Sirkuit tunda penyalaan beban. Beberapa rangkaian relai waktu dan penundaan pematian beban Penundaan penyalaan beban

Anda dapat mengaktifkan dan menonaktifkan peralatan rumah tangga tanpa kehadiran dan partisipasi pengguna. Kebanyakan model yang diproduksi saat ini dilengkapi dengan relai waktu untuk start/stop otomatis.

Apa yang harus dilakukan jika Anda ingin mengelola peralatan usang dengan cara yang sama? Bersabarlah, ikuti saran kami dan buatlah relai waktu dengan tangan Anda sendiri - percayalah, produk buatan sendiri ini akan digunakan di rumah tangga.

Kami siap membantu Anda mewujudkan ide menarik dan mencoba menjadi insinyur listrik mandiri. Untuk Anda, kami telah menemukan dan mensistematisasikan semua informasi berharga tentang opsi dan metode pembuatan relay. Menggunakan informasi yang diberikan akan memastikan perakitan mudah dan kinerja perangkat yang sangat baik.

Artikel yang diusulkan untuk dipelajari membahas secara rinci versi perangkat buatan sendiri yang telah diuji dalam praktik. Informasi ini didasarkan pada pengalaman pengrajin yang tertarik pada teknik elektro dan persyaratan peraturan.

Manusia selalu berusaha untuk membuat hidupnya lebih mudah dengan memperkenalkan berbagai perangkat ke dalam kehidupan sehari-hari. Dengan munculnya peralatan berbasis motor listrik, muncul pertanyaan tentang melengkapinya dengan pengatur waktu yang dapat mengontrol peralatan tersebut secara otomatis.

Nyalakan untuk waktu tertentu - dan Anda dapat melakukan hal lain. Unit akan mati sendiri setelah jangka waktu yang ditentukan. Untuk otomatisasi seperti itu, diperlukan relai dengan fungsi pengatur waktu otomatis.

Contoh klasik dari perangkat yang dimaksud adalah relai di mesin cuci kuno bergaya Soviet. Pada badannya terdapat pegangan dengan beberapa bagian. Saya mengatur mode yang diinginkan, dan drum berputar selama 5–10 menit hingga jam di dalam mencapai nol.

Relai waktu elektromagnetik berukuran kecil, mengkonsumsi sedikit listrik, tidak memiliki bagian bergerak yang mudah pecah dan tahan lama

Saat ini mereka dipasang di berbagai peralatan:

• microwave, oven dan peralatan rumah tangga lainnya;
• kipas angin;
• sistem penyiraman otomatis;
• kontrol pencahayaan otomatis.

Dalam kebanyakan kasus, perangkat dibuat berdasarkan mikrokontroler, yang secara bersamaan mengontrol semua mode pengoperasian peralatan otomatis lainnya. Lebih murah bagi produsen. Tidak perlu mengeluarkan uang untuk beberapa perangkat terpisah yang bertanggung jawab untuk satu hal.

Berdasarkan jenis elemen keluarannya, relai waktu diklasifikasikan menjadi tiga jenis:

• relai – beban dihubungkan melalui “kontak kering”;
• triak;
• thyristor.

Opsi pertama adalah yang paling andal dan tahan terhadap lonjakan jaringan. Perangkat dengan thyristor switching pada outputnya harus digunakan hanya jika beban yang terhubung tidak sensitif terhadap bentuk tegangan suplai.

Untuk membuat relai waktu sendiri, Anda juga bisa menggunakan mikrokontroler. Namun, produk buatan sendiri terutama dibuat untuk hal-hal sederhana dan kondisi kerja. Pengontrol terprogram yang mahal dalam situasi seperti ini hanya membuang-buang uang.

Ada rangkaian yang lebih sederhana dan lebih murah berdasarkan transistor dan kapasitor. Selain itu, ada beberapa opsi; ada banyak pilihan untuk kebutuhan spesifik Anda.

Skema berbagai produk buatan sendiri

Semua opsi yang diusulkan untuk membuat relai waktu dengan tangan Anda sendiri didasarkan pada prinsip memulai kecepatan rana yang disetel. Pertama, pengatur waktu dimulai dengan interval waktu dan hitungan mundur tertentu.

Perangkat eksternal yang terhubung dengannya mulai berfungsi - motor listrik atau lampu menyala. Dan kemudian, ketika nol tercapai, relai mengeluarkan sinyal untuk mematikan beban ini atau memutus arus.

Opsi #1: yang paling sederhana dengan transistor

Rangkaian berbasis transistor adalah yang paling mudah diterapkan. Yang paling sederhana hanya mencakup delapan elemen. Anda bahkan tidak memerlukan papan untuk menghubungkannya; semuanya dapat disolder tanpa itu. Relai serupa sering dibuat untuk menghubungkan penerangan melaluinya. Saya menekan tombolnya dan lampunya tetap menyala selama beberapa menit, lalu mati sendiri.

Untuk mentenagai rangkaian ini diperlukan baterai 9 Volt atau baterai 12 Volt, dan relai tersebut juga dapat ditenagai dari tegangan bolak-balik 220 V menggunakan konverter ke konstanta 12 V (+)

Untuk merakit relai waktu buatan sendiri ini, Anda memerlukan:

• sepasang resistor (100 Ohm dan 2,2 mOhm);
• transistor bipolar KT937A (atau analog);
• relai peralihan beban;
• Resistor variabel 820 Ohm (untuk mengatur interval waktu);
• kapasitor 3300 µF dan 25 V;
• dioda penyearah KD105B;
• beralih untuk mulai menghitung.

Penundaan waktu pada relay pengatur waktu ini terjadi karena pengisian kapasitor sampai pada level daya saklar transistor. Saat C1 mengisi daya hingga 9–12 V, kunci di VT1 tetap terbuka. Beban eksternal diberi daya (lampu menyala).

Setelah beberapa waktu, tergantung pada nilai yang ditetapkan pada R1, transistor VT1 menutup. Relai K1 akhirnya dimatikan energinya dan beban diputuskan dari tegangan.

Waktu pengisian kapasitor C1 ditentukan oleh produk kapasitansinya dan resistansi total rangkaian pengisian (R1 dan R2). Selain itu, resistansi pertama bersifat tetap, dan resistansi kedua dapat disesuaikan untuk mengatur interval tertentu.

Parameter waktu untuk relai rakitan dipilih secara eksperimental dengan menetapkan nilai yang berbeda pada R1. Untuk memudahkan pengaturan waktu yang diperlukan nantinya, penandaan dengan posisi menit harus dibuat pada wadahnya.

Menentukan rumus untuk menghitung penundaan keluaran untuk skema seperti itu merupakan suatu permasalahan. Banyak hal tergantung pada parameter transistor tertentu dan elemen lainnya.

Relai dibawa ke posisi semula dengan mengalihkan S1 kembali. Kapasitor menutup ke R2 dan melepaskan muatannya. Setelah S1 dihidupkan kembali, siklus dimulai kembali.

Dalam rangkaian dengan dua transistor, transistor pertama terlibat dalam pengaturan dan kontrol jeda waktu. Dan yang kedua adalah kunci elektronik untuk menghidupkan dan mematikan daya ke beban eksternal.

Hal tersulit dalam modifikasi ini adalah memilih resistansi R3 secara akurat. Relai harus ditutup hanya ketika sinyal disuplai dari B2. Dalam hal ini, penyalaan balik beban harus terjadi hanya ketika B1 dipicu. Itu harus dipilih secara eksperimental.

Transistor jenis ini mempunyai arus gerbang yang sangat rendah. Jika resistansi belitan pada sakelar relai kontrol dipilih besar (puluhan Ohm dan MOhms), maka interval pematian dapat ditingkatkan hingga beberapa jam. Selain itu, sering kali relai pengatur waktu hampir tidak mengonsumsi energi.

Mode aktif di dalamnya dimulai pada sepertiga terakhir interval ini. Jika radio dihubungkan melalui baterai biasa, maka akan bertahan sangat lama.

Opsi #2: berbasis chip

Rangkaian transistor memiliki dua kelemahan utama. Sulit untuk menghitung waktu tundanya dan kapasitor harus dikosongkan sebelum start berikutnya. Penggunaan sirkuit mikro menghilangkan kelemahan ini, tetapi mempersulit perangkat.

Namun, jika Anda memiliki keterampilan dan pengetahuan yang minim di bidang teknik elektro, membuat relai waktu sendiri juga tidak sulit.

Ambang pembukaan TL431 lebih stabil karena adanya sumber tegangan referensi di dalamnya. Ditambah lagi, peralihannya membutuhkan voltase yang jauh lebih tinggi. Maksimal dengan menaikkan nilai R2 dapat dinaikkan menjadi 30 V.

Kapasitor akan membutuhkan waktu lama untuk mengisi daya hingga mencapai nilai tersebut. Selain itu, koneksi C1 ke resistansi pelepasan dalam hal ini terjadi secara otomatis. Tidak perlu lagi menekan SB1 di sini.

Pilihan lainnya adalah menggunakan “pengatur waktu integral” NE555. Dalam hal ini penundaan juga ditentukan oleh parameter dua resistansi (R2 dan R4) dan kapasitor (C1).

Relai “dimatikan” dengan mengganti transistor lagi. Hanya penutupannya di sini yang dilakukan oleh sinyal dari output sirkuit mikro, ketika menghitung mundur detik yang diperlukan.

Ada lebih sedikit kesalahan positif saat menggunakan sirkuit mikro dibandingkan saat menggunakan transistor. Dalam hal ini, arus dikontrol lebih ketat, transistor membuka dan menutup tepat saat diperlukan.

Versi sirkuit mikro klasik lainnya dari relai waktu didasarkan pada KR512PS10. Dalam hal ini, ketika daya dihidupkan, rangkaian R1C1 menyuplai pulsa reset ke input rangkaian mikro, setelah itu osilator internal dimulai di dalamnya. Frekuensi penghentian (faktor pembagian) yang terakhir diatur oleh rangkaian pengatur R2C2.

Jumlah pulsa yang dihitung ditentukan dengan mengganti lima pin M01–M05 dalam berbagai kombinasi. Waktu tunda dapat diatur dari 3 detik hingga 30 jam.

Setelah menghitung jumlah pulsa yang ditentukan, output dari sirkuit mikro Q1 diatur ke level tinggi, membuka VT1. Akibatnya, relai K1 terpicu dan menghidupkan atau mematikan beban.

Diagram perakitan relai waktu menggunakan rangkaian mikro KR512PS10 tidaklah rumit, pengaturan ulang ke keadaan semula dalam relai waktu tersebut terjadi secara otomatis ketika parameter yang ditentukan tercapai dengan menghubungkan kaki 10 (END) dan 3 (ST) (+)

Ada rangkaian relai waktu yang lebih kompleks berdasarkan mikrokontroler. Namun, mereka tidak cocok untuk dirakit sendiri. Di sinilah kesulitan muncul baik dalam penyolderan maupun pemrograman. Variasi dengan transistor dan sirkuit mikro sederhana untuk keperluan rumah tangga sudah cukup di sebagian besar kasus.

Opsi #3: untuk catu daya pada output 220 V

Semua rangkaian di atas dirancang untuk tegangan keluaran 12 volt. Untuk menghubungkan beban yang kuat ke relai waktu yang dirakit berdasarkan mereka, perlu pada output. Untuk mengendalikan motor listrik atau peralatan listrik kompleks lainnya dengan daya yang meningkat, Anda harus melakukan ini.

Namun untuk mengatur penerangan rumah tangga, Anda dapat merakit relay berdasarkan jembatan dioda dan thyristor. Namun, tidak disarankan untuk menghubungkan apa pun melalui pengatur waktu tersebut. Thyristor hanya melewati bagian positif dari gelombang sinus variabel 220 Volt.

Ini bukan masalah untuk bola lampu pijar, kipas angin, atau elemen pemanas, tetapi peralatan listrik lainnya mungkin tidak tahan dan terbakar.

Rangkaian relai waktu dengan thyristor pada keluaran dan jembatan dioda pada masukan dirancang untuk beroperasi pada jaringan 220 V, tetapi memiliki sejumlah batasan pada jenis beban yang dihubungkan (+)

Untuk merakit pengatur waktu untuk bola lampu, Anda perlu:

• konstanta resistansi pada 4,3 MOhm (R1) dan 200 Ohm (R2) ditambah dapat disesuaikan pada 1,5 kOhm (R3);
• empat dioda dengan arus maksimum di atas 1 A dan tegangan balik 400 V;
• kapasitor 0,47 μF;
• thyristor VT151 atau serupa;
• mengalihkan.

Pengatur waktu relai ini beroperasi sesuai dengan skema umum untuk perangkat serupa, dengan pengisian kapasitor secara bertahap. Ketika kontak ditutup pada S1, C1 mulai mengisi daya.

Selama proses ini, thyristor VS1 tetap terbuka. Akibatnya, beban L1 menerima tegangan listrik 220 V. Setelah pengisian C1 selesai, thyristor menutup dan memutus arus, mematikan lampu.

Penundaan disesuaikan dengan mengatur nilai pada R3 dan memilih kapasitansi kapasitor. Harus diingat bahwa setiap sentuhan pada kaki telanjang dari semua elemen yang digunakan dapat mengakibatkan sengatan listrik. Semuanya ditenagai oleh 220 V.

Jika Anda tidak ingin bereksperimen dan merakit relai waktu sendiri, Anda dapat memilih opsi sakelar dan soket yang sudah jadi dengan pengatur waktu.

Rincian lebih lanjut tentang perangkat tersebut ditulis dalam artikel:

Kesimpulan dan video bermanfaat tentang topik tersebut

Memahami struktur internal relai waktu dari awal seringkali sulit. Beberapa kurang pengetahuan, sementara yang lain kurang pengalaman. Untuk memudahkan Anda memilih sirkuit yang tepat, kami telah membuat pilihan video yang merinci semua nuansa pengoperasian dan perakitan perangkat elektronik yang dimaksud.

Jika Anda membutuhkan perangkat sederhana, lebih baik mengambil rangkaian transistor. Tetapi untuk mengontrol waktu tunda secara akurat, Anda harus menyolder salah satu opsi pada sirkuit mikro tertentu.

Jika Anda memiliki pengalaman merakit perangkat semacam itu, silakan bagikan informasinya dengan pembaca kami. Tinggalkan komentar, lampirkan foto produk buatan Anda dan berpartisipasi dalam diskusi. Blok komunikasi terletak di bawah.

Untuk memastikan interval waktu yang tepat ketika melakukan berbagai tindakan menggunakan peralatan listrik, digunakan relai waktu.

Mereka digunakan di mana-mana dalam kehidupan sehari-hari: jam alarm elektronik, mengubah mode pengoperasian mesin cuci, oven microwave, kipas angin di toilet dan kamar mandi, penyiraman tanaman otomatis, dll.

Keuntungan dari pengatur waktu

Dari semua jenisnya, perangkat elektronik adalah yang paling umum. Keuntungannya:

• ukuran kecil;
• konsumsi energi yang sangat rendah;
• tidak ada bagian yang bergerak kecuali mekanisme relai elektromagnetik;
• paparan waktu yang luas;
• kemandirian masa pakai dari jumlah siklus operasi.

Relai waktu transistor

Dengan keterampilan dasar tukang listrik, Anda dapat membuat relai waktu elektronik dengan tangan Anda sendiri. Itu dipasang dalam wadah plastik, yang menampung elemen catu daya, relai, papan, dan kontrol.

Pengatur waktu paling sederhana

Relai waktu (diagram di bawah) menghubungkan beban ke catu daya untuk jangka waktu 1-60 detik. Sakelar transistor mengontrol relai elektronik K1, yang menghubungkan konsumen ke jaringan dengan kontak K1.1.

Pada keadaan awal, saklar S1 menutup kapasitor C1 ke resistansi R2, yang membuatnya tetap kosong. Saklar elektromagnetik K1 tidak berfungsi dalam kasus ini, karena transistor terkunci. Ketika kapasitor terhubung ke catu daya (posisi atas kontak S1), pengisiannya dimulai. Arus mengalir melalui basis, yang membuka transistor dan K1 menyala, menutup rangkaian beban. Tegangan suplai ke relai waktu adalah 12 volt.

Saat kapasitor terisi, arus basis secara bertahap berkurang. Dengan demikian, besarnya arus kolektor turun hingga K1, dengan mematikan, membuka rangkaian beban dengan kontak K1.1.

Untuk menyambungkan kembali beban ke jaringan selama jangka waktu operasi tertentu, rangkaian harus di-restart kembali. Untuk melakukan ini, sakelar diatur ke posisi "mati" yang lebih rendah, yang menyebabkan pelepasan kapasitor. Perangkat kemudian dihidupkan kembali oleh S1 untuk jangka waktu tertentu. Delaynya diatur dengan memasang resistor R1, dan juga dapat diubah jika kapasitor diganti dengan yang lain.

Prinsip pengoperasian relai dengan menggunakan kapasitor didasarkan pada pengisiannya selama beberapa waktu tergantung pada produk kapasitansi dan resistansi rangkaian listrik.

Rangkaian pengatur waktu dengan dua transistor

Tidak sulit merakit relai waktu dengan tangan Anda sendiri menggunakan dua transistor. Ini mulai berfungsi jika Anda menerapkan daya ke kapasitor C1, setelah itu akan mulai mengisi daya. Dalam hal ini, arus basis membuka transistor VT1. Setelah itu, VT2 akan terbuka, dan elektromagnet menutup kontak, menyuplai daya ke LED. Cahayanya akan menunjukkan bahwa relai waktu telah diaktifkan. Rangkaian ini menyediakan peralihan beban R4.

Saat kapasitor terisi, arus emitor secara bertahap berkurang hingga transistor mati. Akibatnya relai akan mati dan LED berhenti bekerja.

Perangkat akan dihidupkan ulang jika Anda menekan tombol SB1 lalu melepaskannya. Dalam hal ini, kapasitor akan habis dan proses akan berulang.

Pengoperasian dimulai ketika relai waktu 12V diberi energi. Untuk tujuan ini, sumber otonom dapat digunakan. Ketika diberi daya dari jaringan, catu daya yang terdiri dari transformator, penyearah, dan stabilizer dihubungkan ke pengatur waktu.

Relai waktu 220v

Sebagian besar sirkuit elektronik beroperasi pada tegangan rendah dengan isolasi galvanis dari jaringan, namun masih dapat mengalihkan beban yang signifikan.

Penundaan waktu dapat dilakukan dari relai waktu 220V. Semua orang tahu perangkat elektromekanis dengan penundaan mematikan mesin cuci lama. Cukup dengan memutar kenop pengatur waktu, dan perangkat menyalakan mesin untuk waktu yang ditentukan.

Pengatur waktu elektromekanis telah digantikan oleh perangkat elektronik, yang juga digunakan untuk penerangan sementara di toilet, di tangga, di pembesar foto, dll. Dalam hal ini, sakelar tanpa kontak pada thyristor sering digunakan, di mana rangkaian beroperasi dari 220 V jaringan.

Daya disuplai melalui jembatan dioda dengan arus yang diizinkan sebesar 1 A atau lebih. Ketika kontak saklar S1 tertutup, dalam proses pengisian kapasitor C1, thyristor VS1 terbuka dan lampu L1 menyala. Ini berfungsi sebagai beban. Setelah terisi penuh, thyristor akan menutup. Ini akan terlihat ketika lampu mati.

Lampu menyala selama beberapa detik. Hal ini dapat diubah dengan memasang kapasitor C1 dengan nilai berbeda atau menghubungkan resistor variabel 1 kOhm ke dioda D5.

Relai waktu pada sirkuit mikro

Rangkaian pengatur waktu transistor memiliki banyak kelemahan: sulitnya menentukan waktu tunda, kebutuhan untuk melepaskan kapasitor sebelum start berikutnya, dan interval respons yang pendek. Chip NE555, yang disebut “pengatur waktu terintegrasi”, telah lama mendapatkan popularitas. Ini digunakan dalam industri, tetapi Anda dapat melihat banyak skema pembuatan relai waktu dengan tangan Anda sendiri.

Waktu tunda diatur oleh resistansi R2, R4 dan kapasitor C1. Kontak sambungan beban K1.1 menutup ketika tombol SB1 ditekan, kemudian terbuka dengan sendirinya setelah beberapa saat, durasinya ditentukan dari rumus: t dan = 1.1R2∙R4∙C1.

Saat Anda menekan tombol itu lagi, prosesnya berulang.

Banyak peralatan rumah tangga menggunakan sirkuit mikro dengan relai waktu. Petunjuk penggunaan adalah atribut penting untuk pengoperasian yang benar. Itu juga dikompilasi untuk pengatur waktu do-it-yourself. Keandalan dan daya tahannya bergantung pada ini.

Rangkaian ini beroperasi dari catu daya 12 V sederhana yang terdiri dari trafo, jembatan dioda dan kapasitor. Konsumsi arus adalah 50 mA, dan relai mengalihkan beban hingga 10 A. Penundaan yang dapat disesuaikan dapat dilakukan dari 3 hingga 150 detik.

Kesimpulan

Untuk keperluan rumah tangga, Anda dapat dengan mudah merakit relai waktu dengan tangan Anda sendiri. Sirkuit elektronik bekerja dengan baik pada transistor dan sirkuit mikro. Anda dapat menyetel pengatur waktu nirsentuh pada thyristor. Itu dapat dihidupkan tanpa isolasi galvanis dari jaringan yang ada.

Dengan bantuan relay elektronik, Anda dapat menghemat uang dengan cukup baik, misalnya menyalakan lampu di koridor, ruang penyimpanan, atau pintu masuk. Dengan menekan tombol tersebut, kita menyalakan lampu dan setelah waktu tertentu mati secara otomatis. Kali ini seharusnya cukup untuk mencari barang di lorong, lemari, atau masuk ke dalam apartemen. Selain itu, lampu tidak menyala jika tidak perlu jika lupa mematikannya. Perangkat ini tidak hanya berguna, tetapi juga sangat nyaman. Pada artikel ini kami akan memberi tahu Anda cara membuat relai waktu dengan tangan Anda sendiri, menyediakan semua diagram dan instruksi yang diperlukan.

Pilihan paling sederhana

Contoh konstruktor pengatur waktu tunda pematian buatan sendiri:

Jika diinginkan, Anda dapat merakit relai waktu secara mandiri sesuai dengan skema berikut:

Elemen waktunya adalah C1; dalam konfigurasi standar set KIT memiliki karakteristik sebagai berikut: 1000 µF/16 V, waktu tunda dalam hal ini kira-kira 10 menit. Penyesuaian waktu dilakukan dengan variabel R1. Catu daya papan adalah 12 Volt. Beban dikontrol melalui kontak relai. Anda tidak harus membuat papannya, tetapi merakitnya di papan tempat memotong roti atau memasangnya.

Untuk membuat relai waktu, kita memerlukan bagian-bagian berikut:

Perangkat yang dirakit dengan benar tidak memerlukan konfigurasi dan siap digunakan. Relai waktu tunda buatan sendiri ini dijelaskan di majalah “Radiodelo” 2005.07.

Produk buatan sendiri berdasarkan timer NE 555

Rangkaian pengatur waktu elektronik lainnya untuk perakitan DIY juga mudah dan mudah untuk diulang. Inti dari sirkuit ini adalah chip pengatur waktu terintegrasi NE 555. Perangkat ini dirancang untuk mematikan dan menghidupkan perangkat; di bawah ini adalah diagram perangkat:

NE555 adalah chip khusus yang digunakan dalam konstruksi semua jenis perangkat elektronik, pengatur waktu, generator sinyal, dll. Ini cukup umum sehingga dapat ditemukan di toko radio mana pun. Sirkuit mikro ini mengontrol beban melalui relai elektromekanis, yang dapat digunakan untuk menghidupkan dan mematikan muatan.

Pengatur waktu dikendalikan oleh dua tombol: "mulai" dan "berhenti". Untuk mulai menghitung waktu, Anda harus menekan tombol “mulai”. Perangkat dimatikan dan dikembalikan ke keadaan semula menggunakan tombol “stop”. Node yang mengatur interval waktu adalah rangkaian resistor variabel R1 dan kapasitor elektrolitik C1. Nilai penundaan penyalaan bergantung pada peringkatnya.

Dengan nilai elemen R1 dan C1 yang diberikan, rentang waktunya bisa dari 2 detik hingga 3 menit. LED yang dihubungkan secara paralel ke koil relai digunakan sebagai indikator status pengoperasian struktur. Seperti pada rangkaian sebelumnya, pengoperasiannya memerlukan tambahan sumber listrik eksternal sebesar 12 Volt.

Agar relai dapat menyala sendiri segera ketika daya dialirkan ke papan, perlu sedikit mengubah rangkaian: sambungkan pin 4 dari rangkaian mikro ke kabel positif, lepaskan pin 7, dan sambungkan pin 2 dan 6 bersama-sama. Anda dapat mempelajari lebih jelas tentang skema ini dari video, yang menjelaskan secara rinci proses perakitan dan pengoperasian perangkat:

Relai transistor tunggal

Pilihan paling sederhana adalah dengan menggunakan rangkaian relai waktu hanya dengan satu transistor, KT 973 A, analog impornya BD 876. Solusi ini juga didasarkan pada pengisian kapasitor ke tegangan suplai, melalui potensiometer (resistor variabel). Puncak dari rangkaian ini adalah peralihan paksa dan pelepasan kapasitansi melalui resistor R2 dan kembalinya posisi awal semula dengan sakelar sakelar S1.

Ketika daya dialirkan ke perangkat, kapasitansi C1 mulai diisi melalui resistor R1 dan melalui R3, sehingga membuka transistor VT1. Ketika kapasitas diisi ke keadaan mati VT1, relai dimatikan energinya, sehingga mematikan atau menghidupkan beban, tergantung pada tujuan rangkaian dan jenis relai yang digunakan.

Elemen yang Anda pilih mungkin memiliki sedikit variasi dalam peringkat; ini tidak akan mempengaruhi kinerja sirkuit. Penundaannya mungkin sedikit berbeda dan bergantung pada suhu sekitar, serta besarnya tegangan listrik. Foto di bawah ini memberikan contoh produk jadi buatan sendiri:

Sekarang Anda tahu cara membuat relai waktu dengan tangan Anda sendiri. Kami harap petunjuk yang diberikan bermanfaat bagi Anda dan Anda dapat merakit produk buatan sendiri ini di rumah!

Chip seri 555 dikembangkan cukup lama, namun masih tetap relevan. Beberapa lusin perangkat berbeda dapat dirakit berdasarkan sebuah chip dengan jumlah minimum komponen tambahan di sirkuit. Kesederhanaan dalam menghitung nilai komponen body kit sirkuit mikro juga merupakan keuntungan penting.

Artikel ini akan membahas dua opsi untuk menggunakan rangkaian mikro dalam rangkaian relai waktu dengan:

• Penundaan penyalaan;
• Penundaan penutupan.

Dalam kedua kasus tersebut, chip 555 akan berfungsi sebagai pengatur waktu.

Bagaimana cara kerja chip 555?

Sebelum beralih ke contoh perangkat relai, mari kita perhatikan struktur sirkuit mikro. Semua deskripsi lebih lanjut akan dibuat untuk rangkaian mikro seri NE555 diproduksi oleh Texas Instruments.

Seperti dapat dilihat dari gambar, dasarnya adalah Flip-flop RS dengan keluaran terbalik, dikendalikan oleh keluaran dari pembanding. Masukan positif dari komparator atas disebut AMBANG, masukan negatif dari yang lebih rendah - PEMICU. Input komparator lainnya dihubungkan ke pembagi tegangan suplai yang terdiri dari tiga resistor 5 kOhm.

Seperti yang kemungkinan besar Anda ketahui, RS flip-flop dapat berada dalam keadaan stabil (memiliki efek memori 1 bit) baik dalam logika “0” atau dalam logika “1”. Bagaimana itu bekerja:

• R (MENGATUR ULANG) mengatur output menjadi logis "1"(tepatnya "1", bukan "0", karena pemicunya terbalik - ini ditunjukkan dengan lingkaran pada keluaran pemicu);
• Kedatangan impuls positif pada masukan S (MENGATUR) mengatur output menjadi logis "0".

Tiga resistor 5 kOhm membagi tegangan suplai dengan 3, yang menghasilkan tegangan referensi komparator atas (input “–” dari komparator, juga dikenal sebagai input CONTROL VOLTAGE dari rangkaian mikro) adalah 2/3 Vcc . Tegangan referensi yang lebih rendah adalah 1/3 Vcc.

Dengan mengingat hal ini, dimungkinkan untuk membuat tabel keadaan sirkuit mikro relatif terhadap input PEMICU, AMBANG dan keluar KELUAR. Perhatikan bahwa output OUT adalah sinyal terbalik dari RS flip-flop.

Dengan menggunakan fungsi sirkuit mikro ini, Anda dapat dengan mudah membuat berbagai generator sinyal dengan frekuensi pembangkitan yang tidak bergantung pada tegangan suplai.

Dalam kasus kami, untuk membuat relai waktu, trik berikut digunakan: input TRIGGER dan THRESHOLD digabungkan bersama dan sinyal disuplai ke keduanya dari rantai RC. Tabel keadaan dalam hal ini akan terlihat seperti ini:

Diagram koneksi NE555 untuk kasus ini adalah sebagai berikut:

Setelah daya diterapkan, kapasitor mulai mengisi daya, yang menyebabkan peningkatan bertahap tegangan pada kapasitor dari 0V dan seterusnya. Sebaliknya tegangan pada input TRIGGER dan THRESHOLD akan menurun mulai dari Vcc+. Seperti dapat dilihat dari tabel keadaan, terdapat logika “0” pada output OUT setelah Vcc+ diterapkan, dan output OUT beralih ke logika “1” ketika tegangan pada input TRIGGER dan THRESHOLD yang ditunjukkan turun di bawah 1/ 3 Vcc.

Fakta pentingnya adalah itu waktu tunda relai, yaitu interval waktu antara pemberian daya dan pengisian kapasitor hingga keluaran OUT beralih ke logika “1”, dapat dihitung menggunakan rumus yang sangat sederhana:

T = 1,1 * R * C
Dan seperti yang Anda lihat, kali ini tidak bergantung pada tegangan suplai. Oleh karena itu, saat merancang rangkaian relai waktu, Anda tidak perlu mengkhawatirkan stabilitas daya, yang sangat menyederhanakan desain rangkaian.

Perlu juga disebutkan bahwa selain seri 555, episode 556 dalam paket 14-pin. Seri 556 berisi dua pengatur waktu 555.

Perangkat dengan fungsi penundaan

Mari kita langsung ke relai waktu. Pada artikel ini kita akan menganalisis, di satu sisi, rangkaian yang sesederhana mungkin, tetapi di sisi lain, tidak memiliki isolasi galvanik.

Perhatian! Perakitan dan penyesuaian sirkuit yang dimaksud tanpa isolasi galvanis harus dilakukan hanya oleh spesialis dengan pendidikan dan persetujuan yang sesuai. Perangkat ini berbahaya karena mengandung voltase yang berbahaya.

Perangkat seperti itu dalam desainnya memiliki 15 elemen dan dibagi menjadi dua bagian:

1. Unit pembangkit tegangan suplai atau unit catu daya;
2. Node dengan pengontrol sementara.

Catu daya beroperasi dengan prinsip tanpa transformator. Desainnya mencakup komponen R1, C1, VD1, VD2, C3 dan VD3. Tegangan suplai 12 V sendiri dibentuk pada dioda zener VD3 dan dihaluskan oleh kapasitor C3.

Bagian kedua dari rangkaian mencakup pengatur waktu terintegrasi dengan fitting. Peran kapasitor C4 dan resistor R2 telah kita uraikan di atas, dan sekarang, dengan menggunakan rumus yang disebutkan sebelumnya, kita dapat menghitung nilai waktu tunda relai:

T = 1,1 * R2 * C4 = 1,1 * 680000 * 0,0001 = 75 detik ≈ 1,5 menit Dengan mengubah nilai R2-C4, Anda dapat secara mandiri menentukan waktu tunda yang Anda perlukan dan membuat ulang rangkaian sendiri untuk interval waktu apa pun.

Prinsip pengoperasian rangkaian adalah sebagai berikut. Setelah perangkat terhubung ke jaringan dan tegangan suplai muncul pada dioda zener VD3, dan akibatnya, pada chip NE555, kapasitor mulai mengisi daya hingga tegangan pada input 2 dan 6 dari chip NE555 turun di bawah 1/3 suplai, yaitu kira-kira 4 V. Setelah kejadian ini terjadi, tegangan kontrol akan muncul pada output OUT, yang akan menghidupkan (menghidupkan) relai K1. Relai, pada gilirannya, akan menutup beban HL1.

Diode VD4 mempercepat pengosongan kapasitor C4 setelah daya dimatikan sehingga setelah menghubungkan kembali perangkat ke jaringan dengan cepat, waktu respons tidak berkurang. Dioda VD5 meredam lonjakan induktif dari K1, sehingga melindungi rangkaian. C2 digunakan untuk menyaring gangguan dari catu daya NE555.

Jika bagian-bagiannya dipilih dengan benar dan elemen dipasang tanpa kesalahan, maka perangkat tidak perlu dikonfigurasi.

Saat menguji rangkaian, agar tidak menunggu satu setengah menit, resistansi R1 perlu diturunkan ke nilai 68–100 kOhm.

Anda mungkin memperhatikan bahwa tidak ada transistor di rangkaian yang akan menghidupkan relai K1. Hal ini dilakukan bukan karena alasan ekonomi, tetapi karena keandalan output 3 (OUT) yang memadai dari chip DD1. Sirkuit mikro NE555 dapat menahan beban maksimum hingga ±225 mA pada output OUT.

Skema ini ideal untuk mengontrol waktu pengoperasian perangkat ventilasi dipasang di kamar mandi dan ruang utilitas lainnya. Karena kehadirannya kipas angin hanya menyala jika berada di dalam ruangan dalam waktu lama. Rezim ini secara signifikan mengurangi konsumsi energi listrik dan memperpanjang umur kipas karena lebih sedikit keausan pada bagian yang bergesekan.

Cara membuat relay dengan switch off delay

Rangkaian di atas, berkat fitur NE555, dapat dengan mudah diubah menjadi pengatur waktu tunda pematian. Untuk melakukan ini, Anda perlu menukar C4 dan R2-VD4. Dalam hal ini, K1 akan menutup beban HL1 segera setelah perangkat dihidupkan. Beban akan dimatikan setelah tegangan pada kapasitor C4 meningkat menjadi 2/3 dari tegangan suplai, yaitu menjadi sekitar 8 V.

Kerugian dari modifikasi ini adalah setelah beban diputus, rangkaian akan tetap terkena tegangan berbahaya. Kekurangan ini dapat diatasi dengan menghubungkan kontak relay pada rangkaian catu daya ke timer secara paralel dengan tombol power ( hanya sebuah tombol, bukan saklar!).

Diagram perangkat tersebut, dengan mempertimbangkan semua modifikasi, ditunjukkan di bawah ini:

Perhatian! Agar tegangan berbahaya benar-benar dihilangkan dari rangkaian melalui kontak relai, PHASE harus dihubungkan persis seperti yang ditunjukkan pada diagram.

Harap dicatat bahwa pengatur waktu 555 digunakan dan dijelaskan di situs web kami di artikel lain yang membahasnya. Sirkuit yang disajikan di sana lebih andal, mengandung isolasi galvanik dan memungkinkan Anda mengubah interval waktu tunda menggunakan regulator.

Jika Anda memerlukan gambar papan sirkuit tercetak saat membuat suatu produk, tulislah di komentar.

Video tentang topik tersebut