Rangkaian Penundaan Waktu Dijelaskan: Cara Kerja dan Aplikasi Utama

Jika Anda pernah bertanya apa yang mengontrol lampu pulau bandara tersebut, Anda telah datang ke tempat yang tepat! Jawabannya, rangkaian penundaan waktu, menawarkan banyak kemampuan dan aplikasi. Esensialnya, rangkaian penundaan waktu memungkinkan listrik mengalir dengan lancar tetapi dalam urutan yang tertunda. Sementara menguntungkan lingkungan tertentu, ia juga mengonfigurasi kontrol otomatis.

Di WellPCB, kami menawarkan artikel mendalam tentang topik ini. Setelah membaca artikel ini, Anda akan dapat mendefinisikan rangkaian penundaan waktu, cara kerjanya, dan banyak aplikasi. Selain itu, Anda juga akan mempelajari cara membuatnya! Jadi mari kita mulai!

1. Apa itu Rangkaian Penundaan Waktu?

Rangkaian elektronik ini menunda sinyal input selama beberapa detik atau menit. Fungsionalitas terjadi ketika rangkaian sakir menerima daya. Ia akan menyala setelah waktu berlalu. Penundaan memastikan rangkaian elektronik mencapai kinerja yang layak. Jika tidak, ia mungkin mengalami kesalahan atau kerusakan.  

Penundaan waktu juga dapat mengontrol distribusi daya ke berbagai komponen listrik. Untuk alasan ini, beberapa rangkaian dapat melakukan banyak operasi penundaan waktu. Dalam hal seperti ini, ini melibatkan integrasi rel output elektromekanis dengan kontrol.

2. Bagaimana Rangkaian Penundaan Waktu Bekerja?

(Kapasitor menyimpan energi)

Efek penundaan waktu rangkaian terjadi melalui resistor dan kapasitor, yang menyimpan muatan listrik. Kedua ini bekerja bersama untuk menunjukkan waktu pengisian kapasitor. Dalam efek, ini menyebabkan penundaan.  Timer 555 terintegrasi bersama dengan komponen pasif juga membantu mengontrol proses.

(Resistor dengan kapasitor untuk mencapai efek penundaan waktu)

Saat menyala, pin trigger masuk ke keadaan tinggi, mencegah rangkaian berjalan secara otomatis. Kapasitor yang belum terisi muatan itu sendiri menyebabkan peristiwa ini. Pin akan tetap dalam keadaan seperti itu sampai kapasitor menyimpan muatan penuh. Namun, output hanya mulai berjalan ketika pin mencapai keadaan rendah. Ketika kapasitor hampir mencapai muatan penuh, tegangan di pin dua menurun. Kemudian, ketika supply mendekati kurang dari satu-third penuh, pin masuk ke keadaan rendah. Akhirnya, output menjadi keadaan tinggi, menyebabkan LED menyala. Biasanya, rangkaian yang mengikuti prosedur ini membutuhkan tujuh detik untuk menyala.

(Beberapa rangkaian menggunakan timer 555 untuk kontrol yang ditingkatkan)

Jika Anda menggunakan resistor dan kapasitor dengan rating yang lebih tinggi, maka akan memakan waktu lebih lama untuk dimuat. Sebaliknya, kapasitas dan resistor dengan rating lebih rendah mempersingkat waktu penundaan.

3. Membangun Rangkaian Penundaan Waktu

(Membangun rangkaian sakir timer)

Komponen yang Dibutuhkan

Anda akan membutuhkan komponen berikut untuk membangun rangkaian penundaan waktu:

• Relay 12V – 1x
• Transistor TIP122 – 1x
• LED – 2x
• Dioda Zener 3.3V 1N4728A – 1x
• Resistor variabel 100k ohm – 1x
• Resistor 1k ohm – 3
• Resistor 330 ohm – 1
• Kapasitor 1000µF F / 25v – 1
• Kapasitor 100µF F / 25v – 1
• Dioda 1N4007 – 1
  

Desain Rangkaian

Pertama, hubungkan satu resistor 1k ohm, resistor variabel 100k ohm, dan resistor 1k ohm secara seri antara supply dan ground. Hubungkan terminal wiper resistor variabel ke ujung positif kapasitor 1000µF dan katoda dioda Zener.

Selanjutnya, hubungkan anoda dioda Zener ke terminal positif kapasitor 100µF. Anda juga harus menghubungkan anoda ini ke basis transistor TIP122. 

Hubungkan kapasitor 100µF dan 1000µF serta terminal emitter transistor ke ground. Setelah itu, hubungkan satu ujung rel coil ke terminal kolektor transistor dan ujung yang berlawanan ke supply. Tambahkan dioda antara ujung coil. Ambil satu LED dan resistor pembatas arus dan hubungkan ke kolektor transistor. Tempatkan LED lain pada kontak normally open rel. Terakhir, hubungkan kontak com ke supply. 

Untuk penggunaan yang tepat, relay 12V untuk rangkaian membutuhkan tegangan supply minimal 11V.

Prinsip Kerja

Fungsionalitas rangkaian penundaan yang dapat disesuaikan ini bergantung pada jaringan resistor/kapasitor. Ia juga memanfaatkan dioda Zener 3.3V. Sementara energi mengalir ke rangkaian, resistor variabel 100k Ohm mengisi kapasitor 100µF. Begitu kapasitor terisi hingga 3.3V, dioda Zener bertindak sebagai konduktor.    

Dioda Zener menyebabkan transistor menyala karena memiliki koneksi langsung ke basis. Dalam efek, ini juga menyediakan listrik ke rel coil. Itu karena ia terhubung ke kolektor transistor.

Untuk mencegah klik rel, kapasitor 100µF yang terhubung ke basis transistor mempertahankan basis bias yang stabil. Selanjutnya, baik kapasitor 1000µF maupun resistor variabel mengontrol waktu penundaan. Sampai sekarang, rangkaian melakukan penundaan singkat. Relay 12V memberikan ketidakstabilan jika Anda memerlukan penundaan yang lebih lama. Oleh karena itu, ini menyebabkan osilasi armatur. Rangkaian yang baik menunda gerakan armatur setelah coil dienergikan, di-de-energikan, atau keduanya.

Untuk membuatnya lebih seimbang untuk penundaan yang lebih lama, kami merekomendasikan relay 6V dengan resistor 100k Ohm yang terhubung secara seri dengan coil. Untuk alasan ini, operasi armatur menjadi stabil. Selain itu, resistor variabel 20K Ohm memberikan penundaan delapan detik.

4. Aplikasi Rangkaian Penundaan Waktu

Rangkaian penundaan waktu memberikan banyak manfaat dengan kemampuan penundaannya. Kami garis besar beberapa contoh aplikasi rangkaian penundaan waktu di bawah ini.

Kontrol lampu berkedip (waktu menyala, waktu mati)

(Lampu berkedip di bandara)

Ia bergantung pada dua rangkaian penundaan waktu untuk beroperasi. Bekerja bersama, ini mendistribusikan daya secara berkala ke peralatan pencahayaan melalui frekuensi kontak on/off yang berkelanjutan.

Kontrol autostart mesin

(Generator cadangan)

Rangkaian penundaan waktu membantu mesin berjalan dengan baik jika daya dari sumber utama tidak dapat disampaikan. Biasanya, ini berisi kontrol auto-start untuk generator cadangan. Namun, ini tidak terjadi segera. Pompa bahan bakar dan pompa pelumas pra-mesin harus menyala dan menstabilkan sebelum menyala starter motor.

Kontrol purge keselamatan furnace

(Furnace pembakaran bergantung pada rangkaian penundaan waktu untuk membersihkan ruang bakar)

Menyala secara aman furnace pembakaran memerlukan kipas udara beroperasi selama waktu tertentu. Saat berjalan, ia membersihkan ruang bakar dari uap berbahaya apa pun. Dengan rangkaian penundaan waktu yang diterapkan, furnace melakukan kontrol waktu yang diperlukan ini.

Kontrol penundaan soft-start motor

(Motor listrik terdiri dari rangkaian terpadu untuk menyediakan daya penuh dalam urutan tertunda)

Kondisi mati biasanya memberikan motor listrik daya penuh segera. Penerapan tegangan yang lebih rendah memungkinkan urutan startup yang lebih baik dengan arus yang lebih rendah. Pengiriman daya penuh terjadi setelah penundaan waktu melalui relay penundaan waktu.

Penundaan urutan sabuk konveyor

(Beberapa sabuk konveyor membutuhkan rangkaian penundaan waktu)

Kontrol soft-start motor di sabuk konveyor memerlukan penundaan waktu sehingga dapat beroperasi pada kecepatan maksimum. Itu karena beberapa sabuk konveyor yang mengirimkan sumber daya harus mulai beroperasi dalam urutan terbalik. Ini pada akhirnya mencegah transisi yang lambat dari satu sabuk konveyor ke sabuk berikutnya. Sebagai hasilnya, setiap sabuk konveyor yang dilengkapi rangkaian penundaan waktu dapat mencapai kecepatan penuh sebelum yang berikutnya mulai. 

Kesimpulan:

Secara keseluruhan, rangkaian penundaan waktu menawarkan banyak keuntungan. Tidak hanya menunda rangkaian dari menyala, tetapi juga memberikan langkah keselamatan untuk aplikasi tertentu. Misalnya, ia mencegah lonjakan tegangan secara paling efisien yang mungkin. Kadang-kadang ini memerlukan beberapa menit untuk beroperasi, tetapi itu biasanya terjadi di tempat kerja industri.  Seperti yang kita pelajari, rangkaian penundaan waktu menggunakan jaringan RC untuk menyimpan dan mendistribusikan daya, berkontribusi pada efek tertunda. Oleh karena itu, ini dapat terjadi dari beberapa detik hingga beberapa menit.

Jangan ragu untuk menghubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan mengenai rangkaian penundaan waktu!