Jak si vlastnoručně vyrobit časové relé?

Moderní zařízení často vyžadují časovač, tj. zařízení, které nepracuje okamžitě, ale až po určité době, proto se mu také říká zpožďovací relé. Zařízení vytváří časové prodlevy pro zapnutí nebo vypnutí jiných zařízení. Nemusí se kupovat v obchodě, protože dobře navržené domácí časové relé bude efektivně plnit své funkce.

Rozsah použití

Oblasti použití časovače:

• Ovladače;
• senzory;
• automatika;
• různé mechanismy.

Všechna tato zařízení se dělí do 2 tříd:

1. Cyklické.
2. Středně pokročilý.

První je považován za nezávislé zařízení. Po uplynutí nastaveného časového intervalu vydá signál. V automatických systémech cyklické zařízení zapíná a vypíná potřebné mechanismy. Slouží k ovládání osvětlení:

• venku;
• v akváriu;
• ve skleníku.

Cyklický časovač je nepostradatelným zařízením v systému inteligentní domácnosti. Používá se k následujícím úkolům:

1. Zapínání a vypínání topení.
2. Připomenutí událostí.
3. V přesně stanovený čas zapne potřebná zařízení: pračku, rychlovarnou konvici, světlo atd.

Kromě výše uvedeného existují i další odvětví, ve kterých se cyklické zpoždění relé používá:

• věda;
• lékařství;
• robotika.

Mezilehlé relé se používá pro diskrétní obvody a slouží jako pomocné zařízení. Automaticky přeruší elektrický obvod. Oblast použití časového relé s mezipřístrojem začíná tam, kde je vyžadováno zesílení signálu a galvanické oddělení elektrického obvodu. Mezičasovače se v závislosti na konstrukci dělí na různé typy:

1. Pneumatické. Spuštění relé po příchodu signálu není okamžité, maximální doba odezvy je do jedné minuty. Používá se v řídicích obvodech obráběcích strojů. Časovač ovládá akční členy pro nastavení kroku.
2. Motorizované. Rozsah nastavení časového zpoždění začíná na několika sekundách a končí na desítkách hodin. Zpožďovací relé jsou součástí ochranných obvodů nadzemního vedení.
3. Elektromagnetické. Určeno pro stejnosměrné obvody. Zrychlují a brzdí pohon.
4. S hodinovým strojkem. Základním prvkem je vinutá pružina. Doba nastavení - od 0,1 do 20 sekund. Používají se v ochranných relé nadzemního vedení.
5. V elektronické podobě. Princip fungování je založen na fyzikálních procesech (periodické impulsy, nabíjení, vybíjení kapacity).

Schémata různých časových relé

Existují různé typy časových relé, schéma zapojení každého typu má své vlastní charakteristiky. Časovače lze vyrábět i samostatně. Než začnete vyrábět časové relé vlastníma rukama, musíte si prostudovat jeho konstrukci. Schémata jednoduchých časových relé:

• na tranzistorech;
• na mikročipech;
• pro výstupní napájení 220 V.

Každá z nich je popsána podrobněji.

Tranzistorový obvod

Tyto tranzistory jsou nezbytnými elektronickými součástkami:

1. Tranzistor KT 3102 (nebo KT 315) - 2 ks.
2. Kondenzátor.
3. Rezistor 100 kohm (R1). Dále jsou zapotřebí další 2 rezistory (R2 a R3), jejichž odpor se volí spolu s kondenzátorem v závislosti na době spuštění časovače.
4. Tlačítko.

Po připojení obvodu ke zdroji napájení se kondenzátor začne nabíjet přes rezistory R2 a R3 a emitor tranzistoru. Ten se otevře, takže na rezistoru klesne napětí. Tím se otevře druhý tranzistor a elektromagnetické relé začne fungovat.

Jak se kapacita nabíjí, proud se snižuje. Tím se sníží emitorový proud a pokles napětí na rezistoru na úroveň, která způsobí sepnutí tranzistorů a uvolnění relé. Chcete-li časovač znovu spustit, krátkým stisknutím tlačítka se kapacita zcela vybije.

Pro zvýšení časového zpoždění se používá izolovaný obvod tranzistoru s hradlovým polem.

Na bázi integrovaného obvodu

Použití integrovaných obvodů odstraní nutnost vybíjet kondenzátor a potřebu dimenzovat napájecí zdroje tak, aby bylo dosaženo požadované doby odezvy.

Elektronické komponenty potřebné pro 12voltové časové relé

• Rezistory s jmenovitými hodnotami 100 ohmů, 100 kOhm, 510 kOhm;
• Dioda 1N4148;
• Kapacita 4700 μF a 16 V;
• tlačítko;
• Mikroobvod TL 431.

K tlačítku musí být připojen kladný pól napájecího zdroje a paralelně jeden kontakt relé. Ten je rovněž připojen k rezistoru 100 ohmů. Na druhé straně je odpor připojen k 510 a 100 kohmovému rezistoru. Jeden z jeho vývodů vede do mikroobvodu. Druhý pin čipu je připojen k rezistoru 510 kOhm a třetí je připojen k diodě. Druhý kontakt relé je připojen k polovodičovému zařízení, které je připojeno k pohonu. Záporný pól napájecího zdroje je připojen k rezistoru 510 kΩ.

Pod výstupním napětím 220 V

Oba výše popsané obvody jsou určeny pro napětí 12 V, tj. nejsou vhodné pro velké zátěže. Tuto nevýhodu lze odstranit pomocí magnetického spouštěče instalovaného na výstupu.

Pokud je zátěží zařízení s malým příkonem (domácí osvětlení, ventilátor, trubkový elektrický ohřívač), lze se obejít bez magnetického startéru. Diodový můstek a tyristor budou fungovat jako měnič napětí. Potřebné díly:

1. Diody pro proud nad 1 A a zpětné napětí nepřesahující 400 V - 4 ks.
2. Tyristor BT 151 - 1 ks.
3. Kapacita 470 nF - 1 ks
4. Rezistory: 4300 kOhm - 1 ks, 200 Ohm - 1 ks, nastavitelný 1500 Ohm - 1 ks.
5. Přepínač.

Kontakt diodového můstku a spínač jsou připojeny k napájení 220 V. Druhý kontakt můstku je připojen ke spínači. Paralelně k diodovému můstku je připojen tyristor. Tyristor je připojen k diodě a rezistorům 200, 1500 ohmů. Druhé vodiče diody a rezistoru (200 Ohm) vedou ke kondenzátoru. Paralelně k poslednímu z nich je připojen odpor 4300 ohmů. Je však třeba mít na paměti, že toto zařízení se nepoužívá pro těžká břemena.

Související články: