Циклический таймер включения и выключения: особенности работы, разновидности устройств

Комплектация схемы элементами

Чтобы изготовить такой таймер, работающий на напряжении 12v требуется правильно подготовить детали схемы.

Элементами схемы являются:

• диоды VD1 – VD2, имеющие маркировку 1N4128, КД103, КД102, КД522.
• Транзистор, подающий напряжение 12v на реле — с обозначением КТ814А или КТ814.
• Интегральный счетчик, основа принципа работы схемы, с маркировкой К561ИЕ16 или CD4060.
• Светодиодное устройство серии ARL5013URCB или L816BRSCB.

Здесь важно помнить, что при изготовлении самодельного устройства необходимо применять элементы, указанные в схеме и соблюдать правила техники безопасности

На что обращать внимание при выборе таймера времени электронного

При покупке следует определиться не только с типом прибора, но также обратить внимание на основные технические характеристики и параметры, влияющие на работу устройства:

1. Временные рамки программирования. Здесь всё просто. Если требуется управлять напряжением только на протяжении суток, выбирается простая механическая модель. При необходимости недельного или даже месячного управления, выбирается электронный вариант с наличием соответствующих опций.
2. Точность. Данная характеристика больше актуальна для механических моделей. Хотя для большинства задач, которые ставятся перед таймерами, точность до секунд не важна. Для оптимального показателя необходимо выбирать изделия проверенных производителей.
3. Нагрузка. В зависимости от нагрузки сети необходимо выбирать соответствующее устройство. Есть модели, которые выдерживают нагрузку в 7 А, 10 А и 16 А. Выбор показателя будет зависеть от мощности, которую потребляет устройство, запитанное через данную розетку.
4. Количество линий программирования. Этот параметр показывает, сколько устройств может быть замкнуто на таймер. Самые простые образцы поддерживают всего один прибор, более продвинутые модели имеют 2 и более линии.
5. Пыле- и влагозащищённость. Некоторые устройства могут иметь дополнительную защиту от негативного воздействия факторов внешней среды. Это характерно для таймеров, предназначенных к использованию на открытом воздухе.

ФОТО:  images.esellerpro.com Существуют образцы, имеющие надёжную защиту от внешних факторов для уличного использования

Схемы подключения

Схема подключения фотореле к уличному светильнику

Подключение реле времени для уличного освещения не должно вызвать трудностей. На вход устройства заносится фаза и ноль, с выхода фаза заводится на нагрузку – осветительные приборы, ноль идет с автомата или шины.

Если установка будет проводиться с учетом всех правил и предписаний, проводные соединения будут выполняться в распределительной коробке. Если включать придется мощный осветительный прибор, схему рекомендуется дополнить пускателем (контактором). Если лампы должны загораться только с приходом человека, систему автоматического освещения дополнительно оснащают чувствительным датчиком движения.

Большинство моделей включают имеют три провода: черный или коричневый, красный и зеленый

Во время составления схемы важно учитывать следующее:

• К черному или коричневому проводу требуется подавать фазу.
• Красный провод необходим для соединения устройства с осветительными приборами.
• К зеленому проводу подсоединяют нейтраль от кабеля питания.

При правильном соединении всех проводов будет получена полностью рабочая схема.

Как самостоятельно изготовить таймер: схемы и рекомендации

Электрические устройства для контроля подачи тока имеют разную конструкцию. Релейные считаются самыми надежными. Также встречаются симисторные и тиристорные. Подключающий элемент на общей схеме может располагаться в нескольких местах:

• спереди;
• сбоку;
• сзади;
• присоединяться с помощью отдельного разъема.

Для настройки времени может использоваться потенциометр, переключатель, кнопки.

Способы создания реле времени в розетке 220В своими руками

Если предполагается эксплуатация устройства при нагрузке 220В, нужно брать диодные варианты, которые укомплектованы магнитным пускателем. Контроллер собирается из таких элементов:

• тирристор;
• диоды (4 шт.), под 1А и 400В на выходе;
• сопротивление (3 шт.);
• пусковая кнопка;
• конденсатор с емкостью 0,47 мФ.

Схема реле на одном транзисторе

Принцип действия такой схемы довольно простой. После нажатия пусковой кнопки происходит замыкание сети и начинается зарядка конденсатора. В этот момент тирристор находится в открытом состоянии. Когда зарядка конденсатора завершается, он закрывается. В результате этого прекращается подача электричества и прибор отключается.

Чтобы скорректировать работу, можно подобрать соответствующую мощность конденсатора и резистор сопротивления (R3).

Обратите внимание! Для маломощных электроприборов можно не устанавливать магнитный пускатель. В этом случае напряжение смогут преобразовать присутствующие в схеме тиристор и диодный мост

Можно использовать и такой вариант:

1. Один из контактов диодного моста вместе с выключателем кинуть на 220В.
2. Второй контакт диодного моста соединяется с выключателем.
3. Тиристор ВТ 151 подключают к резисторам сопротивления (1500 и 200 Ом), а также к диоду.
4. Оставшиеся контакты диода и резистора 200 Ом подключают к конденсатору. Параллельно с ним включается сопротивление на 4300 Ом.

Реле на микросхеме

Создание своими руками реле времени на таймере 555NE

Многие электрические схемы построены на интегральном таймере NE555. Такую систему несложно создать в домашних условиях. Контроллер собирается из следующих элементов:

• клеммники винтового типа;
• диод;
• плата размером 65х35;
• резистор;
• паяльник для точечных соединений;
• программный файл Sprint Layout;
• биполярный транзистор типа n-p-n.

В качестве основы для монтажа элементов используется плата. Резистор крепят сверху или выводят с помощью проводов. Для винтовых клеммников в плате предусмотрены специальные места. После того как все комплектующие будут впаяны согласно схеме, излишки на местах соединений нужно убрать и проверить надежность контактов. Чтобы защитить транзистор, нужно выполнить монтаж диода. Он устанавливается параллельно реле. Затем выставляется период срабатывания. Если реле будет размещено на выходе, оно позволит корректировать нагрузки.

Таймер, изготовленный своими руками

Как работает эта система:

1. Нажатием кнопки выполняется запуск.
2. Схема замыкается и на прибор дается напряжение.
3. Загорается лампочка и запускается процесс отсчета времени.
4. Когда установленное время проходит, лампочка гаснет и прерывается подача электричества.

Такая схема позволяет регулировать период срабатывания в пределах 4 мин. Если будет установлен конденсатор, настраиваемое время увеличивается до 10 мин.

Это простые схемы, для создания которых требуются минимальные навыки обращения с платами и электричеством. Разнообразный и богатый ассортимент современных устройств позволяет подобрать разъем под любые нужды, поэтому нет необходимости в самостоятельном изготовлении розеток, укомплектованных таймером. Чтобы найти подходящую модель, достаточно сопоставить ее возможности с теми условиями, в которых она будет эксплуатироваться, а также изучить отзывы о производителях и качестве их продукции в интернете.

Электронные и механические

Аналоговый механический таймер — самый простой тип, такие устройства в тех или иных формах используются человечеством уже много веков. Современные версии обычно представляют собой аналоговую ручку, вращением которой владелец задает время выключения. Рукоятка имеет градуированную шкалу, могущую означать секунды, минуты, часы и дни — размерность шкалы зависит от конкретного прибора. До истечения заданного времени электричество будет подаваться, но после этого выключится автоматически.

Конструкция механического реле весьма проста, но не лишена недостатков:

• нельзя выставить случайный режим срабатывания;
• невозможна постановка сложных и разветвленных задач;
• меньшая точность по отношению к электронно-цифровым образцам.

Электронный таймер представляет собой прибор с управляющей поведением системы логической микросхемой и контрольными элементами, с помощью которых владелец устанавливает программу. Как правило, гаджеты этого вида оснащены ЖК-экраном. Их особенности:

• экран отображает состояние и настройки устройства;
• лицевая панель содержит функциональные управляющие кнопки;
• поддерживается множество опций и задание алгоритмов работы;
• высокая точность благодаря цифровому отсчету времени (вплоть до миллисекунд);
• возможность создания расписания вплоть до 365 дней (зависит от модели).

Электронные варианты весьма популярны, поскольку имеют гибкий функционал, точность и многозадачность. Но им зачастую требуется дополнительное питание, а память не всегда энергонезависима, что следует учитывать.

Для чего используются

Применение реле времени распространено в бытовых условиях. Например, при работе кондиционера могут потребоваться действия, осуществляемые циклически, через определённые промежутки времени. Например, охлаждение или подогрев (в зависимости от погодных условий), которые выполняются с часовым перерывом.

Переключатель поможет подогреть пищу перед обедом. Если хозяин оставляет дом на некоторое время в течение холодного сезона, ему лучше выключить отопление. Но если он делает это всего на пару дней, он может организовать его периодическое включение с минимальными параметрами.

Таймер розеточного типаИсточник sovet-ingenera.com

Реле времени позволяет организовать управление любыми бытовыми устройствами, которые работают от электрического тока, установить нужный владельцу режим работы. Таймеры также широко применяются для управления различными промышленными процессами, обеспечивая точное соблюдения временной последовательности действий.

Можно привести другие примеры использования:

• При использовании рекламы со светодиодным освещением можно определять режим её показа.
• Те, кто ведут сельскохозяйственные работы, могут с помощью такого прибора управлять устройствами для полива.
• Таймер позволяет обеспечить работу уличного освещения в соответствии с запланированным распорядком.
• Выключатель света с таймером можно запрограммировать для управления обеспечением жизнедеятельности рыбок в аквариуме.
• В помещении можно поддерживать микроклимат на комфортном уровне при наличии соответствующих бытовых приборов.
• С помощью таймера можно управлять работой системы отопления.
• Это устройство можно использовать при организации охранных мероприятий.

Если хозяева квартиры уехали в отпуск, с помощью реле времени можно обеспечить эффект присутствия жильцов в доме. Например, таймер может включать свет в заданное время до тех пор, пока люди не вернутся.

В некоторых реле времени возможно управление со смартфонаИсточник sovet-ingenera.com

Таймер на включение — выключения в автомобиле NE 555 (видео)

В автомобиле очень много устройств призванных работать временно, то есть не постоянно а время от времени. Это и различные подогреватели и указатели поворотов (ленивый указатель поворотов) и турботаймеры и устройства включающие камеры заднего хода не сразу, а через какое-то время, то есть с задержкой. Так вот, везде в этих случаях используется таймер, который и задет для исполняющего устройства период его работы или отключения. То есть таймер в машине применяется часто и много где. Мы даже уверены в том, что не все случаи смогли упомянуть и еще несколько вариантов вы можете предложить сами, а может ради них и зашли к нам на страничку. Если это действительно так, то вы здесь как раз и найдете что вам надо, то есть таймер для включения, а равно и отключения исполнительного устройства на машине, в автомобиле.

Таймер включения — отключения в автомобиле на микросхеме NE555

Вначале о самой микросхеме, о сердце нашего таймера. Микросхема выпускается а с 70 годов прошлого века и о том, какими компаниями она выпускалась, сколько штук было выпущено уже можно и не вспоминать. Во-первых, это очень значительная информация, а вследствие этого если даже привести статистику, то она будет сильно искажена. Во-вторых, и так понятно, что если микросхема столь востребована, то мы с вами на верном пути, то есть именно эту микросхему целесообразно применять для построения таймера. Здесь кстати стоит отметить, что эта микросхема как раз и задумывалась как таймер, хотя на само деле применяется часто не совсем по назначению, как в одной из наших статьей «Датчик света на микросхеме». Что же, это лишь снова добавляет значимости и плюсиков нашей микросхеме. Теперь о ее подключении и работе схемы.

Схема таймера включения — отключения в автомобиле

Теперь взгляните на классическую схему подключения микросхемы NE555. 1 ножка это земля, 8 это питание «+». Напряжение питания микросхемы 9-12 вольт вполне подойдет. При этом входом микросхемы можно считать ножки 6 и 7, которые соединены между собой, именно на них формируется потенциал от зарядки электролитического конденсатора. В то время, пока конденсатор заряжается, на выходе микросхемы напряжение равно напряжению питания. При этом получается что верхний светодиод не горит, так как для него плюсовое питание осуществляется с двух сторон, а нижний горит из-за разности потенциалов между его ножек. При этом как только электролитический конденсатор заряжается, то потенциал на 3 ножке, на выходе, становится отрицательным, то есть 3 вывод становится землей. В этом случае уже нижний светодиод гаснет, так как для него теперь с двух сторон «минус», а загорается верхний светодиод.

Вот так работает эта микросхема. Некоторые уже догадались, что заряжается электролитический конденсатор фактически через резистор 1 мОм и 10 кОм, то есть именно от их потенциала, номинала и будет зависеть время зарядки конденсатора, а значит и время срабатывания таймера. В итоге есть два пути изменения время срабатывания таймера. Первый, это изменять номинал резисторов. Второй, изменять емкость конденсатора. Сразу скажем, что изменение емкости конденсатора дает более значимый результат. А вот весь алгоритм срабатывания таймера реализован в самой микросхеме. Вот собственно и вся схема и принцип ее работы. Осталось лишь сказать, что если вам необходимо управлять большими токами, то здесь как раз и используется сборка на транзисторе (можно взять КТ815Б) и реле 12 вольт, которая так неумело подрисована к рисунку. Само собой реле можно использовать с нормально замкнутым или разомкнутыми контактами, а значит на выходе можно получить включение или отключение. То есть нужным образом коммутировать цепь. Это как раз и будет подтверждать наш заголовок, что микросхема – таймер может обеспечивать как включение, так и отключение каких – либо устройств в автомобиле.

Также если закоротить ножки 6 и 7, как на схеме в видео (ниже) то таймер будет срабатывать и тут же переходить в первоначальное состояние. В итоге он будет циклично срабатывать вновь и вновь, по истечению времени зарядки конденсатора и его разрядки. Иногда на микросхеме NE 555, так выполняют электронные реле указателя поворотов. Если же ножки 6 и 7 будут разомкнуты, то таймер сработает один раз и на этом «остановится».

Последнее о чем хотелось сказать, так это о том, что будьте внимательны при монтаже. Подключайте все и вся только проверив все выводы и контакты схемы. Так как микросхема NE 555 сама по себе «нежная», защиты в ней нет, и она просто напросто перегорит. В общем, будьте внимательны и ответственны, тогда у вас все получится!

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.

Классификация выключателей

Рынок предлагает отличающиеся функциональными возможностями модели от разных производителей. Их разделяют по способу управления:

• приборы клавишного типа. Для начала их работы пользователю следует нажать на кнопку. Выключение произойдет автоматически после окончания заданного владельцем временного промежутка;
• гаджеты со встроенными датчиками (движения, влажности и прочими). Их предназначение — контролировать технику в помещениях (жилых и коммерческих) и на улице (например, для организации освещения в парке). Они замыкают электрическую цепь при обнаружении некоторого события в поле действия и размыкают ее по установленному таймауту;
• с часовым механизмом и/или календарем событий. Этот тип часто применяется в системах безопасности, где от осветительной техники требуется включаться для создания эффекта присутствия людей или поднятия тревоги. Они способны и запускаться/выключаться по таймеру, и действовать в случайном режиме.

Еще одна классификация — по степени автономности питания:

• автономные приборы;
• целиком зависимые от внешней сети.

Как правило, «умные» выключатели нуждаются в дополнительном электропитании. В первом случае они способны работать от батареек, а во втором — лишь от сети. При этом существуют разновидности, где программа не сбивается после сбоев подачи электроэнергии (с энергонезависимой памятью или механическим таймером), и сбрасывающие настройки. Батарейки/аккумуляторы автономных вариантов способны обеспечивать до суток работы.

Особенности работы таймера

Применение реле времени поможет не только рационально управлять бытовыми приборами, но и позволит обеспечить экономию электроэнергии. Например, возможно использование выключателя с задержкой времени. Качественный прибор должен обладать следующими характеристиками:

• Необходимо, чтобы таймер обеспечивал работу в течение промежутка времени, достаточного для выполнения планируемых задач. Реле может, например, использоваться для управления чайником в течение ближайшего часа или на протяжении нескольких недель для регуляции работы отопительного котла.
• Должны быть предусмотрены все необходимые функции управления, чтобы обеспечить полноценную работу с оборудованием.
• Необходима высокая точность работы встроенных часов. При подаче сигнала не должна возникать разница во времени от поступления команды до срабатывания тех реле, которые обеспечивают активизацию или выключение соответствующей техники.
• Таймер должен обладать достаточной дискретностью для точного выполнения запрограммированных действий.

Этот прибор является сложным электронным устройством, которое может быть запрограммировано пользователем для различных целей.

Электромеханический таймерИсточник sovet-ingenera.com

Плюсы и минусы розеток-таймеров

1. Достоинства:
2. Возможность автоматизировать включение-выключение электроприборов: упрощает работу и экономит время.
3. В какой-то степени экономит энергию, если использовать данную систему для освещения, отопления или автоматизации фермерского хозяйства.
4. Создания удобного временного графика включения-выключения (только электронное управление).

Розетки с наличием электромеханического таймера включения позволяют подключать как промышленные, так и бытовые приборы. На уличных розетках имеется пластиковая защита от влаги, мороза, атмосферных осадков и других внешних факторов.

Принцип работы розетки с таймеров состоит в периодическом включении и выключении прибора, которое регулируется с помощью строенного таймера.

• В инструкции к каждой розетке указывается:
• общие правила и схемы подключения самой розетки;
• регулировка таймера;
• принцип подключения электрических приборов.

Учтите, что если прибор не включен в розетку, то она находится в режиме неработоспособности. Если время включения и выключения электрических приборов каждый день разное, то рекомендуем применить недельный вариант розеток с таймером. Они позволяют регулировать электроснабжение даже при длительном отсутствии хозяев дома.

На электронных розетках с таймером имеются жидкокристаллические дисплеи, элементы питания, евровилки и розетки, а также кнопки для регулировки устройства. Стоимость такого прибора значительно выше, чем механического. Однако, их покупка оправдана только в случае недельной регулировки работы устройств. В противном случае можно обойтись и механическим типом таймера.

1. У розетки с электрическим таймером имеются такие преимущества:
2. возможность регулировки времени работы по минутам;
3. выбор дня недели, во время которого будет осуществляться выключение и включение потребителей;
4. возможность как ручного, так и автоматического включения;
5. работа таймера не зависит от электроснабжения, наличие батареи позволяет сохранять настройки таймера на протяжении более четырех дней;
6. наличие функции имитации присутствия хозяев в доме;
7. наличие автономной программы более чем на два года.

• Недостатки:
• В основном недостатки имеют розетки с механическим управлением. Это неточность хода таймера, шумность в виде тиканья, короткое время программатора (24 часа), частый выход из строя именно таймера (недолговечность).
• Электронное управление тоже имеет некоторые недостатки, но это зависит от модели. Часто таймер работает независимо от общего тока (на батарейке), и даже при неожиданном отключении электричества продолжает работать.
• Отсутствует встроенный аккумулятор. Нет света в квартире – настройки прибора сбиваются. Например вода в бойлере может подогреться вовсе не к вашему приходу домой, а совсем в неожиданное для вас время.
• Большая погрешность и зависимость времени срабатывания прибора от уровня входного напряжения.
• Из-за больших габаритов при подключении в переноску или двойную розетку, второе гнездо становится недоступно.

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.

Заключение

Выключатели со встроенным таймером — большое семейство устройств, включающее как несложные механические версии, так и продвинутые электронные образцы со множеством дополнительных возможностей и функций. Их широко используют в различных системах домашней и бизнес-автоматизации, ведь они помогают избавить человека от выполнения некоторых рутинных операций, делают быт и работу проще, эффективнее и безопаснее. А выключатель с задержкой времени помогает запускать необходимые пользователю процессы в отложенном режиме.

Необходимо помнить, что разные типы выключателей пригодны для разных типов задач — например, механический таймер можно выставить на выключение через некоторый промежуток времени, но задать на нем расписание нельзя. Поэтому следует выбирать устройство под конкретную задачу, чтобы оптимальным образом использовать его возможности. А в комплексах «умного дома» желательно применять совместимые гаджеты, чтобы они органично вписались в экосистему.