Le apparecchiature moderne richiedono spesso un timer, cioè un dispositivo che non funziona immediatamente, ma dopo un periodo di tempo, quindi è anche chiamato relè di ritardo. Il dispositivo crea ritardi per accendere o spegnere altri dispositivi. Non c'è bisogno di comprarlo in un negozio, perché un relè a tempo fatto in casa ben progettato svolgerà le sue funzioni in modo efficace.
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Ambiti di applicazione
Aree di applicazione del timer:
- Controllori;
- sensori;
- automatici;
- vari meccanismi.
Tutti questi dispositivi sono divisi in 2 classi:
- Ciclico.
- Intermedio.
Il primo è considerato un dispositivo indipendente. Dà un segnale dopo un intervallo di tempo stabilito. Nei sistemi automatici, il dispositivo ciclico attiva e disattiva i meccanismi necessari. Viene utilizzato per controllare l'illuminazione:
- all'aperto;
- in un acquario;
- in una serra.
Il timer ciclico è un dispositivo indispensabile in un sistema di casa intelligente. Viene utilizzato per i seguenti compiti:
- Accensione e spegnimento del riscaldamento.
- Promemoria degli eventi.
- Ad un'ora rigorosamente stabilita, accende i dispositivi necessari: lavatrice, bollitore, luce, ecc.
Oltre a quanto sopra, ci sono altri settori in cui viene utilizzato il relè a ritardo ciclico:
- scienza;
- medicina;
- robotica.
Il relè intermedio è utilizzato per i circuiti discreti e serve come dispositivo ausiliario. Interrompe automaticamente un circuito elettrico. Il campo di applicazione del relè a tempo intermedio inizia dove si richiede l'amplificazione del segnale e l'isolamento galvanico del circuito elettrico. I timer intermedi sono suddivisi in diversi tipi a seconda del progetto:
- Pneumatico. L'attivazione del relè dopo l'arrivo del segnale non è istantanea, il tempo massimo di risposta è fino a un minuto. Viene utilizzato nei circuiti di controllo delle macchine utensili. Il timer controlla gli attuatori per l'impostazione dei passi.
- Motorizzato. La gamma di impostazione del ritardo inizia con un paio di secondi e finisce con decine di ore. I relè di ritardo fanno parte dei circuiti di protezione delle linee aeree.
- Elettromagnetico. Progettato per i circuiti DC. Accelerano e frenano l'attuatore.
- Con meccanismo a orologeria. L'elemento di base è una molla avvolta. Tempo di regolazione - da 0,1 a 20 secondi. Sono utilizzati nei relè di protezione delle linee aeree.
- Elettronico. Il principio di funzionamento si basa su processi fisici (impulsi periodici, carica, scaricamento della capacità).
Schemi di vari relè a tempo
Ci sono diversi tipi di relè a tempo, lo schema elettrico di ogni tipo ha le sue caratteristiche. I timer possono anche essere prodotti in modo indipendente. Prima di fare un relè a tempo con le proprie mani, è necessario studiare la sua costruzione. I diagrammi di semplici relè a tempo:
- sui transistor;
- sui microchip;
- per l'alimentazione in uscita a 220 V.
Ognuno è descritto in modo più dettagliato.
Circuito a transistor
Questi transistor sono i componenti elettronici necessari:
- Transistor KT 3102 (o KT 315) - 2 pezzi.
- Condensatore.
- Una resistenza da 100 kohm (R1). Anche altre 2 resistenze (R2 e R3) sono necessarie, la cui resistenza sarà scelta insieme al condensatore a seconda del tempo di attivazione del timer.
- Pulsante.
Quando il circuito è collegato a un'alimentazione, un condensatore inizierà a caricarsi attraverso le resistenze R2 e R3 e l'emettitore del transistor. Quest'ultimo si aprirà, quindi una tensione cadrà attraverso il resistore. Questo aprirà il secondo transistor, facendo funzionare il relè elettromagnetico.
Man mano che la capacità viene caricata, la corrente diminuisce. Questo farà diminuire la corrente di emettitore e la caduta di tensione attraverso la resistenza ad un livello che causerà la chiusura dei transistor e il rilascio del relè. Per riavviare il timer, una breve pressione di un pulsante farà scaricare completamente la capacità.
Per aumentare il ritardo di tempo, viene utilizzato un circuito di transistor con gate-field isolato.
Basato su IC
L'uso dei circuiti integrati eliminerà la necessità di scaricare il condensatore e la necessità di selezionare il rating dell'elettronica per impostare il tempo di risposta richiesto.
Componenti elettronici necessari per un relè di sincronizzazione a 12 volt
- Resistenze con valori nominali di 100 ohm, 100kOhm, 510kOhm;
- Diodo 1N4148;
- Capacità di 4700 μF e 16 V;
- pulsante;
- TL 431 microcircuito.
Il polo positivo dell'alimentazione deve essere collegato al pulsante, con un contatto di relè collegato in parallelo. Quest'ultimo è anche collegato a una resistenza da 100 Ohm. Dall'altro lato la resistenza è collegata a un 510 e a una resistenza da 100 kohm. Uno dei pin di quest'ultimo va al microcircuito. Il secondo pin del chip è collegato a una resistenza di 510kOhm e il terzo è collegato a un diodo. Un secondo contatto del relè è collegato al dispositivo a semiconduttore, che è collegato all'attuatore. Il polo negativo dell'alimentazione è collegato a una resistenza di 510kΩ.
Sotto l'alimentazione di uscita di 220 V
I due circuiti descritti sopra sono progettati per 12 V, cioè non sono adatti a carichi pesanti. Questo svantaggio può essere eliminato per mezzo di uno starter magnetico installato all'uscita.
Se il carico è un dispositivo di bassa potenza (illuminazione domestica, un ventilatore, un riscaldatore elettrico tubolare), si può fare a meno di un avviatore magnetico. Un ponte di diodi e un tiristore agiranno come un convertitore di tensione. Parti necessarie:
- Diodi per una corrente superiore a 1 A e una tensione inversa non superiore a 400 V - 4 pezzi.
- Tiristore BT 151 - 1 pz.
- Capacità 470 nF - 1 pz.
- Resistenze: 4300 kOhm - 1 pc, 200 Ohm - 1 pc, regolabile 1500 Ohm - 1 pc.
- Interruttore.
Il contatto a ponte di diodi e l'interruttore sono collegati all'alimentazione a 220 V. Il secondo contatto del ponte è collegato all'interruttore. Un tiristore è collegato in parallelo al ponte di diodi. Il tiristore è collegato a un diodo e a resistenze di 200, 1500 ohm. I secondi cavi del diodo e della resistenza (200 Ohm) vanno al condensatore. In parallelo all'ultimo, viene collegata una resistenza da 4300 ohm. Ma bisogna ricordare che questo dispositivo non viene utilizzato per carichi pesanti.
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