Что такое таймеры, реле паузы, задержки
Сразу оговоримся: самодельные автотаймеры регулируют задержку от нескольких секунд до 10–15 мин. Есть схемы только для вкл. и для вкл./выкл. нагрузки, а также для активации в определенное время суток. Но их диапазон задержки и опции ограниченные, нет функции периодического самостоятельного срабатывания несколько раз и настройки промежутков между такими циклами, как у розеточных заводских приборов. Впрочем, возможностей самоделки (есть также в продаже готовые подобные простые модули) хватит для активации вентиляции гаража, освещения в кладовой и подобных не слишком требовательных операций.
Временное реле (таймер, реле паузы, задержки) — это автоматический расцепитель, срабатывающий в момент, выставленный на нем пользователем, включая/выключая (смыкая/размыкая контакты) электроприбора. Таймер чрезвычайно практичный в ситуациях, когда пользователю необходимо, чтобы устройство активировалось или деактивировалось, когда он находится в ином месте. Также такой узел выручит в обычных бытовых случаях, например, подстрахует, когда забывают выключить/включить оснащение.
Таким образом, временное реле исключит ситуации, когда оставили электроприбор включенным, забыли его выключить, соответственно, он перегорел или еще хуже, стал причиной пожара. Включив таймер, можно идти по своим делам, не беспокоясь, что надо будет возвратиться в определенное время для обслуживания оборудования. Система автоматизируется, агрегат сам отключится, когда установленный период на расцепителе истечет.
Где применяют
Многим знакомы пощелкивания в советских стиральных машинках, когда большими градуированным селекторами выставляли определенную задержку до вкл./выкл. Это яркий пример данного устройства: например, выставляли работу на 10–15 мин., барабан крутился это время, затем, когда часы внутри доходили до нуля, стиралка сама выключалась.
Временные реле всегда устанавливают производители в микроволновки, электропечи, электроводонагреватели, автополив. В то же время многие приборы его не имеют, например, освещение, вентиляция (вытяжка), тогда можно докупить таймер. В самом простом виде он выглядит как небольшой прямоугольный блок с селекторами времени и вилкой под обычную розетку («суточные» розетки-таймеры), в которую вставляется. Затем в него вставляют вилку кабеля питания обслуживаемого прибора, настраивают элементами управления на корпусе время задержки. Есть также типоразмеры для размещения путем соединения с линией (с проводами, проводкой, для распредщитков), для интегрирования внутрь приборов.
Устройство, разновидности, особенности
Преимущественно таймеры в заводских электроприборах с расцепителями основываются на микроконтроллере, часто управляющем также всеми режимами работы автоматизированного аппарата, где они установлены. Описанное объединение функций дешевле для производителя, так как не надо изготавливать отдельные микросхемы.
Мы же будем описывать самые простые схемы реле времени с задержкой, только с опцией вкл./выкл. и подбора временной паузы в небольшом диапазоне (до 15–20 мин.):
- для низковольтного питания (5–14 В) — на транзисторах;
- на диодах — для питания напрямую от сети 220 Вольт;
- на микросхемах (NE555, TL431).
Есть специальные заводские модули, их можно купить на интернет площадках (Aliexpress, подобные и специализированные ресурсы), на радиорынках, в спецмагазинах. Полностью кустарные изделия создаются по аналогичным схемам, в основном для несложных задач: элементарное расцепление/сцепление контактов в определенный, задаваемый момент времени, при этом диапазон задержки небольшой от секунд до 15–20 мин.
Таймер освещения типа ТО-47
Общий вид таймера ТО-47
Модели серии ТО-47 разработаны для автоматического включения и отключения осветительных сетей с галогенными лампами и лампами накаливания на лестничных площадках, и др. помещений. Прибор включает освещение на промежуток от 1 до 7 минут. Максимальная нагрузка на прибор составляет 3,5 кВ.
Управление освещением лестничных площадок
Варианты подключений прибора
Таймер выключения света может работать в трех-проводных и четырех-проводных электрических сетях(изделия специально оборудованы переключателем на количество проводов).
- При выборе схемы №1 (трех-проводные сети) цепь собирается без возможности подключения дополнительной осветительной нагрузки после выключателя;
- Схема №2 выполняется четырех-проводной с возможностью подключения дополнительных светильников (ламп) через выключатель.
Порядок подключения
- Крепление модульного таймера ТО-47 выполнить на ДИН-рейку с помощью специальной защелки (для модульных аппаратов);
- Подсоединить внешние кнопки согласно электрическим схемам.
Ручное управление
Управление ТО-47 осуществляется ручкой-переключателем, которая находится на передней панели устройства.
При переведении в положение со значком «Лампа» происходит замыкание контактов и и начинает включаться подсветка (до принудительного перемещения рычага в исходное положение).
При однократном переведении рычага в положение «двойная окружность» включается таймер с заданной уставкой отключения по времени.
В случае управления таймером внешней кнопкой рычаг необходимо перевести в положение «двойная окружность».
Для увеличения режима работы в положении «Включено» предусмотрен переключатель. При включении переключателя таймера происходит постоянное замыкание контактов, размыкание контактов происходит при переводе в положение «Выключено».
Дистанционный таймер F&F
Кнопка звонка, становящаяся выключателем
В продаже имеются таймеры AS-222T фирмы F&F, дистанционно управляются кнопками. Где взять столько кнопок? – И чтобы красивые были. Минуту! Посмотрите фото: кнопка звонка. Отличается от одинарного выключателя Лондон только наличием внутри пружинки возврата, маленьким значком колокола. Почуяв необходимость, можно маркировку убрать, переставив кнопку с другого изделия фирмы и серии (осуществляется без труда).
Пружина возврата
Можем расставить кнопок – набрали воздуха? – сколько угодно! При наличии длинного коридора поставим «звонки» везде, где заблагорассудится. Ограниченные одним условием: контакты должны сходиться к месту установки таймера. Разрешается применять распределительные коробки, появляются широкие возможности коммутации. Приводим адрес сайта производителя fif.com.pl, пока посмотрим умения таймера!
Сделали скрин официального англоязычного руководства, предоставлено сайтом компании F&F. Модель на DIN-линейку TH-35, говорили выше. В характеристиках говорится: блок занимает место сразу двух модулей. Позволит заранее прикинуть возможности распределительного щитка. Видим, задержка включения составляет менее секунды. Много или мало, придется проверить самостоятельно, допускается варьирование задержки от полуминуты до 600 сек.
Характеристики, предоставленные официальным сайтом
Написано, за полминуты до погасания интенсивность света падает. Визуально напоминает хозяину, скоро отключение… Гениально? Неплохое решение, попробуем найти получше. При повторном нажатии свет гаснет. Не принципиально, лучше позволяя реализовать задуманное. Допустим, в спальне «проходной» выключатель не поставишь, ждать затухания просто нереально.
Спросите, при чем здесь спальня? Подвести питание люстры параллельно нетрудно. Можно на входе поставить простой выключатель, размыкающий-замыкающий цепь. А если таймер, выключатель одновременно подадут фазу? Не страшно, если одна фаза. Разница потенциалов меж устройствами окажется равна нулю. Другое дело, экзотичный вариант, запретов ПУЭ вроде нет (проверьте).
Основные типы реле времени
При конструировании самодельного реле времени, в качестве образца берется какая-то конкретная модель. Поэтому каждый мастер должен представлять себе основные устройства, выполняющие функции таймеров. Основной задачей любого реле времени является получение задержки между входным и выходным сигналом. Для создания такой задержки используются различные способы.
К электромеханическим реле относятся пневматические устройства. В их конструкцию входит электромагнитный привод и пневматическая приставка. Катушка прибора рассчитана на переменный ток с рабочим напряжением от 12 до 660 В – всего установлено 16 точных номиналов. Рабочая частота составляет 50-60 Гц. С такими параметрами может быть изготовлено реле времени своими руками на 12в. В зависимости от конструкции, выдержка у таких реле начинается при срабатывании либо в момент отпускания электромагнитного привода.
Время устанавливается с помощью винта, регулирующего сечение отверстия, через которое воздух выходит из камеры. Параметры этих устройств не отличаются стабильностью, поэтому более широкое распространение получили электронные реле времени.
В этих приборах используется специализированная микросхема КР512ПС10. На нее подается напряжение через выпрямительный мост и стабилизатор, после чего внутренний генератор микросхемы начинает выработку импульсов. Для регулировки их частоты используется переменный резистор, выведенный на лицевую панель устройства и последовательно включенный с конденсатором, задающим время. Подсчет полученных импульсов осуществляется счетчиком, имеющим переменный коэффициент деления. Данные конструкции вполне можно взять за основу, чтобы изготовить циклическое реле времени и другие аналогичные устройства.
Типы таймеров
Рассматриваемые приборы подразделяются по принципу действия таймеров на механические и электронные.
Простейшим вариантом механического таймера является таймер с обратным отсчётом выполненный на базе часового механизма, который заводится поворотом ручки.
Наибольшим спросом пользуются розетки с механическими суточными программами. Поскольку для работы электродвигателя часового механизма нужна электроэнергия, их иногда называют электромеханическими таймерами. В качестве резервного питания используются аккумуляторы. Программа управления нагрузкой создаётся механически за счёт набора сегментов с 15-минутными интервалами.
Электронный таймер для бытовой розетки даёт возможность задавать выполнение программ на неделю и месяц, а также отображать реальное время и параметры заданных программ на жидкокристаллическом индикаторе.
Как настроить механический таймер включения и выключения электроприборов
Механический таймер старого образца может содержать пружину для обеспечения движения барабана с метками с течением времени. Они обычно просты в управлении: выкрутил барабан на нужное время и воткнул в розетку — время пошло.
Нажимая на синие сегменты, можно регулировать время
Более современные модели не используют пружину, вместо неё стоит тихоходный двигатель. Он вращает барабан с сегментами, нажатием которых регулируется необходимое время. Сегменты могут быть разбиты по 15 или 30 минут. Таким образом, нажимая на определённые сегменты, можно установить любой диапазон или срок включения и выключения розетки.
Характеристики таймеров света
Электронное реле времени для света
Это прибор, управляемый микропроцессором. Программируется кнопками, расположенными на лицевой панели.
Показания выводятся на жидкокристаллический дисплей. Питающий элемент – батарея либо аккумулятор.
Его преимущества:
- возможность задания малых интервалов переключения (до 1 минуты);
- высокая точность хода (отклонение < 1 сек/сут);
- сохранение программы при отключении электроэнергии;
- наглядность заданных показателей;
- широкий выбор моделей, отвечающих любым требованиям по периодичности работы, способу монтажа (в электрощит и в розетку) и условиям эксплуатации.
Как недостаток можно отметить только более сложное программирование и потенциальные проблемы при исчерпании ресурса аккумулятора.
Любые задачи по управлению освещением решаются при помощи электронных реле.
Электромеханическое реле времени
Это устройство, в котором механизм отсчета времени работает посредством синхронного электродвигателя, питающегося от сети.
Используется с суточной и реже – с недельной периодичностью работы.
Его программируют при помощи расположенных на лицевой панели рычажков и градуированного колеса.
Существуют мобильные розеточные и стационарные, монтируемые на DIN рейку или в монтажную коробку, модели.
Преимущество электромеханических устройств – простота настройки, но по ряду параметров они уступают электронным:
- ниже точность хода;
- выше минимальный интервал переключения (10-15 минут);
- после отключения электропитания у моделей, не оборудованных аккумулятором или батареей, происходит сбой в программе.
Характерная неисправность для этого вида реле – выход из строя вследствие износа шестерен регулировочного колеса.
Что такое таймер в розетке, где он используется
Настройка автоматического включения или выключения электрических приборов или систем, которые также требуют для работы подключения к источнику питания, помогает, в первую очередь, сэкономить на коммунальных счетах. Розетки с электрическим таймером – это возможность организовать работу приборов в соответствии с потребностями пользователя, что очень удобно, например, при проживании в своём доме для включения системы отопления, насоса или полива лужайки в определённые временные интервалы.
ФОТО: ae01.alicdn.com Можно купить таймер-розетку под любой тип вилки
Основная масса представленных на рынке бытовых устройств с таймером, внешне ничем не отличается от стандартных розеток. Единственная разница в том, что в них присутствует система отсчёта времени. Она может быть механического или электронного типа. В первом случае, для управления реле времени, таймер придётся выставлять вручную посредством специального рычажка. При электронном типе пользователю необходимо программировать блок для выставления интервалов включения по дням или даже неделям.
Более простым вариантом является установка отдельного таймера включения и выключения приборов, купить который можно в магазине электрики или радиотоваров. В этом случае он устанавливается непосредственно на пути прохождения проводки, но предназначается для аналогичных целей, как и розетки со встроенными приборами учёта времени.
Использование указанных устройств подходит для решения большого количества задач. На первом месте – экономия электричества
Можно настроить прибор таким образом, что во время отсутствия людей дома (в будние дни, когда все на работе), питание будет отключаться, что особенно важно при наличии нагревательных систем
Вторым назначением данного типа устройств является автоматизация управления питанием
Это свойство пригодится аквариумистам, для которых важно, чтобы насосы, фильтры, компрессоры запускались в определённое время для создания комфортных условий обитания питомцев
Розетка с таймером может являться частью системы безопасности дома. При длительном отсутствии хозяев имеется возможность настроить реле таким образом, чтобы периодически включался свет, создавая эффект присутствия, что может отпугнуть потенциальных грабителей.
Что выбрать
Первое, что следует сделать для правильного выбора устройства с таймером — четко представить, какие задачи ему понадобится выполнять. От этого будет зависеть тип прибора и его модель. Например, простой механический контроллер не подойдет для задания длинного расписания, и наоборот — дорогой электронный гаджет не нужен в несложных задачах.
Следующий момент — место установки. Его также следует учитывать. Например, устанавливаемый в ванной или другом влажном помещении контроллер времени должен иметь влагоустойчивый корпус, а система для уличного монтажа нуждается в защите от перепадов температур, пыли, дождя и действий вандалов.
Кроме того, важны следующие факторы:
- желаемый способ управления таймером — цифровой или механический;
- технические возможности (напряжение, сила тока и так далее);
- тип монтажа прибора — на рейку, в распределительную коробку, розетку или подрозетник.
Если выбор осуществляется из простых недорогих моделей, нужно определить периодичность отключения управляемых приборов. При необходимости повторения ежедневных процессов достаточно модификации с возможностью задания программы на сутки. А когда требуется срабатывание по определенным дням недели/месяца, необходим и соответствующий таймер с возможностью выставления срабатывания по расписанию. Он более функционален, но и стоит дороже.
Для «умного дома»
Рекомендации по выбору автоматизированного переключателя для системы «умного дома» в целом аналогичны, но есть и несколько нюансов.
Во-первых, желательно подбирать совместимый с избранной smart home-экосистемой вариант. Это позволит избежать проблем с интеграцией, упростит включение прибора в общую сеть и обеспечит полный функционал, включая удаленное управление, мониторинг статуса и так далее.
Во-вторых, здесь мало применимы простые механические таймеры. Это требование исходит из первого: «умный дом» подразумевает интегрированность всех компонентов, а «механика» таковой не предусматривает.
Оснащение смарт-жилища «умными переключателями» значительно увеличивает комфорт жильцов и помогает сберегать природные ресурсы. Также оно серьезно улучшает безопасность: например, установленный таймаут бездействия освещения позволит не переживать о невыключенном свете или электроприборах. За людей это сделает «умная розетка» со встроенным таймером или контроллер в распределительной коробке.
Разновидности коммутируемых устройств
Все модели выключателей, предлагаемые многочисленными производителями, отличаются внешним видом, материалом изготовления, своими возможностями и, как результат, ценой.
Способ управления, доступный пользователю, является одним из признаков, по которому можно классифицировать все изделия.
Галерея изображений
Фото из
Клавишники – приспособления клавишного типа. Они способны управлять 1, 2, 3 или 4 электроточками – по количеству имеющихся клавиш. Подключить их можно своими руками, пользуясь схемой, предоставляемой производителем
Модель, оснащенная пультом, – это более комфортный вариант, открывающий новые горизонты владельцу. Более того, часто в качестве органа управления возможно использовать пульт от другой бытовой техники
Сенсорные решения – когда для выполнения нужного процесса достаточно легкого прикосновения к участку лицевой панели. Производители могут добавлять опции, обеспечивающие регулировку яркости света – пользователь будет влиять на интенсивность освещения
Временной выключатель – изделие, оснащенное таймером. Его основная особенность заключается в умении размыкать цепь электропитания в указанный интервал времени без присутствия владельца
Выключатели клавишного типа
Модель, оснащенная пультом
Выключатели с регулировкой интенсивностью освещения
Использование последних не ограничивается освещением – приборы могут настраиваться на регулировку любого объекта, использующего для своего функционирования электрический ток. Это вентиляторы, чайники, бойлеры и прочая бытовая техника. А также системы кондиционирования, водоснабжения и отопления.
Кроме того, приспособления делятся в зависимости от типа монтажа (скрытые и наружные), соединения контактов в механизме (винт или пластина), выдерживаемого напряжения, степени защиты от пыли и влаги.
Особенности и недостатки
Особенностью таймера является внутренний делитель напряжения, который задаёт фиксированный верхний и нижний порог срабатывания для двух компараторов. Ввиду того что делитель напряжения нельзя исключить, а пороговым напряжением нельзя управлять, область применения NE555 сужается.
Таймер на биполярных транзисторах имеет один существенный недостаток, связанный с переходом выходного каскада из одного состояния в противоположное. Каждое переключение сопровождается паразитным сквозным током, который в пике может достигать 400 мА, увеличивая тепловые потери. Решение проблемы заключается в установке полярного конденсатора ёмкостью до 0,1 мкФ между выводом управления (5) и общим проводом. Благодаря ему, повышается стабильность при запуске и надёжность всего устройства. Кроме того, для повышения помехоустойчивости цепь питания дополняют неполярным конденсатором 1 мкФ.
Классификация
Для управления, регулировки и контроля освещения используют выключатели света разных конструкций, которые друг от друга отличаются возможностями и степенями защищенности. По типу действующего устройства размыкания различают:
- Кнопочные выключатели, которые при нажатии кнопки производят попеременное размыкание или соединение контактов.
- Поворотные выключатели, оснащенные вращающимся контактным механизмом. Когда положение поворотного тумблера изменяется, контакты замыкаются/размыкаются.
- Выключатели перекидные, внутри которых имеется 3 пары контактов и пластина. Такие модели не разрывают цепь, а пластина перекидывается на другие 2 контакта, т.е. производится не выключение, а переключение.
Основные параметры ИМС серии 555
Внутреннее устройство NE555 включает в себя пять функциональных узлов, которые можно видеть на логической диаграмме. 
Рекомендуемое напряжение питания для ИМС типа NA, NE, SA лежит в интервале от 4,5 до 16 вольт, а для SE может достигать 18В. При этом ток потребления при минимальном Uпит равен 2–5 мА, при максимальном Uпит – 10–15 мА. Некоторые ИМС 555 КМОП-серии потребляют не более 1 мА. Наибольший выходной ток импортной микросхемы может достигать значения в 200 мА. Для КР1006ВИ1 он не выше 100 мА.
Качество сборки и производитель сильно влияют на условия эксплуатации таймера
Например, диапазон рабочих температур NE555 составляет от 0 до 70°C, а SE555 от -55 до +125°C, что важно знать при конструировании устройств для работы в открытой окружающей среде. Более детально ознакомиться с электрическими параметрами, узнать типовые значения напряжения и тока на входах CONT, RESET, THRES, и TRIG можно в datasheet на ИМС серии XX555
Таймер освещения типа ТО-2
Внешний вид таймера ТО-2
Таймер включения света серии ТО-2 разработан для постоянного автоматического включения системы освещения (отключая в ночные часы) по автономической таблице движения Солнца. Также используется в качестве реле времени, которое включает осветительные сети в выбранный промежуток времени. Максимальная осветительная нагрузка на 1 прибор – не более 1 кВт.
Схема ТО-2
Применение
- Охранное освещение территорий объектов, дежурное освещение нежилых зданий. В этом режиме таймер включает светильники после захода солнца, выключает при восходе.
- Освещение участков домиков садовых товариществ, придомовых территорий. Идентичный первому режим. Также есть возможность отключения осветительной нагрузки в заданный интервал времени.
- Освещение рекламных щитов. Режим работы – только в обозначенный временной промежуток.
Статья в тему: Изучаем аварийные светодиодные светильники
Принцип работы
- Контроллер сравнивает показания встроенных часов астрономической таблицей и передает сигналы на два реле.
- Реле №1 включает таймер для света только по показаниям строенных часов.
- Реле №2 работает аналогично, также есть дополнительная функция отключать нагрузку на определенный промежуток времени (задается настройками).
Настойка прибора
Заключается в выставлении даты и времени для корректной работы сумеречного реле. Управление настройками осуществляется кнопками, расположенными на передней панели прибора.
Преимущества
- Наличие шестиразрядного индикатора;
- Возможность установки на DIN-рейку;
- Снижение финансовых затрат на электроэнергию;
- Стойкость оборудования к температурным перепадам;
- Возможность работы в сетях 50…300 В;
- Быстрое перепрограммирование;
- Сохранение заданных настроек при отключении внешнего питания;
- Электронный дисплей, на котором отображаются параметры устройства.
Подготовительные работы перед включением устройства
- Выбрать электрическую схему подключения (при больших значениях нагрузки применить контакторы);
- Установить прибор и выключатель в щит управления освещением;
- Присоединить кабелями или проводами прибор к питающей сети и светильникам через реле;
- Подать напряжение на устройство.
Модели серии ТО-2 запрограммированы на возможность сдвига время срабатывания реле (до 127 минут в оба направления).
Техосмотр и плановую диагностику прибора рекомендовано проводить минимум один раз в шесть месяцев. Проверке подлежат клеммники и крепление таймера, места соединений элементов электрической схемы.
Режимы
- Индикации. Нормальный рабочий режим, на дисплее в текущем времени отображаются все параметры работы таймера.
- Настройки. Установка текущей даты и времени.
- Проверки. Тестовый режим проверки работоспособности устройства.
- Уставки. Корректировка установленных ранее рабочих значений прибора.
Важно! Калибровку и ремонты таймеров необходимо выполнять в специализированных сервисных центрах или на заводах-изготовителях
TLP590B Datasheet Pdf
Такие преобразователи на выходе обеспечивают напряжение порядка 9 вольт, что вполне достаточно для управления моп-транзисторами. Из документации на эти преобразователи видно, что они очень маломощные и способные отдать на выходе ток всего лишь порядка 12мкА. У моп-транзисторов есть такой параметр – Заряд затвора – Qg. Пока затвор данного транзистора не получит необходимый заряд – транзистор не начнет открываться. Скорость заряда зависит от тока, который может обеспечить цепь управления, чем больше ток управления, тем быстрее затвор получает необходимый заряд, тем быстрее открывается транзистор. Тем меньше будет время, когда коммутирующий транзистор будет находиться в активной зоне выходной характеристики – тем меньше на нем будет выделяться тепла. Но в нашем случае, когда транзистор работает не в преобразователе, на относительно высоких частотах, а в качестве реле, вкл – выкл, ток в 12 мкА будет достаточен. Правда лучше конечно выбирать ключевые транзисторы с малым зарядом затвора. Например.
