- В данной статье вашему вниманию предлагаю несложную схему временной задержки включения или выключения электрической либо электронной нагрузки, собранную на одном полевом транзисторе. По сути это одна из разновидностей реле времени. Принципиальная схема представлена ниже на картинке.
Данное реле времени целесообразно использовать для относительно небольших временных задержек (от единиц секунд до нескольких минут). Сама схема способна обеспечить достаточно большую выдержку времени перед своим срабатыванием, исчисляемую часами. Но точность по времени уже будет сложней рассчитать и настроить. Само же устройство задержки включения/выключения начинает отчет при подаче на него питающего напряжения. После заданного времени оно срабатывает и переключает свои контакты реле. В зависимости к каким именно контактам реле вы подключите свою электрическую нагрузку (нормально замкнутым или нормально разомкнутым), то и будет происходит либо выключение либо включение.
Для новичков разберем работу данной схемы реле времени более подробней. Итак, устройство питается от 12 вольт постоянного тока. Хотя можно использовать любое напряжение от 5 до 20 вольт. Ниже 5 вольт на схему не рекомендуется подавать, поскольку среднее пороговое напряжение открытия полевого МОП транзистора с изолированным затвором и индуцируемым каналом не менее 4 вольт. Максимально допустимое напряжение между затвором и истоком у таких транзисторов равно до 20 вольт. При большем управляющим напряжении полевой транзистор попросту выйдет из строя.
Чтобы электромагнитное реле сработало нужно чтобы открылся полевой транзистор (его канал сток-исток). А для этого нужно, чтобы между затвором и истоком появилось напряжение не менее 4 вольт. Следовательно, для создания эффекта задержки времени достаточно на вход полевого транзистора подключить последовательную RC цепь, состоящую из резистора R2 и C1. После появление напряжения на этой RC цепочке постепенно начинает происходит зарядка конденсатора. Напряжение на его выводах изначально равно нулю (в разряженном состоянии). И это напряжение с процессом заряда постепенно увеличивается. И только достигнув величины 4 вольт происходит открытие полевого транзистора и включение реле.
Время выдержки реле времени зависит от скорости заряда конденсатора до напряжения 4 вольта. Чем больше будет емкость конденсатора C1 или больше сопротивление у резистора R2, тем медленней будет происходит заряд и тем больше будет выдержка по времени до срабатывания схемы. В этой схеме стоит конденсатор C1 на 10 микрофарад. Время задающее сопротивление R2 имеет сопротивление 1 мега ом. Причем его можно поставить переменного или подстроечного типа. Для более большей задержки времени нужно в схему поставить конденсатор с большей емкостью. И/или еще увеличить сопротивление резистора R2.
Учтите, что мы имеем дело с полярным конденсатором. А также правильная полярность важна для нормальной работы полевого транзистора. Для открытия этого транзистора на затворе должен быть положительный потенциал (+), а на истоке отрицательный (-). В схеме можно использовать практически любой полевой транзистор с изолированным затвором и индуцируемым каналом. Я в эту схему поставил маломощный полевик типа 2N7000.
Он может выдержать ток до 200 мА. Обычные электромагнитные реле, небольшой мощности, при своем включении потребляют около 70 мА. Следовательно, этот транзистор вполне может справиться с обычным реле. Если же вы поставите более мощное реле или контактор, то проследите за тем, чтобы ваш полевой транзистор смог выдержать ток этого контактора!
Ну, с цепью задержки времени все понятно, а вот новичку может быть не понятно назначение диода VD1 и резистора R1. Дело в том, что после срабатывания этой схемы реле времени конденсатор будет находится в заряженном состоянии, даже после отключения питания от схемы. И при следующем подключении реле времени к питанию эта схема сработает сразу без задержки. Поскольку не был разряжен конденсатора C1. А чтобы этот разряд все же происходил, для этого и нужны диод VD1 и резистор R1. После снятия питания со схемы ранее накопленный заряд на конденсаторе проходит через диод и разряжается на резисторе R1. Что дает возможность нормально запустить схемы реле времени при новом цикле.
Ну, и для тех кто еще не знает для чего ставится диод параллельно катушкам реле, то тут все просто. Это защитный диод. Он нейтрализует кратковременный всплеск высокого напряжения, возникающий на конах катушки реле при снятии с нее напряжения. Такая защита от ЭДС самоиндукции катушки делает работу схемы более стабильной. Диод VD1 и VD2 можно поставить практически любые. Я допустим взял наиболее распространенные типа 1N4007.
Ну, и думаю, что должно быть понятно – электромагнитное реле в схеме должно соответствовать напряжению питания. Если мы схему питаем от 12 вольт постоянного тока, то и катушка реле должна быть рассчитана на это же напряжение.
В этом схеме я нагрузку подключил параллельно питанию этой же схемы. Если вы хотите включать или выключать электрическую нагрузку с другим напряжением, то просто задействуем в схеме реле времени нужные контакты реле. Не используя питания этой схемы!
Вот видео по этой теме:
