Тиристорные таймеры

Реле времени: принцип работы и схема + пример самостоятельного изготовления

Реле времени в механическом исполнении используются уже давно, простейшим примером можно считать песочные часы, когда определенный объем песка с верхней части пересыпается в нижнюю через отмеренные промежутки времени.

После этого под весом песка в движение приводится механическое устройство.

Часы с кукушкой — тоже простое механическое реле времени, где груз на цепочке приводит шестереночный механизм в движение, а через определенные промежутки времени выдвигается кукушка.

Пример механического таймера с кукушкой

В старых стиральных машинах заводился механический таймер, через установленное время он замыкал контакты, включая электродвигатель. С появлением электричества механические устройства вытеснило электронное реле времени, современные часы с режимом таймера полностью изготавливаются на электронных элементах.

Но задачи остаются прежними: включение и выключение определенных электронных приборов, электродвигателей, которые приводят в движение механические устройства. Иногда на сложных конвеерных технологических процессах это устройство называют реле задержки.

Сегодня при доступности электронных деталей вопрос «Как сделать реле времени?» трудностей не вызывает.

Классификация таймеров и конструктивные особенности

Все таймеры можно разделить по конструктивному исполнению:

• простой таймер механического устройства, примером может служить таймер стиральной машины старого образца РВЦ-6-50;

Механический таймер для стиральной машины

• таймеры с электронными элементами включения нагрузки в сеть — таким элементом может быть тиристор, само реле времени на транзисторах или микросхемах. Роль элемента задержки включения выполняет электролитический конденсатор;

Пример электронного таймера для подключения розеток

• с пневматическими приводами включения и отключения устройств.

По способу установки:

• производители бытовой техники и специальной аппаратуры устанавливают таймеры в корпус, кнопки управления выводятся на переднюю панель;
• самодельное реле времени можно поставить где угодно в зависимости от потребностей и фантазий производителя. Раньше автолюбители устанавливали реле времени 12 В питания на включение подогрева масла в поддоне. 12 В в данном случае — очень удобное бортовое питание автомобиля от аккумулятора: не требуется дополнительного источника питания, низкое потребление энергии, аккумулятор не разрядится.

Часто таймеры ставят в распределительных шкафах на DIN-рейках вместе с защитными автоматами

Поэтому размеры и крепления соответствуют этим стандартам.

По способу подключения:

• расположение элементов подключения может быть спереди, сзади или боковое;
• провода питания и управления выведены из корпуса и подключаются пайкой или болтовыми соединениями в распределительных устройствах;
• на корпусе установлены разъемы для подключения.

По элементам управления и программирования:

• пакетным переключателем;
• потенциометром;
• кнопками.

Все эти конструктивные особенности реле времени производителями используются с учетом условий расположения таймеров и их функционального назначения, самоделки могут сочетать в одном изделии совокупность всех вариантов.

Достоинства и недостатки различных видов таймеров

Статистика показывает, что наиболее востребованы реле времени с электронными элементами включения и отключения нагрузки. Это объясняется целым рядом преимуществ:

• компактные габариты;
• незначительные затраты электроэнергии;
• широкий диапазон выбора источников питания, есть модели 12 В постоянного тока или 220 В переменного;
• отсутствие механических приводов;
• большой выбор опций программирования;
• длительный срок эксплуатации, электронный таймер не ограничивает количества срабатываний, как механические устройства;
• легко демонтируется и подключается к другому оборудованию.

Схемы этих устройств не сложные, кто владеет начальными знаниями в области электроники и практическими навыками монтажной пайки, может сделать реле времени своими руками.

Реле времени своими руками

Рассмотрим один из простых способов, как сделать реле времени дома своими руками, модели транзисторного исполнения самые доступные. Для этого не понадобится много деталей:

Схема реле времени на одном транзисторе

При включении тумблера S1 конденсатор С1 заряжается до уровня питающего напряжения 9–12 В через переменный резистор R1 и R3, ключ транзистора VT1 открывается. После зарядки конденсатора транзистор закрывается и обесточивает реле, в зависимости от конструкции группы контактов нагрузка выключается или подключается.

Регулировка времени зарядки осуществляется резистором R1, опытным путем, на корпусе таймера, сделанного своими руками, можно нанести градуировку по минутам до момента срабатывания. Выключение тумблера S1 приводит к полной разрядке конденсатора через резистор R2, процесс работы циклический, после разрядки таймер приводится в исходное состояние.

Самодельный таймер имеет простую схему, очень неприхотливую, номиналы элементов не критичны, после правильной сборки не требует отладки, работает сразу, поэтому для собрать его своими руками несложно. В качестве источника питания можно использовать батарейки на 9 В, аккумуляторы на 12 В или сетевое питание на 220 В, через преобразователь напряжения в 12 В постоянного тока.

Реле для подключения нагрузки

Часто реле времени делают на реле с питанием электромагнита 12 В, как у производителя FUJITSU-TAKAMISAWA (Япония). Это очень удобно, контакты на нагрузку выдерживают 220 В / 2 А.

Источник: https://domelectrik.ru/oborudovanie/rele/tajmer

Схема простого реле времени для начинающих радиолюбителей

В этом выпуске канала Паяльник TV рассмотрим простую схему. Она представляет из себя несложный таймер, или реле времени. Выполнена всего на одном активном компоненте в виде биполярного транзистора обратной проводимости.  Доступна схема начинающим и опытным радиолюбителям для самостоятельной сборки. Радиодетали дешево в этом китайском магазине. 

Элементы таймера

Несколько слов про элементную базу. Диод D1 можно даже не использовать. Заменить перемычкой. Если решите использовать, то любой маломощный диод, например 1N4007, или любой другой выпрямительный диод. Конденсатор C2 подбирается, если устройство будет питаться от блока питания.

Если от аккумулятора, то отпадает нужда в конденсаторе C2, так как он предназначен для фильтрации питания. Резисторы R2 и R1 с мощностью 0,25 Вт. Однако можно и не столь мощные 0,125 Вт. Конденсатор C1 в схеме имеет ёмкость 100 мкФ, но нужно его подобрать. Из него зависит время срабатывания схемы.

Напряжение этого конденсатора 16-25 В, поскольку питание у нас само 12 В. Транзистор T1 – любой маломощный транзистор биполярный, обратной проводимости. Можно использовать даже КТ315. В представленной сборке задействован транзистор средней мощности КТ815А.

Можно также транзисторы большой мощности, к примеру КТ805, КТ803 даже, КТ819, и так далее.

В эмиттерную цепочку транзистора подключена обмотка электромагнитного реле, для управления мощными сетевыми нагрузками. В случае, если схему будете применять для запитки низковольтных маломощных нагрузок, например, светодиодов, то реле можно убрать и в эмиттерную цепь подключить напрямую сам светодиод.

Как работает схема?

При подключении источника питания, 12 В, к примеру, поступает питание на схему, через ограничительный резистор R2 заряжается конденсатор C1.

И как только заряд на конденсаторе достиг определённого уровня, питание через резистор R1 поступает на базу транзистора.

Вследствие чего последний открывается, и плюс через переход транзистора подаётся на обмотку электромагнитного реле. Вследствие чего последнее замыкается, включая или выключая сетевую нагрузку.

В представленном варианте в качестве сетевой нагрузки использована обычная лампа накаливания на 220 В. Если хотите управлять сетевыми нагрузками, то обратите внимание именно на параметры реле.

Во-первых, катушка реле должна быть рассчитана на напряжение 12 В. Сами контакты должны быть довольно мощными, в зависимости, конечно же, от подключённой нагрузки.

То есть, обратите внимание на ток допустимый через контакты.

Время срабатывания реле, то есть, время зарядки конденсатора, в большей степени зависит от резистора R2. Чем выше его номинал, тем медленнее будет заряжаться конденсатор. И, разумеется, от ёмкости самого конденсатора C. Чем выше его номинал, тем дольше он будет заряжаться, значит, тем большее время потребуется на зарядку и срабатывание схемы.

Рассмотрим схему в железе

Реле имеет катушку на 12 В, об этом говорит маркировка. Также допустимый ток через контакты составляет 10 А при напряжении 250 В, переменном. Транзистор абсолютно не нагревается в схеме.

Но поскольку схема имеет довольно большую задержку, с таким раскладом использованных компонентов, было решено изменить сопротивление R2.

В схеме 47 кОм было заменено на 4,4 кОм, и этим получена задержку 2-3 с.

Давайте подключим к источнику питания 12 В. Будет использован такой аккумулятор, точное напряжение где-то 10, 8 В. Это три литиевые банки, подключённые последовательным образом. Обратите внимание на светодиод.

У нас синий светодиод подключён через ограничительный резистор на 1 кОм. Как только контакты реле замкнутся, подаётся питание на сам светодиод. Обратите внимание на задержку. Где-то 2 с.

Разумеется, схема может находиться в включённом состоянии бесконечно долгое время.

Данную схему можно использовать не только в качестве таймера, но и в качестве системы плавного пуска Soft Start. Применяется система импульсных мощных блоков питания.

Почему именно советуется в мощных источниках питания импульсных использовать плавный пуск? Потому что при включении схемы в сеть на очень короткое время схема потребляет запредельный ток. Это происходит потому, что в момент включения заряжаются конденсаторы большим током.

И вследствие этого другие компоненты схемы, например, диодный мост и так далее, могут не выдерживать такие токи и выйти из строя. Поэтому применяется эта система.

Как работает система плавного пуска в схемах импульсных источников?

При подключении в сеть 220 В через резистор, который имеет некоторое сопротивление и является токогасительным, то есть, ограничивает ток, заряжается через этот резистор мощный электролитический конденсатор, малым током.

И как только конденсаторы полностью заряжены, тут уже срабатывает реле и подаётся основное питание по контактам реле на схему импульсного источника питания. Таким образом, к примеру, можно подобрать время заряда конденсатора, настроить тут время срабатывания, и получить довольно хорошую систему для мощных импульсных блоков питания.

На этом всё. Такова простая и доступная схема для начинающих радиолюбителей. Еще простая схема реле времени.

Источник: http://izobreteniya.net/shema-prostogo-rele-vremeni-dlya-nachinayushhih-radiolyubiteley/

Заметки для мастера – Бытовой таймер

         Реле времени с дистанционным управлением.

Реле времени на 555 может быть дополнено системой дистанционного управления для удобства использования.

Можно добавить возможность включать реле нажатием любой кнопки на любом пульте выдающем импульсы инфракрасного излучения (в основном такие пульты используются для управления телевизорами и др.

бытовыми приборами). Схема реле времени дополненного приёмником инфракрасного излучения приведена на рисунке 1.

Рис.1

Конденсатор C2 нужен для предотвращения ложных срабатываний от наводок возникающих при коммутации нагрузки через реле К1. Фотодиод необходимо поместить в чёрную коробочку с окном.

Для настройки подаётся питание и резистором R2 устанавливается напряжение на выводе 2 микросхемы чуть больше напряжения Uп/3 где Uп – напряжение питания. Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 то реле будет включено.

Если напряжение на выводе 2 микросхемы 555 будет меньше Uп/3 постоянно то реле будет включено постоянно.

Данным реле можно коммутировать множество разных приборов.

Периодическое автоматическое включение/выключение приборов.

        Схема для периодического автоматического включение/выключение приборов, в частности вентилятора для проветривания и т.п. можно сделать на таймере 555 NE555. Схема приведена на рисунке 2.

Рис.2

        Реле включается и замыкает источник питания на нагрузку только тогда, когда на выходе микросхемы будет низкий уровень напряжения, вытекающий ток из базы транзистора VT1 станет достаточным для того чтобы этот транзистор вошел в насыщение, этот транзистор не перегорит, так как у обмотки реле достаточное активное сопротивление, для того чтобы ток через транзистор был меньше предельно допустимого для КТ209К.

           Таймер на микросхеме NE555

       На рисунке 3, показана схема простого реле времени на NE555.

Рис.3

При указанных элементах реле времени работает в интервале времени от 1 до 100 секунд. Время срабатывания реле задается потенциометром R2. Емкость конденсатора С1 определяет основной диапазон времени срабатывания реле (100 секунд), уменьшив или увеличив емкость можно добиться других временных интервалов.

          Реле времени

        Реле времени предназначены для коммутации электрических цепей устройств с заданной временной выдержкой. Описываемые реле времени не содержат сетевого трансформатора, поэтому позволяют значительно снизить их массу и габаритные размеры.

При налаживании и эксплуатации реле необходимо соблюдать меры предосторожности, так как цепи и элементы этих устройств находятся под сетевым напряжением.

Если же необходимо обеспечить отсутствие гальванической связи с сетью, то проще всего питать реле времени через разделительный трансформатор соответствующей мощности.

Рис.4

        На рис. 4 изображена принципиальная схема реле времени с нагрузкой в виде осветительных ламп накаливания. Подобные реле могут быть установлены в коридорах, лестничных площадках, прихожих с целью экономии электрической энергии и увеличения срока службы ламп.

        Реле времени содержит тринистор (триодный тиристор) VS1 и времязадающий узел на транзисторе VT1, управляющий работой тринистора. В исходном состоянии конденсатор С1 заряжен до напряжения сети, транзистор и тиристор закрыты.

При нажатии на кнопку S1 конденсатор С1 разряжается через резистор R5 и диод VD3. В каждый положительный полупериод сетевого напряжения конденсатор заряжается через эмиттерный переход транзистора VT1, в результате тиристор VS1 открывается и включает лампу H1.

В отрицательный полупериод напряжения ток через устройство не протекает.

        После отпускания кнопки в каждый положительный полупериод напряжения ток через диоды VD1, VD2, резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT1 подзаряжает конденсатор С1 и накал лампы плавно убывает. Время каждого зарядного импульса примерно равно времени открывания тиристора.

Благодаря этому при сравнительно небольших емкости конденсатора С1 и сопротивлении резистора R4 удалось получить значительную постоянную времени зарядки. После полной зарядки конденсатора ток через транзистор прекращается и тиристор закрывается.

Нужную выдержку времени на выключение лампы устанавливают подстроенным резистором R3.

        Максимальная временная выдержка реле на отключении лампы около 10 мин. В конце выдержки накал лампы начинает убывать. В ждущем режиме устройство не потребляет тока от сети.

        В реле времени можно использовать любые диоды из серии КД105 или диоды Д226Б. Транзистор необходим с максимально допустимым напряжением коллектор — эмиттер 300 В. Конденсатор С1 желательно выбрать в герметичном исполнении. Тиристор VS1 должен быть рассчитан на обратное напряжение не менее 300 В.

          Таймер на микросхеме NE555

        Схема таймера показанная на рис.5, построена на базе микросхемы NE555.

Рис.5

        Нажатие кнопки SB1 приводит к запуску таймера, о чем сигнализирует светодиод HL1. По прошествии заданного времени загорается HL2. Если вместо второго светодиода поставить реле, то можно значительно расширить область применения устройства. Резистором R2 настраивается время срабатывания таймера.

          Таймер со светодиодной индикацией

Рис.6

        Данная схема (рис.6), может использоваться для контроля времени приготовления пищи, в фотолаборатории или как часть другой схемы. Время задержки может быть от нескольких секунд до 5 мин. и зависит

от величины емкости конденсатора С1.

Коваль В.А.

г. Чернигов

          Реле времени на симисторе

        Схема, показанная на рис.7, позволяет непосредственно (без реле) управлять отключением сетевой нагрузки.

Рис.7

        В качестве коммутатора использован симистор. Включение нагрузки будет при первоначальном подключении к сети или при нажатии на кнопку SB1. Для питания микросхемы использовано реактивное сопротивление, которым является конденсатор С1.

Стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение питания микросхемы, 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 С3 обязательно должен иметь маленькую утечку.

Шелестов И.П.

Радиолюбителям: полезные

схемы  

        Таймер управления нагрузкой

        Реле времени, схема которого показана на рис.8, предназначено для управления одной нагрузкой, — включением электроприбора или его выключением через некоторое время, которое должно пройти с момента нажатия на кнопку “Пуск”. Время это, при указанных на схеме номиналах С2, R2 и R3 можно устанавливать при помощи R3 в пределах от 15 минут до 10 часов.

Рис.8

        Особенность реле в том, что после того как будет отработана установленная выдержка времени и реле включит или выключит нагрузку, произойдет автоматическое отключение реле от электросети, и оно будет выключено до следующего нажатия на кнопку “Пуск”.

        Наличие на выходе простого электромагнитного реле, дает возможность управлять любой нагрузкой .

        Роль времязадающего узла возложена на микросхему D1, имеющую в своем составе элементы мультивибратора и двоичный счетчик.

<\p>

        В данной схеме RC-цепь совместно с счетчиком микросхемы позволяет получать практически любые выдержки от 1 секунды до нескольких суток, все зависит от параметров этой RC цепи, емкостная составляющая которой может быть от 50 пФ до нескольких мкФ, а сопротивление от 10 кОм до нескольких МОм.

        В данном случае, при емкости С2 равной 0,33 мКф, и сопротивлении R2+R3 в пределах 100 кОм … 2,3 МОм можно получать выдержки от 15 минут до 10 часов. Изменив параметры этой цепи можно получить другие выдержки.

        Включение и запуск реле времени производится кнопкой S1 не имеющей фиксации.<\p>

        Подстройкой R3 устанавливается время в течении которого после нажатия кнопки S1 реле будет автоматически поддерживаться в подключенном к электросети состоянии.

        Теперь о том, как подключается нагрузка. Может быть два варианта, в первом нагрузка включается после того как истечет установленное время, во втором нагрузка включается сразу при нажатии на S1, а выключается после того как пройдет установленное время. Выбор варианта производится тумблером S2.

<\p>

        В показанном на схеме положении после нажатия на S1 нагрузка выключена, и включается только после того как реле времени отработает временную выдержку и контакты реле Р1 вернутся в исходное положение.

В положении “OFF” тумблера S2 нагрузка включается одновременно с нажатием на S1 и выключается одновременно с выключением реле, то есть работает только в течении установленного времени.

        В качестве реле Р1 используется автомобильное реле “112.3747-10Е” от ВАЗ-2108, имеющее группу переключающих контактов. Реле выбрано из соображения наибольшей мощности контактов, чтобы можно было управлять любой нагрузкой, включая и электронагревательные приборы.

          Простой бытовой таймер

        Принципиальная схема таймера показана на рисунке 9.

Рис.9

        Временной интервал устанавливают переменным резистором R4, регулирующим частоту импульсов внутреннего мультивибратора микросхемы. А затем эти импульсы считывает счетчик. И после того как он насчитывает их 8192, происходит выключение реле Р1 и выключение мультивибратора при помощи диода VD1.

        Запускают таймер кнопкой S1 (нажать и отпустить). В момент нажатия кнопки через ее контакты на вывод 12 (вход обнуления R) поступает напряжение уровня логической единице. Это устанавливает счетчик в нулевое положение, когда на всех его выводах логические нули. Нуль будет и на самом старшем выходе (выв.3).

        Транзисторный ключ на VT1 и VT2 сделан на транзисторах структуры p-n-p, поэтому, для его открывания на базу VT1 нужно подать отрицательное, относительно эмиттера, напряжение, то есть, логический ноль. Это происходит при установке счетчика в нулевое положение. А далее, ключ открывается и подает ток на реле К1, контакты которого приходят в движение и либо выключают нагрузку либо ее выключают.

        После отпускания кнопки S1 напряжение на входе R счетчика падает до логического нуля и счетчик сможет считать импульсы, вырабатываемые мультивибратором, внешними деталями которого являются C2,R2,R4,R3.

        С поступлением 8192- го импульса (с момента отпускания кнопки S1) на выводе 3 микросхемы возникает логическая единица. Это приводит к закрыванию транзисторного ключа и выключению электромагнитного реле.

Одновременно происходит блокировка мультивибратора через диод VD1. Счетчик останавливается в этом положении и будет оставаться в нем до тех пор, пока снова не будет нажата кнопка S1 (или пока не выключат питание).

        Промежуток времени, в течении которого реле Р1 включено устанавливают переменным резистором R4. Резистор R2 ограничивает минимальное сопротивление времязадающего сопротивления.

Когда резистор R4 установлен в минимальное положение (крайнее левое, по схеме) временной интервал, отрабатываемый таймером, составляет около 27 минут. При крайне правом положении R4, – 170 минут. Уменьшить выдержки в два раза можно, если точку соединения резистора R6 и диода VD1 переключить с вывода 3 D1 на вывод 2.

А если эту точку переключить на вывод 1, – устанавливаемая выдержка уменьшится в четыре раза. Можно сделать переключатель с положениями «1/1», «1/2» и «1/4».

        Можно сделать так, что нагрузка будет включатся периодически (например, 27 минут работает, 27 минут отдыхает), для этого надо убрать из схемы диод VD1.

        То, включается нагрузка или выключается, зависит от того, какие выводы реле включены в разрыв ее питания.

        Обмотка реле, – довольно мощная нагрузка, поэтому таймер питается не от батареи, а от сетевого источника. Например, реле WJ118-1C может включать нагрузку, питающуюся напряжением до 250 В при токе до 5 А. А номинальное напряжение обмотки реле 12 В. То есть, таймер может управлять сетевой нагрузкой мощностью до 1250 Вт.

        Транзисторы КТ361 можно заменить на КТ3107, КТ502. Транзистор КТ814, – на КТ816. Все диоды – КД522, КД521, 1N4148.

          Универсальный таймер

        Этот таймер выполнен по аналогово – цифровой схеме, его можно использовать для задержки включения или выключения различного электрооборудования, рис.10.

Рис.10

        Таймер может отрабатывать любую выдержку в пределах от 2 секунд до 3 часов. Нужное время устанавливается с помощью переменного резистора R3 и переключателя S1. Резистор регулирует частоту тактового генератора, а переключатель переключает коэффициент деления счетчика. Так получается два диапазона «2 сек… 2,4 мин» и «90 сек…3 часа». Диапазоны выбирают переключателем S1 («М»-«Ч»).

Для установки выдержки вокруг рукоятки переменного резистора нанесены две круглые шкалы, а рукоятка со стрелкой. Конечно, такой способ не дает большой точности установки времени, так как и диапазоны широки, и шкалы коротки, и переменный резистор вещь нестабильная, но данный таймер предназначен для тех случаев, когда время нужно задавать «где-то так, примерно…». А таких случаев в практике много.

        Выход таймера – релейный. Это позволяет управлять практически чем угодно, важно чтобы мощность нагрузки не превышала допустимую величину для контактов данного реле.

        В основе схемы микросхема CD4060B и она содержит счетчик типа К561ИЕ16, и еще инверторы для кварцевого или RC-мультивибратора.

        Питается таймер от источника напряжением 12В. Вообще, величина этого напряжения может быть от 5 до 15В и зависит в первую очередь от номинального напряжения обмотки используемого реле.

        Микросхему CD4060B можно заменить аналогичной микросхемой других производителей, например, MPJ4060. Отечественного аналога нет. Реле BS115C с обмоткой на 12В можно заменить аналогичным с обмоткой на 5,6,9В, соответственно изменится и напряжение питания.

Или, если нужно сохранить напряжение питания 12В, последовательно с обмоткой реле включите резистор, который возьмет на себя избыток напряжения.

Сопротивление его можно подобрать экспериментально или рассчитать, зная сопротивление обмотки реле и его номинальное напряжение.

        Если реле будет другого типа, может потребоваться доработка печатной платы под его цоколевку и габариты.

         Налаживание, – дело кропотливое, сводится к градуировке шкалы резистора R3.

Каравкин В.

Источник: http://kopilkasovetov.ucoz.ru/index/bytovoj_tajmer/0-79

Тиристорный регулятор напряжения

В последние годы тиристорные регуляторы мощности оказались вытесненными регуляторами на симисторах или даже на интегральных микросхемах КР1182ПМ1, ГРН-1-220, требующих минимума навесных деталей.

Причина забвения тиристоров кроется в том, что при большой мощности нагрузки число устанавливаемых на теплоотводы элементов достигает пяти (тиристор и четыре мощных диода выпрямительного моста), что резко увеличивает габариты и массу конструкции.

Если собрать тиристорный регулятор мощности по схеме, приведенной на сайте www.radiochipi.ru то число устанавливаемых на теплоотводы деталей сократится до двух.

В отличие от устройств, описанных ранее в данном тиристорном регуляторе при работе с максимальной мощностью тиристоры открываются уже при напряжении сетевой полуволны 15…20 В.

Основное назначение описываемого тиристорного регулятора — управление лампами накаливания мощностью до 2 кВт.

При необходимости он может быть использован для регулирования рабочей температуры электроплиток, паяльников, электрообогревателей и других подобных нагрузок.

Конструктивно схему устройства можно разбить на три функциональных узла:

• мощное исполнительное устройство на тиристорах VS1, VS2;
• аналог маломощного тиристора с малым током управления на высоковольтных транзисторах VT1, VT2;
• аналог однопереходного транзистора на транзисторах VT3, VT4.

Мощность, подаваемая в нагрузку, регулируется переменным резистором R11. При нижнем по схеме положении движка R11, подключенная в качестве нагрузки лампа накаливания EL1 светится с максимальной яркостью. Время открывания транзисторов VT3, VT4 в каждой полуволне выпрямленного напряжения зависит от введенного сопротивления резисторов R11, R13.

Когда напряжение на конденсаторе С2 достигает достаточного уровня, транзисторы VT3, VT4 открываются, и конденсатор С2 быстро разряжается через резистор R8 и эмиттерный переход транзистора VT1.

Следовательно, транзисторы VT1, VT2 лавинообразно открываются, ток через управляющие электроды тиристоров VS1, VS2 резко возрастает, вследствии чего (в зависимости от полярности текущей полуволны сетевого напряжения) открывается VS1 или VS2.

Резисторы R4, R8 предохраняют транзисторы от выхода из строя вследствие больших бросков тока при их лавинообразном открывании.

Сетевой фильтр L1-C1-R1 снижает излучаемые в сеть помехи, а также снижает чувствительность тиристорного регулятора к сетевым помехам извне. Кроме того, резистор R1 уменьшает акустический шум дросселя L1 и предотвращает выход из строя тиристоров при неудачно изготовленном или неисправном дросселе L1.

Светодиод HL1 предназначен для подсветки мощного тиристорного регулятора в темноте Если в этом нет необходимости, его можно исключить. Ничто не мешает заменить в данной конструкции мощный узел на тиристорах симисторным узлом, как показано на рис.2.

В этом случае симистор окажется единственной деталью, которой может потребоваться теплоотвод.

Детали. В устройстве могут быть применены постоянные резисторы МЯТ соответствующей мощности. При этом резистор R1 лучше взять невоспламеняемый, типа Р1-7. Завышенмая мощность резистора R7 (рис.1) объясняется вероятностью работы тиристорного регулятора при напряжении питания более 220 В.

Переменный резистор R11 может быть типа СПЗ-30. Можно использовать резистор этого типа с совмещенным выключателем питания. Обе группы контактов в нем следует запараллелить, а соединения выполнить так, чтобы отключение питания происходило при минимальной установленной мощности.

Подстроечный резистор R13 — типа СПЗ-16.

Конденсатор С1 — типа К73-15, К73-17 на напряжение не ниже 400 В; С2 — любой из К73-9. К73-15, К73-17 (не стоит применять керамические конденсаторы, так как в данном тиристорном регуляторе емкость этого конденсатора должна быть достаточно стабильна).

Диодный мост VD1 можно заменить четырьмя диодами типа КД258 (Б…Д), КД221 (В, Г), КД243 (Г…Ж), IN4004 или КД209 с любыми индексами. Светодиод HL1 можно взять серий АЛ307, АЛ336, КИПМ01, КИПМ02. Стабилитрон VD2 можно заменить любым на 6.9 В, например, Д814А, КС126И, КС170А, КС468А. КС407Д, КС182А.

На месте VT1 могут работать высоковольтные транзисторы КТ504А,

КТ506А, КТ506Б, 2N6517, КТ940А. КТ969А. На месте VT2 можно поставить КТ9115А, 2N6520. 2SA1625 (М. L. К). Транзистор VT3 можно заменить КТ315, VT4 — КТ361.

Тиристор КУ202Н является единственным в этой серии, который способен работать при напряжении более 300 В. Со снижением надежности подойдут КУ202 с индексами К, Л, М. Если вместо тиристоров использовать симистор (рис.

2), то КУ208Г можно заменить на 2ТС122-25-8, ТС106-10-6, ТС112-10-10 или другим аналогичным. Из “старых» могут работать ТС2-10, ТС2-16, ТС2-25.

Дроссель L1 намотан проводом ПЭВ-2 01 мм на отрезке ферритового стержня 400НН длиной 75 мм и диаметром 10 мм с прокладками из фторопластовой пленки или тонкого электрокартона. Обмотка тщательно пропитывается клеем БФ-2.

Дроссель может иметь и другую конструкцию. Если мощность нагрузки не превышает 600 Вт, тиристоры могут работать без радиаторов.

Однако для повышения надежности их желательно все-таки установить на соответствующие теплоотводы при мощности нагрузки более 400 Вт.

При мощности нагрузки 2 кВт используются теплоотводы с площадью охлаждающей поверхности не менее 250 см2 для каждого тиристора. Налаживание правильно собранного тиристорного регулятора сводится к установке подстроечным резистором R13 величины минимальной мощности, отдаваемой в нагрузку.

Данный мощный тиристорный регулятор работает с лампами накаливания от 40 до 2000 Вт. Однако многие тиристоры позволяют использовать лампы мощностью всего в 8… 16 Вт. Работа собранного тиристорного регулятора с нагрузкой менее 40 Вт определяется экспериментально.

Если мощный тиристорный регулятор будет работать с трансформаторной нагрузкой, то параллельно выводам первичной обмотки трансформатора следует включить лампу накаливания на 25…40 Вт.

Источник: http://www.radiochipi.ru/moshhnyj-tiristornyj-regulyator/

Как сделать регулятор мощности на симисторе своими руками: варианты схем

Для управления некоторыми видами бытовых приборов (например, электроинструментом или пылесосом) применяют регулятор мощности на основе симистора.

Подробно о принципе работы этого полупроводникового элемента можно узнать из материалов, размещенных на нашем сайте.

В данной публикации мы рассмотрим ряд вопросов, связанных с симисторными схемами управления мощностью нагрузки. Как всегда, начнем с теории.

Принцип работы регулятора на симисторе

Напомним, что симистором принято называть модификацию тиристора, играющего роль полупроводникового ключа с нелинейной характеристикой.

Его основное отличие от базового прибора заключается в двухсторонней проводимости при переходе в «открытый» режим работы, при подаче тока на управляющий электрод.

Благодаря этому свойству симисторы не зависят от полярности напряжения, что позволяет их эффективно использовать в цепях с переменным напряжением.

Помимо приобретенной особенности, данные приборы обладают важным свойством базового элемента – возможностью сохранения проводимости при отключении управляющего электрода. При этом «закрытие» полупроводникового ключа происходит в момент отсутствия разности потенциалов между основными выводами прибора. То есть тогда, когда переменное напряжение переходит точку нуля.

Дополнительным бонусом от такого перехода в «закрытое» состояние является уменьшение числа помех на этой фазе работы. Обратим внимание, что не создающий помех регулятор может быть создан под управлением транзисторов.

Благодаря перечисленным выше свойствам, можно управлять мощностью нагрузки путем фазового управления. То есть, симистор открывается каждый полупериод и закрывается при переходе через ноль. Время задержки включения «открытого» режима как бы отрезает часть полупериода, в результате форма выходного сигнала будет пилообразной.

Форма сигнала на выходе регулятора мощности: А – 100%, В – 50%, С – 25%

При этом амплитуда сигнала будет оставаться прежней, именно поэтому такие устройства неправильно называть регуляторами напряжения.

Варианты схем регулятора

Приведем несколько примеров схем, позволяющих управлять мощностью нагрузки при помощи симистора, начнем с самой простой.

Рисунок 2. Схема простого регулятора мощности на симисторе с питанием от 220 В

Обозначения:

• Резисторы: R1- 470 кОм , R2 – 10 кОм,
• Конденсатор С1 – 0,1 мкФ х 400 В.
• Диоды: D1 – 1N4007, D2 – любой индикаторный светодиод 2,10-2,40 V 20 мА.
• Динистор DN1 – DB3.
• Симистор DN2 – КУ208Г, можно установить более мощный аналог BTA16 600.

При помощи динистора DN1 происходит замыкание цепи D1-C1-DN1, что переводит DN2 в «открытое» положение, в котором он остается до точки нуля (завершение полупериода).

Момент открытия определяется временем накопления на конденсаторе порогового заряда, необходимого для переключения DN1 и DN2. Управляет скоростью заряда С1 цепочка R1-R2, от суммарного сопротивления которой зависит момент «открытия» симистора.

Соответственно, управление мощностью нагрузки происходит посредством переменного резистора R1.

Несмотря на простоту схемы, она довольно эффективна и может быть использована в качестве диммера для осветительных приборов с нитью накала или регулятора мощности паяльника.

К сожалению, приведенная схема не имеет обратной связи, следовательно, она не подходит в качестве стабилизированного регулятора оборотов коллекторного электродвигателя.

Схема регулятора с обратной связью

Обратная связь необходима для стабилизации оборотов электродвигателя, которые могут изменяться под воздействием нагрузки. Сделать это можно двумя способами:

1. Установить таходатчик, измеряющий число оборотов. Такой вариант позволяет производить точную регулировку, но при этом увеличивается стоимость реализации решения.
2. Отслеживать изменения напряжения на электромоторе и, в зависимости от этого, увеличивать или уменьшать «открытый» режим полупроводникового ключа.

Последний вариант значительно проще в реализации, но требует небольшой настройки под мощность используемой электромашины. Ниже приведена схема такого устройства.

Регулятор мощности с обратной связью

Обозначения:

• Резисторы: R1 – 18 кОм (2 Вт); R2 – 330 кОм; R3 – 180 Ом; R4 и R5– 3,3 кОм; R6 – необходимо подбирать, как это делается будет описано ниже; R7 – 7,5 кОм; R8 – 220 кОм; R9 – 47 кОм; R10 – 100 кОм; R11 – 180 кОм; R12 – 100 кОм; R13 – 22 кОм.
• Конденсаторы: С1 – 22 мкФ х 50 В; С2 – 15 нФ; С3 – 4,7 мкФ х 50 В; С4 – 150 нФ; С5 – 100 нФ; С6 – 1 мкФ х 50 В..
• Диоды D1 – 1N4007; D2 – любой индикаторный светодиод на 20 мА.
• Симистор Т1 – BTA24-800.
• Микросхема – U2010B.

Данная схема обеспечивает плавный запуск электрической установки и обеспечивает ее защиту от перегрузки. Допускается три режима работы (выставляются переключателем S1):

• А – При перегрузке включается светодиод D2, сигнализирующий о перегрузке, после чего двигатель снижает обороты до минимальных. Для выхода из режима необходимо отключить и включить прибор.
• В – При перегрузке включается светодиод D2, мотор переводится на работу с минимальными оборотами. Для выхода из режима необходимо снять нагрузку с электродвигателя.
• С – Режим индикации перегрузки.

Настройка схемы сводится к подбору сопротивления R6, оно вычисляется, в зависимости от мощности, электромотора по следующей формуле: . Например, если нам необходимо управлять двигателем мощностью 1500 Вт, то расчет будет следующим: 0,25/ (1500 / 240) = 0,04 Ом.

Для изготовления данного сопротивления лучше всего использовать нихромовую проволоку диаметром 0,80 или1,0 мм. Ниже представлена таблица, позволяющая подобрать сопротивление R6 и R11, в зависимости от мощности двигателя.

Таблица для подбора номиналов сопротивлений в зависимости от мощности двигателя

Приведенное устройство может эксплуатироваться в качестве регулятора оборотов двигателей электроинструментов, пылесосов и другого бытового оборудования.

Регулятор для индуктивной нагрузки

Тех, кто попытается управлять индуктивной нагрузкой (например, трансформатором сварочного аппарата) при помощи выше указанных схем, ждет разочарование. Устройства не будут работать, при этом вполне возможен выход из строя симисторов. Это связано с фазовым сдвигом, из-за чего за время короткого импульса полупроводниковый ключ не успевает перейти в «открытый» режим.

Существует два варианта решения проблемы:

1. Подача на управляющий электрод серии однотипных импульсов.
2. Подавать на управляющий электрод постоянный сигнал, пока не будет проход через ноль.

Первый вариант наиболее оптимален. Приведем схему, где используется такое решение.

Схема регулятора мощности для индуктивной нагрузки

Как видно из следующего рисунка, где продемонстрированы осциллограммы основных сигналов регулятора мощности, для открытия симистора используется пакет импульсов.

Осциллограммы входного (А), управляющего (В) и выходного сигнала (С) регулятора мощности

Данное устройство делает возможным использование регуляторов на полупроводниковых ключах для управления индукционной нагрузкой.

Простой регулятор мощности на симисторе своими руками

В завершении статьи приведем пример простейшего регулятора мощности. В принципе, можно собрать любую из приведенных выше схем (наиболее упрощенный вариант был приведен на рисунке 2). Для этого прибора даже не обязательно делать печатную плату, устройство может быть собрано навесным монтажом. Пример такой реализации показан на рисунке ниже.

Самодельный регулятор мощности

Использовать данный регулятор можно в качестве диммера, а также управлять с его помощью мощными электронагревательными устройствами. Рекомендуем подобрать схему, в которой для управления используется полупроводниковый ключ с соответствующими току нагрузки характеристиками.

Источник: https://www.asutpp.ru/reguljator-moshhnosti-na-simistore.html

Тиристорные регуляторы мощности: однофазные и трехфазные

Тиристорный регулятор мощности — довольно распространенная конструкция, имеющая множество модификаций. В обычной жизни самым ярким примером такого прибора можно назвать выключатель для управления яркостью светильника. Это регулятор с крутящейся ручкой, который позволяет плавно убавлять или прибавлять мощность. В промышленных масштабах принцип работы этого прибора тот же.

Как работает тиристорный регулятор мощности?

Для того чтобы понять принцип работы регулятора мощности, нужно сначала объяснить, что же такое тиристор. Это очень простая конструкция, похожая на обычный диод. Собственно, по старой терминологии тиристор иногда и называли управляемым диодом.

До тех пор, пока на управляющий электрод не подан импульс, тиристор закрыт в любом направлении. Включение обычного тиристора осуществляется подачей импульса тока в цепь управления положительной относительно катода полярности.

Среди способов выключения тиристоров принято различать естественное выключение (или естественную коммутацию) и принудительное (или искусственную коммутацию).

Естественная коммутация происходит при работе тиристоров в цепях переменного тока в момент спадания напряжения до нуля.

Наиболее широкое применение в тиристорных регуляторах мощности получили фазовое и широтно-импульсное управление тиристорами.

При фазовом методе способ управления тиристором сводится к тому, что если в момент положительного напряжения на аноде в интервале от 0 до 180° варьировать моментом отпирания тиристора, то ток в нагрузке будет протекать только в течение какой-то определенной части полупериода. Так как при небольшой задержке тиристор может быть открыт в начале положительного полупериода напряжения, при больших задержках — в любой точке положительного полупериода. Тем самым можно регулировать средний за период ток, проходящий в нагрузке от максимального до почти нулевого значения. Способ получил название фазового регулирования, поскольку при этом изменяется сдвиг фаз между началом положительного полупериода анодного напряжения и началом протекания прямого тока. Фазовый сдвиг φ может регулироваться примерно от 5 до 170°.

Однофазные и трехфазные тиристорные регуляторы мощности, работающие по фазовому методу, имеют один недостаток — это резкое изменение тока в нагрузке. Если к такой схеме подключить лампу, она обязательно будет мигать из-за того, что частота подачи нагрузки на нее уменьшается.

То есть получается, что она начинает больше не гореть, чем гореть, и это становится заметно. Кроме того, если такой тиристорный регулятор мощности включен в цепь автоматического управления на большую нагрузку, он, скорее всего, будет выдавать помехи.

Компенсировать их можно при помощи специальных LC-фильтров.

Более надежным в этом плане является тиристорный регулятор мощности, работающий по принципу широтно-импульсного управления — на управляющий электрод тиристора подаются импульсы напряжения, синхронизированные с напряжением нагрузки.

То есть моменты коммутации совпадают с моментами перехода сетевого напряжения через ноль, поэтому уровень радиопомех в них резко снижен. От длительности включения управляющего импульса зависит мощность на выходе регулятора.

Такой метод идеально подходит для управления инерционными процессами, в частности, протекающими в различных нагревательных элементах.

Тиристорные регуляторы мощности находят широкое применение как в бытовых условиях, так и в производственных цехах. В первом случае используются однофазные устройства, во втором — трехфазные.

Тиристорные регуляторы позволяют производить плавное регулирование мощности ламп, нагревательных устройств и другого оборудования, в том числе и специализированного. Также в них предусмотрена возможность подключения внешнего ручного регулирования или автоматического управления.

Обратившись в компанию «ОвенКомплектАвтоматика», вы можете заказать тиристорные регуляторы на выгодных условиях. Определиться с выбором конкретного устройства вам помогут наши специалисты.

Чтобы задать интересующие вопросы или сделать заказ, позвоните по телефонам, представленным на сайте.

Источник: http://www.owenkomplekt.ru/tiristornyj-reguljator-moshhnosti.html

Реле времени РВО-15 задержка на включение или отключение, плавная установка, 2 переключающих контакта, возможно исполнение УХЛ2

РВО-15 АСDC24В/АС230В УХЛ4	стандарт.
РВО-15 ACDC24В/АС230В УХЛ2	спец. изделие
спец. изделие
спец. изделие

• Диапазон выдержки времени от 0,1с до 99ч

• Установка выдержки времени поворотными переключателями

• Две диаграммы работы

• 2 переключающие группы 8А/250В

• Индикатор состояния встроенного реле, индикатор наличия питания

• Корпус шириной 18мм

НАЗНАЧЕНИЕ РЕЛЕ

 Реле времени РВО-15 предназначено для выдачи команд в цепи схем управления через контакты реле после отработки установленной выдержки времени по заданному алгоритму работы.

КОНСТРУКЦИЯ РЕЛЕ

 Реле выпускаются в унифицированном пластмассовом корпусе с передним присоединением проводов питания и коммутируемых электрических цепей. Крепление осуществляется на монтажную рейку-DIN шириной 35мм (ГОСТ Р МЭК 60715-2003) или на ровную поверхность. Для установки реле на ровную поверхность, фиксаторы замков необходимо переставить в крайние отверстия, расположенные на тыльной стороне корпуса. Конструкция клемм обеспечивает надёжный зажим проводов сечением до 2,5мм2. На лицевой панели реле расположены: два поворотных переключателя для задания выдержки времени t (установка значений единиц 0-9 и десятков 0-9), блок переключателей “множитель” для выбора диаграммы работы и задания временного диапазона, зелёный индикатор включения питания «U», жёлтый индикатор срабатывания встроенного исполнительного реле «». 

РАБОТА РЕЛЕ

 Диаграмма работы и диапазон выдержки времени выбираются при помощи блока переключателей «1-4». Для каждой диаграммы можно выбрать один из восьми диапазонов выдержки времени установив переключатели 1-3 в соответствующее положение.

Диаграмма работы реле определяется положением переключателя «4». Требуемая временная выдержка t устанавливается поворотными переключателями, первая значащая цифра – переключателем «ДЕС.», вторая значащая цифра – переключателем «ЕД.».

 При выборе первой диаграммы работы с «паузы» (длительность паузы определяет задержку на включение встроенного электромагнитного реле от начала подачи питания на прибор на время t), в интервале установленной выдержки времени t замкнуты контакты 15-16 и 25-26. После отсчёта времени выдержки t, встроенное электромагнитное реле включается, замыкаются контакты 15-18 и 25-28 и загорается жёлтый индикатор «». При выборе второй диаграммы работы с «импульса» (встроенное электромагнитное реле включается одновременно с включением питания на время t), при подаче напряжения питания встроенное электромагнитное реле включается, загорается жёлтый индикатор «», замыкаются контакты 15-18 и 25-28 и начинается отсчёт выдержки времени t. После отсчёта выдержки времени t, встроенное электромагнитное реле выключается, замыкаются контакты 15-16 и 25-26 и гаснет жёлтый индикатор «».

 ВНИМАНИЕ:  Для изменения диапазона выдержки времени реле необходимо выключить.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕЛЕ РВО-15

Параметр	Ед.изм.	РВО-15 ACDC24В/AC230В	РВО-15 ACDC10-30В
Напряжение питания	В/Гц	АС230 ± 10%	АСDC10-30
Диапазоны выдержек времени	0,1-9,9c, 1-99c, 10-990c, 0,1-9,9мин, 1-99мин, 10-990мин, 0,1-9,9ч, 1-99ч
Погрешность установки выдержки времени, не более	%	10
Погрешность отсчета выдержки времени, не более	%	2
Время готовности, не более	с	0,15
Время повторной готовности, не более	с	0,1
Диаграммы работы	1, 2
Максимальный коммутируемый ток: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1)	А	8
Максимальное коммутируемое напряжение	В	400 (AC1/2A)
Максимальная коммутируемая мощность: АС250В 50Гц (АС1)/DC30В (DC1)	ВА/Вт	2000/240
Максимальное напряжение между цепями питания и контактами реле	В	AC2000 (50Гц – 1мин)
Потребляемая мощность	ВА	2
Механическая износостойкость, не менее	циклов	10х106
Электрическая износостойкость, не менее	циклов	100000
Количество и тип контактов	2 переключающие группы
Диапазон рабочих температур (по исполнениям)	0C	-25…+55 (УХЛ4)  -40…+55 (УХЛ2)
Температура хранения	0C	-40…+70
Помехоустойчивость от пачек импульсов в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.4-99 (IEC/EN 61000-4-4)	уровень 3 (2кВ/5кГц)
Помехоустойчивость от перенапряжения в соответствии с ГОСТ Р 51317.4.5-99 (IEC/EN 61000-4-5)	уровень 3 (2кВ А1-А2)
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150-69 (без образования конденсата)	УХЛ4 или УХЛ2 или ТМ
Степень защиты реле по корпусу/по клеммам по ГОСТ 14254-96	IP40/IP20
Степень загрязнения в соответствии с ГОСТ 9920-89	2
Относительная влажность воздуха	%	80 (при 250C)
Высота над уровнем моря	м	2000
Рабочее положение в пространстве	произвольное
Режим работы	круглосуточный
Габаритные размеры	мм	18х93х62
Масса	кг	0,07

ДИАГРАММЫ РАБОТЫ РЕЛЕ

Отсчёт заданного времени начинается при подаче напряжения питания, после чего реле включается (задержка на включение). Отключение по снятию питания.

Реле включается одновременно с подачей питания. Отключение реле происходит после отсчёта заданного времени (задержка на отключение).

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ

Напряжение питания DC6В подаётся на клеммы «+А1», «А2», «+» подключается на клемму «+А1».

Напряжение питания АСDC24B подаётся на клеммы «+А3», «А2», «+» подключается на клемму «+А3». Напряжение питания АС230В подаётся на клеммы «А1», «А2».

Вариант защиты до IP40

ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ РЕЛЕ

ТУ  3425-007-31928807-2014

Сертификат соответствия EAC: смотреть

Форум и обсуждения  –  здесь

Наименование	Заказной код (артикул)	Файл для скачивания (паспорт)	Дата файла
РВО-15 АСDC24В/АС230В УХЛ4	4640016932887	скачать	v12.12.17
РВО-15 ACDC24В/АС230В УХЛ2	4640016932870
РВО-15 ACDC10-30В УХЛ4	4640016930616
РВО-15 ACDC10-30В УХЛ2	4640016930609

Русский

Источник: https://www.meandr.ru/rele-vremeni-timer-odnokomandnye-rvo15