Udělej si sám 12V časové relé

S pomocí zařízení, jako je 12voltové časové relé, můžete ušetřit spoustu peněz na účtech za elektřinu. Může za to automatické zhasnutí žárovky například po určité době. To je velmi výhodné, protože světlo se jen tak nespálí, pokud jej zapomenete zhasnout. Kromě toho je takové zařízení poměrně jednoduché vyrobit vlastními rukama, a to i bez speciálních dovedností v elektroinstalaci.

Rozsah aplikace

V procesu rozvoje lidské civilizace se lidé vždy snažili usnadnit si život a přišli s různými užitečnými zařízeními. Po popularizaci elektrozařízení mezi obyvatelstvem bylo nutné vymyslet časovač, který by zařízení po určité době vypnul. To znamená, že můžete jednotku zapnout a věnovat se své práci, načež ji časovač automaticky vypne v určený nebo naprogramovaný čas. Pro tyto účely vytvořili časové relé. Zařízení 12 V se vyznačuje snadnou výrobou, takže nebude těžké si ho vyrobit sami.

Příkladem jsou relé ze staré pračky, která byla populární v letech Sovětského svazu. V klasické verzi měly mechanickou kulatou rukojeť s předěly. Po rolování v určitém směru začalo odpočítávání a stroj se zastavil, když časovač uvnitř relé dosáhl hodnoty „nula“.

Časové relé existuje také v moderní elektrotechnice:

• mikrovlnné trouby nebo jiná podobná zařízení;
• automatické zavlažovací systémy;
• ventilátory pro přívod nebo odvod vzduchu;
• automatické systémy ovládání osvětlení.

Zařízení je zpravidla vyrobeno na bázi mikrokontroléru. Neplní pouze funkci časového relé, ale také reguluje všechny automatické procesy v zařízení, to znamená, že je hlavní řídicí jednotkou.

To je pro výrobce jednodušší a ekonomičtější, protože není nutné instalovat dva prvky, které plní stejnou funkci, pokud všechny úkony zvládne jedna řídicí jednotka.

Všechny modely (jak tovární, tak domácí výroby) podle typu prvku umístěného na výstupu jsou rozděleny na:

V první možnosti je celá zátěž připojena a prochází “suchým kontaktem”. Mezi analogy je nejspolehlivější. Pro vlastní výrobu můžete použít i mikrokontrolér. Je to však nepraktické, protože obyčejná podomácku vyrobená časová relé jsou určena pro jednoduché úkoly. Proto je použití mikrokontrolérů plýtváním penězi. V tomto případě je lepší použít jednoduché obvody na kondenzátorech a tranzistorech.

Děláte si vlastní ruce

Principem činnosti časového relé je spuštění nastavené rychlosti závěrky. Nejprve se zapne časovač se zadaným časem a poté začne odpočítávání. Zařízení, ke kterému je časovač připojen, začne pracovat – rozsvítí se světlo nebo elektromotor. V okamžiku, kdy čas vyprší, relé přeruší přívod proudu a odpojí zařízení od napájení.

Nejjednodušší možnost na tranzistorech

Obvody časového relé využívající tranzistory jsou považovány za nejjednodušší. Nejjednodušší model má pouze 8 součástí. K jeho výrobě nepotřebujete ani desku a všechny díly lze pájet dohromady. Takové zařízení se často vyrábí za účelem připojení osvětlení přes něj. Po stisknutí tlačítka se světlo rozsvítí a po několika minutách zhasne.

Pro výrobu budete potřebovat následující komponenty:

• několik rezistorů;
• tlačítko pro mechanické spuštění zařízení;
• relé pro nastavení výkonu;
• tranzistor typu KT937A;
• několik kondenzátorů;
• usměrňovací diody;
• proměnný odpor (pro nastavení času).

Výše uvedený proces zpoždění, díky kterému zařízení funguje, nastává v důsledku nabíjení kondenzátoru na stupeň napájení tranzistorového klíče. Jedním z hlavních úkolů při výrobě takového návrhu je správný výběr odporu. Musí být přesně na úrovni, aby po vyslání signálu sepnulo relé. V tomto případě lze zátěž znovu použít až po vyslání signálu z jiného prvku. Výběr se provádí pomocí experimentů.

U tohoto typu tranzistorů je napájecí proud malý. Pokud zvolíte vinutí s velkým odporem, lze provozní rozsah bezpečně zvýšit na několik hodin. Za zmínku také stojí, že zařízení začíná pracovat až v poslední fázi, kdy práce končí, a do té doby prakticky nepoužívá elektřinu.

Pokud je zařízení připojeno ke klasické baterii, bude fungovat po dlouhou dobu. Vytvoření 12voltového časového relé vlastníma rukama tedy není obtížný úkol.

Použití mikročipu

Mikroobvody na bázi tranzistorů mají značné nevýhody. Doba zpoždění se velmi obtížně počítá, v souvislosti s tím je nutné před každým zapnutím vybít kondenzátor. Použití mikroobvodů tyto nedostatky odstraňuje, ale provoz samotného zařízení se stává složitějším. Nicméně, i když máte základní dovednosti v práci s elektrickým zařízením, můžete časové relé tohoto typu vyrobit bez větších potíží.

Zařízení založené na mikroobvodech bude fungovat mnohem lépe než zařízení založené na tranzistorech: bude mnohem méně neočekávaných operací. To je způsobeno zvýšenou kontrolou nad proudy, působí tvrději. Tranzistor bude pracovat jedním a druhým směrem pouze tehdy, když je to potřeba.

Existují složitější obvody založené na mikrokontrolérech. Ale abyste je mohli sestavit sami, musíte mít nějaké zkušenosti, protože při práci s programováním a pájením mohou nastat různé potíže.

Napájení 220 voltů

Všechny obvody, které byly popsány dříve, jsou navrženy pro práci s 12voltovým napětím. Aby bylo možné připojit 220 voltů, je nutné nainstalovat magnetický startér na výstup obvodu. To musí být provedeno bez problémů při instalaci do zařízení s elektromotorem nebo jinými spotřebiči, které vyžadují vysoké zatížení.

Ale na druhou stranu, pro ovládání osvětlení můžete sestavit základní zařízení založené na tyristorech. Stojí za zmínku, že se nedoporučuje zapínat jiná zařízení prostřednictvím takového zařízení.

Jako příslušenství můžete potřebovat:

• přepínač;
• kondenzátory;
• 4 diody;
• tyristor.

Takové zařízení funguje podle obecného principu, jako všechna schémata tohoto typu. Kondenzátory v něm se nabíjejí postupně. Zpoždění je regulováno speciálním spínačem a rozsah působení se volí podle kapacity kondenzátorů. Jakýkoli kontakt s konstrukčními částmi může způsobit úraz elektrickým proudem, na to je třeba pamatovat.

Hlavní součást technického vybavení moderního domu lze vyrobit časové relé pro kutily. Podstatou takového regulátoru je otevírání a zavírání elektrického obvodu podle zadaných parametrů za účelem kontroly přítomnosti napětí například v osvětlovací síti.

Účel a konstrukční vlastnosti

Nejdokonalejším takovým zařízením je časovač, sestávající z elektronických prvků. Jeho aktivační moment je řízen elektronickým obvodem podle zadaných parametrů a samotná doba sepnutí relé se počítá v sekundách, minutách, hodinách nebo dnech.

Podle obecného klasifikátoru jsou časovače pro vypnutí nebo zapnutí elektrického obvodu rozděleny do následujících typů:

• Mechanické zařízení.
• Časovač s elektronickým spínačem zátěže, například postavený na tyristoru.
• Princip činnosti zařízení, které je postaveno na pneumatickém pohonu vypnout a zapnout.

Konstrukčně může být provozní časovač vyroben pro instalaci na rovnou plochu, se západkou na DIN lištu a pro montáž na přední panel automatizačního a indikačního panelu.

Také podle způsobu připojení může být takové zařízení přední, zadní, boční a přilepené speciálním odnímatelným prvkem. Časové programování lze provádět spínačem, potenciometrem nebo tlačítky.

Jak již bylo uvedeno, ze všech uvedených typů zařízení pro vypínání na danou dobu je nejvíce žádaný obvod časového relé s elektronickým vypínacím prvkem.

Je to proto, že takový časovač, pracující na napětí, například 12V, má následující technické vlastnosti:

• kompaktní rozměry;
• minimální náklady na energii;
• nedostatek pohyblivých mechanismů, s výjimkou vypnutých a zapnutých kontaktů;
• široce programovatelný úkol;
• dlouhá životnost, nezávislá na provozních cyklech.

Nejzajímavější je, že časovač lze snadno dělat vlastníma rukama doma. V praxi existuje mnoho typů obvodů, které dávají vyčerpávající odpověď na otázku, jak vyrobit časové relé.

Nejjednodušší 12V časovač doma

Nejjednodušším řešením je 12voltové časové relé. Takové relé lze napájet z běžného 12v zdroje, kterého se v různých obchodech prodává spousta.

Níže uvedený obrázek ukazuje schéma zařízení pro zapínání a vypínání osvětlovací sítě, sestavené na jednom čítači integrálního typu K561IE16.

Výkres. Varianta 12V reléového obvodu, když je připojeno napájení, zapne zátěž na 3 minuty.

Tento obvod je zajímavý tím, že blikající LED VD1 funguje jako generátor hodinových impulsů. Frekvence blikání je 1,4 Hz. Pokud nelze najít LED konkrétní značky, můžete použít podobnou.

Zvažte výchozí stav provozu v době napájení 12V. V počátečním okamžiku je kondenzátor C1 plně nabit přes rezistor R2. Log.11 se objeví na výstupu pod č. 1, čímž je tento prvek nulový.

Tranzistor připojený na výstup integrovaného čítače se otevře a přivede napětí 12V do cívky relé, přes jejíž výkonové kontakty se sepne obvod spínání zátěže.

Dalším principem činnosti obvodu pracujícího při napětí 12V je čtení impulsů přicházejících z indikátoru VD1 o frekvenci 1,4 Hz na pin č. 10 čítače DD1. S každým poklesem úrovně příchozího signálu dochází takříkajíc ke zvýšení hodnoty čítacího prvku.

Když přijde puls 256 (to se rovná 183 sekundám nebo 3 minutám), na pinu č. 12 se objeví protokol. 1. Takový signál je příkaz k uzavření tranzistoru VT1 a přerušení obvodu připojení zátěže přes kontaktní systém relé.

Zároveň je log.1 z výstupu pod č. 12 přiveden přes diodu VD2 na hodinovou nohu C prvku DD1. Tento signál blokuje možnost příjmu hodinových impulsů v budoucnu, časovač již nebude fungovat, dokud nebude resetováno napájení 12V.

Počáteční parametry pro provozní časovač se nastavují různými způsoby připojení tranzistoru VT1 a diody VD3 uvedených ve schématu.

Mírnou transformací takového zařízení můžete vytvořit obvod, který má opačný princip fungování. Tranzistor KT814A by se měl změnit na jiný typ – KT815A, emitor připojit na společný vodič, kolektor na první kontakt relé. Druhý kontakt relé by měl být připojen k napájecímu napětí 12V.

Výkres. Varianta 12V reléového obvodu, která zapne zátěž 3 minuty po připojení napájení.

Nyní, po připojení napájení, se relé vypne a ovládací impuls rozepnutí relé ve formě log.1 výstupu 12 prvku DD1 otevře tranzistor a přivede na cívku napětí 12V. Poté bude zátěž připojena přes napájecí kontakty k elektrické síti.

Tato verze časovače, pracující od napětí 12V, udrží zátěž ve vypnutém stavu po dobu 3 minut a poté ji připojí.

Při výrobě obvodu nezapomeňte na obvod umístit kondenzátor 0.1 uF, označený C3 a s napětím 50V, co nejblíže napájecím pinům mikroobvodu, jinak často dojde k poruše čítače a doba expozice relé bude někdy méně, než by mělo být.

Zajímavým rysem principu fungování tohoto schématu je přítomnost dalších funkcí, které lze snadno implementovat.

Zejména se jedná o programování doby expozice. Pomocí například takového DIP přepínače, jak je znázorněno na obrázku, můžete připojit jeden spínací kontakt k výstupům čítače DD1 a druhé kontakty spojit dohromady a připojit k připojovacímu bodu prvků VD2 a R3.

Pomocí mikrospínačů tedy můžete naprogramovat dobu zpoždění relé.

Připojením spojovacího bodu prvků VD2 a R3 k různým výstupům DD1 se doba expozice změní následovně:

Doplnění schématu o prvky

Aby takový časovač fungoval při napětí 12 V, musíte správně připravit detaily obvodu.

Prvky schématu jsou:

• diody VD1 – VD2, označené 1N4128, KD103, KD102, KD522.
• Tranzistor, který dodává 12V napětí do relé, je označen KT814A nebo KT814.
• Integrovaný čítač, základ principu činnosti obvodu, označený K561IE16 nebo CD4060.
• LED svítidlo řady ARL5013URCB nebo L816BRSCB.

Zde je důležité si uvědomit, že při výrobě domácího zařízení je nutné používat prvky uvedené na schématu a dodržovat bezpečnostní pravidla.

Jednoduché schéma pro začátečníky

Začínající radioamatéři si mohou zkusit vyrobit časovač, jehož princip je co nejjednodušší.

Takové jednoduché zařízení však může zapnout zátěž na určitou dobu. Pravda, doba, po kterou je zátěž připojena, je vždy stejná.

Algoritmus obvodu je následující. Po sepnutí tlačítka označeného SF1 je kondenzátor C1 plně nabitý. Po jeho uvolnění se určený prvek C1 začne vybíjet přes odpor R1 a bázi tranzistoru, který má v obvodu označení – VT1.

Po dobu vybíjecího proudu kondenzátoru C1, kdy stačí tranzistor VT1 udržovat v otevřeném stavu, bude relé K1 sepnuto a následně vypnuto.

Uvedené hodnoty na prvcích obvodu poskytují dobu trvání zátěže po dobu 5 minut. Princip činnosti zařízení je takový, že doba expozice závisí na kapacitě kondenzátoru C1, odporu R1, koeficientu přenosu proudu tranzistoru VT1 a provozním proudu relé K1.

V případě potřeby můžete změnit dobu odezvy změnou kapacity C1.

Kde koupit

Časový spínač nebo časové relé můžete zakoupit ve specializovaném obchodě i online v internetovém obchodě. Ve druhém případě si zvláštní pozornost zaslouží možnost rozpočtu pro nákup produktů na webu Aliexpress. U některých zařízení existuje možnost odeslání ze skladu v Ruské federaci, lze je přijmout co nejrychleji, proto při objednávce vyberte „Dodávka z Ruské federace“: