Det är möjligt att aktivera och avaktivera hushållsapparater utan närvaro och deltagande av användaren. De flesta av de modeller som tillverkas idag är utrustade med en timer för automatisk start/stopp.
Vad ska man göra om man vill hantera föråldrad utrustning på samma sätt? Fyll på tålamod, våra råd och gör ett tidsrelä med dina egna händer - tro mig, denna hemgjorda produkt kommer att användas i hushållet.
Vi är redo att hjälpa dig att förverkliga en intressant idé och prova dig fram till en oberoende elektroingenjörs väg. För dig har vi hittat och systematiserat all värdefull information om alternativen och metoderna för att tillverka reläer. Användningen av den information som tillhandahålls garanterar enkel montering och utmärkt prestanda för instrumentet.
I artikeln som föreslås för studie analyseras hemgjorda versioner av enheten som testats i praktiken i detalj. Informationen är baserad på erfarenheter från entusiastiska elhantverkare och kraven i föreskrifter.
Människan har alltid försökt göra sitt liv enklare genom att introducera olika anordningar i vardagen. Med tillkomsten av teknik baserad på en elmotor uppstod frågan om att utrusta den med en timer som automatiskt skulle styra denna utrustning.
Påslagen under en viss tid - och du kan gå och göra andra saker. Enheten stängs av efter den inställda perioden. För sådan automatisering krävdes ett relä med autotimerfunktion.
Ett klassiskt exempel på enheten i fråga är i ett relä i en gammal tvättmaskin i sovjetisk stil. På dess kropp fanns en penna med flera indelningar. Jag ställer in önskat läge, och trumman snurrar i 5-10 minuter, tills klockan inuti når noll.
Den elektromagnetiska tidbrytaren är liten till storleken, förbrukar lite elektricitet, har inga trasiga rörliga delar och är hållbar
Idag är de installerade i olika utrustningar:
- mikrovågsugnar, ugnar och andra hushållsapparater;
- avgasfläktar;
- automatiska bevattningssystem;
- automatisering av ljusstyrning.
I de flesta fall är enheten gjord på basis av en mikrokontroller, som samtidigt styr alla andra driftsätt för automatiserad utrustning. Det är billigare för tillverkaren. Du behöver inte spendera pengar på flera separata enheter som ansvarar för en sak.
Beroende på typen av element vid utgången klassificeras tidsreläet i tre typer:
- relä - lasten är ansluten genom en "torr kontakt";
- triac;
- tyristor.
Det första alternativet är det mest pålitliga och motståndskraftiga mot överspänningar i nätverket. En enhet med en switchande tyristor vid utgången bör endast tas om den anslutna lasten är okänslig för formen på matningsspänningen.
För att själv göra ett tidsrelä kan du även använda en mikrokontroller. Hemmagjorda produkter är dock främst gjorda för enkla saker och arbetsförhållanden. En dyr programmerbar styrenhet i en sådan situation är slöseri med pengar.
Det finns mycket enklare och billigare kretsar baserade på transistorer och kondensatorer. Dessutom finns det flera alternativ, det finns massor att välja mellan för dina specifika behov.
System av olika hemgjorda produkter
Alla de föreslagna gör-det-själv-tillverkningsalternativen för tidsreläer bygger på principen att starta en inställd slutarhastighet. Först startas en timer med ett specificerat tidsintervall och en nedräkning.
Den externa enheten som är ansluten till den börjar fungera - elmotorn eller lampan tänds. Och sedan, när det når noll, ger reläet en signal för att stänga av denna belastning eller blockera strömmen.
Alternativ # 1: det enklaste på transistorer
Transistorbaserade kretsar är de enklaste att implementera. Den enklaste av dem innehåller bara åtta element. För att ansluta dem behöver du inte ens ett kort, allt kan lödas utan det. Ett liknande relä görs ofta för att ansluta belysning genom det. Jag tryckte på knappen - och lampan lyser i ett par minuter och släcks sedan av sig själv.
För att driva denna krets krävs 9 eller 12 volts batterier, och ett sådant relä kan även drivas från 220 V variabler med en 12 V DC-omvandlare (+)
För att montera detta hemmagjorda tidsrelä behöver du:
- ett par motstånd (100 Ohm och 2,2 mOhm);
- bipolär transistor KT937A (eller analog);
- lastomkopplingsrelä;
- 820 ohm variabelt motstånd (för justering av tidsintervallet);
- kondensator vid 3300 uF och 25 V;
- likriktardiod KD105B;
- växla för att starta nedräkningen.
Tidsfördröjningen i denna relätimer uppstår på grund av laddningen av kondensatorn till transistornyckelns effektnivå. Medan C1 laddas till 9-12 V förblir nyckeln i VT1 öppen. Extern last är strömsatt (lampan tänd).
Efter en tid, vilket beror på värdet inställt på R1, stänger transistorn VT1. Relä K1 går så småningom strömlös och lasten strömlös.
Laddningstiden för kondensatorn Cl bestäms av produkten av dess kapacitans och den totala resistansen hos laddningskretsen (R1 och R2). Dessutom är det första av dessa motstånd fast, och det andra är justerbart för att ställa in ett specifikt intervall.
Tidsparametrarna för det monterade reläet väljs empiriskt genom att ställa in olika värden på R1. För att senare göra det lättare att ställa in önskad tid bör markeringar med minut-för-minut-positionering göras på höljet.
Det är problematiskt att specificera formeln för att beräkna de utfärdade förseningarna för ett sådant system. Mycket beror på parametrarna för en viss transistor och andra element.
Att föra reläet till sitt ursprungliga läge utförs genom att omkoppla S1. Kondensatorn stänger på R2 och laddas ur. Efter att S1 slagits på igen, startar cykeln på nytt.
I en krets med två transistorer är den första involverad i regleringen och styrningen av tidspausen. Och den andra är en elektronisk nyckel för att slå på och stänga av strömmen till en extern belastning.
Det svåraste i denna modifiering är att exakt välja motståndet R3. Det ska vara så att reläet sluter endast när en signal tillförs från B2. I detta fall får den omvända inkopplingen av lasten endast ske när B1 utlöses. Det måste väljas experimentellt.
Denna typ av transistor har en mycket låg gate-ström. Om motståndslindningen i styrrelänyckeln väljs stor (tiotals ohm och MΩ), kan avstängningsintervallet ökas till flera timmar. Dessutom, för det mesta, förbrukar relätimern praktiskt taget inte energi.
Det aktiva läget i den börjar i den sista tredjedelen av detta intervall. Om husbilen är ansluten via ett konventionellt batteri, kommer den att hålla väldigt länge.
Alternativ #2: Chipbaserat
Transistorkretsar har två huvudsakliga nackdelar. För dem är det svårt att beräkna fördröjningstiden och innan nästa start krävs det att ladda ur kondensatorn. Användningen av mikrokretsar eliminerar dessa brister, men komplicerar enheten.
Men om du har ens minimala färdigheter och kunskaper inom elektroteknik, är det inte heller svårt att göra ett sådant tidsrelä med dina egna händer.
Öppningströskeln för TL431 är mer stabil på grund av närvaron av en referensspänningskälla inuti. Dessutom kräver det en mycket högre spänning för att byta den. Maximalt, genom att öka värdet på R2, kan det höjas till 30 V.
Kondensatorn kommer att ta lång tid att ladda till sådana värden. Dessutom sker anslutning av C1 till motståndet för urladdning i detta fall automatiskt. Dessutom behöver du inte klicka på SB1 här.
Ett annat alternativ är att använda "integral timer" NE555. I detta fall bestäms fördröjningen också av parametrarna för de två motstånden (R2 och R4) och kondensatorn (C1).
"Avstängning" av reläet sker på grund av att transistorn växlar igen. Endast dess stängning här utförs av en signal från mikrokretsens utgång, när den räknar de nödvändiga sekunderna.
Falska positiva vid användning av mikrokretsar är mycket färre än vid användning av transistorer. Strömmarna i det här fallet är mer hårt styrda, transistorn öppnar och stänger exakt när det behövs.
En annan klassisk mikrokretsversion av tidsreläet är baserad på KR512PS10. I detta fall, när strömmen slås på, levererar R1C1-kretsen en återställningspuls till mikrokretsens ingång, varefter den interna generatorn startar i den. Avstängningsfrekvensen (divisionsförhållandet) för den senare ställs in av styrkretsen R2C2.
Antalet pulser som ska räknas bestäms genom omkoppling av de fem utgångarna M01-M05 i olika kombinationer. Fördröjningstiden kan ställas in från 3 sekunder till 30 timmar.
Efter att ha räknat det specificerade antalet pulser sätts utgången från Q1-chippet till en hög nivå, vilket öppnar VT1. Som ett resultat aktiveras relä K1 och slår på eller av lasten.
Monteringsschemat för tidsreläet som använder mikrokretsen KR512PS10 är inte komplicerat, återställningen till initialtillståndet i en sådan PB sker automatiskt när de angivna parametrarna nås genom att ansluta benen 10 (END) och 3 (ST) (+)
Det finns ännu mer komplexa tidsreläkretsar baserade på mikrokontroller. De är dock inte lämpliga för självmontering. Det finns svårigheter med både lödning och programmering. Variationer med transistorer och de enklaste mikrokretsarna för hushållsbruk räcker i de allra flesta fall.
Alternativ #3: drivs av 220V-utgång
Alla ovanstående kretsar är konstruerade för en 12-volts utspänning. För att ansluta en kraftfull last till ett tidsrelä monterat på deras basis, är det nödvändigt vid utgången. För att styra elmotorer eller annan komplex elektrisk utrustning med ökad effekt måste du göra detta.
Men för att justera hushållsbelysningen kan du montera ett relä baserat på en diodbrygga och en tyristor. Samtidigt rekommenderas det inte att ansluta något annat genom en sådan timer. Tyristorn passerar genom sig själv endast den positiva delen av sinusvågen av 220 Volt variabler.
För en glödlampa, en fläkt eller ett värmeelement är detta inte skrämmande, och annan elektrisk utrustning av detta slag kanske inte tål och brinner ut.
Tidsreläkretsen med en tyristor vid utgången och en diodbrygga vid ingången är utformad för att fungera i 220 V-nätverk, men har ett antal begränsningar för typen av ansluten last (+)
För att montera en sådan timer för en glödlampa behöver du:
- konstant resistans vid 4,3 MΩ (R1) och 200 Ω (R2) plus justerbar vid 1,5 kΩ (R3);
- fyra dioder med en maximal ström över 1 A och en backspänning på 400 V;
- 0,47 uF kondensator;
- tyristor VT151 eller liknande;
- växla.
Denna relätimer fungerar enligt det allmänna schemat för sådana enheter, med gradvis laddning av kondensatorn. När kontakterna är slutna på S1 börjar C1 laddas.
Under denna process förblir tyristor VS1 öppen. Som ett resultat tillförs en nätspänning på 220 V till lasten L1. Efter laddning av C1 stänger tyristorn och stänger av strömmen och stänger av lampan.
Fördröjningen justeras genom att ställa in värdet på R3 och välja kondensatorns kapacitans. Samtidigt måste man komma ihåg att varje beröring av de bara benen på alla använda element hotar med elektrisk stöt. De drivs alla av 220V.
Om du inte vill experimentera och montera tidreläet själv kan du hämta färdiga alternativ för strömbrytare och uttag med en timer.
Mer information om sådana enheter finns i artiklarna:
Slutsatser och användbar video om ämnet
Att förstå det interna i ett tidsrelä från början är ofta svårt. Vissa saknar kunskap, medan andra saknar erfarenhet. För att göra det lättare för dig att välja rätt krets har vi gjort ett urval av videor som i detalj beskriver alla nyanser av driften och monteringen av den elektroniska enheten i fråga.
Om du behöver en enkel enhet är det bättre att ta en transistorkrets. Men för att exakt kontrollera fördröjningstiden måste du löda ett av alternativen på en viss mikrokrets.
Om du har erfarenhet av att montera en sådan enhet, vänligen dela informationen med våra läsare. Lämna kommentarer, bifoga bilder på dina hemgjorda produkter och delta i diskussioner. Kontaktblocket finns nedan.
Vi fortsätter granskningen timer 555. I den här artikeln kommer vi att överväga exempel på den praktiska tillämpningen av denna mikrokrets. Den teoretiska genomgången finns att läsa.
Exempel nr 1 - Mörkersignalanordning.
Kretsen piper när det blir mörkt. Medan fotoresistorn är tänd är stift #4 inställt lågt, vilket betyder att NE555 är i återställningsläge. Men så fort belysningen sjunker ökar fotoresistorns motstånd och en hög nivå visas vid stift #4 och som ett resultat startar timern och avger ett pip.
Exempel nr 2 - Signaleringsmodul.
Diagrammet representerar en av billarmsmodulerna, som ger en signal när bilens vinkel ändras. En kvicksilverbrytare används som sensor. I utgångsläget är sensorn inte stängd och NE555-utgången är inställd på en låg nivå. När bilens vinkel ändras stänger kvicksilverdroppen kontakterna och en låg nivå vid stift #2 startar timern.
Som ett resultat uppträder en hög nivå vid utgången, som styr något ställdon. Även efter att sensorkontakterna har öppnats kommer timern fortfarande att vara aktiv. Du kan stänga av den om du stoppar timern genom att lägga en låg nivå på pin #4. C1 är en 0,1uF keramisk kondensator ().
Exempel #3 - Metronom.
En metronom är en enhet som används av musiker. Den räknar den nödvändiga rytmen, som kan justeras med ett variabelt motstånd. Kretsen är byggd enligt schemat för en rektangulär pulsgenerator. Metronomfrekvensen bestäms av RC-kedjan.
Exempel #4 - Timer.
Timer i 10 minuter. Timern slås på genom att trycka på "Start"-knappen, medan HL1-lampan tänds. Efter det valda tidsintervallet tänds HL2 LED. Ett variabelt motstånd kan användas för att justera tidsintervallet.
Exempel #5 - Schmitt trigger på 555 timer.
Detta är ett mycket enkelt men effektivt schema. Kretsen tillåter, genom att tillföra en brusig analog signal till ingången, att erhålla en ren rektangulär signal vid utgången.
Exempel nr 6 - Exakt generator.
Generator för ökad noggrannhet och stabilitet. Frekvensen justeras med motstånd R1. Dioder - vilket germanium som helst. Du kan också använda Schottky-dioder.
Läs fortsättningen av "NE555 Timer Applications - Part 2".
Se videon: Tillämpning av NE555-timern
Bärbart USB-oscilloskop, 2 kanaler, 40 MHz....
Chip NE555(analogt med KR1006VI1) är en universell timer designad för att generera enstaka och repetitiva pulser med stabila tidsegenskaper. Det är inte dyrt och används ofta i olika amatörradiokretsar. På den kan du montera olika generatorer, modulatorer, omvandlare, tidsreläer, tröskelenheter och andra komponenter i elektronisk utrustning ...
Mikrokretsen arbetar med en matningsspänning från 5 V till 15 V. Vid en matningsspänning på 5 V är spänningsnivåerna vid utgångarna kompatibla med TTL-nivåer.
Mått för olika kapslingstyper
KROPP - DIMENSIONER
PDIP (8) - 9,81 mm × 6,35 mm
SOP - (8) - 6,20 mm × 5,30 mm
TSSOP (8) - 3,00 mm × 4,40 mm
SOIC (8) - 4,90 mm × 3,91 mm
Blockschema över NE555
Elektriska egenskaper
| PARAMETER | TESTVILLKOR | SE555 | NA555 NE555 SA555 |
ED. MÄTTA. | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MIN | TYP | MAX | MIN | TYP | MAX | ||||
| Spänningsnivå vid THRES-stiftet | VCC=15V | 9.4 | 10 | 10.6 | 8.8 | 10 | 11.2 | I | |
| VCC=5V | 2.7 | 3.3 | 4 | 2.4 | 3.3 | 4.2 | |||
| Ström (1) genom THRES-stiftet | 30 | 250 | 30 | 250 | nA | ||||
| Spänningsnivå vid TRIG-stiftet | VCC=15V | 4.8 | 5 | 5.2 | 4.5 | 5 | 5.6 | I | |
| TA = -55°C till 125°C | 3 | 6 | |||||||
| VCC=5V | 1.45 | 1.67 | 1.9 | 1.1 | 1.67 | 2.2 | |||
| TA = -55°C till 125°C | 1.9 | ||||||||
| Ström genom TRIG-stiftet | vid 0 V på TRIG | 0.5 | 0.9 | 0.5 | 2 | µA | |||
| Spänningsnivå vid RESET-stiftet | 0.3 | 0.7 | 1 | 0.3 | 0.7 | 1 | I | ||
| TA = -55°C till 125°C | 1.1 | ||||||||
| Ström genom RESET-stiftet | vid V CC på RESET | 0.1 | 0.4 | 0.1 | 0.4 | mA | |||
| vid 0 V för att återställa | –0.4 | –1 | –0.4 | –1.5 | |||||
| Kopplingsström på DISCH i stängt tillstånd | 20 | 100 | 20 | 100 | nA | ||||
| Kopplingsspänning på DISCH öppen | VCC = 5 V, IO = 8 mA | 0.15 | 0.4 | I | |||||
| Spänning vid CONT | VCC=15V | 9.6 | 10 | 10.4 | 9 | 10 | 11 | I | |
| TA = -55°C till 125°C | 9.6 | 10.4 | |||||||
| VCC=5V | 2.9 | 3.3 | 3.8 | 2.6 | 3.3 | 4 | |||
| TA = -55°C till 125°C | 2.9 | 3.8 | |||||||
| Låg utspänning | VCC = 15 V, IOL = 10 mA | 0.1 | 0.15 | 0.1 | 0.25 | I | |||
| TA = -55°C till 125°C | 0.2 | ||||||||
| VCC=15V, IOL=50mA | 0.4 | 0.5 | 0.4 | 0.75 | |||||
| TA = -55°C till 125°C | 1 | ||||||||
| VCC=15V, IOL=100mA | 2 | 2.2 | 2 | 2.5 | |||||
| TA = -55°C till 125°C | 2.7 | ||||||||
| V CC = 15 V, I OL = 200 mA | 2.5 | 2.5 | |||||||
| VCC = 5V, IOL = 3,5mA | TA = -55°C till 125°C | 0.35 | |||||||
| VCC = 5V, IOL = 5mA | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.35 | |||||
| TA = -55°C till 125°C | 0.8 | ||||||||
| VCC = 5V, IOL = 8mA | 0.15 | 0.25 | 0.15 | 0.4 | |||||
| Hög utspänning | VCC = 15 V, IOH = -100 mA | 13 | 13.3 | 12.75 | 13.3 | I | |||
| TA = -55°C till 125°C | 12 | ||||||||
| VCC = 15 V, IOH = -200 mA | 12.5 | 12.5 | |||||||
| VCC = 5 V, IOH = -100 mA | 3 | 3.3 | 2.75 | 3.3 | |||||
| TA = -55°C till 125°C | 2 | ||||||||
| Nuvarande förbrukning | VCC=15V | 10 | 12 | 10 | 15 | mA | |||
| VCC=5V | 3 | 5 | 3 | 6 | |||||
| Låg effekt, ingen belastning | VCC=15V | 9 | 10 | 9 | 13 | ||||
| VCC=5V | 2 | 4 | 2 | 5 | |||||
(1) Denna parameter påverkar de maximala värdena för tidsmotstånden RA och RB i kretsen. 12. Till exempel, när V CC = 5 V R = RA + RB ≉ 3,4 MΩ, och för V CC = 15 V, är maxvärdet 10 mΩ.
Prestandaegenskaper
| PARAMETER | TESTVILLKOR (2) | SE555 | NA555 NE555 SA555 |
ED. MÄTTA. | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| MIN. | TYP. | MAX. | MIN. | TYP. | MAX. | ||||
| Inledande fel tidsintervall (3) |
TA = 25°C | 0.5 | 1.5 (1) | 1 | 3 | % | |||
| 1.5 | 2.25 | ||||||||
| Tidsintervall temperaturkoefficient | Varje timer, monostabil (4) | T A = MIN till MAX | 30 | 100 (1) | 50 | ppm/ °C |
|||
| Varje timer, instabil (5) | 90 | 150 | |||||||
| Ändra tidsintervallet från matningsspänningen | Varje timer, monostabil (4) | TA = 25°C | 0.05 | 0.2 (1) | 0.1 | 0.5 | %/V | ||
| Varje timer, instabil (5) | 0.15 | 0.3 | |||||||
| Utgångspuls stigtid | C L \u003d 15 pF, TA = 25°C |
100 | 200 (1) | 100 | 300 | ns | |||
| Falltid för utgångspulsen | C L \u003d 15 pF, TA = 25°C |
100 | 200 (1) | 100 | 300 | ns | |||
(1) Överensstämmer med MIL-PRF-38535, dessa parametrar har inte testats i produktionen.
(2) För förhållanden specificerade som Min. och Max. , använd lämpligt värde som anges i de rekommenderade driftsförhållandena.
(3) Tidsintervallfel definieras som skillnaden mellan mätt mening och genomsnitt slumpmässigt urval från varje process.
(4) Värdena är för monostabil krets med följande komponentvärden RA = 2 kΩ till 100 kΩ, C = 0,1 µF.
(5) Värdena är för astabil krets med följande komponentvärden RA = 1 kΩ till 100 kΩ, C = 0,1 µF.
Metalldetektor på ett enda chip
Spolediameter 70-90 mm, 250-290 varv tråd i lackisolering (PEL, PEV ...), 0,2-0,4 mm i diameter.
Istället för en högtalare kan du använda hörlurar eller en piezosändare.
Video av denna metalldetektor
Spänningsomvandlare från 12V till 24V
Leksaksanimation
Tillsammans med disken 4017 och 555 kan du göra upp en "rinnande eld" för att animera någon form av leksak eller souvenir. När strömmen slås på börjar generatorn gå på 555 i bara några minuter och stängs sedan av. Samtidigt sjunker strömförbrukningen - batterierna håller länge. Tiden ställs in med ett 500 kΩ variabelt motstånd.
Ljusstyrd generator
Mörkdetektor med LM555. Detta schema kommer att generera ljud när ljus faller på fotocellens cd-skivor. Sveta . Sensorn, när den utsätts för ljus, stänger kretsen och 555 genererar oscillationer på ca 1 kHz genom öppen transistor BC158.
musikaliskt klaviatur
Ett mycket enkelt musikinstrument (keyboard) för att spela musik kan tillverkas med ett chip 555. Du kan montera ett ovanligt musikinstrument på bilden ovan. Grafit används som tangentbord och ett pappersark med anteckningar presenteras som hål i papperet.
Samma krets, men med konventionella motstånd och knappar.
Timer i 10 minuter
Timern startas med S1-knappen efter 10 minuter. LED1 och LED2 blinkar växelvis. Tiden ställs in av ett 550 kΩ motstånd och en 150 mikrofarad kondensator.
billarmsimulator
Lysdioden blinkar som om bilen har ett larm. Montera lysdioden på en synlig plats. Tjuven kommer att se att bilen är under larm och kringgå det 🙂
En enkel polissirensimulator
Kretsen är monterad på en brödbräda.
Med två NE555:or kan du göra en enkel polissirengenerator. Det rekommenderas att du gör följande: timern R1=68 kOhm (timer #1) är inställd på långsam genereringsläge och timern med R4=10 kOhm (timer #2) är inställd på snabbgenereringsläge. MDu kan ändra timerns egenskaper. Utfrekvensen ändras av motstånden R1, R2 och C1 för timer #1 och R4, R5 och C3 för timer #2.
En liknande krets är nedan med en transistor vid utgången:
Liquid Level Sonic Generator
Du kan använda denna vattennivåkontrollkrets för att signal- var som helst som nivåindikator vatten, t ex i tankar, tankar, bassänger eller någon annanstans.
Detta är inte alla möjligheter med timerchippet. Se även videon på mikrokretsen.
Med den moderna utvecklingen av elektronik i Kina verkar det som att du kan köpa allt ditt hjärta önskar: från hemmabio och datorer till så enkla produkter som eluttag och kontakter.
Någonstans mellan dem finns blinkande julgransgirlanger, klockor med termometrar, effektregulatorer, termostater, fotoreläer och mycket mer. Som den store satirikern Arkady Raikin sa i en monolog om underskottet: "Låt allt vara, men låt något saknas!" I allmänhet är det som saknas bara det som ingår i "repertoaren" av enkla amatörradiodesigner.
Trots sådan konkurrens från den kinesiska industrin har amatördesigners intresse för dessa enkla mönster inte gått förlorat till denna dag. De fortsätter att utvecklas och finner i vissa fall värdig tillämpning i små hemautomationsenheter. Många av dessa enheter föddes tack vare (inhemsk analog KR1006VI1).
Det är de redan nämnda fotoreläer, olika enkla larmsystem, spänningsomvandlare, PWM - DC motorstyrenheter och mycket mer. Följande kommer att beskriva flera praktiska mönster tillgängliga för upprepning hemma.
Fotorelä på timer 555
Fotoreläet som visas i figur 1 är utformat för att styra belysning.
Bild 1.
Kontrollalgoritmen är traditionell: på kvällen, när belysningen minskar, tänds ljuset. Att stänga av glödlampan sker på morgonen när belysningen når en normal nivå. Kretsen består av tre noder: en ljusmätare, en lastväxlingsnod och en strömförsörjning. Det är bättre att börja beskrivningen av kretsens funktion bakåt - framåt - strömförsörjningen, lastväxlingsenheten och ljusmätaren.
Strömförsörjning
I sådana konstruktioner, just i det fall när det är rimligt att använda, bryter mot alla säkerhetsrekommendationer, en strömförsörjning som inte har galvanisk isolering från nätverket. På frågan varför detta är möjligt kommer svaret att vara: efter att ha installerat enheten kommer ingen att komma in i den, allt kommer att vara i ett isolerande fall.
Externa justeringar är inte heller förutsedda, efter inställning återstår bara att stänga locket och hänga det klart på plats, låta det arbeta för sig själv. Naturligtvis, vid behov, kan den enda inställningen "känslighet" tas ut med ett långt plaströr.
Under konfigurationsprocessen kan säkerhet tillhandahållas på två sätt. Använd antingen en isoleringstransformator () eller strömförsörj enheten från ett laboratorienätaggregat. I detta fall kan nätspänningen och glödlampan inte anslutas, och fotocellens funktion kan styras av LED1.
Strömförsörjningskretsen är ganska enkel. Den representerar en brygglikriktare Br1 med en släckkondensator C2 för en växelspänning på minst 400V. Motstånd R5 är utformat för att jämna ut strömstyrkan genom kondensatorn C14 (500.0uF * 50V) när enheten är påslagen, och även "i kombination" är en säkring.
Zenerdioden D1 är designad för att stabilisera spänningen vid C14. Som zenerdiod är 1N4467 eller 1N5022A lämplig. För Br1-likriktaren är 1N4407-dioder eller valfri lågeffektbrygga, med en backspänning på 400V och en likriktad ström på minst 500mA, ganska lämpliga.
Kondensator C2 bör shuntas med ett motstånd med ett motstånd på cirka 1 MΩ (visas inte i diagrammet) så att strömmen inte "klickar" efter att enheten stängts av: att döda kommer naturligtvis inte att döda, men fortfarande ganska känslig och obehaglig.
Ladda omkopplingsenhet
Tillverkad med ett specialiserat chip KR1182PM1A, vilket gör att du kan göra många användbara enheter. I det här fallet används den för att styra triac KU208G. De bästa resultaten erhålls av den importerade "analoga" BT139 - 600: belastningsströmmen är 16A vid en omvänd spänning på 600V, och styrelektrodströmmen är mycket mindre än den för KU208G (ibland måste KU208G väljas enligt denna indikator). BT139 klarar av överbelastningar upp till 240A, vilket gör den extremt pålitlig vid arbete i olika enheter.
Om BT139 är monterad på en kylfläns kan kopplingseffekten nå 1KW, utan kylfläns är det möjligt att styra en belastning upp till 400W. I fallet när glödlampans effekt inte överstiger 150W kan du helt klara dig utan en triac. För att göra detta bör utgången från lampan La1, rätt enligt schemat, anslutas direkt till terminalerna 14, 15 på mikrokretsen, och motståndet R3 och triac T1 bör uteslutas från kretsen.
Låt oss gå längre. Mikrokretsen KR1182PM1A styrs genom stift 5 och 6: när de är stängda är lampan släckt. Det kan finnas en vanlig kontaktbrytare, däremot fungerar den tvärtom - strömbrytaren är stängd och lampan släckt. Det är mycket lättare att komma ihåg denna "logik" på detta sätt.
Om denna kontakt öppnas börjar kondensatorn C13 laddas och när spänningen över den ökar, ökar lampans ljusstyrka gradvis. För glödlampor är detta mycket viktigt, eftersom det ökar deras livslängd.
Genom att välja motståndet R4 kan du justera laddningsgraden för kondensatorn C13 och ljusstyrkan på lampan. Vid användning av energibesparande lampor kan kondensatorn C13 utelämnas, liksom själva KR1182PM1A. Men detta kommer att diskuteras nedan.
Låt oss nu komma till huvudpunkten. Istället för ett relä, helt enkelt av en önskan att bli av med kontakter, anförtroddes kontrollen till AOT128 transistoroptokopplaren, som framgångsrikt kan ersättas med en importerad "analog" 4N35, men med en sådan ersättning, värdet på motståndet R6 bör ökas till 800KΩ ... 1MΩ, eftersom den importerade 4N35 inte kommer att fungera vid 100KΩ-vilja. Bevisat av praktiken!
Om optokopplartransistorn är öppen kommer dess K-E-övergång, som en kontakt, att stänga terminalerna 5 och 6 på KR1182PM1A-mikrokretsen och lampan kommer att stängas av. För att öppna denna transistor måste du tända LED-lampan på optokopplaren. I allmänhet visar det sig motsatsen: lysdioden är avstängd och lampan är på.
Baserat på 555 visar det sig väldigt enkelt. För att göra detta räcker det att ansluta fotomotståndet LDR1 anslutet i serie och inställningsmotståndet R7 till timerns ingångar, med dess hjälp justeras tröskeln för driften av fotoreläet. Växlingshysteres (mörkt - ljus) tillhandahålls av själva timern, dess . Kommer du ihåg de "magiska" siffrorna 1/3U och 2/3U?
Om fotosensorn är i mörker är dess motstånd högt, så spänningen över motståndet R7 är låg, vilket leder till att timerutgången (stift 3) är högt inställd och optokopplarens lysdiod är släckt och transistorn är stängd. Därför kommer glödlampan att slås på, som det skrevs tidigare i underrubriken "Belastningsväxlingsnod".
Om fotosensorn är upplyst blir dess motstånd litet, i storleksordningen flera kΩ, så spänningen över motståndet R7 ökar till 2/3U, och en låg spänningsnivå visas vid timerutgången, optokopplarens LED tänds och lastlampan slocknar.
Här kan någon säga: "Det kommer att bli svårt!". Men nästan alltid kan allt förenklas till det yttersta. Om den är avsedd att tända energisnåla lampor, krävs inte mjukstart, och ett konventionellt relä kan användas. Och vem sa att bara lampor och bara tänds?
Om reläet har flera kontakter kan du göra vad du vill, och inte bara slå på det, utan också stänga av det. Ett sådant schema visas i figur 2 och behöver inga särskilda kommentarer. Reläet väljs från villkoren så att spolströmmen inte är mer än 200mA vid en driftspänning på 12V.
Figur 2.
Förinstallationsdiagram
I vissa fall är det nödvändigt att slå på något med viss fördröjning i förhållande till att slå på enhetens ström. Till exempel, applicera först spänning på de logiska kretsarna, och efter ett tag, strömförsörj utgångsstegen.
Sådana fördröjningar implementeras på 555-timern helt enkelt. Schema för sådana fördröjningar och tidsdiagram för driften visas i figurerna 3 och 4. Den streckade linjen visar spänningen hos kraftkällan, och den heldragna linjen visar utsignalen från mikrokretsen.
Figur 3. Efter uppstart blir den fördröjda utgången hög.
Figur 4. Efter uppstart blir den fördröjda utgången låg.
Oftast används sådana "installatörer" som komponenter i mer komplexa kretsar.
Larmenheter på 555-timern
Signaleringskretsen är en som vi redan har mött under lång tid.
Bild 5
Två elektroder är nedsänkta i en behållare med vatten, till exempel en pool. Medan de är i vatten är motståndet mellan dem litet (vatten är en bra ledare), så kondensatorn C1 shuntas, spänningen över den är nära noll. Också noll spänning vid ingången till timern (stift 2 och 6), därför kommer en hög nivå att ställas in vid utgången (stift 3), generatorn fungerar inte.
Om vattennivån av någon anledning faller och elektroderna är i luften, kommer motståndet mellan dem att öka, helst bara en paus, och kondensatorn C1 kommer inte att shuntas. Därför kommer vår multivibrator att fungera - pulser kommer att visas vid utgången.
Frekvensen av dessa pulser beror på vår fantasi och på parametrarna för RC-kretsen: det kommer att vara antingen ett blinkande ljus eller ett otäckt högtalargnissel. Tillsammans med detta kan du slå på att fylla på vattnet. För att undvika översvämning och stänga av pumpen i tid är det nödvändigt att lägga till en annan elektrod till enheten och en liknande krets. Här kan läsaren redan experimentera.
Bild 6.
När du trycker på gränslägesbrytaren S2 visas en högnivåspänning vid utgången av timern, och den kommer att förbli så även om S2 släpps och inte längre hålls. Enheten kan endast tas bort från detta tillstånd genom att trycka på knappen "Återställ".
Medan vi slutar här, kanske någon kommer att behöva tid att ta en lödkolv och försöka löda de övervägda enheterna, utforska hur de fungerar, åtminstone experimentera med parametrarna för RC-kretsar. Lyssna på hur högtalaren piper eller lysdioden blinkar, jämför vad beräkningarna ger, om de praktiska resultaten skiljer sig mycket från de beräknade.
I videohandledningen för Jakson Parcel and Homemade Package Reviews-kanalen kommer vi att montera en tidsreläkrets baserad på ett timerchip på NE555. Mycket enkelt - få detaljer, vilket inte kommer att vara svårt att löda allt med dina egna händer. Det kommer dock att vara användbart för många.
Radiokomponenter för tidsrelä
Du behöver själva mikrokretsen, två enkla motstånd, en 3 mikrofarad kondensator, en 0,01 mikrofarad opolär kondensator, en KT315 transistor, nästan vilken diod som helst, ett relä. Matningsspänningen för enheten kommer att vara från 9 till 14 volt. Du kan köpa radiokomponenter eller ett färdigmonterat tidrelä i denna kinesiska butik.
Schemat är mycket enkelt.
Vem som helst kan göra det, med de nödvändiga detaljerna. Montering på en tryckt brödskiva som gör allt kompakt. Som ett resultat kommer en del av styrelsen att behöva brytas av. Du behöver en enkel knapp utan spärr, den aktiverar reläet. Även två variabla motstånd, istället för den som krävs i kretsen, eftersom mastern inte har det erforderliga värdet. 2 megaohm. Två 1 megaohm motstånd i serie. Även reläet, matningsspänningen är 12 volt likström, den kan passera genom sig själv 250 volt, 10 ampere växelström.
Efter montering, som ett resultat, ser tidsreläet baserat på 555-timern ut så här.
Allt är kompakt. Det enda som visuellt förstör utsikten är dioden, eftersom den har en sådan form att den inte kan lödas på annat sätt, eftersom dess ben är mycket bredare än hålen i brädan. Det blev ändå ganska bra.
Kontrollerar enheten på 555-timern
Låt oss kolla vårt relä. Indikatorn på arbete kommer att vara en LED-remsa. Låt oss ansluta en multimeter. Låt oss kolla - vi trycker på knappen, LED-remsan lyser. Spänningen som tillförs reläet är 12,5 volt. Spänningen är nu noll, men av någon anledning lyser lysdioderna - troligen ett reläfel. Den är gammal, lödd från en onödig bräda.
Genom att ändra trimningsmotståndens läge kan vi justera reläets drifttid. Låt oss mäta den maximala och minimala tiden. Den stängs av nästan omedelbart. Och maximal tid. Det tog cirka 2-3 minuter - du kan se själv.
Men sådana indikatorer är bara i det presenterade fallet. De kan vara olika för dig, eftersom det beror på det variabla motståndet du kommer att använda och på den elektriska kondensatorns kapacitans. Ju större kapacitet, desto längre kommer ditt tidsrelä att fungera.
Slutsats
Vi monterade en intressant enhet idag på NE 555. Allt fungerar bra. Systemet är inte särskilt komplicerat, många kommer att kunna bemästra det utan problem. I Kina säljs vissa analoger av sådana system, men det är mer intressant att montera det själv, det blir billigare. Vem som helst kan hitta användningen av en sådan enhet i vardagen. Till exempel gatubelysning. Du lämnade huset, tände gatubelysningen och efter ett tag släcks den av sig själv, precis när du redan har gått.
Se allt i videon om att montera kretsen på en 555 timer.
