Таймер для зарядного устройства своими руками

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 15.09.2024

Это очень простая схема приставки к вашему уже имеющемуся зарядному устройству. Которая будет контролировать напряжение заряда аккумуляторной батареи и при достижении выставленного уровня - отключать его от зарядника, тем самым предотвращая перезарядку аккумулятора.
Это устройство не имеет абсолютно никаких дефицитных деталей. Вся схема построена всего на одном транзисторе. Имеет светодиодные индикаторы, отображающие состояние: идет зарядка или батарея заряжена.

Кому пригодятся это устройство?

Такое устройство обязательно пригодится автомобилистам. Тем у кого есть не автоматическое зарядное устройство. Это приспособление сделает из вашего обычного зарядного устройства - полностью автоматический зарядник. Вам больше не придется постоянного контролировать зарядку вашей батареи. Все что нужно будет сделать, это поставить аккумулятор заряжаться, а его отключение произойдет автоматически, только после полной зарядки.

Схема автоматического зарядного устройства

Печатная плата

Как делать печатную плату, решать Вам. Она не сложная и поэтому ее запросто можно накидать на макетной плате. Ну или можно заморочиться и сделать на текстолите с травлением.

Настройка

Если все детали исправные настройка автомата сводиться только к выставлению порогового напряжения резистором R2. Для этого подключаем схему к зарядному устройству, но аккумулятор пока не подключаем. Переводим резистор R2 в крайнее нижнее положение по схеме. Устанавливаем выходное напряжение на заряднике 14,4 В. Затем медленно вращаем переменный резистор до тех пор, пока не сработает реле. Все настроено.
Поиграемся с напряжением, чтобы убедиться что приставка надежно срабатывает при 14,4 В. После этого ваш автоматический зарядник готов к работе.

Смотрите видео работы зарядного устройства

В этом видео вы можете подробно посмотреть процесс всей сборки, регулировки и испытания в работе.
Original article in English

Вас устраивает надежность старой бытовой техники, но приходится включать и выключать ее самостоятельно? Устройства можно обновить и усовершенствовать, установив таймер включения и выключения электроприборов своими руками. Процесс модернизации не сложный, но требует точности и внимания.

Принцип работы и области применения
Необходимость таймера включения для электроприборов
Несколько слов о разновидностях
Виды реле
Времязадающее устройство на транзисторах
Реле на микросхеме
Устройство для коммутации оборудования 220 вольт
Создаем реле времени на 12 и 220 вольт
Изготовление на диодах
С помощью транзисторов
Создание на базе микросхем
С использованием таймера ne555
Многофункциональные устройства
Практические схемы

Временные реле используют:

в стиральных машинах;
в кухонных устройствах – микроволновках, духовках, печах;
в системах вентиляции и полива;
в осветительных приборах.

Активно используется таймер для контактной сварки в быту, на производстве, в некоторых школах (звонки на уроки и перемены).

Необходимость таймера включения для электроприборов

Использование контроллеров времени позволяет управлять техникой без непосредственного участия пользователя. Благодаря установке выбранного временного режима, таймер сам следит за включением и отключением бытовой техники. Это освобождает время для более продуктивных занятий либо отдыха.

При желании контроллер времени можно снабдить звуковым сигналом об окончании определенного периода либо работы устройства.

Несколько слов о разновидностях

Реле времени классифицируют как устройства:

механического типа;
с электронным механизмом работы (в том числе тиристорные);
пневматические реле.

По конструкции электрические устройства бывают релейные (самые надежные и популярные), сими- и тиристорные. Расположение подключающего элемента бывает:

заднее;
переднее;
боковое;
через отдельный разъем.

Установка временных параметров проводится кнопками, переключателем, потенциометром.

Виды реле

Наиболее популярны электронные механизмы включения техники. Но не менее эффективны пневматические и часовые таймеры (то есть механические).

Основу пневматов составляет демпферное устройство. Расширением или сужением трубы, подающей воздух, регулируется время срабатывания. Коррекция диаметра трубки проводится винтом. Механизм простой и его легко собрать самостоятельно из доступных материалов. Недостаток – есть задержки времени. Такой прибор устанавливают на оборудовании, где контроль времени не требует особой точности.

Времязадающее устройство на транзисторах

Наиболее простая схема – на транзисторах, используется в осветительных приборах. Элементы соединяются спаиванием, без использования платы. Для включения нажимают кнопку, через установленный интервал времени свет гаснет.

Недостаток такого типа реле – ложные срабатывания, перед очередным включением необходимо разряжать конденсатор, и трудно точно выставить время в устройстве.

Реле на микросхеме

Более точный механизм контроля времени и включения/выключения электроприборов – на микросхемах. Такие приборы используют, если таймер срабатывает через большие промежутки времени, в пределах 10 – 60 минут. При использовании микросхем ложные включения/отключения исключены, более надежный контроль токов.

Преимущества электронных приборов:

малые размеры;
большой выбор программ;
малый расход электроэнергии;
все элементы неподвижные;
длительный срок эксплуатации.

Недостаток таких схем – более сложный монтаж, высокая стоимость деталей, а значит и контроллера.

Устройство для коммутации оборудования 220 вольт

Часовые варианты используют электрики. Основу устройства составляет пружина, которую взводит электромагнитный механический привод. На специальной шкале задаются интервалы времени. После окончания установленного периода коммутируют контактные группы часового устройства.

Такой вариант реле времени устанавливают на автоматических рубильниках электрических цепей. Преимущество часовых таймеров – полная автономность.

Создаем реле времени на 12 и 220 вольт

Транзисторные и микросхемные таймеры работают при напряжении 12 вольт. Для использования при нагрузках 220 вольт устанавливают диодные устройства с магнитным пускателем.

Если планируется установка реле времени на маломощной технике, магнитный пускатель не устанавливают. Диодный мост и тиристор преобразуют напряжение без него.

Для сборки контроллера с выходом на 220 вольт запасаются:

тремя сопротивлениями;
четырьмя диодами (током более 1 А и обратным напряжением 400 В);
конденсатором с показателем 0,47мФ;
тирристором;
кнопкой пуска.

После нажатия кнопки замыкается сеть, и конденсатор начинает заряжаться. Тирристор, который во время зарядки был открыт, закрывается после зарядки конденсатора. В результате подача тока прекращается, техника отключается. Коррекция проводится выбором сопротивления R3 и мощностью конденсатора.

Изготовление на диодах

Для монтажа системы на диодах необходимые элементы:

3 резистора;
2 диода, рассчитанные на ток 1 А;
тиристор ВТ 151;
пусковое устройство.

Выключатель и один контакт диодного моста подключают к питанию на 220 вольт. Второй провод моста подсоединяют к выключателю. Тирристор соединяют с сопротивлениями на 200 и 1 500 Ом и диодом. К конденсатору подключают вторые выводы диода и 200-го резистора. Сопротивление на 4300 Ом включают параллельно конденсатору.

С помощью транзисторов

Для сборки схемы на транзисторах необходимо запастись:

конденсатором;
2 транзисторами;
тремя резисторами (номинал 100 кОм К1 и 2 модели R2, R3);
кнопкой.

После включения кнопки заряжается конденсатор через резисторы r2 и r3 и эммитер транзистора. При этом на сопротивлении падает напряжение, так как транзистор открывается. После открытия второго транзистора срабатывает реле.

По мере зарядки емкости ток падает, а с ним напряжение на сопротивление до того показателя, при котором закрывается транзистор и отпускается реле. Для нового запуска необходима полная разрядка емкости, ее выполняют нажатием кнопки.

Создание на базе микросхем

Чтобы создать систему на основании микросхем потребуются:

3 резистора;
диод;
микросхема TL431;
кнопка;
емкости.

С использованием таймера ne555

Наиболее простая в исполнении схема с интегральным таймером NE555, поэтому такой вариант используется во многих элекросхемах. Для монтажа контроллера времени потребуются:

плата 35х65;
файл программы Sprint Layout;
резистор;
винтовые клеммники;
точечный паяльник;
транзистор;
диод.

Схема монтируется на плате, резистор располагается на ее поверхности либо выводится проводами. В плате есть места для винтовых клеммников. После впаивания комплектующих, излишки пайки удаляют и проверяют контакты. Для защиты транзистора параллельно реле монтируется диод. В устройстве устанавливается время срабатывания. Если к выходу подключить реле, можно корректировать нагрузку.

Принцип работы системы:

пользователь нажимает кнопку;
схема замыкается и появляется напряжение;
загорается лампочка и начинается отсчет времени;
после истечения установленного периода лампочка гаснет, напряжение становится равным 0.

Пользователь может регулировать интервал работы часового механизма в пределах 0 – 4 минуты, с конденсатором – 10 минут. Транзисторы, используемые в схеме – биполярные устройства малой и средней мощности типа n-p-n. Задержка зависит от сопротивлений и конденсатора.

Многофункциональные устройства

Многофункциональные контроллеры времени выполняют:

отсчет времени в двух вариантах одновременно в течение одного срока;
параллельный отсчет временных отрезков постоянно;
обратный отсчет;
функцию секундомера;
2 варианта автозапуска (первый вариант после нажатия кнопки пуск, второй – после подведения тока и истечения установленного периода).

Для работы устройства в нем устанавливается блок памяти, в котором сохраняются установки и последующие изменения.

Практические схемы

Контроллер на 12 В

Схема контроллера споттера

Выбирая таймер на микроконтроллере для домашней техники, необходимо подумать, стоит ли выбирать такое дорогое устройство для бытового использования.

Некоторые из моих друзей сделали своими руками подсветку для велосипедов. Каждая из подсветок получилась с различной конфигурацией корпуса, лампами, батареями, рабочим напряжением и силой тока. Мне нужно было построить такую схему реле времени на 12 вольт, которая вместила бы все светодиоды без дополнительных усилий. Я нашел ответ в схеме с использованием чипа 555. Это идеальный и дешевый выбор самодельного электронного реле времени.

Конечно, дешевле и проще было бы купить готовую подсветку, но сделать собственную гораздо веселее. Также нужно сказать, что использование этой схемы ограничивается лишь воображением. Это может быть строба велосипеда, рождественская гирлянда, стробоскоп для автомобиля и т.д.

Схема таймера

Схема работает следующим образом: при нажатии на кнопку через резистор R3 идет заряд конденсатора С1. Когда конденсатор заряжается, открывается транзистор VT1. Он усиливает транзистор VT2, через который потечет ток нагрузки. Но конденсатор С1 разряжается через резисторы R1 и R2. Чем меньше значение резистора R1 тем быстрее будет разряжаться конденсатор. Резистор R2 стоит для того, чтобы после заряда конденсатора, конденсатор не разряжался моментально. Тем самым мы увеличиваем срок жизни конденсатора.

Схему решил собирать на одностороннем текстолите длинной 25мм и шириной 20 мм. Дорожки на плате рисовал перманентным маркером, а сверху закрасил краской. Травил в хлорном железе где-то сорок минут. Краску смывал растворителем, после залудил плату.

Теперь приступим к пайке. Первым делом паяем транзисторы, так как у них короткие ноги, и поэтому паять сложнее. Потом паяем конденсатор. Затем все резисторы, за ними светодиод, после провода и клеемник. Если все правильно спаять, то схема заработает сразу.

Транзисторы могут быть заменены на любые n-p-n структуры. Если подключать нагрузку, ток которой выше 50мА, то советую заменить транзистор кт315 на более мощный. Резистор R3 можно заменить на любой другой с сопротивлением 200-1000 Ом.

Резистор R2 можно заменить на любой другой с сопротивлением 50-1000 Ом. Резистор R1 может быть заменен на постоянный, если не требуется регулировка времени. Резистор R5 может быть заменен на другой с сопротивлением, 7.5-12.5 кОм. Резисторы R6 и R7 лучше оставить без изменения. Конденсатор может быть заменен и на другую емкость. Но его напряжение снижать нельзя.

Для наглядности работы таймера решил собрать простую пищалку. Плату травить не стал, собрал все на картонке. К этой схеме подключается динамик сопротивлением 50 Ом, который можно достать из телефонных трубок советских телефонов. К конденсатору можно в параллель поставить кнопку с таким же конденсатором, и при нажатии на кнопку звук из динамика будет звучать на несколько тонов ниже.

Хотел бы напомнить, что параллельно диоду можно включить электромагнитное реле с током обмотки не более 50 мА (если стоит кт315). А теперь небольшое видео о работе прибора:

С указанными по схеме номиналами время задержки не большое, но его легко можно увеличить установив ёмкость большего номинала. Схему собрал bkmz268.

Схема таймера

Вот и наступил выходной. Так как планов никаких не было решил собрать какую нибудь конструкцию. Порывшись на просторах интернета, ничего интересного для себя не нашел. Решил придумать свою. Недолго думая придумал простой таймер. Состоит он из 2 частей. Первая часть это времязадающая цепь, а вторая — транзисторный ключ с подключаемой к нему нагрузкой.

Реле задержки (РЗ) включения 12в своими руками на микросхеме ne555 и к561ие10

Ne555 – ИС, устройство для генерации импульсов через определенные интервалы, по простому – таймер, в тех. литературе — одновибратор к561ие10 – это аналог ne555, но только сдвоенный в одном корпусе- мультивибратор.

Реле задержки (РЗ) включения 12в на микросхеме ne555 и к561ие10

Выше представлена схема задержки включения реле 12в без транзисторов с использованием универсального таймера ne555. За время задержки отвечает конденсатор C1 и резистор R1. Воспользуйтесь формулой приведенной в картинке выше, чтобы рассчитать время задержки. Заметьте, что здесь используется переменная-константа 1.1 и использовать ее обязательно.

Работает устройство приблизительно так: после подачи питания запускается таймер, затем по истечению времени вывод 3 микросхема OUT генерирует импульс, который замыкает реле. Диод VD2 установлен для надежности срабатывания реле. VD1 защищает таймер от случайных импульсов со стороны питания ИС.

Автомобильное реле врем. 12 вольт с задержкой включения ДХО на 555 таймере

Мы уже рассматривали пример с задержкой выключения с помощью времязадающей РЦ цепочкой и транзистором. Теперь сделаем то же самое только с использованием таймера ne555 для ДХО. Нам понадобится однобиратор ne555, 3 кондера 25в на 10,22,0,1 мкФ, один диод любой. На картинках ниже показана модернизация реле 23.3787. Выполняем все по аналогии. С1 и R1 задают задержку. Емкости 10мкФ и 1,3МОм хватит примерно на 10-13 секунд, поэтому если этого мало или много используем формулу T=1.1*RC для расчета.

Автомобильное реле врем. 12 вольт с задержкой включения ДХО на 555 таймере

Схема реле задерж. на ne555 выключения 24в своими руками без трансформатора

Не забывайте, что действующее ПУЭ регламентирует требования заземления всех устройств работающих от сети 380В. А устройства работающих от 42-380В переменного тока необходимо заземлять в местах и помещениях с повышенной пожароопасностью. МЭК 364-4-41 требует заземление всех устройств работающих от напряжение 50В и выше, а заземление устройств от 25В в особо опасных зонах.

Схема реле задерж. на ne555 выключения 24в без трансформатора

По принципу действия предыдущая схема отличается лишь добавлением умножителя напряжения собранного на диодах VD1, VD2 и конденсаторах C3, C4. Умножитель может работать только в цепи переменного тока ввиду того, что в первый полупериод происходит заряд одного участка диод+конд, а во второй полупериод происходит зарядка второй сборки. Периодическая смена направления и величины тока не характерна для постоянного напряжение. Наши кондеры соединены последовательно, поэтому сумма их напряжений удваивается, и на выходе становится 24В.

Недельный таймер

Обеспечить функции коммутации в системах освещения.
Включать/выключать технологическое оборудование.
Запускать/отключать охранные системы.

Габариты устройства небольшие, в конструкции предусмотрены функциональные клавиши. Используя их, можно легко запрограммировать прибор. Помимо этого, имеется жидкокристаллический дисплей, на котором отображается информация.

Передняя часть панели предполагает наличие одного или нескольких штоков потенциометра. Их можно регулировать при помощи лезвия отвертки и устанавливать в нужное положение. Вокруг штока имеется размеченная шкала. Подобные приборы широко применяются в конструкциях контроля вентиляционных и отопительных систем.

Простой и функциональный таймер позволит управлять любым устройством, питающимся от сети 220 В, циклически, с перерывами. Он основан на знаменитой NE555 в типичной нестабильной схеме – генератор выдает импульсы с постоянной времени, определяемой комбинацией конденсатора и резисторов. В качестве элемента управления использовалось реле.

Электрическая схема цикличного таймера

Схема предназначена для циклического включения и выключения нагрузки, подключенной к выходу. Благодаря такому действию можно, например, снизить потребление энергии (за счет снижения общей мощности) или дозировать что-либо циклически в автоматизированном процессе. На рисунке показана электрическая принципиальная схема. Она питается напрямую от сети 220 В через бестрансформаторный источник питания. Конденсатор C1 ограничивает ток, а резистор R1 защищает диодный мост B1 от повреждений из-за перегрузки, которая может возникнуть в момент подключения к сети. Резистор R2 используется для разряда конденсатора С1 после отключения питания. Выпрямительный мост был подключен к ограничителю напряжения в виде стабилитрона на 12 В, а конденсаторы C2 и C3 действуют как фильтр питания. Светодиод LED1 информирует о наличии напряжения.

Технические параметры:

плавная регулировка времени включения и выключения,
диапазон времени включения: 0,5 – 15 с,
диапазон времени отключения: 0,5 – 60 с,
светодиодная индикация срабатывания,
исполнительный элемент реле,
максимальная нагрузка 8 А,
питание 220 В сеть.

Схема, состоящая из конденсатора C5, резистора R5 и потенциометра PR1, определяет время паузы между выходными импульсами. Светодиод LED2 служит индикатором срабатывания реле. Два потенциометра PR1 и PR2 позволяют независимо регулировать время включения (в диапазоне примерно 0,5 – 15 секунд) и выключения (в диапазоне 0,5 – 60 секунд).

Вид печатной платы с расположением элементов

Расположение элементов на печатной плате показано на рисунке. Сборка схемы типовая и не должна вызывать никаких проблем. Бестрансформаторный блок питания не обеспечивает изоляции от электросети, поэтому все работы по наладке следует проводить при отключенном питании.

При желании, можно купить готовое устройство на Али, в виде небольшой платы под подключение.

Читайте также: