Содержание
Реле времени на 12 вольт своими руками на основе чипа NE555
Некоторые из моих друзей сделали своими руками подсветку для велосипедов. Каждая из подсветок получилась с различной конфигурацией корпуса, лампами, батареями, рабочим напряжением и силой тока. Мне нужно было построить такую схему реле времени на 12 вольт, которая вместила бы все светодиоды без дополнительных усилий. Я нашел ответ в схеме с использованием чипа 555. Это идеальный и дешевый выбор самодельного электронного реле времени.
Конечно, дешевле и проще было бы купить готовую подсветку, но сделать собственную гораздо веселее. Также нужно сказать, что использование этой схемы ограничивается лишь воображением. Это может быть строба велосипеда, рождественская гирлянда, стробоскоп для автомобиля и т.д.
Несколько слов о могучем чипе 555
Он может работать от источника постоянного тока от 3В до 16В. Также он может дать выход 200 мА на из пина 3, чего хватает для управления несколькими обычными светодиодами, но мало для серьезного устройства. Лучшим решением будет использование транзистора.
Шаг 1: Выход LOAD и материалы
Добавьте силы вашему чипу 555
Какой транзистор лучше подойдет? Вот список транзисторов от маленькой до высокой мощности. Их можно использовать в этом проекте.
LOAD = это ток (А) лампочки. 1 А = 1000 мА.
Для 200mA LOAD => BC547 NPN
Для 500 мА LOAD => BC337, 2N1711 NPN
Для 1,5A LOAD => BD135 NPN
Для 3A LOAD => TIP31, BD241 NPN
Для 4A LOAD => BD679 NPN
Для 5-15A LOAD => TIP3055 N-gate (этот транзистор не рекомендуется для данной печатной платы, потому что дорожки слишком тонкие, чтобы нести нагрузку больше 5А)
Совет. Никогда не используйте транзистор 500 мА для нагрузки 500 мА без радиатора. Лучше используйте транзистор 1А.
Необходимые инструменты
- Паяльник. Не более 25 Вт
- Припой в виде проволоки — 0,5-1,0 мм
- Губка для припоя
- Паяльная паста (флюс)
- Маленькие ножницы для припоя
- Сверла = 0,7 мм и 1 мм
- Цифровой мультиметр
Шаг 2: Чип 555 с циклом включения/выключения 1:1
Печатная плата с циклом включения/выключения 1:1
Эта плата достаточно мала, чтобы поместиться в почти любой корпус. Вы можете скачать и распечатать компоновку печатной платы с помощью любого графического редактора, который может изменить размер изображения при предварительном просмотре перед печатью, например, corel photo-paint. Размер платы — 21,5 мм x 32 мм с разрешением 72dpi.
Распечатайте печатную плату, удалите медь, используя любую химическую технику. Просверлите отверстия самым маленьким сверлом, которое вы сможете найти, нанесите флюс на плату, а затем переверните её вверх ногами, чтобы поместить компоненты. Будьте внимательны, соблюдайте полярность всех компонентов, особенно диода D1 и конденсатора C1. Длинная клемма светодиода обозначает анод (положительный +). Для транзистора Q1 смотри схему. Сверху чипа 555 есть точка, обозначающая номер пина (1).
Список частей — для чипа 555 с циклом включения/выключения 1:1
- Все резисторы 1/4 Вт
- R1 = 1K
- R2 = 10K
- R3 = 1K
- R4 = 680 для красного светодиода 5 мм. 470 для белого светодиода 5 мм
- D1 = 1N5817 диод Шоттки
- D2 = красный или белый светодиод 5 мм
- C1 = 33uF / 25V электролитический конденсатор
- C2 = 10nF
- Q1 = BD135 NPN-транзистор
- IC1 = 555 (NE555), 8-контактный коннектор с разъемом DIN (корпус)
- PCB = около 25 мм x 35 мм
- какой-нибудь тонкий провод
Эксплуатация и регулировка чипа 555 с циклом включения/выключения 1:1
Из-за наличия диода D1 Шоттки в качестве защиты от обратной полярности вы заметите разницу между входом и выходом около 0,3 — 0,5 В. Это нормально для диодов Шоттки.
Лучше защитить цепь от обратной полярности, чем все сжечь. Чтобы отрегулировать выход в герцах = циклах в секунду (мерцаний), требуется только заменить конденсатор С1. Для более коротких циклов используйте конденсатор меньшей емкости в uF, а для более длинных — большей емкости.
Если C1 = 47uF, то это примерно 1 герц (1 мерцание в секунду). Если C1 = 33uF, то это около 2 герц и т. Д. Это все!
Шаг 3: 555 с вариативным циклом включения/выключения
Ниже приведена схема изменения цикла включения/выключения с использованием 2 триммеров.
Схема и печатная плата 2(А), 2(Б)
Скачайте изображение печатной платы 2(А) и изображение расположения компонентов, если вы собираетесь использовать горизонтальные триммеры 10 мм. Размеры печатной платы = 31 х 37 мм.
Скачайте схему печатной платы 2 (Б) и изображение расположения компонентов, если вы собираетесь использовать 10 мм вертикальные многооборотные триммеры, которые более точные и экономят место на печатной плате. Размеры печатной платы = 32 х 33 мм.
Регулировка для чипа 555 с вариативным циклом включения/выключения
- Это легко сделать и это очень универсальный вариант, потому что для смены цикла нужно только заменить конденсатор С1 на конденсатор с большей емкостью в uF.
- POT1 используется для активного периода времени (вкл.).
- POT2 используется для неактивного периода времени (выкл.).
- Опять же, вы можете использовать любой транзистор NPN, в зависимости от требуемого значения силы тока.
- Рабочее напряжение составляет 5 — 15 В постоянного тока.
Список частей для чипа 555 с вариативным циклом включения/отключения:
- Все резисторы 1/4 Вт
- R1 = 1K
- R2 = 1K
- R3 = 470
- POT 1,2 = 100K триммеры или многооборотные потенциометры
- R4 = 680 для красного светодиода 5 мм. 470 для белого 5мм светодиода
- D2,3 = 1N4148
- Красный или белый светодиод 5 мм
- C1 = 10 мкФ / 25В электролитический конденсатор
- C2 = 10nF керамический конденсатор
- Q1 = BD241 NPN-транзистор
- IC1 = 555 (NE555), 8-контактный коннектор с разъемом DIN
Шаг 4: Обновленная версия печатной платы
Здесь приведена обновленная версия печатной платы на основе LM555, в которой могут быть установлены потенциометры с одним поворотом или многооборотные триммеры для лучшей точности в зависимости от ваших потребностей.
Поскольку электролитический конденсатор C1 отвечает за период времени, может потребоваться заменить его на другой, с большей ёмкостью. Для простоты использования C1 заменен на 2-контактный клеммный блок для печатных плат. Все, что нам нужно сделать, это вставить C1 в разъем.
Помните правило для С1:
- C1 (электролитический конденсатор) отвечает за максимальное время включения / выключения схемы.
- Низкая емкость конденсатора, скажем, 1uF = короткие временные интервалы.
- Высокая емкость конденсатора, скажем, 100uF = более длительные интервалы времени.
Настройка таймера задержки:
- POT1 (потенциометр): установите желаемый период времени, когда схема включит подключенное устройство (в пределах максимального предела времени, которое может дать C1).
- POT2 (потенциометр): установите желаемый период времени, когда схема выключит подключенное устройство (в пределах максимального предела времени, которое может дать C1).
Скачайте приложенный файл, содержащий все изображения и схему платы. Руководствуйтесь изображением, чтобы разместить компоненты на печатной плате.
Файлы
- LM555 ON_OFF TIMER.7z
схема на 12в (фото, видео)
Реле времени сегодня является электронным устройством, которое устанавливается на любые бытовые приборы, для которых имеет значение отсчет времени. Поэтому большой интерес для любителей электроники является самостоятельная сборка реле времени.
При этом, выдержки времени нужны не только для включения и выключения приборов, но также и для мощности нагрева, как это предусматривают микроволновые печи. В зависимости от времени включения происходит ее нагрев.
Устройство
Для того, чтобы понять, как устроено электронное реле, полезно вспомнить старые механические регуляторы времени. Скажем, у прежних стиральных машин поворот вынесенной на корпус ручки включал исполнительный механизм. Одновременно запускалась выдержка. По прошествии заданного времени исполнительный механизм отключался. По такому алгоритму работают любые включатели времени либо таймеры, даже находящиеся в микроконтроллере (МК).
Хотя сегодня, в век электроники, существуют очень много электронных часовых механизмов и реле, то возникает вопрос о необходимости изготовления механизма, регулирующего время своими руками. Ответить на него очень просто. Часто дома приходится делать что-то, где потребуются дозированные временные границы. Поэтому простые механизмы регулирования временивозможно собрать и самому, своими руками.
Простая радиосхема
Схема печатной платы реле на 12 в
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.
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.
Схема
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.
10 часовой таймер на микросхемах К155ЛА3 и К176ИЕ5
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.
Многофункциональные релейные устройства
Своими руками можно собрать и многофункциональные релейные устройства, которые могут быть применены в домашнем хозяйстве. Ими можно организовать включение и выключение отопления, вентиляции, освещения. Многофункциональные устройства могут работать с любыми заданными промежутками времени. Задержку можно настроить в интервале от 0,1 сек и до 24 суток, при этом напряжение питание может быть от 12 до 220в переменного или постоянного тока.
Главными функциями работы реле в таких случаях считаются:
- Задержка выключения, происходящую за счет переключающихся контактов,
- Задержка срабатывания устройства.
Как собрать схему реле задержки времени
Реле — это электромеханическое устройство, которое действует как переключатель между двумя клеммами. Операция переключения достигается за счет включения или выключения катушки реле.
[адсенс1]
Эту работу выполняет слабый электрический сигнал от микроконтроллера или другого устройства. Существуют специальные типы реле, в которых коммутационное действие не является немедленным для включения и выключения катушки.
Эти реле обеспечивают «временную задержку» между включением или выключением катушки и движением якоря. Такие реле называются реле времени задержки.
Реле с задержкой времени состоит из обычного электромеханического реле и схемы управления для управления работой реле и синхронизацией.
Основное различие между обычным реле и реле задержки времени заключается в том, что в случае обычного реле контакты замыкаются или размыкаются сразу же, когда катушка находится под напряжением или обесточивается, в то время как в случае реле задержки времени, контакты замыкаются или размыкаются только по истечении заданного интервала времени.
В этом проекте простое реле времени на 12 В разработано с использованием обычного электромеханического реле и некоторой дополнительной схемы для обеспечения функции синхронизации.
[Читать: Цепь регулируемого таймера]
[adsense2]
Схема
Принципиальная схема
Необходимые компоненты
3
Схема реле задержки времени
Резистор 1 кОм, переменный резистор 100 кОм и еще один резистор 1 кОм соединены последовательно между источником питания и землей.
Дворник переменного резистора подключен к положительному выводу конденсатора 1000 мкФ. Вывод движка переменного резистора также соединен с катодом стабилитрона.
Анод стабилитрона подключен к плюсовой клемме конденсатора 100 мкФ. Анод стабилитрона также подключен к базе транзистора TIP122.
Отрицательные клеммы конденсаторов и клемма эмиттера транзистора соединены с землей.
Один конец катушки реле подключен к клемме коллектора транзистора, а другой конец катушки подключен к источнику питания.
Между клеммами катушки установлен диод. С коллектора транзистора подключен светодиод вместе с токоограничивающим резистором.
Чтобы показать операцию переключения реле, светодиод подключается к нормально разомкнутому контакту реле, а контакт Com подключается к источнику питания.
Работа реле задержки времени
Современные электронные устройства используют системы питания на базе импульсных источников питания. Такие энергосистемы уязвимы для скачков напряжения в сети.
Импульсный входной ток при включении питания или возобновлении питания после сбоя может привести к серьезному повреждению систем SMPS в электронных устройствах.
Следовательно, безопасно обеспечить временную задержку перед подачей питания на устройство. Это предотвращает катастрофические последствия скачков напряжения или входных импульсных токов.
Целью этого проекта является демонстрация работы реле задержки времени. Реле времени задержки может обеспечить короткую задержку после включения питания и перед включением устройства.
Работа очень проста и объясняется ниже.
Схема основана на RC-цепочке с временной задержкой и переключателе, управляемом стабилитроном. Когда питание схемы включено, конденсатор емкостью 1000 мкФ заряжается через переменный резистор 100 кОм.
Когда заряд конденсатора емкостью 1000 мкФ достигает 3,3 В, стабилитрон начинает проводить ток.
Поскольку стабилитрон подключен к базе транзистора, он запускает транзистор, и он включается. Катушка реле подключена к коллектору транзистора.
Следовательно, катушка реле получает питание при включении транзистора. В результате контакты реле переключаются.
Конденсатор емкостью 100 мкФ, подключенный к базе транзистора, используется для поддержания стабильного смещения базы транзистора, чтобы не было щелчков реле.
Задержкой реле можно управлять с помощью переменного резистора и конденсатора 1000 мкФ. При более коротких задержках схема работает нормально, но при более длительных задержках реле на 12 В может быть нестабильным, и могут обнаруживаться колебания якоря.
Для более длительных задержек рекомендуется использовать реле 6 В с резистором 100 Ом последовательно с катушкой. Это стабилизирует работу якоря даже при более длительных задержках.
Когда переменный резистор поддерживается на уровне 20 кОм, задержка составляет около 8 секунд.
ПРИМЕЧАНИЕ
- Здесь разработана простая схема реле задержки времени. С помощью этой схемы можно задать управляемую пользователем задержку для реле.
- Реле задержки времени очень полезны для защиты чувствительных электронных устройств от пиков и скачков напряжения.
Как сделать реле времени своими руками: схема, видео, фото
С помощью электронных реле можно хорошо сэкономить, например, снять свет в коридоре, чулане или крыльце. Нажав на кнопку, мы включаем свет и через определенное время он автоматически выключается. Этого времени должно хватить на поиск предмета в коридоре, кладовой или проникновение в квартиру. Кроме того, освещение не загорается без надобности, если вы забудете его выключить. Это устройство не только полезное, но и очень удобное. В этой статье мы расскажем, как сделать реле времени своими руками, предоставив все необходимые схемы и инструкции.
- Самый простой вариант
- Самодельный таймер на базе NE 555
- Реле на одном транзисторе
Простейший вариант
Пример конструктора для самостоятельной сборки таймера задержки отключения:
youtube.com/embed/i4sW7IsKgJI» allowfullscreen=»allowfullscreen»>
При желании можно самостоятельно собрать реле времени по следующей схеме:
времязадающим элементом является конденсатор С1, в штатной комплектации комплекта он имеет следующие характеристики: 1000 мкФ/16 В, время задержки в данном случае составляет примерно 10 минут. Регулировка времени переменным резистором R1. Питание платы 12 вольт. Нагрузка управляется через контакты реле. Плату можно не изготавливать, а собрать на макетной плате или смонтировав на поверхность.
Для изготовления реле времени нам потребуются следующие детали:
Правильно собранное устройство не нуждается в настройке и готово к работе. Это самодельное реле времени было описано в журнале «Радио» 2005.07.
Самодельный таймер на основе NE 555
Еще одна схема электронного таймера, сделанная своими руками, также легкая и воспроизводимая. Сердцем этой схемы является интегральная микросхема таймера NE 555. Данное устройство предназначено как для выключения, так и для включения устройств, схема устройства представлена ниже:
NE555 — это специализированная микросхема, используемая в конструкции различных электронных устройств, таймеров, генераторов сигналов и т. д. Она достаточно распространена, поэтому ее можно найти в любом радиомагазине. Эта микросхема управляет нагрузкой через электромеханическое реле, с помощью которого можно включать и выключать полезную нагрузку.
Таймер управляется двумя кнопками: «Пуск» и «Стоп». Чтобы начать обратный отсчет, необходимо нажать на кнопку «Старт». Отключение и возврат устройства в исходное состояние осуществляется кнопкой стоп. Узел, задающий временной интервал, представляет собой цепочку из переменного резистора R1 и электролитического конденсатора С1. От их величины зависит время задержки реле времени.
При заданных значениях элементов R1 и C1 диапазон времени может составлять от 2 секунд до 3 минут. В качестве индикатора состояния работоспособности конструкции используется светодиод, включенный параллельно катушке реле. Как и в предыдущей схеме, для ее работы требуется дополнительный внешний источник питания на 12 вольт.
Для того, чтобы реле включалось само сразу при подаче питания на плату питания, нужно немного изменить схему: вывод 4 микросхемы соединить с плюсовым проводом, вывод 7 отключить, а вывод 2 и 6 соединены вместе. Подробнее об этой схеме вы можете узнать из видео, в котором подробно описан процесс сборки и работы с устройством:
Реле на одном транзисторе
Самый простой вариант — использовать схему реле времени всего на одном транзисторе, СТ 973 А, его импортный аналог БД 876. Это решение также основано на заряде конденсатора на питание напряжения, через потенциометр (переменный резистор). Изюминкой схемы является принудительное переключение и разрядка емкости через резистор R2 и возврат в исходное исходное положение тумблером S1.
При подаче питания на прибор емкость С1 начинает заряжаться через резистор R1 и через R3, открывая тем самым транзистор VT1. При зарядке емкости до выключенного состояния VT1 реле обесточивается, тем самым отключая или включая нагрузку в зависимости от назначения схемы и типа используемого реле.
Выбранные вами элементы могут иметь небольшой разброс номиналов, это не повлияет на работоспособность схемы. Задержка может незначительно варьироваться и зависеть от температуры окружающей среды, а также величины сетевого напряжения. На фото ниже представлен пример готовой самоделки:
Теперь вы знаете, как сделать реле времени своими руками. Надеемся, что предоставленная инструкция была вам полезна и вы смогли собрать эту самоделку в домашних условиях!
Будет интересно почитать:
- Системы дистанционного управления освещением
- Что такое импульсное реле?
- Как сделать светодиодную подсветку кровати
Опубликовано: