Простое реле времени

В технической литературе можно встретить много различных схем реле времени, однако ис­пытание многих схем показали низкую стабиль­ность временных интервалов. Поэтому автор раз­работал свой вариант схемы реле времени, кото­рая имеет хорошую стабильность.

В статье рассмотрены два варианта реле вре­мени (РВ): со звуковой сигнализацией и с ис­пользованием электромеханического реле.

Рис. 1

Принципиальная электрическая схема РВ со звуковой сигнализацией приведена на рис.1. Оно имеет три диапазона выдержек времени:

• 1-й диапазон — от 10 с до 5 мин.;
• 2-й диапазон — от 20 с до 10 мин.;.
• 3-й диапазон — от 30 с до 30 мин.

При работе в диапазоне 1 используется толь­ко один времязадающий конденсатор С3. Во вто­ром диапазоне с помощью перемычки П1 парал­лельно С3 подключается дополнительно конден­сатор С2, а в диапазоне 3 перемычкой П2 парал­лельно С3 подключается сразу два конденсатора С2 и С1. При необходимости, можно добавить еще один-два электролитических конденсатора, чтобы увеличить диапазон временных интерва­лов срабатывания реле. Следует заметить, что конденсаторы С1-С3 необходимо подбирать с минимальным током «утечки».

Схема работает следующим образом. Если переключатель SA1 находится в положении «Раз­ряд», то конденсаторы С1, С2, С3 разряжены за счет шунтирующего резистора  R1. При переводе переключателя SA1 в положение «Start» начина­ется заряд конденсаторов С3, (С1, С2) через пе­ременный резистор R2 и добавочный резистора R3. Следует заметить, что переменный резистор R2 должен быть группы А. На полевом транзисто­ре VT1 собран истоковый повторитель. В резуль­тате заряда С3, С2, С1 напряжение на затворе, и соответственно на истоке полевого транзистора VT1 плавно растет. При дости­жении на истоке VT1 напряже­ния пробоя стабилитрона VD1 происходит скачкообразное увеличения положительного напряжения на управляющем электроде тиристора VS1, ко­торый открывается, обеспечи­вая включение сигнализатора. Этот сигнализатор воспроиз­водит звук частотой порядка 600 Гц.

Основа сигнализатора — это мультивибратор с непосредственной связью между транзисторами раз­ной проводимости, одной из нагрузок которого является телефонный капсюль. Конденсатор С5 задает частоту сигнала.

Проверить работу сигнализатора можно, если временно закоротить анод (а) и катод (к) тирис­тора VS1. Режим работы мультивибратора зада­ется резистором R8.

В схеме сигнализатора использовано низко­омный телефонный капсюль сопротивлением 50 Ом, фирмы «TESLA». Звучание довольно громкое и слышно на расстоянии 30…40 м. В схеме можно также использовать низкоомный телефонный капсюль типа ТК-67Н, но при этом громкость звучания будет значительно ниже.

Вначале проверяется работа РВ с малым зна­чением сопротивления R2. Убедившись в нор­мальной работе РВ, следует проверить работу РВ с максимальным значением сопротивления R2. В ав­торском варианте на первом пределе максималь­ное время составляет 6 мин., на втором — 12 мин., а на третьем — 32 мин. В связи с тем, что оксид­ные конденсаторы имеют очень большой допуск по номинальной емкости, то при повторении конструкции может получиться несколько иное зна­чение максимального времени. При градуировке шкалы потенциометра R2 на ней зафиксированы максимальные значения:

• для 1-го предела 5 мин.;
• для 2-го предела 10 мин.;
• для 3-го предела 30 мин.

Градуировку с помощью секундомера удобнее производить от максимального времени выдерж­ки к минимальному.

Второй вариант РВ — это включение каких-либо устройств на определен­ное время с помощью ре­ле. Принципиальная схема РВ с реле приведена на рис.2. Принцип работы РВ тот же, только вместо звукового сигнализатора подключено электромеха­ническое реле К1. В каче­стве реле целесообразно применить высокочувст­вительное реле типа РП7 (паспорт РС4.521.005).

Рис. 2

Следует заметить, что при использовании поляризо­ванных реле необходимо соблюдать полярность подаваемого на него напряжения.

Реле типа РП7 (паспорт РС4.521.005) имеет сопротивление обмотки 120…160 Ом. Если нет такого реле, то можно исполь­зовать более распространен­ные реле типа РП4, выполнив несложные регу­лировки описан­ные ниже. На­пример, РП4 с паспортами:

РС4.520.006 (Rобм. =255…345 Ом), РС4.520.007 (Rобм. = 238…348 Ом.), РС4.520.011 (Rобм. = 391…529 Ом.), РС4.452.8004 (Rобм. = 480 Ом).

Четыре обмотки реле по 120 Ом включены по­следовательно установкой перемычек 2-3,4-8,6-7. Напряжение на обмотки подается так:

• минус — на 1-й контакт;
• плюс — на 5-й контакт.

Автор использовал реле РП4 с паспортом РС.452.0007 (Rобм. = 580 Ом). Оно имеет две обмотки по 290 Ом, кото­рые включены последова­тельно установкой пере­мычки 2-3. Минус напряже­ния надо подать на 1-й, а плюс — на 4-й контакт реле.

Контактную группу реле РП4 необходимо отрегули­ровать следующим обра­зом. С реле РП4 снять ко­жух, вывинтить на 2-3 обо­рота фиксирующий винт ле­вого контакта. Затем вручную установить якорь возле левого контакта, и медленно вращая регулировочный винт левого контакта, пока якорь самостоятельно не перебросится к правому контакту. В этом положении левый контакт следует зафиксировать. После регулировки необходимо надеть защитный кожух. Таким образом, двухстабильное реле РП4 пре­вратим в одностабильное с контактами на пере­ключения. Конструкция контактной группы реле РП4 (РП7) показана на рис.3. В конструкции можно применить также и любые другие реле с напряжением срабатывания порядка 7 В и со­противлением обмотки не менее 120 Ом. По­дробные характеристики различных реле приве­дены в [1].

Рис. 3

При переводе переключателя в положение «Start» дополнительно замыкается выходная це­почка, а при срабатывании реле, по истечении за­данного времени цепочка размыкается контакта­ми реле Я-П. Для использования этого режима не­обходимо подключаться к гнездам Гн.5 и Гн.6. При необходимости можно также включать что-либо по истечении заданного времени, для чего необ­ходимо использовать гнезда Гн.6 и Гн7. По истече­нии заданного времени замкнутся контакты Я-Л.

РВ можно питать от шести элементов типа АА, или от выпрямителя с выходным напряжением 9 В. В авторском варианте РВ питается от выпря­мителя со стабилизатором на 9 В, схема которого приведена на рис.4. Схема общеизвестная и по­яснений не требует. Силовой трансформатор мо­жет быть любой (мощностью 10…15 Вт), который имеет на вторичной обмотке 14… 16 В, при токе порядка 150…200 мА. Транзистор VТ1, блока пи­тания, необходимо установить на радиаторе пло­щадью S = 25 см².

Рис. 4

Реле времени со звуковой сигнализацией собрано в металлическом корпусе (верхняя крышка из пласт­массы) и имеет габаритные размеры 140х55х140 мм. Надежность РВ высокая. Автор пользуется опи­санным РВ более пяти лет.

Литература

1. Томас Р. К. Коммутационные устройства, Справочник. — М.: Радио и связь. — 1989.
2. Гитцевич А. Б. и др. Полупроводниковые приборы: Диоды выпрямительные, Стабилитро­ны, Тиристоры, Справочник. — М.: Радио и связь. — 1988.

Автор: Святослав Бабын (UR5YDN), пгг. Кельменцы, Черновицкой обл.
Источник: Радиоаматор №6/2016