Timing Delay Circuit:uitleg over een Time Delay Circuitry en zijn toepassingen!

Als je je ooit hebt afgevraagd wat die pulserende luchthavenlichten aanstuurt, ben je hier aan het juiste adres! Het antwoord, een tijdvertragingscircuit, biedt vele mogelijkheden en toepassingen. In wezen zorgt een Timing-vertragingscircuit ervoor dat elektriciteit soepel maar in een vertraagde volgorde kan stromen. Naast voordelen voor specifieke omgevingen, configureert het ook geautomatiseerde controle.

Bij WellPCB bieden we een diepgaand artikel over dit onderwerp. Na het lezen van dit artikel, definieert u een tijdvertragingscircuit, hoe het werkt en veel toepassingen. Daarnaast leer je ook hoe je er een kunt bouwen! Dus laten we beginnen!

1. Wat is een tijdvertragingscircuit?

Deze elektronische schakelingen vertragen een ingangssignaal enkele seconden of minuten. De functionaliteit treedt op wanneer het schakelcircuit stroom krijgt. Het wordt ingeschakeld nadat de tijd is verstreken. Vertragingen zorgen ervoor dat een elektronisch circuit behoorlijke prestaties levert. Anders kan het defect raken of schade oplopen.

Tijdvertragingen kunnen ook de stroomverdeling naar verschillende elektrische componenten regelen. Om deze reden kunnen sommige circuits meerdere tijdvertragingsbewerkingen uitvoeren. In dergelijke omstandigheden omvat dit de integratie van een elektromechanisch uitgangsrelais met bedieningselementen.

2. Hoe werkt een tijdvertragingscircuit?

(Een condensator slaat de energie op)

Het tijdvertragingseffect van het circuit vindt plaats via een weerstand en condensator, die de elektrische lading opslaat. Deze werken samen om de oplaadtijd van de condensator aan te geven. Dit veroorzaakt in feite de vertraging. Een geïntegreerde 555-timer samen met passieve componenten helpt ook om het proces te beheersen.

(Weerstanden met een condensator om het tijdvertragingseffect te bereiken)

Tijdens het opstarten wordt de triggerpin in een hoge staat gezet, waardoor het circuit niet automatisch kan lopen. Die specifieke niet-geladen condensator veroorzaakt alleen deze gebeurtenis. De pin blijft in een dergelijke toestand totdat de condensator een volledige lading opslaat. De uitgang begint echter pas te lopen wanneer de pin een lage status bereikt. Wanneer de condensator bijna volledig is opgeladen, daalt de spanning op pin twee. Als de spanningstoevoer dan minder dan een derde van de spanning nadert, komt de pin in de lage toestand. Ten slotte gaat de uitgang in een hoge toestand, waardoor de LED wordt geactiveerd. Gewoonlijk duurt het zeven seconden voordat een circuit dat deze procedure volgt, wordt ingeschakeld.

(Sommige circuits gebruiken een 555 timer voor verbeterde controle)

Als u een weerstand en condensator met een hogere nominale waarde gebruikt, duurt het laden langer. In tegenstelling hiermee verkorten een lagere nominale capaciteit en weerstand de vertragingstijd.

3. Een tijdvertragingscircuit bouwen

(Een timerschakelcircuit bouwen)

Benodigde onderdelen

U hebt de volgende componenten nodig om een ​​tijdvertragingscircuit te bouwen:

• 12V relais – 1x
• Transistor TIP122 – 1x
• LED – 2x
• 3.3V 1N4728A Zenerdiode – 1x
• 100k ohm variabele weerstand – 1x
• 1k ohm weerstand – 3
• 330 ohm weerstand – 1
• 1000µF F / 25v condensator – 1
• 100µF F / 25v condensator – 1
• 1N4007-diode – 1
  

Het circuitontwerp

Sluit eerst een weerstand van 1 k ohm, een variabele weerstand van 100 k ohm en een weerstand van 1 k ohm in serie aan tussen de voeding en aarde. Sluit de wisseraansluiting van de variabele weerstand aan op zowel het positieve uiteinde van de 1000 µF condensator als op de kathode van de zenerdiode.

Sluit vervolgens de anode van de zenerdiode aan op de positieve pool van de 100 µF condensator. U moet deze anode ook aansluiten op de basis van de TIP122-transistor.

Sluit de condensatoren van 100 µF en 1000 µF en de emitteraansluiting van de transistor aan op aarde. Sluit daarna het ene uiteinde van de relaisspoel aan op de collectorterminal van de transistor en het andere uiteinde op de voeding. Voeg een diode toe tussen de uiteinden van de spoel. Neem een ​​LED en de stroombegrenzende weerstand en sluit ze aan op de collector van de transistor. Plaats nog een LED op het normaal open contact van het relais. Sluit tot slot het com-contact aan op de voeding.

Voor een juist gebruik heeft een 12V-relais voor het circuit minimaal een voedingsspanning van 11V nodig.

Werkingsprincipes

De functionaliteit van dit instelbare vertragingscircuit is afhankelijk van het weerstand/condensatornetwerk. Het maakt ook gebruik van de 3.3V Zener-diode. Terwijl de energie naar het circuit stroomt, laadt de variabele weerstand van 100 k Ohm de condensator van 100 µF op. Zodra de condensator oplaadt tot 3,3V, fungeert de zenerdiode als geleider.

De zenerdiode zorgt ervoor dat de transistor wordt ingeschakeld omdat deze een directe verbinding met de basis heeft. In feite voorziet dit ook de relaisspoel van elektriciteit. Dat komt omdat hij is aangesloten op de collector van de transistor.

Om te voorkomen dat het relais klikt, behoudt de 100µF-condensator die is aangesloten op de basis van de transistor een stabiele basisvoorspanning. Vervolgens regelen zowel de 1000µF condensator als de variabele weerstand de tijdvertraging. Tot nu toe voert het circuit korte vertragingen uit. Een 12V-relais zorgt voor instabiliteit als u een langere vertraging nodig heeft. Daarom veroorzaakt dit ankeroscillaties. Een goed gebouwd circuit vertraagt ​​de ankerbeweging zodra de spoel wordt bekrachtigd, spanningsloos wordt of beide.

Om het meer gebalanceerd te maken voor een langere vertraging, raden we een 6V-relais aan met een weerstand van 100k Ohm die in serie is geschakeld met de spoel. Om deze reden stabiliseert de armatuurwerking. Bovendien zorgt een variabele weerstand van 20K Ohm voor een vertraging van acht seconden.

4. Toepassingen met tijdvertragingsschakelingen

Tijdvertragingscircuits bieden tal van voordelen met hun vertragingsmogelijkheden. We hebben hieronder enkele voorbeeldtoepassingen van tijdvertragingscircuits geschetst.

Knipperlichtregeling (tijd aan, tijd uit)

(Knipperende lichten op een luchthaven)

Het is afhankelijk van circuits met twee vertragingen om te werken. Door samen te werken, distribueren deze sporadische stroom naar een verlichtingsarmatuur via de continue frequentie aan/uit pulsen van de contacten.

Autostart controle motor

(Back-upgenerator)

Een tijdvertragingscircuit helpt een motor goed te laten werken als de stroom van de hoofdbron niet kan leveren. Meestal bevatten deze auto-start-besturingselementen voor back-upgeneratoren. Het gebeurt echter niet onmiddellijk. Brandstofpompen en voorsmeeroliepompen moeten opstarten en stabiliseren voordat de startmotor wordt aangedreven.

Veiligheidsontluchtingsregeling van de oven

(Een verbrandingsoven vertrouwt op een tijdvertragingscircuit om de kamer te reinigen)

Voor het veilig aansteken van een verbrandingsoven moet de luchtventilator een bepaalde tijd werken. Tijdens het hardlopen reinigt het de kamer van eventuele gevaarlijke dampen. Met een geïmplementeerd tijdvertragingscircuit voert de oven deze noodzakelijke tijdcontrole uit.

Controle vertraging softstart motor

(Elektromotoren bestaan ​​uit geïntegreerde schakelingen om in een vertraagde volgorde het volledige vermogen te leveren)

Een dode-stop-toestand geeft een elektromotor meestal direct vol vermogen. Het toepassen van een lagere spanning maakt een verbeterde opstartvolgorde mogelijk met een verminderde stroom. Volledige vermogensafgifte vindt plaats na een tijdvertraging via tijdvertragingsrelais.

Vertraging transportbandvolgorde

(Meerdere transportbanden hebben een vertragingscircuit nodig)

Softstart-motorbesturingen in transportbanden hebben een tijdvertraging nodig, zodat ze op maximale snelheid kunnen werken. Dat komt omdat verschillende transportbanden die middelen afleveren in omgekeerde volgorde moeten beginnen te werken. Het voorkomt uiteindelijk een langzame overgang van de ene transportband naar de andere. Hierdoor kan elke transportband die is uitgerust met een vertragingscircuit op volle snelheid komen voordat de volgende start.

Conclusie:

Over het algemeen biedt een tijdvertragingsschakeling vele voordelen. Het vertraagt ​​niet alleen het opstarten van een circuit, maar het biedt ook veiligheidsmaatregelen voor bepaalde toepassingen. Het voorkomt bijvoorbeeld spanningspieken op de meest efficiënt mogelijke manier. Soms duurt het enkele minuten voordat deze werken, maar die komen meestal voor op industriële werkplekken. Zoals we hebben geleerd, maakt een tijdvertragingscircuit gebruik van een RC-netwerk om stroom op te slaan en te distribueren, wat bijdraagt ​​aan het vertraagde effect. Daarom kan dit optreden van enkele seconden tot enkele minuten.

Neem gerust contact met ons op als je vragen hebt over een tijdvertraagd circuit!