Circuitos de Atraso de Tempo Explicados: Como Funcionam e Suas Principais Aplicações

Se você já se perguntou o que controla aquelas luzes pulsantes de aeroporto, veio ao lugar certo! A resposta, um circuito de atraso de tempo, apresenta muitas capacidades e aplicações. Essencialmente, um circuito de atraso de tempo permite que a eletricidade flua suavemente, mas em uma sequência atrasada. Beneficiando ambientes específicos, também configura controle automatizado.

Na WellPCB, oferecemos um artigo aprofundado sobre este tópico. Após ler este artigo, você definirá um circuito de atraso de tempo, como ele funciona e muitas aplicações. Além disso, você também aprenderá como construir um! Então vamos começar!

1. O que é um Circuito de Atraso de Tempo?

Estes circuitos eletrônicos atrasam um sinal de entrada por alguns segundos ou minutos. A funcionalidade ocorre quando o circuito comutador recebe energia. Ele ligará após o tempo passar. Atrasos garantem que um circuito eletrônico alcance desempenho decente. Caso contrário, poderia funcionar mal ou sofrer danos.

Atrasos de tempo também podem controlar distribuição de potência para componentes elétricos variados. Por esta razão, alguns circuitos podem realizar múltiplas operações de atraso de tempo. Em tais circunstâncias, isso envolve integrar um relé de saída eletromecânico com controles.

2. Como Funciona um Circuito de Atraso de Tempo?

(Um capacitor armazena a energia)

O efeito de atraso de tempo do circuito ocorre através de um resistor e capacitor, que armazenam a carga elétrica. Estes operam juntos para indicar o tempo de carregamento do capacitor. Em efeito, isso causa o atraso. Um timer 555 integrado junto com componentes passivos também ajuda a controlar o processo.

(Resistores com um capacitor para alcançar o efeito de atraso de tempo)

Ao ligar, o pino de trigger entra em estado alto, impedindo que o circuito rode automaticamente. Aquele capacitor não carregado específico causa este evento. O pino permanecerá em tal estado até que o capacitor armazene uma carga completa. No entanto, a saída só começa a rodar quando o pino atinge um estado baixo. Quando o capacitor quase atinge carga completa, a tensão no pino dois baixa. Então, conforme a fonte de tensão se aproxima de menos de um terço cheio, o pino entra no estado baixo. Finalmente, a saída vira estado alto, causando a ativação do LED. Geralmente, um circuito seguindo este procedimento leva sete segundos para ligar.

(Alguns circuitos utilizam um timer 555 para controle aprimorado)

Se você estiver usando um resistor e capacitor de classificação mais alta, então levará mais tempo para carregar. Contrário a isso, uma capacidade e resistor de classificação mais baixa encurtam o tempo de atraso.

3. Construindo um Circuito de Atraso de Tempo

(Construindo um circuito de interruptor timer)

Componentes Necessários

Você precisará dos seguintes componentes para construir um circuito de atraso de tempo:

• Relé 12V — 1x
• Transistor TIP122 — 1x
• LED — 2x
• Diodo Zener 3.3V 1N4728A — 1x
• Resistor variável 100k ohms — 1x
• Resistor 1k ohms — 3
• Resistor 330 ohms — 1
• Capacitor 1000µF / 25v — 1
• Capacitor 100µF / 25v — 1
• Diodo 1N4007 — 1
  

O Design do Circuito

Primeiro, conecte um resistor 1k ohms, resistor variável 100k ohms, e resistor 1k ohms em série entre a alimentação e o terra. Conecte o terminal do cursor do resistor variável tanto ao terminal positivo do capacitor 1000µF quanto ao cátodo do diodo Zener.

Em seguida, conecte o ânodo do diodo Zener ao terminal positivo do capacitor 100µF. Você também deve conectar este ânodo à base do transistor TIP122.

Conecte os capacitores 100µF e 1000µF e o terminal do emissor do transistor ao terra. Depois disso, conecte uma extremidade da bobina do relé ao terminal do coletor do transistor e a extremidade oposta à alimentação. Adicione um diodo entre as extremidades da bobina. Pegue um LED e o resistor limitador de corrente e conecte-os ao coletor do transistor. Coloque outro LED no contato normalmente aberto do relé. Por fim, conecte o contato comum à alimentação.

Para uso adequado, um relé 12V para o circuito precisa de pelo menos uma tensão de alimentação de 11V.

Princípios de Funcionamento

A funcionalidade deste circuito de atraso ajustável depende da rede resistor/capacitor. Também aproveita o diodo Zener de 3.3V. Enquanto a energia flui para o circuito, o resistor variável de 100k Ohms carrega o capacitor de 100µF. Assim que o capacitor carrega para 3.3V, o diodo Zener atua como condutor.

O diodo Zener faz o transistor ligar já que tem conexão direta com a base. Em efeito, isso também fornece eletricidade à bobina do relé. Isso porque conecta ao coletor do transistor.

Para prevenir cliques do relé, o capacitor de 100µF que conecta à base do transistor mantém um bias de base estável. Em seguida, tanto o capacitor de 1000µF quanto o resistor variável controlam o atraso de tempo. Até agora, o circuito realiza atrasos curtos. Um relé 12V fornece instabilidade se você requer um atraso mais longo. Portanto, isso causa oscilações da armadura. Um circuito bem construído atrasa o movimento da armadura uma vez que a bobina energiza, desenergiza, ou ambas.

Para torná-lo mais equilibrado para um atraso mais longo, recomendamos um relé 6V com um resistor de 100k Ohms conectado em série com a bobina. Por esta razão, a operação da armadura estabiliza. Além disso, um resistor variável de 20K Ohms fornece um atraso de oito segundos.

4. Aplicações de Circuito de Atraso de Tempo

Circuitos de atraso de tempo fornecem numerosos benefícios com suas capacidades de atraso. Descrevemos abaixo algumas aplicações de exemplo de circuitos de atraso de tempo.

Controle de luz intermitente (tempo ligado, tempo desligado)

(Luzes intermitentes em um aeroporto)

Depende de dois circuitos de atraso de tempo para operar. Trabalhando juntos, estes distribuem energia esporádica a um luminar através da frequência contínua de pulsos on/off dos contatos.

Controle de autopeça de motor

(Gerador de backup)

Um circuito de atraso de tempo ajuda um motor a rodar corretamente se a energia da fonte principal não puder entregar. Geralmente, estes contêm controles de autopeça para geradores de backup. No entanto, não ocorre imediatamente. Bombas de combustível e bombas de óleo de pré-lubrificação devem iniciar e estabilizar antes de alimentar o motor de partida.

Controle de purga de segurança de forno

(Um forno de combustão depende de um circuito de atraso de tempo para limpar a câmara)

Acender um forno de combustão com segurança requer que o ventilador de ar opere por um certo tempo. Quando rodando, limpa a câmara de quaisquer vapores perigosos. Com um circuito de atraso de tempo implementado, o forno realiza este controle de tempo necessário.

Controle de partida suave de motor

(Motores elétricos consistem de circuitos integrados para fornecer potência total em sequência atrasada)

Uma condição de parada morta geralmente fornece um motor elétrico com potência total imediata. Aplicar uma tensão mais baixa permite uma sequência de partida melhorada com corrente reduzida. Entrega de potência total ocorre após um atraso de tempo via relé de atraso de tempo.

Atraso de sequência de esteira transportadora

(Múltiplas esteiras transportadoras precisam de um circuito de atraso de tempo)

Controles de motor de partida suave em esteiras transportadoras requerem um atraso de tempo para que possam operar na velocidade máxima. Isso porque várias esteiras entregando recursos devem começar a operar em ordem inversa. Em última análise, previne uma transição lenta de uma esteira para a próxima. Como resultado, cada esteira equipada com um circuito de atraso de tempo pode atingir velocidade total antes da próxima iniciar.

Conclusão:

No geral, uma circuitaria de atraso de tempo apresenta muitas vantagens. Não só atrasa um circuito de ligar, mas também fornece medidas de segurança para certas aplicações. Por exemplo, previne picos de tensão da maneira mais eficiente possível. Às vezes estes levam alguns minutos para operar, mas aqueles geralmente ocorrem em locais de trabalho industriais. Como aprendemos, um circuito de atraso de tempo utiliza uma rede RC para armazenar e distribuir potência, contribuindo para o efeito atrasado. Portanto, isso pode ocorrer de alguns segundos a alguns minutos.

Sinta-se à vontade para nos contatar se tiver alguma dúvida sobre um circuito de tempo atrasado!