Relais temporisé à faire soi-même : revue de 3 options maison

Vous pouvez activer et désactiver les appareils électroménagers sans la présence et la participation de l'utilisateur. La plupart des modèles produits de nos jours sont équipés d'un relais temporisé pour le démarrage/arrêt automatique.

Que faire si vous souhaitez gérer de la même manière des équipements obsolètes ? Soyez patient, suivez nos conseils et réalisez un relais temporisé de vos propres mains - croyez-moi, ce produit fait maison trouvera une application dans le ménage.

Nous sommes prêts à vous aider à mettre en œuvre une idée intéressante et à essayer de devenir ingénieur électricien indépendant. Pour vous, nous avons trouvé et systématisé toutes les informations précieuses sur les options et méthodes de réalisation des relais. L'utilisation des informations fournies garantira un assemblage facile et d'excellentes performances de l'appareil.

L'article proposé à l'étude examine en détail les versions auto-fabriquées de l'appareil qui ont été testées dans la pratique. Les informations s'appuient sur l'expérience d'artisans passionnés par l'électrotechnique et les exigences de la réglementation.

Champ d'application du relais temporisé

L’homme a toujours cherché à se faciliter la vie en introduisant divers appareils dans son quotidien. Avec l'avènement des équipements à moteur électrique, la question s'est posée de les équiper d'une minuterie qui contrôlerait automatiquement ces équipements.

Allumez-le pendant une durée déterminée - et vous pourrez faire autre chose. L'appareil s'éteindra automatiquement après la période définie. Pour une telle automatisation, un relais avec une fonction de minuterie automatique était nécessaire.

Un exemple classique de l’appareil en question est le relais d’une vieille machine à laver de style soviétique. Sur son corps se trouvait une poignée avec plusieurs divisions. Je règle le mode souhaité et le tambour tourne pendant 5 à 10 minutes jusqu'à ce que l'horloge à l'intérieur atteigne zéro.

Le relais temporisé électromagnétique est de petite taille, consomme peu d'électricité, ne comporte aucune pièce mobile cassable et est durable.

Aujourd'hui relais temporisé installé dans divers équipements :

• micro-ondes, fours et autres appareils électroménagers ;
• ventilateurs d'extraction;
• systèmes d'arrosage automatiques;
• contrôle automatique de l'éclairage.

Dans la plupart des cas, le dispositif est réalisé sur la base d'un microcontrôleur, qui contrôle simultanément tous les autres modes de fonctionnement des équipements automatisés. C'est moins cher pour le fabricant. Il n'est pas nécessaire de dépenser de l'argent pour plusieurs appareils distincts responsables d'une seule chose.

En fonction du type d'élément en sortie, les relais temporisés sont classés en trois types :

• relais - la charge est connectée via un « contact sec » ;
• triac;
• thyristor.

La première option est la plus fiable et la plus résistante aux surtensions du réseau. Un appareil avec un thyristor de commutation en sortie ne doit être utilisé que si la charge connectée est insensible à la forme de la tension d'alimentation.

Pour réaliser votre propre relais temporisé, vous pouvez également utiliser un microcontrôleur. Cependant, les produits faits maison sont principalement destinés à des choses et à des conditions de travail simples. Un contrôleur programmable coûteux dans une telle situation est un gaspillage d’argent.

Il existe des circuits beaucoup plus simples et moins chers à base de transistors et de condensateurs. De plus, il existe plusieurs options ; il y a beaucoup de choix pour vos besoins spécifiques.

Schémas de divers produits faits maison

Toutes les options proposées pour réaliser des relais temporisés de vos propres mains sont basées sur le principe du démarrage d'une vitesse d'obturation définie. Tout d’abord, une minuterie est démarrée avec un intervalle de temps et un compte à rebours spécifiés.

L'appareil externe qui y est connecté commence à fonctionner - le moteur électrique ou la lumière s'allume.Et puis, lorsque zéro est atteint, le relais émet un signal pour éteindre cette charge ou couper le courant.

Option n°1 : la plus simple avec des transistors

Les circuits à transistors sont les plus simples à mettre en œuvre. Le plus simple d’entre eux ne comprend que huit éléments. Vous n'avez même pas besoin d'une carte pour les connecter, tout peut être soudé sans elle. Un relais similaire est souvent réalisé pour connecter l'éclairage à travers celui-ci. J'ai appuyé sur le bouton et la lumière est restée allumée pendant quelques minutes puis s'est éteinte.

Pour alimenter ce circuit, des piles de 9 Volts ou des piles de 12 Volts sont nécessaires, et un tel relais peut également être alimenté en tension alternative de 220 V à l'aide d'un convertisseur en 12 V constant (+)

Pour assembler ce relais temporisé maison, vous aurez besoin de :

• une paire de résistances (100 Ohm et 2,2 mOhm) ;
• transistor bipolaire KT937A (ou analogique) ;
• relais de commutation de charge ;
• Résistance variable de 820 Ohm (pour régler l'intervalle de temps) ;
• condensateur 3300 µF et 25 V ;
• diode de redressement KD105B ;
• interrupteur pour commencer à compter.

Le retard dans ce relais temporisé se produit en raison de la charge du condensateur au niveau de puissance du commutateur à transistor. Pendant que C1 charge entre 9 et 12 V, la clé du VT1 reste ouverte. La charge externe est alimentée (le voyant est allumé).

Après un certain temps, qui dépend de la valeur fixée sur R1, le transistor VT1 se ferme. Le relais K1 est finalement mis hors tension et la charge est déconnectée de la tension.

Le temps de charge du condensateur C1 est déterminé par le produit de sa capacité et de la résistance totale du circuit de charge (R1 et R2). De plus, la première de ces résistances est fixe et la seconde est réglable pour définir un intervalle spécifique.

Les paramètres de synchronisation du relais assemblé sont sélectionnés expérimentalement en définissant différentes valeurs sur R1.Pour faciliter le réglage ultérieur de l'heure requise, des marquages ​​avec le positionnement des minutes doivent être réalisés sur le boîtier.

Spécifier une formule pour calculer les délais de sortie pour un tel système est problématique. Cela dépend beaucoup des paramètres d'un transistor particulier et d'autres éléments.

Le relais est ramené à sa position d'origine en ramenant S1. Le condensateur se ferme à R2 et se décharge. Après la remise en marche de S1, le cycle recommence.

Un transistor peut être remplacé par un circuit composé d'une paire de transistors similaires, ce qui ne fera qu'augmenter la stabilité du relais temporisé assemblé (+)

Dans un circuit à deux transistors, le premier participe à la régulation et au contrôle du temps de pause. Et la seconde est une clé électronique pour allumer et éteindre l’alimentation de la charge externe.

Dans la version à double circuit, l'une des touches B1 "démarre la minuterie" et allume la charge, et la seconde B2 l'éteint (+)

Le plus difficile dans cette modification est de sélectionner avec précision la résistance R3. Il doit être tel que le relais ne se ferme que lorsqu'un signal est fourni par B2. Dans ce cas, l'enclenchement inverse de la charge ne doit se produire que lorsque B1 est déclenché. Il devra être sélectionné expérimentalement.

Pour augmenter l'intervalle de retard du relais temporisé, le KT937A peut être remplacé par un transistor à effet de champ à grille isolée (par exemple, 2N7000) (+)

Ce type de transistor a un courant de grille très faible. Si l'enroulement de résistance dans le commutateur du relais de commande est sélectionné pour être grand (dizaines d'Ohms et MOhms), l'intervalle d'arrêt peut être augmenté jusqu'à plusieurs heures. De plus, la plupart du temps, le relais temporisé ne consomme pratiquement aucune énergie.

Le mode actif commence au dernier tiers de cet intervalle. Si la radio est connectée via une batterie ordinaire, elle durera très longtemps.

Option n°2 : basée sur une puce

Les circuits à transistors présentent deux inconvénients principaux. Il est difficile de calculer le temps de retard pour eux et le condensateur doit être déchargé avant le prochain démarrage. L'utilisation de microcircuits élimine ces inconvénients, mais complique le dispositif.

Cependant, si vous possédez des compétences et des connaissances minimes en génie électrique, il n'est pas non plus difficile de fabriquer un tel relais temporisé de vos propres mains.

Si un délai est requis compris entre dix minutes et une heure, il est préférable de remplacer le transistor par un microcircuit de la série TL431 (+)

Le seuil d'ouverture du TL431 est plus stable grâce à la présence d'une source de tension de référence à l'intérieur. De plus, sa commutation nécessite une tension beaucoup plus élevée. Au maximum, en augmentant la valeur de R2, on peut la porter à 30 V.

Le condensateur mettra beaucoup de temps à se charger à de telles valeurs. De plus, la connexion de C1 à la résistance pour la décharge se fait dans ce cas automatiquement. Il n'est pas nécessaire d'appuyer en plus sur SB1 ici.

Une autre option consiste à utiliser la « minuterie intégrée » NE555. Dans ce cas, le retard est également déterminé par les paramètres des deux résistances (R2 et R4) et du condensateur (C1).

Le relais est « désactivé » en commutant à nouveau le transistor. Seule sa fermeture est ici effectuée par un signal provenant de la sortie du microcircuit, lorsqu'il décompte les secondes requises.

Le "timer" basé sur le microcircuit NE555 reprend en grande partie la version classique sur un seul transistor, mais l'intervalle de retard est ici réglé plus précisément (de 1 seconde à plusieurs minutes et heures) (+)

Il y a beaucoup moins de faux positifs lors de l'utilisation de microcircuits que lors de l'utilisation de transistors. Dans ce cas, les courants sont plus étroitement contrôlés, le transistor s'ouvre et se ferme exactement lorsque cela est nécessaire.

Une autre version classique du microcircuit du relais temporisé est basée sur le KR512PS10. Dans ce cas, lors de la mise sous tension, le circuit R1C1 fournit une impulsion de réinitialisation à l'entrée du microcircuit, après quoi l'oscillateur interne y démarre. La fréquence d'arrêt (facteur de division) de ce dernier est fixée par le circuit de régulation R2C2.

Le nombre d'impulsions comptées est déterminé en commutant les cinq broches M01 à M05 selon diverses combinaisons. Le temps de retard peut être réglé de 3 secondes à 30 heures.

Après avoir compté le nombre d'impulsions spécifié, la sortie du microcircuit Q1 est réglée à un niveau haut, ouvrant VT1. En conséquence, le relais K1 est déclenché et allume ou éteint la charge.

Le schéma de montage d'un relais temporisé utilisant le microcircuit KR512PS10 n'est pas compliqué : la réinitialisation à son état d'origine dans un tel relais temporisé s'effectue automatiquement lorsque les paramètres spécifiés sont atteints en connectant les pattes 10 (END) et 3 (ST) (+)

Il existe des circuits de relais temporisés encore plus complexes basés sur des microcontrôleurs. Cependant, ils ne conviennent pas à l’auto-assemblage. C'est là que surviennent les difficultés de soudure et de programmation. Des variantes avec des transistors et des microcircuits simples à usage domestique suffisent amplement dans la grande majorité des cas.

Option n°3 : pour alimentation en sortie 220 V

Tous les circuits ci-dessus sont conçus pour une tension de sortie de 12 volts. Pour connecter une charge puissante à un relais temporisé assemblé sur leur base, il faut en sortie installer un démarreur magnétique. Pour contrôler des moteurs électriques ou d'autres équipements électriques complexes avec une puissance accrue, vous devrez le faire.

Cependant, pour réguler l'éclairage domestique, vous pouvez assembler un relais à base d'un pont de diodes et d'un thyristor. Cependant, il n'est pas recommandé de connecter autre chose via une telle minuterie.Le thyristor ne laisse passer que la partie positive de l'onde sinusoïdale des variables 220 Volts.

Ce n'est pas un problème pour une ampoule à incandescence, un ventilateur ou un élément chauffant, mais d'autres équipements électriques peuvent ne pas y résister et griller.

Le circuit à relais temporisé avec un thyristor en sortie et un pont de diodes en entrée est conçu pour fonctionner dans des réseaux 220 V, mais présente un certain nombre de restrictions sur le type de charge connectée (+)

Pour assembler une telle minuterie pour une ampoule, vous avez besoin de :

• résistance constante à 4,3 MOhm (R1) et 200 Ohm (R2) plus réglable à 1,5 kOhm (R3) ;
• quatre diodes avec un courant maximum supérieur à 1 A et une tension inverse de 400 V ;
• Condensateur de 0,47 µF ;
• thyristor VT151 ou similaire ;
• changer.

Ce relais temporisé fonctionne selon le schéma général des appareils similaires, avec charge progressive du condensateur. Lorsque les contacts sont fermés sur S1, C1 commence à se charger.

Pendant ce processus, le thyristor VS1 reste ouvert. En conséquence, la charge L1 reçoit une tension secteur de 220 V. Une fois la charge C1 terminée, le thyristor se ferme et coupe le courant, éteignant ainsi la lampe.

Le retard est ajusté en réglant la valeur sur R3 et en sélectionnant la capacité du condensateur. Il ne faut pas oublier que tout contact avec les jambes nues de tous les éléments utilisés peut provoquer un choc électrique. Ils sont tous alimentés en 220 V.

Si vous ne souhaitez pas expérimenter et assembler vous-même un relais temporisé, vous pouvez choisir des options prêtes à l'emploi pour les interrupteurs et les prises avec minuterie.

Plus de détails sur ces appareils sont écrits dans les articles :

1. Commutateur avec minuterie d'arrêt : comment cela fonctionne et quel type est préférable de choisir
2. Prise avec minuterie : types, principe de fonctionnement + caractéristiques d'installation

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Comprendre la structure interne d'un relais temporisé à partir de zéro est souvent difficile. Certains manquent de connaissances, tandis que d’autres manquent d’expérience. Pour vous faciliter le choix du bon circuit, nous avons réalisé une sélection de vidéos qui détaillent toutes les nuances du fonctionnement et du montage de l'appareil électronique en question.

Le principe de fonctionnement des éléments de relais temporisés sur un interrupteur à transistor :

Temporisation automatique sur transistor à effet de champ pour une charge 220 V :

Fabrication étape par étape d'un relais temporisé de vos propres mains :

Assembler soi-même un relais temporisé n'est pas trop difficile - il existe plusieurs schémas pour mettre en œuvre cette idée. Tous sont basés sur la charge progressive d'un condensateur et l'ouverture/fermeture d'un transistor ou d'un thyristor en sortie.

Si vous avez besoin d'un appareil simple, il est préférable de prendre un circuit à transistors. Mais pour contrôler avec précision le temps de retard, vous devrez souder l'une des options sur l'un ou l'autre microcircuit.

Si vous avez de l'expérience dans l'assemblage d'un tel appareil, veuillez partager les informations avec nos lecteurs. Laissez des commentaires, joignez des photos de vos produits faits maison et participez aux discussions. Le bloc de communication se trouve en dessous.