется заданное время. Устройство 2РВМ является классическим представителем данной разновидности. Его назначение – управление двумя электроцепями (независимыми) на замыкание и размыкание. Управляются они благодаря посуточным программам, которые устанавливаются при помощи установки штырей в два специальных диска.

Моторные устройства

Они отличаются высокой выдержкой времени – от пяти секунд до трёх-пяти часов.

Программное реле

Оно применяется для коммуникации электродвигателей, автоматизации локальных контуров и осветительных нагрузок. Отличаются от других видов тем, что контакты делаются из серебра, а от программируемых логических контроллеров малым количеством каналов ввода-вывода, небольшим объёмом памяти и невозможностью совершать сложные математические операции.

Задержка включения реле 5В после подачи питания на ардуино

• Модуль Arduino uno – 1000-1200 рублей;
• 1 кнопка – 5 рублей;
• Реле 5в Arduino PIC ARM – в Китае стоит 100-200 рублей;
• Блок питания 5В – стоят копейки, пригодится даже компьютерный ATX БП или БП зарядного мобильного телефона, если правильно запитать;
• Подстроечный резистор;

Видеоролик. Как сделать реле времени 5В на ардуино

Посмотрите приложенный выше видеоролик, где автор подробно объяснит, как подключить и запрограммировать ардуино для реле времени. Добавим, что временем задержки регулирует подстроечный резистор.

Использование и подключение реле времени

Принципиальная схема

Я рассмотрел множество схем для защиты АС, хотелось найти универсальный вариант и с минимумом электронных компонентов, из всех схем четко выделилась одна — нашел я ее в журнале РАДИО №5 за 1998 год, автор публикации: Ю. Залиский (г. Львов, Украина).

Кроме того что схема выполняет все пункты, о которых я упоминал выше, она построена с использованием всего двух транзисторов и обеспечивает надежную защиту акустических систем для двух каналов усилителя низкой частоты.

Рис.1. Схема устройства задержки включения и защиты акустических систем (АС).

Что еще важно знать. 2 интересных факта

3Т=RC

У рассмотренной формулы T=RC есть некая особенность. Время Т – это всего 63% от максимума заряда, 95% — это 3Т.

При разряде происходит обратно пропорциональная зависимость. За время Т конденсатор разрядится до 37%, за 3Т до 5% от максимума. Это происходит потом, что с увеличением или уменьшением внутреннего заряда потенциалы постепенно выравниваются.

То есть, предположим, что за 10 секунд заряжается кондер до 95%. Напряжение зарядки 10В, сопротивление цепи 10Ом, ток 1А. На седьмой секунде напряжение в цепи упадет на 30%, и станет 7В. Это происходит потому, что потенциал начинает выравниваться по мере зарядки конденсатора. Следовательно, ток в цепи также упадет на 30% — до 0,7А. И так будет происходить, пока не установится равновесие в цепи.

Переменное напряжение

Синусоидальное напряжение имеет несколько фаз. На пике восхождения, когда заканчивается полупериод, величина тока достигает максимальной отметки. Этот пик показывает амплитудный ток, максимальное мгновенное значение переменного тока, которое в 1,4 раза выше, чем действующее значение. То есть рассматриваемый нами переменный ток 220В в какой-то момент времени достигает пика 308В.

ВАЖНО! Поэтому во всякой цепи переменного тока подбирается конденсатор исходя из амплитудного значения, а не действующего, которое в 1.4 раза выше! Если входной ток 12В, то кондер нужно ставить минимум на 20В!

ТОП 5 транзисторов для схем с задержкой вкл/выкл реле 12В

Как избежать 3 ошибок при подборе и установке транзистора

При подборе транзистора биполярного следует обращать внимания на параметр h21. H21 – это коэффициент усиления тока коллектора по отношению к току базы. Если величина этого параметра у транзистора 30, то аналог подбирать следует такой, чтобы номинал h21 был не меньше чем 30.

Чтобы определить какую структуру транзистора n-p-n или p-n-p применить в схеме, воспользуйтесь этим простым правилом: если управляющий сигнал, приходящий на базу, отриц. то ставится p-n-p типа, если положительный – n-p-n. Учтите, что сигнал базы должен быть одинаковой полярности с напряжением питания!

Реле обладает высоким показателем ЭДС самоиндукции, величиной в несколько десятков вольт, при разрыве цепи. Поэтому следует защищать коллекторный переход запараллеленым диодом. Диод ставится противоположно полярности источника питания: катодом к плюсу, анодом к минусу.

ОПАСНО! Если этим пренебречь, то транзистор выйдет из строя при первом же переключении.

Видео реле задержки времени на 12 в

Ответы на 2 самых задаваемых вопроса

• Вопрос.
  Есть ли аналоги у ne555?

Ответ:

да, очень много. Все похожи на друг друга, как две капли воды по внутренней архитектуре. КР1006ВИ1 — ближайший отечественный аналог ne555

• Вопрос.
  Как работает реле?

Ответ:

реле состоит из якоря, электромагнитов и коммутирующих элементов. При подаче тока необходимой величины для смыкания контактов, якорь замыкается – реле начинает пропускать ток. При уменьшении управляющего тока до величины отсечения, якорь размыкается в исходное положение из-за постоянного давящей на него механической пружины – ток перестает течь.