อุปกรณ์ในครัวเรือนสมัยใหม่ (เช่น เครื่องซักผ้าหรือเตาไมโครเวฟ) จำเป็นต้องติดตั้งรีเลย์เวลาในตัว นอกจากนี้ อุปกรณ์ยังได้รับการติดตั้งในวงจรจ่ายไฟแบบสายเดี่ยวและทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของโหลด เปิดหรือปิดในเวลาที่เหมาะสม ในการถ่ายทอดเวลาที่บ้านด้วยมือของคุณเอง คุณต้องศึกษาคุณลักษณะการออกแบบและหลักการทำงาน
หลักการทำงานและขอบเขตการใช้งาน
ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดที่ช่วยให้คุณเข้าใจหลักการทำงานของรีเลย์คือนาฬิกาปลุกแบบกลไกหรือแบบอิเล็กทรอนิกส์ที่ตั้งไว้ในช่วงเวลาหนึ่ง เพื่อให้ได้ตัวจับเวลาที่เต็มเปี่ยม อุปกรณ์สำหรับผู้บริหารจะถูกเพิ่มเข้าไปซึ่งทำหน้าที่ตามต้องการ เช่น จ่ายพลังงานให้กับโคมระย้าหรือพัดลม เป็นต้น ลำดับการทำงานของรีเลย์ดังกล่าว:
- ทันทีที่ช่วงเวลาที่ตั้งไว้บนตัวจับเวลา (นาฬิกา) หมดเวลา สัญญาณควบคุมจะถูกส่งไปยังคอยล์รีเลย์
- ทันทีหลังจากนี้ หน้าสัมผัสที่ใช้งานได้จะเปิดหรือปิดวงจรจ่ายไฟ
- เป็นผลให้อุปกรณ์ที่เชื่อมต่อถูกปิดหรือเปิดอยู่
ในอุปกรณ์จริง โหมดการทำงานที่คล้ายคลึงกันถูกนำมาใช้โดยคำนึงถึงการหน่วงเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้า
ตัวจับเวลาประเภทต่างๆ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมการทำงานของโรงงานอุตสาหกรรม ตลอดจนการเปิดและปิดเครื่องใช้ในครัวเรือน ต่อไปนี้มักใช้เป็นโหลดโฮมแบบสลับ:
- อุปกรณ์ให้แสงสว่างทุกระดับ
- ตัวอย่างอุปกรณ์ภูมิอากาศต่างๆ
- ระบบระบายอากาศและอุปกรณ์ที่คล้ายกัน
การใช้เครื่องใช้ในครัวเรือนที่ควบคุมเวลาช่วยให้คุณลดต้นทุนค่าไฟฟ้าได้
ก่อนที่คุณจะตั้งเวลาเปิดและปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าด้วยมือของคุณเอง คุณจะต้องทำความคุ้นเคยกับอุปกรณ์ประเภทต่างๆ เหล่านี้เสียก่อน
ประเภทรีเลย์
ตามประเภทขององค์ประกอบเอาต์พุตที่ใช้ในวงจรสวิตชิ่ง ตัวอย่างที่รู้จักของรีเลย์เวลาแบ่งออกเป็นประเภทต่อไปนี้:
- ระบบรีเลย์, ลิงค์สวิตชิ่งหลักซึ่งเป็นหน้าสัมผัสที่ใช้งานได้
- ทรานซิสเตอร์เปิดองค์ประกอบเซมิคอนดักเตอร์ที่สำคัญ
- สวิตช์ไตรแอกหรือไทริสเตอร์
ตัวเลือกแรกไม่เหมาะมากสำหรับการผลิตอิสระเนื่องจากรูปแบบของมันค่อนข้างซับซ้อน - มีองค์ประกอบมากเกินไป
ขอแนะนำให้เลือกวิธีแก้ปัญหาวงจรตามไทริสเตอร์เมื่อโหลดที่เชื่อมต่อไม่ไวต่อรูปร่างของแรงดันไฟฟ้า
ในผลิตภัณฑ์โฮมเมดนั้นไม่สมเหตุสมผลที่จะใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ทันสมัยซึ่งทำให้กระบวนการตั้งค่าและปรับส่วนผู้บริหารของวงจรซับซ้อนขึ้นอย่างมาก ควรใช้รีเลย์ทรานซิสเตอร์ซึ่งง่ายต่อการประกอบและดีบักล่วงหน้า
แผนปฏิบัติการ Practical
ตัวเลือกที่เสนอทั้งหมดสำหรับรีเลย์แบบโฮมเมดมีรายการราคาไม่แพงที่จำหน่ายอย่างอิสระที่ร้านขายวิทยุ รูปแบบของพวกเขาทำงานตามอัลกอริธึมที่ง่ายที่สุดตามที่ตัวจับเวลาสร้างขึ้นในครั้งแรกและเมื่อสิ้นสุดการนับถอยหลังหน่วยผู้บริหารจะถูกเรียกใช้ เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับหรือลบออกจากโหลดที่เชื่อมต่อกับรีเลย์
อุปกรณ์จับเวลาทรานซิสเตอร์
วงจรไฟฟ้าของการถ่ายทอดเวลาของทรานซิสเตอร์หลายตัวเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการใช้งาน เนื่องจากมีองค์ประกอบที่ใช้งานเพียง 8 ตัวเท่านั้น โดยพื้นฐานแล้วมันเป็นไปได้ที่จะประกอบอุปกรณ์ที่ควบคุมเวลาที่ปิดไฟได้เป็นต้น ในการจ่ายไฟให้กับวงจรดังกล่าว คุณจะต้องใช้แบตเตอรี่ 9 โวลต์หรือแบตเตอรี่รถยนต์ 12 โวลต์
ในการสร้างรีเลย์แบบโฮมเมดคุณต้องมีชุดชิ้นส่วนต่อไปนี้:
- ตัวต้านทานคงที่สองตัวและโพเทนชิออมิเตอร์แบบปรับได้หนึ่งตัว - ค่าของพวกมันถูกเลือกสำหรับวงจรเฉพาะ
- ทรานซิสเตอร์คู่ KT937A หรือแอนะล็อกต่างประเทศ
- รีเลย์สลับโหลด;
- ตัวเก็บประจุตั้งเวลาคงที่ของความจุที่ต้องการ
- ไดโอดภายใต้การกำหนด KD105B;
- ปุ่มเพื่อสตาร์ทรีเลย์
การหน่วงเวลาในอุปกรณ์โฮมเมดถูกจัดระเบียบโดยการชาร์จตัวเก็บประจุคงที่ไปที่ระดับพลังงานขององค์ประกอบหลักของทรานซิสเตอร์ ในระหว่างกระบวนการทั้งหมดนี้ จนกว่าแรงดันไฟฟ้าจะถึง 9-12 โวลต์ สวิตช์เอาต์พุตจะยังคงเปิดอยู่ และหลอดไฟที่เชื่อมต่อกับสวิตช์จะสว่างเต็มที่ หลังจากช่วงเวลาหนึ่งที่กำหนดโดยค่าปัจจุบันของตัวต้านทานผันแปร ทรานซิสเตอร์จะปิดสนิท เป็นผลให้ขดลวดในตัวสะสมถูกยกเลิกการจ่ายพลังงานและโหลดถูกตัดการเชื่อมต่อจากวงจรจ่ายไฟ
พารามิเตอร์เวลาเป็นวินาทีหรือนาทีสำหรับรีเลย์ที่ประกอบตามวงจรทรานซิสเตอร์จะถูกเลือกโดยการทดลอง - โดยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานแบบปรับได้ เพื่อความสะดวกในการตั้งค่าช่วงเวลาเปิดหรือปิดในภายหลัง ขอแนะนำให้ใช้ตัวชี้บนตัวเรือนรีเลย์ ซึ่งระบุการตั้งค่าเวลาที่ได้รับจากการทดลอง
ชิปรีเลย์
วงจรของตัวจับเวลาอิเล็กทรอนิกส์ที่ประกอบด้วยมือบนพื้นฐานของไมโครเซอร์กิตช่วยให้คุณกำจัดข้อเสียของทรานซิสเตอร์อะนาล็อกเนื่องจากความซับซ้อนในการคำนวณเวลาหน่วง นอกจากนี้ในวงจรทรานซิสเตอร์ก่อนการสตาร์ทครั้งต่อไปจำเป็นต้องปล่อยประจุตัวเก็บประจุ ในอีกด้านหนึ่งการใช้ไมโครเซอร์กิตช่วยขจัดข้อบกพร่องเหล่านี้และในทางกลับกันทำให้อุปกรณ์ค่อนข้างซับซ้อน เมื่อเลือกไมโครชิปที่เหมาะสมสำหรับการถ่ายทอดเวลา ให้ดำเนินการตามข้อควรพิจารณาต่อไปนี้:
- หากคุณต้องการความล่าช้าในช่วงตั้งแต่สิบนาทีถึงหนึ่งชั่วโมง ชิปซีรีย์ TL431 เหมาะสมที่สุด
- หากจำเป็นต้องทำงานกับช่วงที่กว้างขึ้น - ด้วยการหน่วงเวลาตั้งแต่ 1 วินาทีถึงหลายชั่วโมง - จะสะดวกที่สุดในการสร้างตัวจับเวลาในซีรีย์ NE555 แบบคลาสสิก
- พารามิเตอร์เวลาเดียวกันโดยประมาณสามารถรับได้โดยใช้ไมโครเซอร์กิต KR512PS10
เนื่องจากมีแหล่งจ่ายแรงดันอ้างอิง เกณฑ์การทำงานจึงได้รับการแก้ไขอย่างเข้มงวด ซึ่งช่วยให้คุณตั้งเวลาหน่วงที่ต้องการได้อย่างแม่นยำ
ความสามารถในการเพิ่มแรงดันไฟสวิตชิ่งช่วยให้ช่วงการหน่วงเวลาเพิ่มขึ้น เนื่องจากมียูนิตในตัวสำหรับการรีเซ็ตวงจรการชาร์จ จึงไม่จำเป็นต้องทำการรีเซ็ตแบบบังคับ ข้อดีของการถ่ายทอดเวลาแบบโฮมเมดรุ่นนี้ ได้แก่ การลดสัญญาณเตือนภัยที่ผิดพลาด ซึ่งอธิบายได้จากโหมดปัจจุบันที่ "เข้มงวด" มากขึ้น
วงจรรีเลย์ที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ได้รับความนิยมอย่างมาก อย่างไรก็ตาม สำหรับการคัดลอกด้วยตนเองไม่สะดวกนัก เมื่อใช้งานจะเกิดปัญหาบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการบัดกรีไมโครชิปและการเขียนโปรแกรม อุปกรณ์จับเวลารุ่นต่างๆ ที่เสนอมักจะเพียงพอสำหรับการทำซ้ำที่บ้าน
อุปกรณ์สวิตชิ่งอุปกรณ์ 220 โวลต์
เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์ไฟฟ้า (เช่น มอเตอร์ไฟฟ้า) วงจร 12 โวลต์ธรรมดาไม่เหมาะ ในกรณีนี้ ต้องใช้สตาร์ทแม่เหล็ก แรงดันไฟสลับ 220 หรือ 380 โวลต์ (ขึ้นอยู่กับจำนวนเฟส) ในการจ่ายแรงดันควบคุมให้กับคอยล์ คุณจะต้องใช้ไดรเวอร์ 220 โวลต์อันทรงพลังด้วย
วงจรที่ง่ายที่สุดของรีเลย์ซึ่งใช้สำหรับการควบคุมแสงสว่างเท่านั้น ไม่ต้องการคอนแทคเตอร์ที่ทรงพลังและสามารถประกอบจากชิ้นส่วนจำนวนจำกัด สิ่งนี้จะต้องใช้สะพานเรียงกระแสของไดโอด 4 วาล์วและไทริสเตอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่ควบคุมโดยระดับแรงดันไฟฟ้าสลับ เมื่อทำงานเป็นตัวควบคุม วาล์วจะส่งผ่านเฉพาะส่วนบวกของไซนูซอยด์ 220 โวลต์เท่านั้น โหมดนี้อนุญาตสำหรับวงจรที่โหลดบนหลอดไส้เท่านั้น เช่นเดียวกับมอเตอร์พัดลมหรือองค์ประกอบความร้อน พวกมันไม่ไวต่อรูปร่างของแรงดันไฟที่ใช้ ต่างจากอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบสวิตช์ชนิดอื่นๆ
สำหรับการประกอบตัวจับเวลาดังกล่าวด้วยตนเอง คุณจะต้องมีส่วนประกอบและชิ้นส่วนดังต่อไปนี้:
- ความต้านทานคงที่ 4.3 MΩและ 200 Ohms บวกตัวต้านทานตัวแปร 1.5 kΩ;
- ไดโอดสี่ตัวที่ออกแบบมาสำหรับกระแสมากกว่า 1 แอมแปร์และแรงดันย้อนกลับสูงสุด 400 โวลต์ (เช่น KD202R เป็นต้น)
- ตัวเก็บประจุเวลา 0.47 μF;
- ไทริสเตอร์ VT151 หรือองค์ประกอบที่คล้ายกัน
หลักการทำงานของวงจรคล้ายกับกรณีที่พิจารณาแล้วก่อนหน้านี้และลดลงเป็นการชาร์จตัวเก็บประจุเวลาด้วยแรงดันไฟฟ้า
ในระหว่างรอบการชาร์จ จะมีการใช้ศักย์บวกกับอิเล็กโทรดควบคุมของไทริสเตอร์ ซึ่งช่วยให้เปิดไว้ เป็นผลให้ครึ่งคลื่นของแรงดันไฟหลักถูกส่งไปยังหลอดไฟที่เชื่อมต่อกับวงจร เมื่อสิ้นสุดกระบวนการชาร์จ กระแสไฟในโซ่จะหยุด ไทริสเตอร์ปิด และไฟดับ การหน่วงเวลาจะถูกปรับโดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุการชาร์จโดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้
อุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่น
รีเลย์เวลาแบบมัลติฟังก์ชั่นที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมในประเทศมีตัวเลือกที่หลากหลาย ซึ่งหมายถึงความสามารถดังต่อไปนี้:
- ผลิตภัณฑ์สามารถทำงานได้ตามตารางเวลาที่กำหนดโดยโปรแกรมสำหรับปี เดือน หรือสัปดาห์
- พวกเขาสามารถให้บริการจากหนึ่งถึง 4 ช่องสลับ
- ติดตั้งโมดูลควบคุมอินพุตหกชุด
มันไม่สมเหตุสมผลเลยที่จะคัดลอกอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่นด้วยตัวคุณเอง พวกเขาควรได้รับการพิจารณาเป็นตัวอย่างสำหรับการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับความสามารถของโมเดลการถ่ายทอดเวลาที่ทันสมัย
