การถ่ายทอดเวลาแบบ Do-it-yourself: รีวิว 3 ตัวเลือกแบบโฮมเมด

คุณสามารถเปิดใช้งานและปิดใช้งานเครื่องใช้ในครัวเรือนโดยไม่ต้องมีผู้ใช้และมีส่วนร่วม โมเดลส่วนใหญ่ที่ผลิตในปัจจุบันมีรีเลย์ตั้งเวลาสำหรับการสตาร์ท/หยุดอัตโนมัติ

จะทำอย่างไรถ้าคุณต้องการจัดการอุปกรณ์ที่ล้าสมัยในลักษณะเดียวกัน? อดทนทำตามคำแนะนำของเราและทำการถ่ายทอดเวลาด้วยมือของคุณเอง - เชื่อฉันเถอะผลิตภัณฑ์โฮมเมดนี้จะนำไปใช้ในครัวเรือนได้

เราพร้อมที่จะช่วยให้คุณนำแนวคิดที่น่าสนใจไปใช้และลองเป็นวิศวกรไฟฟ้าอิสระ สำหรับคุณ เราได้ค้นพบและจัดระบบข้อมูลอันมีค่าทั้งหมดเกี่ยวกับตัวเลือกและวิธีการสร้างรีเลย์ การใช้ข้อมูลที่ให้มาจะช่วยให้ประกอบง่ายและมีสมรรถนะที่ยอดเยี่ยมของอุปกรณ์

บทความที่เสนอเพื่อการศึกษาจะตรวจสอบรายละเอียดเกี่ยวกับอุปกรณ์รุ่นที่ผลิตเองที่ได้รับการทดสอบในทางปฏิบัติ ข้อมูลนี้มาจากประสบการณ์ของช่างฝีมือที่มีความหลงใหลในวิศวกรรมไฟฟ้าและข้อกำหนดของกฎระเบียบ

ขอบเขตการใช้งานของการถ่ายทอดเวลา

มนุษย์พยายามทำให้ชีวิตของเขาง่ายขึ้นโดยการนำอุปกรณ์ต่างๆ เข้ามาในชีวิตประจำวันเสมอ เมื่อมีการถือกำเนิดของอุปกรณ์ที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้า คำถามก็เกิดขึ้นเกี่ยวกับการติดตั้งตัวจับเวลาที่จะควบคุมอุปกรณ์นี้โดยอัตโนมัติ

เปิดเครื่องตามเวลาที่กำหนด - แล้วไปทำอย่างอื่นได้ เครื่องจะปิดเองหลังจากระยะเวลาที่กำหนด สำหรับระบบอัตโนมัติดังกล่าว จำเป็นต้องมีรีเลย์พร้อมฟังก์ชันตั้งเวลาอัตโนมัติ

ตัวอย่างคลาสสิกของอุปกรณ์ที่เป็นปัญหาคือรีเลย์ในเครื่องซักผ้าสไตล์โซเวียตเก่า บนลำตัวมีที่จับหลายส่วน ฉันตั้งค่าโหมดที่ต้องการแล้วกลองจะหมุนประมาณ 5-10 นาทีจนกระทั่งนาฬิกาด้านในถึงศูนย์

รีเลย์ตั้งเวลาแบบแม่เหล็กไฟฟ้ามีขนาดเล็ก กินไฟน้อย ไม่มีชิ้นส่วนเคลื่อนที่แตกหักง่าย และมีความทนทาน

วันนี้ รีเลย์เวลา ติดตั้งในอุปกรณ์ต่างๆ:

• ไมโครเวฟ เตาอบ และเครื่องใช้ในครัวเรือนอื่นๆ
• พัดลมดูดอากาศ
• ระบบรดน้ำอัตโนมัติ
• การควบคุมแสงอัตโนมัติ

ในกรณีส่วนใหญ่ อุปกรณ์ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งควบคุมโหมดการทำงานอื่น ๆ ทั้งหมดของอุปกรณ์อัตโนมัติไปพร้อม ๆ กัน มันถูกกว่าสำหรับผู้ผลิต ไม่จำเป็นต้องใช้เงินกับอุปกรณ์แยกกันหลายตัวเพื่อรับผิดชอบสิ่งเดียว

ขึ้นอยู่กับประเภทขององค์ประกอบที่เอาท์พุท รีเลย์เวลาแบ่งออกเป็นสามประเภท:

• รีเลย์ - โหลดเชื่อมต่อผ่าน "หน้าสัมผัสแบบแห้ง";
• ไตรแอก;
• ไทริสเตอร์

ตัวเลือกแรกคือความน่าเชื่อถือและทนทานต่อไฟกระชากของเครือข่ายมากที่สุด ควรใช้อุปกรณ์ที่มีไทริสเตอร์สวิตชิ่งที่เอาต์พุตเฉพาะในกรณีที่โหลดที่เชื่อมต่อไม่ไวต่อรูปร่างของแรงดันไฟฟ้า

หากต้องการสร้างรีเลย์เวลาของคุณเอง คุณยังสามารถใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ได้ อย่างไรก็ตาม ผลิตภัณฑ์โฮมเมดส่วนใหญ่ทำขึ้นเพื่อสิ่งเรียบง่ายและสภาพการทำงาน ตัวควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้ราคาแพงในสถานการณ์เช่นนี้เป็นการเสียเงิน

มีวงจรที่ง่ายกว่าและราคาถูกกว่ามากโดยพิจารณาจากทรานซิสเตอร์และตัวเก็บประจุ นอกจากนี้ยังมีตัวเลือกอีกมากมายให้เลือกตามความต้องการเฉพาะของคุณ

โครงการผลิตภัณฑ์โฮมเมดต่างๆ

ตัวเลือกที่เสนอทั้งหมดสำหรับการสร้างรีเลย์เวลาด้วยมือของคุณเองนั้นขึ้นอยู่กับหลักการของการเริ่มความเร็วชัตเตอร์ที่ตั้งไว้ ขั้นแรก ตัวจับเวลาจะเริ่มต้นด้วยช่วงเวลาและการนับถอยหลังที่ระบุ

อุปกรณ์ภายนอกที่เชื่อมต่ออยู่เริ่มทำงาน - มอเตอร์ไฟฟ้าหรือไฟเปิดอยู่จากนั้นเมื่อถึงศูนย์ รีเลย์จะส่งสัญญาณให้ปิดโหลดนี้หรือตัดกระแสไฟฟ้า

ตัวเลือก # 1: วิธีที่ง่ายที่สุดด้วยทรานซิสเตอร์

วงจรที่ใช้ทรานซิสเตอร์เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการนำไปใช้ สิ่งที่ง่ายที่สุดมีเพียงแปดองค์ประกอบเท่านั้น คุณไม่จำเป็นต้องมีบอร์ดในการเชื่อมต่อด้วยซ้ำ ทุกอย่างสามารถบัดกรีได้โดยไม่ต้องใช้มัน รีเลย์ที่คล้ายกันมักถูกสร้างขึ้นเพื่อเชื่อมต่อไฟส่องสว่างผ่านมัน ฉันกดปุ่มแล้วไฟก็สว่างอยู่สองสามนาทีแล้วปิดเอง

ในการจ่ายไฟให้วงจรนี้จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่ 9 โวลต์หรือแบตเตอรี่ 12 โวลต์ และรีเลย์ดังกล่าวยังสามารถจ่ายไฟจากแรงดันไฟฟ้าสลับ 220 V โดยใช้ตัวแปลงเป็นค่าคงที่ 12 V (+)

ในการประกอบรีเลย์ตั้งเวลาแบบโฮมเมดนี้ คุณจะต้องมี:

• ตัวต้านทานหนึ่งคู่ (100 โอห์มและ 2.2 mOhm)
• ทรานซิสเตอร์สองขั้ว KT937A (หรืออะนาล็อก);
• รีเลย์สวิตช์โหลด
• ตัวต้านทานตัวแปร 820 โอห์ม (เพื่อปรับช่วงเวลา);
• ตัวเก็บประจุ 3300 µF และ 25 V;
• วงจรเรียงกระแสไดโอด KD105B;
• สลับเพื่อเริ่มนับ

การหน่วงเวลาในรีเลย์ตั้งเวลานี้เกิดขึ้นเนื่องจากการชาร์จตัวเก็บประจุจนถึงระดับพลังงานของสวิตช์ทรานซิสเตอร์ ขณะที่ C1 ชาร์จไปที่ 9–12 V กุญแจใน VT1 ยังคงเปิดอยู่ โหลดภายนอกถูกจ่ายไฟ (ไฟเปิดอยู่)

หลังจากนั้นครู่หนึ่งซึ่งขึ้นอยู่กับค่าที่ตั้งไว้บน R1 ทรานซิสเตอร์ VT1 จะปิดลง ในที่สุดรีเลย์ K1 จะหยุดทำงาน และโหลดจะถูกตัดการเชื่อมต่อจากแรงดันไฟฟ้า

เวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุ C1 จะพิจารณาจากผลคูณของความจุและความต้านทานรวมของวงจรการชาร์จ (R1 และ R2) ยิ่งไปกว่านั้น ความต้านทานตัวแรกได้รับการแก้ไขแล้ว และความต้านทานตัวที่สองสามารถปรับได้เพื่อกำหนดช่วงเวลาเฉพาะ

พารามิเตอร์กำหนดเวลาสำหรับรีเลย์ที่ประกอบถูกเลือกทดลองโดยการตั้งค่าที่แตกต่างกันบน R1เพื่อให้ตั้งเวลาที่ต้องการในภายหลังได้ง่ายขึ้น ควรทำเครื่องหมายพร้อมตำแหน่งนาทีบนตัวเครื่อง

การระบุสูตรสำหรับการคำนวณความล่าช้าเอาต์พุตสำหรับโครงร่างดังกล่าวเป็นปัญหา ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของทรานซิสเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งและองค์ประกอบอื่น ๆ

รีเลย์จะถูกส่งไปยังตำแหน่งเดิมโดยการสลับ S1 กลับ ตัวเก็บประจุปิดถึง R2 และคายประจุ หลังจากเปิด S1 อีกครั้ง วงจรจะเริ่มต้นอีกครั้ง

ทรานซิสเตอร์ตัวหนึ่งสามารถถูกแทนที่ด้วยวงจรของคู่ที่คล้ายกันซึ่งจะเพิ่มความเสถียรของรีเลย์เวลาที่ประกอบเท่านั้น (+)

ในวงจรที่มีทรานซิสเตอร์สองตัว ตัวแรกเกี่ยวข้องกับการควบคุมและควบคุมการหยุดเวลา และอันที่สองคือกุญแจอิเล็กทรอนิกส์สำหรับเปิดและปิดไฟไปยังโหลดภายนอก

ในรุ่นที่มีวงจรคู่หนึ่งในปุ่ม B1 "เริ่มจับเวลา" และเปิดโหลดและ B2 ตัวที่สองจะปิด (+)

สิ่งที่ยากที่สุดในการปรับเปลี่ยนนี้คือการเลือกความต้านทาน R3 อย่างถูกต้อง ควรเป็นเช่นนั้นเพื่อให้รีเลย์ปิดเฉพาะเมื่อมีการจ่ายสัญญาณจาก B2 ในกรณีนี้ การเปิดสวิตช์ย้อนกลับของโหลดจะต้องเกิดขึ้นเฉพาะเมื่อมีการทริกเกอร์ B1 เท่านั้น มันจะต้องถูกเลือกทดลอง

ในการเพิ่มช่วงเวลาหน่วงของรีเลย์เวลา KT937A สามารถแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์เกตแบบหุ้มฉนวน (เช่น 2N7000) (+)

ทรานซิสเตอร์ชนิดนี้มีกระแสเกตต่ำมาก หากเลือกขดลวดต้านทานในสวิตช์รีเลย์ควบคุมให้มีขนาดใหญ่ (หลายสิบโอห์มและ MOhms) ช่วงเวลาการปิดเครื่องอาจเพิ่มขึ้นเป็นหลายชั่วโมง ยิ่งไปกว่านั้น รีเลย์ตั้งเวลาส่วนใหญ่ไม่ใช้พลังงานเลย

โหมดที่ใช้งานอยู่จะเริ่มต้นในช่วงสามส่วนสุดท้ายของช่วงเวลานี้ หากเชื่อมต่อวิทยุด้วยแบตเตอรี่ธรรมดาก็จะใช้งานได้นานมาก

ตัวเลือก #2: แบบชิป

วงจรทรานซิสเตอร์มีข้อเสียหลักสองประการ เป็นการยากที่จะคำนวณเวลาหน่วงสำหรับพวกมัน และจะต้องคายประจุตัวเก็บประจุก่อนสตาร์ทครั้งถัดไป การใช้ไมโครวงจรช่วยลดข้อเสียเหล่านี้ แต่ทำให้อุปกรณ์ซับซ้อนขึ้น

อย่างไรก็ตามหากคุณมีทักษะและความรู้ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย การถ่ายทอดเวลาด้วยมือของคุณเองก็ไม่ใช่เรื่องยากเช่นกัน

หากจำเป็นต้องมีการหน่วงเวลาในช่วงสิบนาทีถึงหนึ่งชั่วโมง วิธีที่ดีที่สุดคือเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ด้วยไมโครวงจรซีรีย์ TL431 (+)

เกณฑ์การเปิดของ TL431 มีความเสถียรมากขึ้นเนื่องจากมีแหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิงอยู่ภายใน นอกจากนี้การเปลี่ยนต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่ามาก สูงสุดเมื่อเพิ่มค่า R2 จะสามารถเพิ่มเป็น 30 V ได้

ตัวเก็บประจุจะใช้เวลานานในการชาร์จค่าดังกล่าว นอกจากนี้ การเชื่อมต่อ C1 เข้ากับความต้านทานสำหรับการคายประจุในกรณีนี้จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ ไม่จำเป็นต้องกด SB1 เพิ่มเติมที่นี่

อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้ NE555 "ตัวจับเวลาแบบรวม" ในกรณีนี้ ความล่าช้ายังถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ของความต้านทานสองตัว (R2 และ R4) และตัวเก็บประจุ (C1)

รีเลย์จะ "ปิด" โดยการสลับทรานซิสเตอร์อีกครั้ง เฉพาะการปิดที่นี่เท่านั้นที่ดำเนินการโดยสัญญาณจากเอาต์พุตของวงจรไมโครเมื่อนับถอยหลังวินาทีที่ต้องการ

“ ตัวจับเวลา” ที่ใช้วงจรไมโคร NE555 ส่วนใหญ่จะทำซ้ำรุ่นคลาสสิกบนทรานซิสเตอร์ตัวเดียว แต่ช่วงเวลาหน่วงที่นี่ถูกตั้งค่าไว้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น (จาก 1 วินาทีถึงหลายนาทีและชั่วโมง) (+)

เมื่อใช้ไมโครวงจรจะมีผลบวกลวงน้อยกว่าเมื่อใช้ทรานซิสเตอร์ ในกรณีนี้ กระแสจะถูกควบคุมอย่างแน่นหนามากขึ้น ทรานซิสเตอร์จะเปิดและปิดเมื่อจำเป็น

รีเลย์เวลารุ่นไมโครเซอร์กิตคลาสสิกอีกรุ่นหนึ่งใช้ KR512PS10 ในกรณีนี้เมื่อเปิดเครื่องวงจร R1C1 จะจ่ายพัลส์รีเซ็ตให้กับอินพุตของวงจรไมโครหลังจากนั้นออสซิลเลเตอร์ภายในจะเริ่มทำงาน ความถี่ในการปิดเครื่อง (ปัจจัยการแบ่ง) ของอันหลังถูกกำหนดโดยวงจรควบคุม R2C2

จำนวนพัลส์ที่นับได้ถูกกำหนดโดยการสลับพินทั้งห้า M01–M05 เข้าด้วยกัน ตั้งเวลาหน่วงได้ตั้งแต่ 3 วินาทีถึง 30 ชั่วโมง

หลังจากนับจำนวนพัลส์ที่ระบุแล้ว เอาต์พุตของไมโครวงจร Q1 จะถูกตั้งค่าไว้ที่ระดับสูง โดยเปิด VT1 เป็นผลให้รีเลย์ K1 ถูกทริกเกอร์และเปิดหรือปิดโหลด

แผนภาพการประกอบของรีเลย์เวลาโดยใช้ไมโครวงจร KR512PS10 นั้นไม่ซับซ้อน การรีเซ็ตเป็นสถานะดั้งเดิมในการถ่ายทอดเวลาจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเมื่อถึงพารามิเตอร์ที่ระบุโดยเชื่อมต่อขา 10 (END) และ 3 (ST) (+)

มีวงจรรีเลย์เวลาที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ แต่ไม่เหมาะสำหรับการประกอบเอง นี่คือจุดที่เกิดปัญหากับทั้งการบัดกรีและการตั้งโปรแกรม ในกรณีส่วนใหญ่การเปลี่ยนแปลงของทรานซิสเตอร์และไมโครวงจรธรรมดาอย่างง่ายสำหรับใช้ในบ้านนั้นเพียงพอแล้ว

ตัวเลือก #3: สำหรับแหล่งจ่ายไฟที่เอาต์พุต 220 V

วงจรทั้งหมดที่กล่าวมาข้างต้นได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันเอาต์พุต 12 โวลต์ ในการเชื่อมต่อโหลดที่ทรงพลังเข้ากับรีเลย์เวลาที่ประกอบอยู่บนพื้นฐานของพวกมัน จำเป็นต้องมีที่เอาต์พุต ติดตั้งสตาร์ทเตอร์แม่เหล็ก. ในการควบคุมมอเตอร์ไฟฟ้าหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ซับซ้อนอื่น ๆ ที่มีกำลังเพิ่มขึ้น คุณจะต้องทำเช่นนี้

อย่างไรก็ตาม เพื่อควบคุมแสงสว่างในครัวเรือน คุณสามารถประกอบรีเลย์โดยใช้ไดโอดบริดจ์และไทริสเตอร์ได้ อย่างไรก็ตาม ไม่แนะนำให้เชื่อมต่อสิ่งอื่นใดผ่านตัวจับเวลาดังกล่าวไทริสเตอร์ผ่านตัวมันเองเฉพาะส่วนที่เป็นบวกของคลื่นไซน์ของตัวแปร 220 โวลต์

นี่ไม่ใช่ปัญหาสำหรับหลอดไส้ พัดลม หรือองค์ประกอบความร้อน แต่อุปกรณ์ไฟฟ้าอื่น ๆ อาจไม่สามารถทนต่อสิ่งนี้และไหม้ได้

วงจรรีเลย์เวลาที่มีไทริสเตอร์ที่เอาต์พุตและสะพานไดโอดที่อินพุตได้รับการออกแบบให้ทำงานในเครือข่าย 220 V แต่มีข้อจำกัดหลายประการเกี่ยวกับประเภทของโหลดที่เชื่อมต่อ (+)

ในการประกอบตัวจับเวลาสำหรับหลอดไฟคุณต้องมี:

• ความต้านทานคงที่ที่ 4.3 MOhm (R1) และ 200 Ohm (R2) และปรับได้ที่ 1.5 kOhm (R3)
• ไดโอดสี่ตัวที่มีกระแสสูงสุดมากกว่า 1 A และแรงดันย้อนกลับ 400 V
• ตัวเก็บประจุ 0.47 µF;
• ไทริสเตอร์ VT151 หรือที่คล้ายกัน;
• สวิตช์.

รีเลย์ตั้งเวลานี้ทำงานตามรูปแบบทั่วไปสำหรับอุปกรณ์ที่คล้ายกันโดยชาร์จตัวเก็บประจุทีละน้อย เมื่อปิดรายชื่อบน S1 แล้ว C1 จะเริ่มชาร์จ

ในระหว่างกระบวนการนี้ ไทริสเตอร์ VS1 ยังคงเปิดอยู่ เป็นผลให้โหลด L1 ได้รับแรงดันไฟหลัก 220 V หลังจากการชาร์จ C1 เสร็จสิ้นไทริสเตอร์จะปิดและตัดกระแสไฟฟ้าโดยปิดหลอดไฟ

การหน่วงเวลาจะถูกปรับโดยการตั้งค่าบน R3 และเลือกความจุของตัวเก็บประจุ ต้องจำไว้ว่าการสัมผัสขาเปลือยขององค์ประกอบที่ใช้ทั้งหมดอาจทำให้เกิดไฟฟ้าช็อตได้ ทั้งหมดใช้ไฟ 220 V.

หากคุณไม่ต้องการทดลองและประกอบรีเลย์เวลาด้วยตัวเอง คุณสามารถเลือกตัวเลือกสำเร็จรูปสำหรับสวิตช์และซ็อกเก็ตพร้อมตัวจับเวลาได้

รายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอุปกรณ์ดังกล่าวเขียนไว้ในบทความ:

1. สลับกับตัวจับเวลาการปิดเครื่อง: วิธีการทำงานและเลือกประเภทใดดีกว่า
2. ซ็อกเก็ตพร้อมตัวจับเวลา: ประเภท, หลักการทำงาน + คุณสมบัติการติดตั้ง

บทสรุปและวิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

การทำความเข้าใจโครงสร้างภายในของการถ่ายทอดเวลาตั้งแต่เริ่มต้นมักเป็นเรื่องยาก บางคนขาดความรู้ ในขณะที่บางคนขาดประสบการณ์ เพื่อให้คุณสามารถเลือกวงจรที่ถูกต้องได้ง่ายขึ้น เราได้จัดทำวิดีโอที่ได้รับการคัดสรรซึ่งอธิบายรายละเอียดความแตกต่างทั้งหมดของการทำงานและการประกอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เป็นปัญหา

หลักการทำงานขององค์ประกอบรีเลย์เวลาบนสวิตช์ทรานซิสเตอร์:

ตัวจับเวลาอัตโนมัติบนทรานซิสเตอร์เอฟเฟกต์สนามสำหรับโหลด 220 V:

การผลิตรีเลย์หน่วงเวลาทีละขั้นตอนด้วยมือของคุณเอง:

การประกอบการถ่ายทอดเวลาด้วยตัวเองนั้นไม่ยากเกินไป - มีหลายรูปแบบในการนำแนวคิดนี้ไปใช้ ทั้งหมดนี้ขึ้นอยู่กับการชาร์จตัวเก็บประจุแบบค่อยเป็นค่อยไปและการเปิด/ปิดของทรานซิสเตอร์หรือไทริสเตอร์ที่เอาต์พุต

หากคุณต้องการอุปกรณ์ธรรมดา ๆ ควรใช้วงจรทรานซิสเตอร์จะดีกว่า แต่เพื่อควบคุมเวลาหน่วงอย่างแม่นยำคุณจะต้องประสานตัวเลือกตัวใดตัวหนึ่งบนไมโครวงจรตัวใดตัวหนึ่ง

หากคุณมีประสบการณ์ในการประกอบอุปกรณ์ดังกล่าว โปรดแบ่งปันข้อมูลกับผู้อ่านของเรา แสดงความคิดเห็น แนบรูปถ่ายผลิตภัณฑ์โฮมเมดของคุณ และมีส่วนร่วมในการสนทนา บล็อกการสื่อสารอยู่ด้านล่าง