Relevo del tiempo de bricolaje: revisión de 3 opciones caseras
Podrás activar y desactivar electrodomésticos sin la presencia y participación del usuario. La mayoría de los modelos producidos hoy en día están equipados con un relé temporizador para arranque/parada automático.
¿Qué hacer si quieres gestionar de la misma forma los equipos obsoletos? Tenga paciencia, siga nuestros consejos y haga un relevo temporal con sus propias manos; créame, este producto casero encontrará aplicación en el hogar.
Estamos listos para ayudarlo a implementar una idea interesante y probar suerte para convertirse en un ingeniero eléctrico independiente. Para usted, hemos encontrado y sistematizado toda la información valiosa sobre las opciones y métodos para realizar relés. El uso de la información proporcionada garantizará un fácil montaje y un excelente rendimiento del dispositivo.
El artículo propuesto para estudio examina en detalle las versiones caseras del dispositivo que se han probado en la práctica. La información se basa en la experiencia de artesanos apasionados por la ingeniería eléctrica y los requisitos de las normativas.
El contenido del artículo:
Ámbito de aplicación del relé de tiempo.
El hombre siempre ha buscado hacer su vida más fácil introduciendo diversos dispositivos en la vida cotidiana. Con la llegada de los equipos basados en motores eléctricos, surgió la cuestión de equiparlos con un temporizador que controlara estos equipos automáticamente.
Enciéndelo durante un tiempo específico y podrás hacer otras cosas. La unidad se apagará sola después del período establecido. Para dicha automatización, se necesitaba un relé con función de temporizador automático.
Un ejemplo clásico del dispositivo en cuestión es el relé de una antigua lavadora de estilo soviético. En su cuerpo había un asa con varias divisiones. Configuro el modo deseado y el tambor gira durante 5 a 10 minutos hasta que el reloj del interior llega a cero.
Hoy relevo de tiempo instalado en varios equipos:
- microondas, hornos y otros electrodomésticos;
- extractores de aire;
- sistemas de riego automático;
- control automático de iluminación.
En la mayoría de los casos, el dispositivo se fabrica sobre la base de un microcontrolador que controla simultáneamente todos los demás modos de funcionamiento del equipo automatizado. Es más barato para el fabricante. No es necesario gastar dinero en varios dispositivos independientes responsables de una sola cosa.
Según el tipo de elemento en la salida, los relés horarios se clasifican en tres tipos:
- relé: la carga se conecta mediante un "contacto seco";
- triac;
- tiristor.
La primera opción es la más confiable y resistente a las sobretensiones de la red. Se debe utilizar un dispositivo con un tiristor de conmutación en la salida sólo si la carga conectada es insensible a la forma de la tensión de alimentación.
Para crear tu propio relé de tiempo, también puedes utilizar un microcontrolador. Sin embargo, los productos caseros se elaboran principalmente para cosas y condiciones de trabajo sencillas. Un controlador programable costoso en tal situación es una pérdida de dinero.
Existen circuitos mucho más sencillos y económicos basados en transistores y condensadores. Además, hay varias opciones; hay mucho para elegir según sus necesidades específicas.
Esquemas de varios productos caseros.
Todas las opciones propuestas para hacer relevos de tiempo con sus propias manos se basan en el principio de iniciar una velocidad de obturación establecida. Primero, se inicia un temporizador con un intervalo de tiempo específico y una cuenta regresiva.
El dispositivo externo conectado comienza a funcionar: el motor eléctrico o la luz se encienden.Y luego, cuando se llega a cero, el relé emite una señal para apagar esta carga o corta la corriente.
Opción #1: la más simple con transistores
Los circuitos basados en transistores son los más fáciles de implementar. El más simple de ellos incluye sólo ocho elementos. Ni siquiera necesitas una placa para conectarlos; todo se puede soldar sin ella. A menudo se fabrica un relé similar para conectar la iluminación a través de él. Presioné el botón y la luz permaneció encendida por un par de minutos y luego se apagó sola.
Para montar este relé horario casero necesitarás:
- un par de resistencias (100 ohmios y 2,2 mOhm);
- transistor bipolar KT937A (o analógico);
- relé de conmutación de carga;
- Resistencia variable de 820 ohmios (para ajustar el intervalo de tiempo);
- condensador 3300 µF y 25 V;
- diodo rectificador KD105B;
- cambie para comenzar a contar.
El retardo de tiempo en este relé temporizador se produce debido a la carga del condensador al nivel de potencia del interruptor del transistor. Mientras C1 se carga a 9–12 V, la llave en VT1 permanece abierta. La carga externa está alimentada (la luz está encendida).
Después de un tiempo, que depende del valor establecido en R1, el transistor VT1 se cierra. El relé K1 finalmente se desactiva y la carga se desconecta del voltaje.
El tiempo de carga del condensador C1 está determinado por el producto de su capacitancia y la resistencia total del circuito de carga (R1 y R2). Además, la primera de estas resistencias es fija y la segunda es regulable para establecer un intervalo concreto.
Los parámetros de sincronización para el relé ensamblado se seleccionan experimentalmente estableciendo diferentes valores en R1.Para que posteriormente sea más fácil ajustar el tiempo requerido, se deben realizar marcas en la carcasa con el posicionamiento de los minutos.
Especificar una fórmula para calcular los retrasos en la salida para un esquema de este tipo es problemático. Mucho depende de los parámetros de un transistor en particular y de otros elementos.
El relé se lleva a su posición original volviendo a conectar S1. El condensador se cierra a R2 y se descarga. Después de volver a encender S1, el ciclo comienza de nuevo.
En un circuito con dos transistores, el primero interviene en la regulación y control del tiempo de pausa. Y la segunda es una llave electrónica para encender y apagar la alimentación de la carga externa.
Lo más difícil en esta modificación es seleccionar con precisión la resistencia R3. Debe ser tal que el relé se cierre solo cuando se suministra una señal desde B2. En este caso, el encendido inverso de la carga debe ocurrir solo cuando se activa B1. Tendrá que ser seleccionado experimentalmente.
Este tipo de transistor tiene una corriente de puerta muy baja. Si se selecciona que el devanado de resistencia en el interruptor del relé de control sea grande (decenas de ohmios y MOhmios), entonces el intervalo de apagado se puede aumentar a varias horas. Además, la mayor parte del tiempo el relé temporizador prácticamente no consume energía.
El modo activo en él comienza en el último tercio de este intervalo. Si la radio se conecta mediante una batería normal, durará mucho tiempo.
Opción #2: basada en chip
Los circuitos de transistores tienen dos desventajas principales. Es difícil calcular el tiempo de retardo para ellos y el condensador debe descargarse antes del siguiente arranque. El uso de microcircuitos elimina estas desventajas, pero complica el dispositivo.
Sin embargo, si tiene habilidades y conocimientos mínimos en ingeniería eléctrica, hacer un relé de tiempo de este tipo con sus propias manos tampoco será difícil.
El umbral de apertura del TL431 es más estable debido a la presencia de una fuente de tensión de referencia en su interior. Además, cambiarlo requiere un voltaje mucho más alto. Como máximo, aumentando el valor de R2, se puede elevar a 30 V.
El condensador tardará mucho en cargarse a tales valores. Además, la conexión de C1 a la resistencia para descarga en este caso se realiza automáticamente. No es necesario presionar adicionalmente SB1 aquí.
Otra opción es utilizar el “temporizador integral” NE555. En este caso, el retardo también está determinado por los parámetros de las dos resistencias (R2 y R4) y del condensador (C1).
El relé se "apaga" cambiando nuevamente el transistor. Aquí solo su cierre se realiza mediante una señal de la salida del microcircuito, cuando cuenta los segundos requeridos.
Hay muchos menos falsos positivos cuando se utilizan microcircuitos que cuando se utilizan transistores. En este caso, las corrientes están más controladas, el transistor se abre y cierra exactamente cuando es necesario.
Otra versión clásica del microcircuito del relé temporizador se basa en el KR512PS10. En este caso, cuando se enciende, el circuito R1C1 suministra un pulso de reinicio a la entrada del microcircuito, después de lo cual comienza el oscilador interno en él. La frecuencia de apagado (factor de división) de este último la establece el circuito regulador R2C2.
El número de pulsos contados se determina cambiando los cinco pines M01–M05 en varias combinaciones. El tiempo de retraso se puede configurar desde 3 segundos hasta 30 horas.
Después de contar el número especificado de pulsos, la salida del microcircuito Q1 se establece en un nivel alto, abriendo VT1. Como resultado, el relé K1 se activa y enciende o apaga la carga.
Existen circuitos de relés temporales aún más complejos basados en microcontroladores. Sin embargo, no son aptos para el automontaje. Aquí surgen las dificultades tanto a la hora de soldar como de programar. Las variaciones con transistores y microcircuitos simples para uso doméstico son suficientes en la gran mayoría de los casos.
Opción #3: para fuente de alimentación con salida de 220 V
Todos los circuitos anteriores están diseñados para un voltaje de salida de 12 voltios. Para conectar una carga potente a un relé de tiempo ensamblado sobre su base, es necesario en la salida instalar un arrancador magnético. Para controlar motores eléctricos u otros equipos eléctricos complejos con mayor potencia, deberá hacer esto.
Sin embargo, para regular la iluminación del hogar, se puede montar un relé basado en un puente de diodos y un tiristor. Sin embargo, no se recomienda conectar nada más a través de dicho temporizador.El tiristor pasa a través de sí mismo sólo la parte positiva de la onda sinusoidal de las variables de 220 voltios.
Esto no es un problema para una bombilla incandescente, un ventilador o un elemento calefactor, pero es posible que otros equipos eléctricos no puedan soportarlo y quemarse.
Para montar un temporizador de este tipo para una bombilla, necesita:
- resistencia constante a 4,3 MOhm (R1) y 200 Ohm (R2) más ajustable a 1,5 kOhm (R3);
- cuatro diodos con una corriente máxima superior a 1 A y una tensión inversa de 400 V;
- condensador de 0,47 µF;
- tiristor VT151 o similar;
- cambiar.
Este relé-temporizador funciona según el esquema general para dispositivos similares, con carga gradual del condensador. Cuando los contactos se cierran en S1, C1 comienza a cargarse.
Durante este proceso, el tiristor VS1 permanece abierto. Como resultado, la carga L1 recibe una tensión de red de 220 V. Una vez completada la carga C1, el tiristor se cierra y corta la corriente, apagando la lámpara.
El retraso se ajusta estableciendo el valor en R3 y seleccionando la capacitancia del condensador. Hay que recordar que cualquier contacto con las piernas desnudas de todos los elementos utilizados puede provocar una descarga eléctrica. Todos ellos funcionan con 220 V.
Si no desea experimentar y ensamblar un relé de tiempo usted mismo, puede elegir opciones listas para usar para interruptores y enchufes con temporizador.
Más detalles sobre dichos dispositivos están escritos en los artículos:
- Interruptor con temporizador de apagado: cómo funciona y qué tipo es mejor elegir
- Enchufe con temporizador: tipos, principio de funcionamiento + características de instalación.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
A menudo resulta difícil comprender la estructura interna de un relé temporizador desde cero. Algunos carecen de conocimientos, mientras que otros carecen de experiencia. Para que te resulte más fácil elegir el circuito adecuado, hemos realizado una selección de vídeos que describen detalladamente todos los matices del funcionamiento y montaje del dispositivo electrónico en cuestión.
El principio de funcionamiento de los elementos del relé de tiempo en un interruptor de transistor:
Temporizador automático en un transistor de efecto de campo para una carga de 220 V:
Fabricación paso a paso de un relé de retardo con sus propias manos:
Montar usted mismo un relé de tiempo no es demasiado difícil; existen varios esquemas para implementar esta idea. Todos ellos se basan en la carga gradual de un condensador y la apertura/cierre de un transistor o tiristor en la salida.
Si necesita un dispositivo simple, es mejor elegir un circuito de transistores. Pero para controlar con precisión el tiempo de retardo, deberá soldar una de las opciones en uno u otro microcircuito.
Si tiene experiencia en ensamblar un dispositivo de este tipo, comparta la información con nuestros lectores. Deje comentarios, adjunte fotos de sus productos caseros y participe en discusiones. El bloque de comunicación se encuentra debajo.
Interesante. Tell, ¿es posible conectar la caldera a través de un relé para alimentación de 220 voltios? ¿Hay algún elemento calefactor allí? Y si entendí correctamente, ¿la caldera no debería fallar debido al hecho de que solo pasa la parte positiva del voltaje? Y, por cierto, ¿planeas publicar una guía sobre cómo hacer una lámpara de libro con tus propias manos? Vi varios diagramas en Internet, pero no son muy claros. Y todo está escrito en detalle y claramente.
Buenas tardes, Ilya.El artículo contiene una sección “Opción n.° 3: para potencia de salida de 220 V”, que comienza con las palabras: “Todos los circuitos anteriores están diseñados para un voltaje de salida de 12 voltios. Para conectar una carga potente a un relé temporizador montado sobre su base, es necesario instalar un arrancador magnético en la salida”. En otras palabras, nadie incluye elementos calefactores en los dispositivos enumerados antes de esta sección.
Teniendo en cuenta la redacción de sus preguntas, le aconsejo que compre un temporizador de enchufe ya preparado: el TRM-01 de 16 amperios más simple (configuración del tiempo de funcionamiento diario - paso de configuración del tiempo de 30 minutos) cuesta 240 rublos. Electrónica externamente similar por 500 rublos. – TRE-01 para los mismos amperios – tiene capacidades ampliadas (horario semanal, paso de configuración – 1 min.)
En cuanto a la “lámpara-libro”, todo es sencillo: para evitar que las páginas se incendien, es necesario utilizar una lámpara LED alimentada por una batería. No hay nada complicado: es una pena estropear los libros.
Buenas tardes, Ilya. La caldera se puede conectar a 220V. Solo necesita seleccionar el puente de diodos y el tiristor de acuerdo con la potencia del elemento calefactor. Lo que pasa es que no podrás encender una caldera durante mucho tiempo con estas clasificaciones de componentes.