Схема задержки выключения: Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Содержание

Схемы реле времени и задержки выключения нагрузки

Принципиальные схемы реле задержки времени, автоматических включателей и выключателей нагрузки 220В с заданым интервалом времени. Схемы просты в сборке и построены на основе микросхемы LM555.

Реле времени для автоматического отключения нагрузки

Иногда бывает необходимо выключить приемник или лампу подсветки через определенный интервал времени. Эту задачу может решить схема, приведенная на рис. 1.

Рис. 1. Схема таймера для автоматического отключения нагрузки.

При указанных на схеме номиналах времязадающих элементов задержка отключения составит около 40 минут (для микромощных таймеров это время может быть значительно увеличено, так как они позволяют R2 установить с большим номиналом).

В ждущем режиме устройство не потребляет энергии, так как при этом транзисторы VT1 и VT2 заперты. Включение производится кнопкой SB1 — при ее нажатии открывается транзистор VT2 и подает питание на микросхему. На выходе 3 таймера при этом появляется напряжение, которое открывает транзисторный ключ VT1 и подает напряжение в нагрузку, например на лампу BL1.

Кнопка блокируется, и схема будет находиться в таком состоянии, пока заряжается конденсатор С2, после чего отключит нагрузку. Резистор R3 ограничивает ток разряда емкости времязадающего конденсатора, что повышает надежность работы устройства. Для получения больших интервалов задержки конденсатор С2 необходимо применять с малым током утечки, например танталовый из серии К52-18.

Таймер с увеличенным временным интервалом

Схема устройства аналогичного назначения показана на рис. 2. Она позволяет дискретно изменять время задержки отключения нагрузки от 5 до 30 мин (с шагом 5 мин) при помощи переключателя SA1. Благодаря использованию микромощного таймера, обладающего большим входным сопротивлением, имеется возможность использовать времязадающие резисторы значительно больших номиналов (от 8,2 до 49,2 МОм), что позволяет увеличить и временной интервал: Т= 1,1 * С2 * (R1 + … + Rn).

Рис. 2. Схема таймера с увеличенным временным интервалом для отключения нагрузки.

Схемы реле времени на симисторах

Схемы, позволяющие непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки, приведены на рис. 3 и 4. В них в качестве коммутатора использован симистор. По сравнению с оригиналом, в приведенных здесь вариантах некоторые номиналы изменены для работы устройств от сетевого напряжения 220 В.

В схеме на рис. 3 включение нагрузки происходит сразу при замыкании контактов SA1, а выключение с задержкой, определяемой номиналами R2-C2 (для указанных на схеме она составляет 11 секунд). Цепь R1-C1 обеспечивает запуск одновибратора при включении.

Рис. 3. Бестрансформаторная схема управления сетевой нагрузкой.

 

Рис. 4. Вариант схемы для автоматического отключения сетевой нагрузки.

Во второй схеме (рис. 4) включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1 (он не греется, что лучше по сравнению с гасящим напряжение активным сопротивлением, как это сделано в предыдущей схеме).

Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, а диод VD3 позволяет уменьшить время готовности схемы для частого нажатия на кнопку. Время задержки выключения может регулироваться резистором R3 от 0 до 8,5 мин. Времязадающий конденсатор СЗ обязательно должен иметь маленькую утечку.

Литература: Радиолюбителям: полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.

Реле задержки выключения мультиметра


Всем привет, хочу рассказать и показать о небольшой доработке бюджетного мультиметра в котором не было режима автовыключения.


Я не утверждаю, что эта схем единственна и верна для типо автоматического отключения мультиметра! Это прост мой вариант экономии батареек.

Просто несколько раз забыв выключить мультиметр перед длинными праздничными выходными, я обнаружил что батарейки в нём полностью разряжены. Решил сделать простенькое реле задержки выключения на 4-6 минут. Схем в общем доступе много, от самых простых на одном полевом транзисторе

Так и на микроконтроллере

Но с последними я не дружу — это раз.
Мой рабочий мультиметр питается от 3,2 до 4,5 В — это два…
И хотелось что бы в режиме ожидания ток не потреблялся — это три!
Сначала собирал на транзисторах:

Работает хорошо, но ток в режиме ожидания 1,5мА. Я считаю что это достаточно много и отказался от этой схемы.
Вот очень хорошая схема

Но мой мультиметр питается от 4,5 до 3,2 В. Можно поставить транзисторы с логическим уровнем открытия (полное открытие канала при 5 В). Но при напряжении питания 3,1 В мультиметр начинает безумно врать в большую сторону и причём очень сильно! А транзисторы в большенстве простых схем закрываются линейно и может совпасть момент, когда буду производить замер напряжения а на мультиметре в этот момент будет как раз 3,1 В… Индикации разряда батареи в этом чуде измерительной техники конечно же нет!
Я вспомнил о собранном ранее реле задержки выключения вентилятора и решил на его базе сделать подобное реле для мультиметра.

После некоторого времени проведённого с паяльником, получилось так

Работает по сегодняшний день, время задержки выключения примерно 4-5 минут.

Для включения использовал кнопку HOLD, я всё равно ей не пользуюсь. Но можно пристроить любую миниатюрную кнопку с нормально разомкнутыми контактами.

Принцип работы достаточно прост:
При нажатии на кропку S1 на базу верхнего по схеме транзистора ВС857 подаётся отрицательное напряжение, он открывается и подаёт питание на реле времени собранном на таймере NE7555. Через верхний по схеме резистор 2,7 МоМ начинает заряжаться конденсатор 100 мкФ подключенный к 2 и 6 ногам 7555 таймера. Пока конденсатор разряжен и напряжение на 2 и 6 ногах меньше 2\3 от напряжения питания таймера, на 3 выходе NE7555 присутствует положительное напряжение, которое открывает нижний по схеме транзистор ВС847. Который в свою очередь дублирует нажатые контакты кнопки S1 и удерживает открытым верхний транзистор ВС857. Если отпустить кнопку S1, то её контакты будет дублироваться открытым переходом К-Э транзистора ВС847 и схема продолжит работать.

По мере заряда конденсатора 100 мкФ напряжение на выводах 2 и 6 таймера 7555 начинает повышаться и как только оно достигнет 2\3 от напряжения питания (в данном случае примерно 3 В), таймер переключиться в выключенное состояние. На его 3 выводе пропадёт напряжение, нижний транзистор ВС 847 закроется и закроет верхний транзистор ВС857, который отключит питание таймера. Цепь питания мультиметра разорвётся. Возможно через закрытый переход какие-то десятые микроАмперы и будут проходить, но это соизмеримо с током саморазряда батарей и им можно пренебречь. Это моё мнение и я могу ошибаться.

При следующим нажатии на кнопку S1 цикл повториться.
Плату рисовал под SMD компоненты


Итак: рисую, глажу, травлю, паяю подключаю….

И после настройки на удобное для себя время задержки, пристраиваю в корпус.

Детали не критичны, главное что бы подходили по типу и номиналу.

Более подробно о применяемых деталях и настройке, можно будет посмотреть архив на яндекс-диске.

Реле задержки выключение: виды, принцип работы, настройка

Бытовая и промышленная автоматизация состоит из множества разносторонних элементов. В нее входят системы управления, преобразователи тока, исполнители работы, контролирующие выключатели, средства индикации. Все названые компоненты, каждый в своей степени, позволяют освободить человека от нудных и однообразных, а зачастую и утомляющих физических действий. Среди названых отдельно можно вспомнить реле задержки выключения. Его функциональность позволяет отсоединить устройство потребления не сразу после поступившей команды, а через некоторое, установленное время. Примером можно вспомнить систему освещения: если общий выключатель находится в неудобном месте крупного помещения, размыкание сети питания ламп с его помощью сразу приведет к потере видимости. Реле задержки позволяет избежать подобной неприятности — свет погаснет не сразу, а через некоторое время, что даст человеку возможность свободно покинуть названое место. И упомянутая ниша использования аналогичных устройств не едина.

Освещение большого помещения:

Разные виды

Принцип работы реле времени основан на внутреннем таймере, который отсчитывает установленный период. Функционирование названого элемента может быть построено на различных основах, среди которых использование механических сил, гидравлика, пневматика, электроника и получившая распространение в последнее время микропроцессорная техника. Все перечисленное и есть факторы разделения реле времени по типам.

Другой не менее важной характеристикой служит сам вид действия устройства. Часть моделей реле предоставляет функции отложенного включения, вторая применяется в целях поддержки линии в активном состоянии, третья для задержки процедуры отсечки. Выполнение названых операций происходит в течение или через определенный промежуток времени.

Существуют автоматы контроля тока нагрузки, объединяющие в себе несколько разных таймеров, причем каждый из них будет выполнять свою часть функций управления шиной питания.

Многофункциональное реле времени:

Еще одним фактором по которому различают реле, служит используемое напряжение. Основные и наиболее распространенные аппараты предназначены для работы в сетях 12, 24 и 220 В переменного и постоянного тока. Естественно, все зависит от места использования. 220 В — это бытовые приборы, системы управления светом, насосами, электродвигателями. Ниша 12 и 24 вольт принадлежит автомобильной электронике, среди которой сразу вспоминается отключение парковочных камер, постановка на сигнализацию с задержкой или блокировка замков.

Механические, моторные и электромагнитные виды

За счет простоты устройства и непревзойденной надежности, изначально были распространены и созданы механические реле времени. Внутренний таймер в них построен на основе классического часового анкерного механизма, приводимого в действие как обычной пружиной, так и электродвигателем или электромагнитом.

Механический таймер подключения:

На приведенной фотографии можно увидеть внутреннее устройство одной из распространенных моделей названого реле. Сверху находится шкала настройки периода, ниже расположен часовой механизм, а в основании сама электрическая часть соединения и выключения линии.

Существуют также реле краткого действия, использующие в качестве фактора замедления дополнительное электромагнитное поле, создаваемое на второй катушке в конструкции аппарата.

Схема реле с электромагнитным замедлителем:

На рисунке выше: 1 — катушка действия, 2 — замедляющая, 3 — выключатель линии, 4 — регулятор сопротивляемости.

Функционально перечисленные устройства достаточно просты, из-за чего в них и нет некоторых «современных» функций наподобие удаленного управления, информирования или установки нескольких периодов. Тем не менее механические реле востребованы и в наше время. Их непосредственное преимущество состоит в изначальной надежности за гранью требований, независимо от окружающей среды. То есть, таймеры названого типа правильно функционируют при влаге, нестандартном давлении, химических и едких испарениях, температурном диссонансе, выраженным сильным нагревом или охлаждением, или же при постоянном вибрационном воздействии. Здесь лучшим примером могут стать механические реле времени, используемые в космонавтике. От большинства из них зависит жизнь экипажей ракет и функционирование критичной аппаратуры.

Пневматика и гидравлика

Пневматическое реле РВП-72-3221:

Отдельным видом таймеров, управляющих оборудованием, идет пневматическое реле времени или его гидравлический вариант. Работает устройство в зависимости от типа конструкции, на физических принципах воздействия давления жидкостей или газов. В разрезе реле, представленного на фотографии, замедление срабатывания выполняется за счет воздушной подушки, находящейся в правой части аппарата. Принцип прост: подвижная ось под действием электромагнитного поля переключает состояние контактов линии. Мгновенность перемещения ограничена камерой, содержащей атмосферный газ, который постепенно истекая из емкости, в конечном итоге допускает выполнение основной функции. Время задержки в названом случае устанавливается комбинацией приходящей мощности тока к катушке и регулируемым размером каналов выхода воздуха.

Схема работы гидравлического автомата:

Гидравлические реле времени в своей основе используют похожий принцип действия. В нем камера с поршнем, на котором закреплен упор, наполнятся жидкостью. Когда вся емкость занята, ось подвижного элемента производит необходимое действие, связанное с окончанием периода — соединение или разрыв контактов, или же механическую операцию. Скорость срабатывания устанавливается напором заполнителя и шириной каналов прохождения. Зачастую названый тип реле выполняет и функции датчика давления, что удобно при использовании в промышленной и бытовой сфере. К последней, например, относятся системы наполнения гидроаккумуляторов, которые в свою очередь нужны при заборе воды из скважины и последующего ее потребления.

Гидроаккумулятор с установленным реле отключения:

Кроме названых ниш, можно использовать гидравлические и пневматические реле в сфере блокировки посредством обычной механики, без участия электрического тока. Последнее весьма актуально в отношении взрывоопасной или жидкой среды, окружающей реле времени.

Электронные реле

Развитие электроники расширило и ниши ее использования. Теперь для уменьшения веса устройств и упрощения создания цепей связи, применяются унифицированные радиодетали, без физических движущихся механизмов. Реле времени не исключение.

Схема автомобильного реле отключения парковочной камеры:

Теперь счетчиком выступает аналоговая часть в виде конденсатора, в связке с нагрузочным резистором ограничивающего накопление заряда. Дальше только транзистор, управляющий самим реле в зависимости от того, полон накопитель энергией или нет.

В приведенной выше схеме настройка таймера выполняется путем изменения емкости С1 и нагрузки R1. Чем названые характеристики у элементов выше, тем дольше будет период срабатывания реле.

Микропроцессорные реле на логических элементах

Наше время — это век цифровой техники. Соответственно, и многие аналоговые радио схемы меняются на более «умные», содержащие логические элементы. Последние позволяют не только улучшить точность выполняемых операций, но и расширить функциональность устройств, собранных на их основе.

Одна из моделей цифровых программируемых реле времени:

В разрезе сказанного, при цифровой основе реле задержки выключения, базисный уровень операций, (а конкретно таймер) представлен счетчиком. Последний производит суммирование тактов встроенного генератора, и в зависимости от полученного значения производит основные операции активации сети или ее разрыва.

Всё названое касается простых систем. Но цифровые элементы, а конкретно микроконтроллеры, позволяют серьезно расширить набор встроенных функций, касающихся не только интерфейса пользователя, но и самих производимых реле действий. К примеру, использование различных интервалов в зависимости от текущей фазы суток и/или внешних факторов.

Тут можно вспомнить настройки реле времени для уличного освещения. Протяженность дня различна, да и всю ночь жечь энергию смысла нет. Простая программа для микроконтроллера, используемая в устройствах названого плана, будет включать лампы, когда нужно, и гасить их в остальное время.

Одна из схем подключения реле отложенного действия к сети уличного освещения:

Расширив последовательность инструкций можно добиться того, что на пульт оператору будет отправляться сервисная информация о работающих и вышедших из строя источниках света.

Все возможности нескольких различных видов реле с добавлением новых функций, можно получить от одного устройства, оснащенного микроконтроллером.

Модели исполнения

Реле времени, ориентированные на задержку отключения линии, выпускаются в нескольких форм-факторах, обеспечивающих удобство применения для каждого случая. Существуют модели, предназначенные для установки на DIN-рейку в стандартный щиток электропитания, выносные варианты и отдельно выпускаемые устройства для монтажа согласно плану специалиста его проводящего. В быту распространены реле-посредники, подключаемые в обычную розетку и находящиеся между ней и конечным потребителем электроэнергии.

Бытовое устройство отключения:

Схема подключения реле к линии

Разные модели реле времени монтируются в электрическую сеть отличающимися способами. Но есть и базовые, неизменные вещи. Здесь нужно помнить две из них:

  1. Реле требует ток для обеспечения собственной функциональности, а значит два контакта линии устройства будут предназначены названой цели. Хотя последнее сильно зависит от типа устройства. К примеру, у пружинных, гидравлических и пневматических реле в зависимости от модели, необходимость подвода дополнительного тока не актуальна.
  2. Установка таймера выполняется в разрыв одной из линий питания нагрузки. Обычно в роли нее выступает фазовый провод переменного тока или плюс постоянного.

Ответ на вопрос как подключить реле времени к существующей линии становится понятен при взгляде на следующую схему:

Вот только значения линий и их последовательность у разных аппаратов может отличаться. Здесь поможет инструкция или руководство по эксплуатации, относящееся к конкретной модели и поставляемое вместе с ней на бумажном носителе.

Настройка

Установка временных параметров работы для каждого таймера отключения достаточно индивидуальна. Если брать в общем — зачастую управляющие механизмы представлены соответствующими кнопками рядом с индикатором работы на его лицевой стороне или поворотными регуляторами. С последними существует нюанс удобства — они могут быть предназначены для движения при помощи плоской отвертки. То есть, руками их повернуть нельзя. Нужно взять инструмент, вставить его в специальные прорези и уже им производить установку значений.

Кроме уже названых методов настройки, в отношении микропроцессорных реле существует возможность задания программы с временными промежутками работы при помощи стороннего компьютера, соединяющегося с устройством посредством кабеля или Wi-Fi.

Регуляторы реле времени с подключением к Wi-Fi:

Программирование микропроцессорных устройств

Как уже было описано ранее, вехой развития реле времени стали микропроцессорные устройства. Суть того, для чего они нужны, заключается в универсальности прибора. Его можно запрограммировать на выполнение функций отключения, включения, поддержки активности линии в установленный период, причем все названое выполнить без изменения самой конструкции прибора. Любая сложность операций будет выполнена силами всего лишь одной микросхемы, расположенной на плате устройства.

Кроме указанных возможностей, хорошим бонусом идет расширение функциональности за счет интерфейсов связи с системами «умного» дома. Последние могут не только контролировать состояние реле времени, но и задавать его параметры или непосредственно воздействовать на механизмы отключения.

К примеру, универсальное двухканальное программируемое реле времени УТ24 от производственного объединения «Овен» показано на картинке ниже:

Чтобы запрограммировать его таймеры требуется обратиться к блок-схеме и следовать по пунктам, узнать назначение настраиваемого пункта можно в руководстве пользователя, которая прилагается к каждому устройству:

Как можно заметить микропроцессорные устройства кажутся только на первый взгляд сложными, но стоит немного разобраться, и вы сможете с легкостью применять их для своих целей и настраивать.

Видео по теме

Таймер задержки отключения вентиляции на NE556

РадиоКот >Схемы >Аналоговые схемы >Бытовая техника >

Таймер задержки отключения вентиляции на NE556

Опыт эксплуатации принудительной вентиляции в ванной и туалете показывает, что очень неудобно включать и выключать ее обычным выключателем. Включать вентиляцию с освещением не всегда разумно (можно ведь и рука в ванную зайти помыть — зачем же включать вентиляцию?), во время купания она тоже создает ненужное движение воздуха (сквозняк). А если включать ее выключателем выходя из ванной/туалета, то потом нужно возвращаться для ее выключения.

Поэтому решил применить у себя малую автоматизацию и собрать автомат отключения вентиляции после некоторой задержки по времени. Чтобы включить вентиляцию достаточно выходя из ванной/туалета кратковременно включить/выключить вентиляцию с помощью выключателя на стене и после включения вентиляция будет сама работать еще некоторое время (в моем случае около 7 минут). Преимущества очевидны — не нужно помнить о том, что ты включил вентиляцию и возвращаться ее выключить.

Сама схема основана на широко известном таймере NE555 работающем в режиме моностабильного генератора (т.е. после подачи низкого уровня на вход на выходе устанавливается логическая 1 в течение некоторого времени определяемого внешними компонентами резистором и конденсатором):

Время определяется как:

t=1.1 * R * C

Поскольку требуется два канала управления (для вытяжки в туалете и в ванной), то вместо NE555 используется микросхема NE556, которая является просто объединением двух NE555 в одном корпусе.

Поскольку схема потребляет очень малый ток, то питание схемы организовано по принципу «конденсаторного питания» и не содержит гальванической развязки от сети.

Управление нагрузкой осуществляется с помощью симисторов BT-136 (ток до 4А), управление которыми реализовано с помощью MOC3021 (хоть в схеме и нет гальванической развязки от сети и по этому критерию опторазвязка не нужна, но использование драйвера симисторов позволяет управлять ими малым током и снизить потребление схемы в режиме ожидания).

Получилась такая схема:

Для схемы развел плату:

Размеры платы 60х62.5 мм и предполагается ее размещение в распределительной коробке диаметром 100 мм (так что она в нее не только помещается сама, но и оставляет достаточно места для соединения остальных проводов).

Замеры на собранной схеме показали, что по 5В она потребляет максимум 30 мА, так что конденсатор C5 можно заменить на 470-680мкФ, что немного уменьшит потребление схемы от сети. Поскольку схема постоянно включена в сеть, то резистор R6, ограничивающий ток заряда конденсатора C5 можно заменить перемычкой. Резистор R5 нужен только для разряда конденсатора C5 и по той же причине его можно не ставить. Цепочки R7-C7 и C8-R10 тоже опциональные. Если ток потребления ваших вентиляторов меньше 100 мА (до 20 Ватт), то можно даже не ставить внешний симистор вообще, т.к. MOC3021 может сам коммутировать до 100 мА. Но если собирать схему «для себя», то просто так отказывать от установки дополнительных компонентов не стоит, т.к. все они работают на надежность схемы.

С приведенными на схеме номиналами RV1-C1 и RV2-C3 время отключения вентиляции регулируется от 0 до примерно 10 минут (на практике получилось до 7 минут). 

Вот что получилось в результате:

В прилагаемом архиве схема и плата в формате Proteus 7.7 и схема и маски дорожек и надписей на плату в формате .PDF для изготовления с помощью ЛУТ.

Весенней свежести вашему санузлу! Пусть он благоухает валерьянкой! Помните, что хоть у кота и 9 жизней не стоит их тратить раньше времени (схема не имеет гальванической развязки от сети и требует аккуратности при работе с ней)! Берегите лапы и хвосты! Мяу!

Файлы:
Схема и плата в форматах Proteus 7.7 и .PDF

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Устройство задержки включения другого устройства

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Автоматика >

Устройство задержки включения другого устройства

   Изучая принцип работы RC-цепей и логических элементов, решил я перейти от теоретической части к более интересной — практической. В итоге закрепил знания и получил моральное удовлетворение от своего творения) Я постараюсь описать принцип работы отдельных узлов схемы насколько у меня это получится. Если будут какие поправки со стороны более опытных котов, — пишите в форум).

И так, начнём со схемы девайса. 

 

Также вашему вниманию представляю структурную схему К561ЛА7:

 

 Хочу сразу назвать аналоги К561ЛА7 — это микросхема CD4011A; диод 1N4001  — аналог КД243, транзистор КТ816 — аналог КТ814, КТ8121, BD612, BD614, TIP32. Схема незамысловата, однако (как обещал) поясню принцип работы отдельных ее узлов. Начнём с RC-цепочки. Она является главным узлом, без нее ничего б не получилось. Ниже представлено ее схематичное изображение. 

Конденсатор накапливает электрические заряды, резистор контролирует их поток. В итоге получается схема, контролирующая заряд конденсатора. Электроны движутся от плюса источника питания через резистор, который контролирует их поток, на первую обкладку конденсатора. Далее электроны переходят на вторую обкладку конденсатора, то есть происходит его заряд. Пока происходит заряд конденсатора, на выходе Vвых напряжение постепенно возрастает с 0В до напряжения источника питания (ИП). Другими словами, повышение напряжения на выходе Vвых прямопропорционально уровню заряда конденсатора. Время, через которое на выходе Vвых напряжение будет равно напряжению ИП, высчитывается по формуле:

Допустим, у нас есть резистор на 2 мегаома и конденсатор на 15 микрофарад. Переводим мегаомы в омы (по системе Си): 2мОм=2 000 000 Ом. Микрофарады — в фарады: 15мкф=0,000015 Ф. Подставляем значения в формулу постоянной времени RC-цепочки и получаем: 

Т = 2 000 000 * 0,000015 = 30 (секунд). Получается, что в течение 30 секунд после подачи питающего напряжения, будет происходить заряд конденсатора. По истечении данного промежутка времени, он зарядится и на выходе Vвых установится напряжение, равное питающему. 

  Все бы хорошо. Можно на Vвых вешать какую-нибудь нагрузку, и схема готова! Но, нет. Не так всё просто. Допустим, питающее напряжение RC-цепи равно 5 В (вольт). На Vвых тоже будет 5 В. А каков же будет ток? Здесь нас выручает закон Ома. Возьмём сопротивление резистора 10кОм и напряжение 5 В. Сила тока вычисляется по формуле: 

Считаем: I = 5/10 000 = 0,0005 (А). То есть сила тока на Vвых равна 0,0005 Ампер или 0,5 мА (миллиампер). Боюсь, таким током мало что запитаешь. И здесь на помощь приходят микросхемы стандартной логики. Их уникальность состоит в том, что на их вход можно подавать логический ноль или логическую единицу с мизерными токами (порядка трех микроампер), а на их выходе управляющий ток достаточен для подключения транзисторного ключа, к примеру. Именно так я и сделал. В своей схеме я использовал отечествуенную микросхему К561ЛА7. Она и стоит недорого, и достать нетрудно, и есть зарубежный аналог CD4011A. Функциональное её назначение — 4 независимых элемента И-НЕ. Ниже представлено схематичное изображение элемента и таблица истинности: 

Вход А Вход В Выход
Низкий уровень Низкий уровень Высокий уровень
Низкий уровень Высокий уровень Высокий уровень
Высокий уровень Низкий уровень Высокий уровень
Высокий уровень Высокий уровень Низкий уровень

   Исходя из таблицы истинности, мы понимаем следующее: если на входе А и на входе В присутствует напряжение низкого уровня, то на выходе присутствует напряжение высокого уровня и наоборот. Ну а теперь смотрим на целиковую схему в начале статьи и соображаем: на оба входа логического элемента И-НЕ по истечении времени заряда конденсатора, подаётся напряжение, равное питающему (то есть Высокий уровень). На выходе элемента — Низкий уровень. Если поставим транзистор p-n-p проводимости, то получим транзисторный ключ. А это — верный шаг, который помогает всерьёз управлять какой-нибудь нагрузкой. Однако управление другим устройством при помощи транзистора означает, что: 1). диапазон питающего напряжения нагрузки равен питающему напряжению схемы задержки включения, 2). надо учитывать максимальную рассеиваемую мощность транзистора. И дабы избежать этих двух нюансов, я поставил реле. Оно коммутирует включение/выключение другого устройства. И тут есть свои плюсы: 1). гальваническая развязка, 2). возможность подключения устройств с большим напряжением и большим током. 

   Как я говорил чуть выше, микросхема К561ЛА7 — это 4 независимых друг от друга элемента И-НЕ. Согласитесь, как-то жалко из четырёх задействовать только один логический элемент. Недолго думая, я решил задействовать второй. На оба его входа также подаётся либо лог.1, либо лог.0 с RC-цепочки, на его выходе — светодиод HL1 (красный). В данном сучае он является сигнализатором заряда конденсатора (или сигнализирует о том, что управляемое устройство пока еще не включено). Что касается светодиода HL2 (зелёного), то он сигнализирует о питании катушки реле (или сигнализирует о том, что управляемое устройство включено). 

   Теперь вернёмся к вопросу о времени задержки включения. Значения сопротивления 10кОм или 10000 Ом, конденсатора — 2000мкФ или 0,002 Фарада. Перемножая оба числа, получаем время заряда Т = 20 секунд. В иделае реле должно сработать лишь через 20 секунд, но надо учитывать: происходит постепенное повышение напряжения на Vвых до напряжения ИП, а не скачообразное с 0В до напряжения ИП. Также надо учесть, что в микросхемах КМОП-технологии лог.0 — это практически нулевой потенциал, лог.1 — это напряжение, приближенное (или равное) питающему. Это означает, что на выходе элемента И-НЕ установитя сигнал низкого уровня, когда напряжение на Vвых ещё будет повышаться. И, как показала практика, при сопротивлении 10кОм и конденсаторе в 2000мкФ через 7 секунд на выходе И-НЕ устанавливаетя низкий уровень. Фууух, понимать-то понимаю, а доступно описать иногда проблематично. Надеюсь, вы меня поняли. 

   Таким образом, при вычислении Т (постоянной времени) мы имеем приблизительное представление смены на выходе логического элемента лог.1 на лог.0. А точное время узнаем эеспериментальным путём. Я собирал всё это дело на макетке и замерял секундомером этот самый промежуток времени. Он (как я уже говорил выше) равен 7 секундам. 

   Хочу отметить, что использованием лишь И-НЕ данная схема не ограничивается. Вполне реально использовать и инверторы сигнала («НЕ»), и элементы «ИЛИ». Я собирал из того, что было под рукой, а под рукой у меня оказалась именно К561ЛА7. НО: при использовании других логиеских элементов может потребоваться установка транзистора другой проводимости (n-p-n) и соответственно изменение его включения в схему, изменение включения реле, светодиода HL2 и диода VD1. Эти изменения надо делать, исходя из таблицы истинности того логиеского элемента, который вы будете использовать в схеме! 

   Что ещё хотелось отметить… Диапазон питающего напряжения устройства: 3 — 15 Вольт. Входной ток низкого и высокого уровней минимум 0,3мкА (по даташиту). И самое главное — практическое применение устройства. Например, вы уходите из дома и включаете сигнализацию. Но вам надо закрыть за собой дверь. Для этого нужно время. Другими словами, вам надо организовать задержку включения сигнализации. На помощь приходит данное устройство. В общем каждый может придумать своё применение сему девайсу. Поэтому оставлю это дело за вами 🙂

   Ниже вы можете найти печатную плату устройства и схему. Также представляю фото и видео работы Если что, вот ссылка на видео: https://www.youtube.com/watch?v=kgyGkrnQdag. Если будут вопросы, как всегда — в форум. Всего вам хорошего! 

 

Файлы:

Схема устройства

Архив 7Zip
Фотография

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

устройство, виды, схема для выполнения своими руками

Наиболее простым и несложным прибором, позволяющим автоматизировать различные действия, является реле времени с задержкой выключения на 220 В. Изменение рекламы на вывесках, контроль поливочных систем, включение приборов в определённое время, подача электричества, воды — всё это и многое другое возможно осуществить, используя такое несложное устройство. Современные реле несложны в настройках режимов работы и позволяют их выполнить даже людям, не разбирающимся в технике.

Назначение, виды и принцип работы

Реле времени — это прибор, предназначенный для автоматизации действий в зависимости от установленного интервала времени. Другими словами, устройство позволяет отсрочить запуск процесса на какой-то промежуток времени. Конструктивно прибор состоит из следующих частей:

  • управляющая;
  • выдерживающая;
  • исполнительная.

Управляющая часть обеспечит запуск при появлении разрешающего сигнала, поступающего на элементы схемы. Выдерживающая часть переводит прибор в режим паузы, а исполнительная уже непосредственно коммутирует подключённую к выходу нагрузку.

Простое реле времени с задержкой включения 220 В предназначено для управления отсрочкой по времени, например, отключение света через пять минут после его включения. Наиболее распространёнными типами реле являются: электромеханическое, электромагнитное, программируемое.

В простых случаях применяют первые два вида реле, использующие одну настройку. Программируемый тип обладает расширенными возможностями. Основная его способность заключается в возможности создания цикличности действия и гибкости настройки. Благодаря чему такое реле является универсальным для любой сферы применения и настраивается с высокой точностью. Оно может управляться дистанционно, комплектоваться удобной системой индикации, а также использоваться в схемах вместо импульсного реле.

По способу расположения разделяются на отдельностоящие, встраиваемые и модульные. Отдельностоящие — это независимые устройства, выполняемые в отдельном корпусе с выносным устройством питания. Например, реле времени для фотопечати. Встраиваемые устройства представляю собой плату и механизм без корпуса. Они составляют единое целое с другими сложными приборами, например, таймер-программатор в микроволновой печи или накладной выключатель с выдержкой времени. Модульные приборы выпускаются с креплениями, выполненными под din-рейку, и предназначены они для расположения в щитовых шкафах.

Электромагнитный тип устройства

Используется в линии постоянного тока. Преимущество электромагнитных реле заключается в низкой цене, а недостаток — в ограниченном ресурсе работы. Основными частями, из которых состоит устройство, являются:

  • катушка;
  • магнитопровод;
  • якорь;
  • траверс;
  • пружина.

Между якорем и сердечником располагается стойкая к намагничиванию прокладка. Основное её назначение защита якоря от контакта с сердечником. Движение якоря в катушке создаётся магнитным полем в результате прохождения электрического тока по её виткам. Если прокладки не будет, то пружина не преодолеет действия остаточной намагниченности и подвижные контакты на траверсе не разомкнутся. Толщина прокладки влияет на время задержки срабатывания.

Регулировка задержки времени происходит выставлением величины натяжения пружины. Для этого в конструкции предусмотрен регулировочный винт. Выдержка времени осуществляется закорачиванием или отключением катушки реле.

При закорачивании катушки магнитное поле исчезает или достигает малой величины. После отключения подачи питания из-за замыкания катушки в контуре образуется самоиндукция, поддерживающая некоторое время значение тока. Магнитное поле, а значит и сила, удерживающая якорь, начинает постепенно уменьшаться.

Для того чтобы величина магнитного поля при отключении катушки медленно уменьшалась, применяются так называемые демпферы, образующие вторичный контур. Материалом для их изготовления служит медь или алюминий. При исчезновении магнитного поля в демпфере индуктируется ток, чем меньше его масса, тем и время выдержки меньше. Используя разные съёмные демпферы, изменяют и время задержки.

Реле с пневматической и анкерной задержкой

Главной частью этого типа является электромагнит. Он применяется как постоянного, так и переменного тока. В качестве устройства задержки используется пневмонический демпфер или часовой. Достоинство такого метода работы устройства его независимость от формы запитывающего сигнала и температуры окружающей среды. Основной элемент анкерной конструкции пружина, степенью сжатия которой управляет электромагнит. Пневматические реле разрешают регулировать время в пределах от 0,4 до двух минут с точностью десять процентов. Для анкерных устройств время паузы составляет от 7 до 20 секунд с той же точностью.

Кроме электромагнита, пневматическое реле содержит:

  • пневматический замедлитель;
  • колодку;
  • резиновую диафрагму;
  • иглу регулировки.

Электромагнит, срабатывая, опускает колодку под давлением пружины. Скорость опускания зависит от диаметра отверстия, через него воздух поступает в верхнюю часть. Изменяя скорость подачи воздуха и регулируя размер отверстия, изменяют и время задержки.

Приборы моторного типа

Устройства позволяют коммутировать мощную нагрузку. Точность работы составляет пять процентов, при этом они могут совершить более 1 тыс. циклов срабатывания. Время задержки достигает 30 минут. В конструкции применяется электродвигатель с регулируемыми оборотами. При подаче питания на двигатель происходит его запуск, через муфту вращение передаётся на диски с кулачками. Последние и воздействуют на выходные клеммы.

В зависимости от расположения кулачков происходит замыкание или размыкание контактов. Время задержки определяется начальным положением дисков. Как только питание пропадает, диски под действием возвратной пружины возвращаются в исходное состояние. Время возврата не превышает секунду.

Электронная задержка времени

Цифровые приборы наиболее функциональные и распространённые типы реле. Их достоинство в обработке сигналов цифровым способом, что позволяет получить высокую степень точности. Выпускаются такие реле времени с задержкой выключения на 12 В, 24 В, 220 В и других величин. Работа устройства не зависит от изменения величины и частоты входного сигнала. Этот типа прибора наиболее безопасен в эксплуатации, так как имеет гальваническую развязку с цепью питания.

Принцип работы основан на использовании переходных процессов в резистивно-ёмкостных и индуктивных цепях. Для формирования задержки применяются специализированные микросхемы, позволяющие программировать таймеры. Программирование таймера сводится к установке времени. Оно может быть аналоговым либо цифровым.

Управляя величиной напряжения на конденсаторе, формируется интервал времени. Он равен его значению от момента подачи сигнала на цепочку, до достижения требуемого уровня напряжения на конденсаторе. Разряд конденсатора происходит по экспоненциальной функции. Для увеличения времени задержки используется автоколебательная схема, а степень точности достигается добавлением в схему кварца. Устройство с небольшими задержками времени выполняется на основе одного цикла заряд-разряд, а с более длинными из нескольких.

Для получения напряжения требуемого для различных частей схемы, на её входе располагается преобразователь. Кроме этого, он формирует уровень опорного напряжения. Таким образом, в цифровых реле задержка времени задаётся зарядно-разрядной цепочкой и компаратором. Подсчёт числа импульсов генератора и изменение величины времени, осуществляется с помощью счётчика. Получая импульсы от генератора, счётчик проводит их подсчёт. Дешифратор анализирует состояние счётчика и формирует сигнал, пересылаемый в исполнительный блок.

Основные характеристики устройства

В специализированных торговых точках встречаются устройства задержки с различными характеристиками, выпускающиеся разными производителями. Качество продукции от именитых производителей подтверждается сертификатами и гарантируемым ими сроком работы. Из популярных компаний выделяются: Hager, Аско, Eaton, ABB, Schneider, Новатек. Независимо от типа и модели, реле времени характеризуются следующими параметрами:

  • Напряжение питания. Значение уровня сигнала необходимого для работы прибора, единица измерения вольт.
  • Максимальный ток. Величина тока, которую может пропустить через себя устройство без повреждения узлов своей схемы, измеряется в амперах.
  • Диапазон времени. Время срабатывания.
  • Расчётное напряжение. Значение величины коммутируемого сигнала и его форма.
  • Рабочая температура. Среднее значение составляет от -20 до 50 °C.
  • Функциональность. Выпускаются одноканальные устройства и многоканальные с независимым управлением.
  • Наибольшее сечение кабеля возможное для коммутации.
  • Степень защиты. Должно соответствовать значению не ниже IP 24.
  • Способ регулировки. Цифровой или аналоговый.
  • Дополнительные возможности. Устройства с реле времени могут включать в себя различные датчики. Например, при использовании датчика движения прибор среагирует на попадание объекта в его поле действия. При этом каждое движение поддерживает это освещение. Как только движение прекращает регистрироваться, свет через некоторое время выключится.
  • Способ монтажа. Могут располагаться в щитке, устанавливаться в розетку или монтироваться вместо обычного выключателя.

Для цифровых устройств выделяют ещё и период программирования. Например, электронное реле времени на 220 В программируется на неделю или сутки, что позволяет установить оптимальные настройки работы.

Подключение прибора обычно не вызывает проблем. Устройство включается в разрыв линии подходящей к нагрузке. С каждым реле временем должна идти инструкция от производителя с подробной схемой подключения и её описанием. При этом она может быть изображена и на самом корпусе прибора.

Самостоятельное изготовление

При желании можно сделать таймер включения и выключения электроприборов своими руками. Перед тем как приступить к исполнению, нужно определиться с задачами, найти схему устройства и требуемые радиодетали. Схемы существуют разной степени сложности.

Схема реле на транзисторе

Простая схема реле задержки выключения 12 В собирается на одном транзисторе, и не содержит дефицитных деталей. Эта очень простая к повторению схема. После сборки не требует настройки. Такое устройство будет работать не хуже приобретённого в магазине.

В качестве VT1 используется любой транзистор n-p-n проводимости. При подаче питания конденсатор заряжаться. При достижении на нём пороговой величины напряжения, транзистор открывается и срабатывает реле K1. Изменяя значение С1 и R2, регулируется время включения. Задержка включения в таком исполнении достигает 10 секунд. Для того чтобы при снятии питания реле оставалось замкнутым некоторое время, параллельно питанию схемы устанавливается конденсатор большой ёмкости.

Управление задержкой на микросхеме

Простая схема управления светом, вентилятором, или другой нагрузкой может быть собрана на NE555. Специализированная микросхема NE555 есть не что иное, как таймер. Выходной ток устройства 200 мА, ток потребления 203 мА. Погрешность таймера не превышает один процент и не зависит от изменения сигнала в сети 220 вольт.

Схема работает от источника постоянного напряжения. Уровень сигнала питания схемы выбирается в диапазоне от 9 до 14 Вольт. Цепочка, состоящая из резисторов R2, R4 и конденсатора C1 задаёт время задержки. Рассчитать это время можно воспользовавшись формулой t = 1.1*R2*R4*C1. После нажатия кнопки SB1 происходит замыкание контактов K1.1. Через время t они разомкнутся. Для того чтобы таймер начинал отсчёт времени не от момента нажатия на кнопку, а в момент отпускания, понадобится использовать кнопку с нормально замкнутыми контактами.

Время подстройки легко регулировать с помощью переменного резистора R2. Такую схему удобно собрать на плате, выполненной из текстолита или гетинакса. После правильной сборки и при исправных радиодеталях схема работает сразу.

Схема простой схемы с временной задержкой

с использованием таймера 555

В этом проекте мы собираемся разработать простую схему с временной задержкой с использованием таймера 555 IC . Эта схема состоит из 2 переключателей, один для запуска времени задержки, а другой для сброса. Он также имеет потенциометр для регулировки временной задержки , где вы можете увеличивать или уменьшать временную задержку, просто вращая потенциометр.

Здесь мы использовали батарею 9 В и дополнительное реле 5 В для переключения нагрузки переменного тока.Стабилизатор напряжения 5В используется для подачи постоянного напряжения 5В в схему. Также проверьте нашу схему 1-минутного таймера, используя 555.

Требуемые компоненты:

  1. 555 таймер IC
  2. Резистор- 1к (3)
  3. Резистор- 10к
  4. Переменный резистор — 1000 кОм
  5. Конденсатор — 200 мкФ, 0,01 мкФ
  6. LED- красный и зеленый
  7. Кнопки — 2

555 Таймер IC:

Прежде чем углубляться в детали схемы Time Delay Circuit , сначала нам нужно узнать о микросхеме таймера 555.

Контакт 1. Земля: Этот контакт должен быть подключен к земле.

Контакт 2. TRIGGER: Триггерный контакт перемещается с отрицательного входа компаратора два. Выход второго компаратора подключен к выводу SET триггера. При высоком уровне двух выходов компаратора мы получаем высокое напряжение на выходе таймера. Если этот вывод подключен к земле (или меньше Vcc / 3), выход всегда будет высоким.

Контакт 3. ВЫХОД: Этот контакт также не имеет специальной функции.Это выходной контакт, к которому подключена нагрузка.

Контакт 4. Сброс: В микросхеме таймера есть триггер. Вывод сброса напрямую подключен к MR (Master Reset) триггера. Этот вывод подключен к VCC, чтобы триггер не мог выполнить полный сброс.

Вывод 5. Контрольный вывод: Контрольный вывод подключается к отрицательному входному выводу первого компаратора. Обычно этот вывод опускается с помощью конденсатора (0,01 мкФ), чтобы избежать нежелательных шумовых помех при работе.

Вывод 6. ПОРОГ: Пороговое напряжение на выводе определяет, когда сбрасывать триггер в таймере. Пороговый вывод выводится с положительного входа компаратора 1. Если контрольный штифт открыт. Затем напряжение, равное или превышающее VCC * (2/3) (т.е. 6 В для источника питания 9 В), сбросит триггер. Таким образом, выход становится низким.

Вывод 7. РАЗРЯД: Этот вывод выводится из открытого коллектора транзистора. Так как транзистор (на котором был взят разрядный вывод, Q1) получил свою базу, подключенную к Qbar.Когда на выходе падает низкий уровень или триггер сбрасывается, разрядный штифт замыкается на массу.

Контакт 8. Питание или VCC: Он подключен к положительному напряжению (от + 3,6 до +15 В).

Если вы хотите подробно изучить микросхему 555, ознакомьтесь с нашей подробной статьей о микросхеме таймера 555.

Моностабильный режим таймера 555 IC:

ИС таймера

555 сконфигурирована в моностабильном режиме для этой цепи временной задержки . Итак, здесь мы объясняем моностабильный режим микросхемы таймера 555.

Ниже представлена ​​внутренняя структура микросхемы таймера 555 :

Операция проста, изначально 555 находится в стабильном состоянии, т. Е. На ВЫХОДЕ на контакте 3 низкий уровень. Мы знаем, что неинвертирующий конец нижнего компаратора находится на уровне 1/3 В постоянного тока, поэтому, когда мы подаем отрицательное (<1/3 В постоянного тока) напряжение на контакт 2 триггера, подключая его к земле (через кнопочный переключатель PUSH), происходят две вещи:

  1. Во-первых, нижний компаратор становится HIGH, триггер получает Set, и мы получаем HIGH OUTPUT на PIN 3.
  2. И, во-вторых, транзистор Q1 отключается, а конденсатор синхронизации C1 отключается от земли и начинает заряжаться через резистор R1.

Это состояние называется квазиустойчивым и сохраняется в течение некоторого времени (T). Теперь, когда конденсатор начинает заряжаться и достигает напряжения, немного превышающего 2/3 В постоянного тока, напряжение на пороговом контакте 6 становится больше, чем напряжение на инвертирующем конце (2/3 В постоянного тока) верхнего компаратора, снова происходят две вещи:

  1. Во-первых, верхний компаратор становится ВЫСОКИМ, триггер получает сброс, а ВЫХОД микросхемы на контакте 3 становится НИЗКИМ.
  2. А во-вторых, транзистор Q2 становится включенным, и конденсатор начинает разряжаться на землю через вывод 7 разряда.

Итак, 555 IC автоматически возвращается в стабильное состояние (LOW) по прошествии времени, определенного сетью RC. Эту продолжительность квазистабильного состояния можно рассчитать с помощью этого моностабильного калькулятора 555 или по формулам, приведенным ниже:

T = 1,1 * R1 * C1 Секунды, где R1 в Омах, а C1 в фарадах. 

Итак, теперь мы видим, что МОНОСТАБИЛЬНЫЙ режим имеет только одно стабильное состояние и требует отрицательного импульса на контакте 2 для перехода в квазиустойчивое состояние.Квази-стабильное состояние сохраняется только 1,1 * R1 * C1 секунд, а затем автоматически возвращается в стабильное состояние. При разработке этой схемы помните одну вещь: импульс запуска на контакте 2 должен быть достаточно короче импульса OUPUT, чтобы конденсатор получил достаточно времени для зарядки и разрядки.

Схема

:

Ниже приведена принципиальная схема для простой цепи задержки с использованием микросхемы 555 :

Работа цепи задержки времени:

Вся схема питается от 5В с помощью регулятора напряжения 7805.Первоначально, когда ни одна кнопка не нажата, выход 555 IC остается в НИЗКОМ состоянии, и схема остается в этом состоянии, пока вы не нажмете кнопку START, а конденсатор C1 не останется в разряженном состоянии.

Как мы объяснили выше, временная задержка для квазистабильного состояния (нестабильного) зависит от номинала синхронизирующего конденсатора и резистора. Когда вы меняете их значение, время задержки для квазистабильного состояния также будет изменено. Здесь синий светодиод светится в квазистабильном состоянии в течение определенного времени, а красный светодиод светится в стабильном состоянии.Итак, здесь мы заменили этот временный резистор на переменный резистор, чтобы мы могли регулировать задержку времени, просто вращая ручку потенциометра на самой плате. Здесь мы также подключили дополнительное реле для включения устройства переменного тока по истечении времени задержки. Изучите здесь интерфейс реле для запуска нагрузок переменного тока.

Когда вы нажимаете кнопку Start, таймер обратного отсчета запускается и включается синий светодиод, и по прошествии определенного времени (определяемого формулой T = 1.1 * R1 * C1) таймер 555 переходит в стабильное состояние, где красный светодиод включается, а синий Светодиод погаснет.Вы можете увеличивать и уменьшать временную задержку с помощью потенциометра, как показано в видео ниже .

Цепь задержки отключения питания

Цепь задержки отключения питания

Цепь задержки отключения питания

Как построить долгую задержку

На схеме показан упрощенный вариант части схемы с задержкой. 12 В поступает от источника питания от сети, где он питает компьютер через D2 и заряжает конденсатор C1 через резистор R5.Когда питание 12 В отключено, C1 разряжается через R4.

Задержка

Задержка зависит от времени, необходимого для разряда C1. Чтобы добиться максимально возможной задержки, я хотел убедиться, что точка переключения является как можно более низкой, потому что именно напряжение на C1 определяет конец задержки.

Схема, которую я придумал, обеспечивает пороговое напряжение всего 0,8 В на транзисторах T1 и T3. Это достигается за счет использования транзистора T3 вместо резистора, который часто встречается в схемах переключения.

Когда он полностью заряжен, C1 имеет напряжение 11,4 В. При отключении источника питания 12 В напряжение на C1 начинает спадать через R4. Когда напряжение упадет на 10,6 В, оно достигнет 0,8 В, и схема переключится, чтобы обозначить окончание задержки. Таким образом, время задержки — это время, за которое C1 разряжается на 93%.

Постоянная времени RC-цепи находится путем умножения двух значений. Это дает время в секундах, необходимое для разряда до 0,37 от полностью заряженного напряжения.Постоянная времени в этом случае равна:

t = 470000 * 0,0001 = 47 секунд.

Итак, если напряжение начинается с 10,4 В, то после одной постоянной времени напряжение составляет: 3,8 В. После двух постоянных времени напряжение будет 1,4 В, а после трех постоянных времени будет 0,52 В.

Схема должна некоторое время переключаться между 2 и 3 постоянными времени или 94 с (1:34) и 141 с (2:21). Моему Raspberry Pi требуется около 12 секунд для выключения, поэтому этой задержки будет более чем достаточно. Я могу уменьшить емкость конденсатора, чтобы ускорить отключение питания, если оно окажется слишком долгим.

Схема переключения

Когда напряжение на C1 проходит через пороговую точку переключения, оно меняется очень медленно. Если этот сигнал должен использоваться для переключения реле, его необходимо преобразовать в чистый переход между выключением и включением. Это достигается с помощью схемы типа триггера Шмидта, состоящей из T1, T3 и T4.

При наличии источника питания 12 В T1 и T3 остаются включенными. Когда питание отключается и напряжение C1 падает примерно до 0,8 В, T1 начинает отключаться, и напряжение на его коллекторе начинает расти.В конце концов, T4 начинает отключаться, что лишает T3 базового тока, что отправляет коллектор T1 еще выше. В результате этого процесса выход схемы быстро переключается между включением и выключением.

Диод D5 и резистор R9 служат для обеспечения включения T3 при подаче основного питания 12 В. D5 обеспечивает отключение соединения при отключении питания 12 В.

Светодиод D1 предназначен для обеспечения падения напряжения около 3 В, что гарантирует, что T4 отключится примерно при 3.На 6 В ниже напряжения питания 9 В. Помните, что это произойдет только тогда, когда пропадет питание 12 В.

D1 также имеет удобный индикатор включения, так как он загорается всякий раз, когда к компьютеру подается питание.

Таймер задержки для двигателя или насоса / 120–240 В

Сокращение времени работы двигателя или воздуха кондиционер.
Проблема: кондиционер слишком много работает в пиковые цены на электроэнергию. Программируемый термостат для кондиционера может контролировать пиковое использование за счет повышения температуры и сокращения часов работы в пиковые раз, но это нельзя запрограммировать на ограничение фактического количества минут работы на час.

Эта диаграмма решает проблему без нарушения целостности двигателя переменного тока. или же оборудование.

Таймер DIN-рейки запрограммирован таким образом, что таймер включен в часы пик. Любые программируемый таймер выполнит свою работу, но таймеры на DIN-рейку доступны в и то и другое Модели на 120 и 240 вольт. И еще 12-24 вольт.

Когда таймер DIN-рейки включен, он включает реле и включает ПО двойному таймеру.
Когда таймер DIN-рейки выключен, реле выключено, а двойной таймер выключен. ВЫКЛ.

Один из проводов на 24 В от термостата подключен к ком. клемма на одной стороне реле.Когда таймер DIN-рейки выключен, реле выключено, и 24 вольт Цепь термостата подводится прямо к контактору для нормального работа кондиционера.

Когда таймер DIN-рейки включен, реле включено, и оно переключает 24 вольт провод термостата от контактор и к двойному таймеру.
Двойной таймер рассчитан на напряжение 120 или 240 вольт. Двойной таймер предназначен для включения-выключения-включения-выключения-выключения в бесконечном повторить цикл. Время включения и время выключения устанавливаются независимо и могут быть любое значение между.01 секунда и 99,99 часов.
Например, время включения двойного таймера можно установить на 40 минут. И ВЫКЛ время установлено для 20 минут. Это ограничивает работу кондиционера до 40 минут.
В течение 40 минут двойной таймер направляет 24 вольта в воздух. контактор кондиционера для нормальной работы.

Через 40 минут двойной таймер выключается, а затем кондиционер. не может включиться в течение 20 минут, пока двойной таймер снова не включится очередной раз. По истечении 20 минут двойной таймер снова позволяет замыкает цепь на контактор в течение 40 минут.
The цикл 40 ВКЛ и 20 ВЫКЛ продолжается, пока включен таймер DIN-рейки. Настройте таймер DIN-рейки на включение во время пиковых цен на электроэнергию.

Иллюстрация справа показана та же диаграмма, за исключением отключения питания от 240 вольт переменного тока. цепь. Используйте линейный предохранитель на 10-15 А для защиты цепи таймера и реле. от 50-60 ампер контур кондиционера. Используйте клеммы для подключения меньших проводов к контактор. Предотвратите неплотное соединение и риск возгорания: не кладите два провода разного калибра под винтовой пластиной на контакторе.Никогда не кладите многожильный провод под винтовой пластиной.

Купить:
120-240 вольт THC15 таймер на DIN-рейку

120 вольт LY2 реле
240 реле напряжения

120-240 вольт Twin таймер

HVAC контакторы
Inline держатели предохранителей
Din держатель предохранителя на рейке

Ресурсы:
Как подключить двойной таймер
Таймеры на DIN-рейку и руководства
Реле и контакторы

Как значительно улучшить простую схему задержки PT2399

Есть много отличных проектов PT2399….. Я испробовал несколько различных вариантов и построил то, что считаю оптимальным по производительности, с использованием компандера, сложных фильтров и т. Д. Я был разочарован, как и многие другие конструкторы, — что PT2399 настолько прост в использовании, но что он просто идет в дерьмо с более длительным временем задержки! Поэтому я решил поработать и поэкспериментировать с различными подходами, чтобы создать простой, но хорошо работающий дизайн. Я действительно доволен тем, что придумал.

Конструкция использует дискретный входной буфер на полевых транзисторах и один из встроенных операционных усилителей в качестве смесителя мокрого / сухого типа.Необработанный сигнал всегда проходит, и эффект нейтрализуется простым размыканием соединения входа сигнала с микросхемой задержки. Это позволяет «хвостам» или эхо-сигналу естественным образом затухать даже при обходе задержки. Есть две особенности, которые делают эту схему действительно хорошей. Во-первых, колпачок между выводами 9,10 сделан намного больше, чем обычно в других конструкциях и эталонном дизайне технических данных, и, во-вторых, я использую 8-полюсную ИС фильтра колпачка переключателя для фильтра наложения спектров после задержки. Крышка большего размера обеспечивает значительное увеличение выходной задержки, но шум остается на том же уровне.Затем я ослабляю выходной сигнал в смесителе мокрого и сухого типа до нормального уровня, это также увеличивает шум вниз. Фильтр переключателя Cap действительно прост, требуется только один конденсатор для установки угловой частоты от 1 Гц до 5 кГц. Его очень легко реализовать и он имеет отличную производительность. Полная схема конкурирует с простейшими конструкциями, но приближается к характеристикам более продвинутых схем, таких как задержка PT80.

Ниже представлена ​​схема, изображение макетного прототипа и несколько примеров звука прототипа, который используется ниже.

Обновленная версия педали

Схема: https://circuitsaladdotcom.files.wordpress.com/2012/12/analog-delayschematic1.gif

Изображение прототипа: https://circuitsaladdotcom.files.wordpress.com/2012/09/delay_proto.jpg

образец звука: https://circuitsaladdotcom.files.wordpress.com/2012/09/delay-demo.mp3

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Время задержки

Задержка: Часть 1

О писателе : Харви Морхаус — подрядчик / консультант с многолетним опытом. с помощью программ анализа схем.Его основная деятельность — надежность, Безопасность, проверяемость и анализ цепей. С ним можно связаться по адресу [email protected] Простые вопросы, на которые я знаю ответ, бесплатны. Сложные вопросы, особенно там, где я не знаю ответов, стоят дорого !!!

Сводка : Фиксированная временная задержка часто бывает полезно. Одно из таких приложений, генератор мертвого времени, полезно где два переключающих транзистора не могут быть включены одновременно.Это может быть то место, где в приложении типа полуволнового моста включение на одном устройстве задерживается после выключения другого устройства. Другое применение — в моделях SMPS для задержки включения переключающего транзистора. во время интервалов, когда может присутствовать шум переключения.

The проблема в том, что часто другие переменные могут изменяться в процессе анализа и использования устройств pwl, логических уравнений или некоторых реализация схемы может быть громоздкой.В этом случае задержка линия используется. Это было предложено Крисом Бассо и описано в его книга (Ссылка 1).

Время Задержка:

А Базовая схема задержки времени с использованием линии задержки показана на Рисунке 1:


Рисунок 1
Цепь задержки времени UTD

Рисунок 1 показана базовая схема с уровнями по умолчанию для модели T1.Испытательный генератор V1 с полным сопротивлением (сопротивлением) источника R2 равным 1K показан управляющим схемой UTD, состоящей из подключенных T1 и R1. как показано. В этом случае значение Zo для T1 устанавливается равным 1K. Рисунок 2 ниже показан график схемы.


Рисунок 2
Схема испытательной схемы УТД №1

Рисунок 2 показывает приложенное напряжение (до сопротивления источника) красным цветом, вход в схему UTD — зеленый, а выход UTD с задержкой фиолетовым.

The Вход задержки времени интересен. Вспоминая наши курсы линий электропередач, в момент подачи сигнала линия передачи представляет импеданс источника (в данном случае 1K + 0,001 Ом) первоначально. Таким образом, входной сигнал уменьшается вдвое. Форма волны тока и напряжение проходит по линии передачи. После линии задержки время задержки, в данном случае 2 мксек, доходит до конца.

Однако импеданс этой падающей волны тока по существу бесконечно, и ток отражается обратно как отрицательное значение. В в то же время это приводит к тому, что выходное напряжение существенно возрастает. полный уровень напряжения источника. Еще через 2 мсек отраженный ток достигает источника, где он отменяет исходный ток, и представляет собой по существу разомкнутую цепь источника.Это вызывает напряжение на источнике линии передачи для перехода к входному напряжению. Тот же процесс происходит в обратном порядке во время интервала когда источник возвращается к нулю.

Мертвый Время:

Рисунок 1 ниже показаны две схемы задержки, которые будут использоваться в полумосте. или синхронный тип выпрямления мертвой цепи.


Рисунок 3
Схема NEWDT

Ищу внимательно на рисунке 3, два типа схемы UDT используются для создания схема — UTD, подразумевающая единичную временную задержку. Это устройство состоит из линия передачи и входной резистор.

каждый Устройство UTD встроено в схему детектора перевернутого переднего фронта.Логический элемент И сравнивает входной сигнал с задержанным входным сигналом. (через устройство UTD). Когда ОБЕИХ сигналов верны, что произойдет по истечении времени задержки, запрограммированного в линии передачи (при условии конечно, вход сохраняется дольше, чем время задержки, установленное в линии передачи), вывод будет верным до тех пор, пока сигнал без задержки верен.

Есть была интересная проблема со схемой.Вспоминая рисунок 1, при наличии импеданса источника необходимо установить передачу характеристическое сопротивление к этому значению. На рисунке 2 это вызывает напряжение на входе линии передачи, чтобы оставаться на половине входной уровень для двух временных задержек. Теперь возможно, что вход сигнал может быть практически любым уровнем на его концах. И логика инверторное устройство может иметь другое полное сопротивление источника.Простейший способ справиться с этим заключался в использовании устройств B1 и B2 для буферизации ввода, с выходным устройством B2, имеющим логический обратный выход Устройство B1. Оба устройства имеют нулевой импеданс источника, и, следовательно, ступенчатого уровня на входе линии задержки не возникает.


Рисунок 4
Схема схемы NEWDT

The первая схема задержки имеет сигнал оранжевой кривой как один вход.Этот производит зеленый выход из линии задержки. И эти два сигнала производит черный
Выход Q.

В аналогичным образом вторая схема имеет на входе сигнал красная кривая, а вторая линия задержки дает выходной сигнал, представленный по синему следу. И ‘эти два сигнала дают самый нижний синяя кривая как выход Qbar.

Это ясно видеть это, если, конечно, положительные уровни меняются на устройствах вывода, что два сигнала не перекрываются и там в интервале ‘TD’ секунд между выключениями одного устройства и включение другого.

Оба из этих устройств полезны и должны быть добавлены в стандартную библиотеку как параметризованные подсхемы.Два устройства, лишенные тестовой схемы, показаны на рисунках 5 и 6:


Рисунок 5
Схема UTD и предлагаемый символ

Опять же, это должна быть параметризованная модель подсхемы с переданными Zo и TD к устройству.

The Модель NEWDT показана на рисунке 6 ниже:


Рисунок 6
Схема NEWDT и предлагаемый символ

The модели на рисунке 6 передаются указанные параметры.Некоторое объяснение в порядке, однако. Vlow используется, чтобы определить, когда входной уровень высокий или низкий, вызывая применение соответствующего стимула линии задержки. Устройства B1 и B2 всегда производят выходы одного или ноль вольт. Поскольку эти источники имеют нулевой выходной импеданс, Zo = R1 = R2 = 0,001 Ом. TD — это, конечно, задержка в секундах.

Маршрут — выходное сопротивление логических элементов AD, Ом.Волов и Вохи являются пределами отклонения выходных сигналов логического элемента И.

The Логические элементы И немного отличаются от таковых в библиотеке, чтобы регулируемые выходные уровни и выбранное выходное сопротивление. Список соединений этой схемы:

Расчет фазового угла, время задержки, частота, расчет фазового сдвига, временной сдвиг между разностью напряжений, время прихода, осциллограф ITD, измерение двух сигналов, формула, угол, текущее напряжение, phi, фазовый сдвиг, временная разница

, расчет фазового угла, временная задержка, частота, вычисление фазового запаздывания, временной сдвиг между разностью напряжений, время прихода Осциллограф ITD для измерения двух сигналов, формула, угол, текущее, напряжение, фазовый сдвиг, фазовый сдвиг, разница во времени — sengpielaudio Sengpiel Berlin



Вопрос: Какова формула фазы синусоидальной волны?
Нет фазы синусоидальной волны.Синусоидальная волна не имеет фазы.
Фаза может развиваться только между двумя синусоидальными волнами.

Две синусоидальные волны взаимно сдвигаются по фазе, если моменты времени
его нулевые отрывки не совпадают.

Слово фаза имеет четкое определение для двух чистых бегущих синусоидальных волн переменного тока,
но не для музыкальных сигналов.
Все эквалайзеры сдвигают фазу вместе с частотой. Без всяких
с фиксированной точкой «смещение» (смещение) невозможно.
Особые приемы: Фильтр 90 ° с двумя универсальными фильтрами. Фазы всегда равны разности фаз .

Реверс полярности (pol-rev) никогда не сдвиг фазы на оси времени t .

Синусоидальные сигналы одной частоты могут иметь разность фаз.

Если есть фазовый сдвиг (разность фаз) или фазовая задержка угла фазы φ
(Греческая буква фи) в градусах должно быть указано чистых сигнала
(синусоидальные волны).Таким образом, например, фазовый сдвиг может быть между двумя стерео
канальные сигналы слева и справа, между входным и выходным сигналом, между напряжением и
ток, или между звуковым давлением p и скоростью частиц воздуха v .

Что такое на самом деле амплитуда?


Один полный цикл волны связан с «угловым» смещением на
2 π радиан.

Фаза φ — это угол участка сигнала, он указывается в угловых градусах и
содержит ссылку на опорное значение всего сигнала. Для периодических сигналов —
общий фазовый угол 360 градусов и период, равный длительности периода.
Типичный вопрос: каковы частота и фазовый угол синусоидального сигнала?
Неужели «один» сигнал действительно может иметь фазу?
Две «синфазные» волны имеют фазу (угол) φ = 0 градусов.
Если частота = 0 Гц, то переменного напряжения нет — это просто постоянное напряжение. Тогда не будет
фазовый угол присутствует.

Какое отношение время задержки имеет к фазовому углу?

Разница во времени (продолжительность) звука на метр

Влияние температуры на разницу во времени Δ t
Зависимость скорости звука только от температуры воздуха

Температура
воздуха, ° C
Скорость звука
c м / с
Время на 1 м
Δ t в мс / м
+40 354.9 2,818
+35 352,0 2,840
+30 349,1 2,864
+25 346,2 2,888
+20 343,2 2,912
+15 340,3 2,937
+10 337.3 2,963
+5 334,3 2,990
± 0 331,3 3,017
−5 328,2 3,044
−10 325,2 3,073
−15 322,0 3,103
−20 318.8 3,134
−25 315,7 3,165


Звукорежиссеры обычно руководствуются практическим правилом:
Для расстояния
r = 1 м звук требует около t = 3 мс в воздухе.
Δ t = r / c и r = 902 903 902 902 902 902 902 902 902 = 343 м / с при 20 ° C.

Для фиксированной задержки времени Δ t = 0,5 мс получаем
следующий фазовый сдвиг φ ° (град) сигнала:
Разность фаз
φ ° (град.)
Разность фаз
φ Bogen (рад)
Частота
f
Длина волны
λ = c / f
360 ° 2 π = 6.283185307 2000 Гц 0,171 м
180 ° π = 3,141592654 1000 Гц 0,343 м
90 ° π /2 = 1,5 70796327 500 Гц 0,686 м
45 ° π /4 = 0,785398163 250 Гц 1.372 м
22,5 ° π /8 = 0,392699081 125 Гц 2.744 м
11,25 ° π /16 = 0,196349540 62,5 Гц 5,488 м

Преобразование: радианы в градусы и наоборот

Фазовый угол: φ ° = 360 × f × Δ t Для стереофонии на основе времени Δ t = a × sin α / c
Частота f = φ ° / 360 × Δ t

Фазовый угол (град.) φ = задержка по времени Δ t × частота f × 360
Если взять разницу во времени Δ t = длина пути a / скорость звука c , тогда получаем
Разность фаз φ ° = длина пути a × частота f × 360 / скорость звука c

Введите два значения , третье значение будет вычислено

Дополнительная помощь: Время, частота, фаза и задержка

Автор Lord Rayleigh (Джон Уильям Стратт, 3-й лорд Рэлей, 1907 г.) была показана дуплексная теория
.Эта теория способствует пониманию процедуры «естественного
». слух »с людьми. Это очень простое осознание того, что межуральное время прибытия
различия ITD важны на частотах ниже 800 Гц как разности фаз
при направлении локализации как ушные сигналы , а на частотах выше 1600 Гц
эффективны только межуровневые различия ILD.
Между ушами максимальная задержка равна 0.63 мс. Разность фаз для
отдельные частоты могут быть рассчитаны.

Схема фазовращателя для фазовых углов от φ = 0 до 180

Векторы напряжения фазовращателя

Для R = 0 Ом составляет V OUT = V IN . Выход не должен быть нагружен низким импедансом.

Вы можете сдвигать отдельные чистые частоты (синусоидальные волны),
но это невозможно с такой схемой для музыкальных программ.

Два синусоидальных напряжения со сдвигом по фазе: φ = 45 °

Условия для передачи без искажений
От Шопса — Йорг Вуттке: «Микрофонбух» — Глава 7


В то время как потребность в постоянной частотной характеристике очевидна, для «линейной» фазы скорее требуется
объяснение.
Есть инженеры, которые ожидают, что идеальная фаза будет такой же постоянной, как и амплитудная характеристика.
Это неправда. Первоначально фаза начинается с 0 °, потому что самая низкая частота заканчивается на 0 Гц, на
ОКРУГ КОЛУМБИЯ. (Между напряжениями постоянного тока отсутствует фазовый угол).
В процессе на данной частоте фазовый угол не имеет значения, если фазовый угол равен
только в два раза больше в случае двойной частоты и в три раза больше в случае трех экземпляров и т. д.

Предоставлено David Moulton Laboratories
(о гребенчатой ​​фильтрации, фазовом сдвиге и обращении полярности)


Электронный эквивалент потока сигнала и его отложенной итерации, рекомбинированный в
единый сигнал.В случае, который мы будем рассматривать, линия задержки имеет задержку в 1 миллисекунду,
уровни исходного и задержанного сигналов, поступающих в микшер, равны, а
сигнал представляет собой синусоидальную волну 1 кГц.


Синусоидальная волна 1500 Гц. частота (период T = 0,667 мс) и ее задержка
итерация с задержкой 1 мс. Результирующий смешанный сигнал будет сигналом без номера
. амплитуда, либо полная гашение сигнала.



Фазовый сдвиг для любой частоты с задержкой в ​​1 миллисекунду. Диагональная линия
представляет возрастающий фазовый сдвиг как функцию частоты. Обратите внимание, что мы можем
Считайте 540 тем же самым, что и 180.

Time, Phase, Frequency, Delay — Учебное пособие по теории звуковых сигналов

Реверс полярности нет Фазовый сдвиг из 180 (временная задержка)

(phi) = сдвиг фазы, сдвиг фазы, разность фаз, сдвиг фазы,
фазовая задержка, фазовый угол часто неверно используются как: pol-rev = изменение полярности.

Полярность и фаза часто используются так, как будто они означают одно и то же. Они не.
«Кнопка реверса фазы» не меняет фазу. Это меняет полярность.

Изменение полярности — это отсутствие сдвига фаз.
Изменение полярности (или Pol-Rev) — это термин, который часто путают с фазой Ø (phi)
но не включает фазового сдвига или временной задержки. Изменение полярности происходит всякий раз, когда мы
«изменить знак» значений амплитуды сигнала.В аналоговой сфере это
может быть выполнено с инвертирующим усилителем, трансформатором или в симметричной линии по
простое переключение соединений между контактами 2 и 3 (разъем XLR) на одном конце
кабель. В цифровой сфере это делается простой заменой всех плюсов на
минусы и наоборот в потоке данных аудиосигнала.

Два пилообразных колебаний

вверху: исходный сигнал a / b (зубчатый зуб)

посередине: сигнал со сдвигом фазы 180
как T / 2 пилообразный сигнал со сдвигом во времени

внизу: сигнал b / a- с обратной (инвертированной) полярностью ,
отражено на оси времени

Очевидно, что обратная полярность не может быть такой же, как не совпадает по фазе.

Речь идет о широко обсуждаемой теме: «Фазовый сдвиг в зависимости от инвертирования сигнала» и «Фаза
. сдвиг в зависимости от временного сдвига сигнала ». Термин фазовый сдвиг предположительно определен только для
одночастотные синусоидальные сигналы и угол сдвига фазы явно задан только для
синусоидальные величины.

Типичная кнопка Ø (phi) предназначена только для изменения полярности
Абсолютно отсутствует фазовый сдвиг



Примечание. Время, частота и фаза тесно связаны.
Высота амплитуды не влияет на эти параметры.

Угловая частота равна ω = 2 π × f

Дано уравнение: y = 50 sin (5000 t)
Определите частоту и амплитуду.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.