タイミング遅延回路 空港の照明を制御しているのは何だろうと思ったことはありませんか？その答えとなる「時間遅延回路」には、さまざまな機能や用途があります。遅延回路とは、電気の流れをスムーズにしながら、順番を遅らせることができる回路のことです。特定の環境の恩恵を受けながら、それはまた、自動制御を構成します。
WellPCBでは、このトピックに関する詳細な記事を提供しています。この記事を読んだ後、あなたは時間遅延回路、それがどのように動作し、多くのアプリケーションを定義します。それに加えて、あなたはまた、1つを構築する方法を学びますそれでは、早速始めてみましょう。
1.遅延回路とは？
入力された信号を、数秒から数分間遅らせる電子回路です。機能は、スイッチ回路に電源が入ったときに発生します。時間が経過すると、スイッチがオンになります。遅延させることで、電子回路の性能を十分に発揮させることができます。そうしないと、誤動作や破損の原因になるからだ。
また、時間を遅らせることで、さまざまな電気部品への配電を制御することができる。そのため、回路によっては複数の時間遅延を行うものもある。このような場合は、電気機械式の出力リレーを制御に組み込むことになります。
2.遅延回路のしくみ
(コンデンサでエネルギーを蓄える)
回路の時間遅延効果は、電荷を蓄える抵抗とコンデンサで発生します。これらが連動して、コンデンサの充電時間を示します。事実上、これが遅延の原因となる。 また、内蔵された555タイマーと受動部品が、このプロセスの制御に役立っている。
(時間遅延効果を得るためのコンデンサ付き抵抗器)
電源投入時には、トリガーピンがハイレベルになり、回路の自動実行が妨げられます。この現象は、充電されていない特定のコンデンサが原因です。コンデンサが完全に充電されるまで、端子はこの状態になります。しかし、出力は、ピンがロー状態になったときにのみ動き出します。コンデンサが満充電に近い状態になると、2番ピンの電圧は低くなります。その後、電源電圧が3分の1以下になると、ピンはロー状態になる。最後に出力がハイになり、LEDが点灯します。通常、この手順で回路を構成すると、電源投入までに7秒かかります。
(一部の回路では555タイマーを使用して制御を強化しています。)
抵抗やコンデンサの定格が高い場合は、ロードに時間がかかります。これに反して、低い定格の容量や抵抗を使うと、遅延時間が短くなります。
3.Building a Time Delay Circuit
(（タイマースイッチ回路の構築)
必要な部品
タイムディレイ回路の構築には、以下の部品が必要です。
12Vリレー – 1個
トランジスタTIP122-1個
LED-2個
3.3V 1N4728A ツェナーダイオード 1個
100kオームの可変抵抗器 1個
1kオームの抵抗器 – 3
330Ω抵抗器 1個
1000µF F / 25vコンデンサ-1個
100µF F / 25Vコンデンサ-1個
1N4007ダイオード-1
回路設計
まず、電源とグランドの間に、1kオームの抵抗器1個、100kオームの可変抵抗器、1kオームの抵抗器を直列に接続します。可変抵抗器のワイパー端子を、1000μFコンデンサのプラス端とツェナーダイオードのカソードの両方に接続する。
次に、ツェナーダイオードのアノードを、100μFコンデンサのプラス端に接続します。また、このアノードをTIP122トランジスターのベースに接続する必要があります。
100µFと1000µFのコンデンサとトランジスタのエミッタ端子をグランドに接続します。その後、リレーコイルの片方をトランジスタのコレクタ端子に、もう片方を電源に接続します。コイルの端の間にはダイオードを入れます。LED1個と電流制限抵抗をトランジスターのコレクターに接続します。もう一つのLEDをリレーの常開接点に接続します。最後に、COM接点を電源に接続します。
正しく使用するためには、この回路の12Vリレーには少なくとも11Vの電源電圧が必要です。
動作原理
この調整可能な遅延回路の機能は、抵抗とコンデンサのネットワークに依存しています。また、3.3Vのツェナーダイオードを利用しています。回路にエネルギーが流れると、100kオームの可変抵抗器が100μFのコンデンサを充電します。コンデンサが3.3Vまで充電されると同時に、ツェナーダイオードが導体として機能します。
ツェナーダイオードは、ベースに直接接続されているため、トランジスターの電源を投入します。また、リレーのコイルにも電気が流れます。トランジスタのコレクタに接続しているからだ。
リレーのクリックを防ぐために、トランジスタのベースに接続する100μFのコンデンサは、安定したベースバイアスを保つ。次に、1000μFのコンデンサと可変抵抗器で、時間の遅れをコントロールします。ここまでで、この回路は短い遅延を実現しています。より長い遅延を必要とする場合には、12Vのリレーが不安定になります。そのため、電機子の振動が発生してしまいます。よくできた回路では、コイルの通電、非通電、またはその両方が行われた時点で電機子の動きを遅らせます。
遅延時間を長くするためにバランスを取るには、コイルに直列に100kオームの抵抗を接続した6Vリレーをお勧めします。このため、電機子の動作が安定します。さらに、20Kオームの可変抵抗器で8秒の遅延を実現しています。
4.タイムディレイ回路の応用
時間遅延回路は、その遅延機能によって多くのメリットをもたらします。ここでは、タイムディレイ回路の応用例をご紹介します。
点滅信号の制御(時間オン、時間オフ)
(空港内の点滅信号)
これは、2つの時間遅延回路を使って動作させます。2つの時間遅延回路が連動して、接点の連続した周波数のオン/オフパルスによって、照明器具に散発的な電力を分配します。
エンジンオートスタート制御
(バックアップ発電機)
主電源からの電力が供給されない場合に、エンジンが正常に作動するようにするための遅延回路。通常、これらにはバックアップ発電機のオートスタート制御が含まれている。ただし、すぐに発生するわけではない。燃料ポンプと予備潤滑油ポンプは、スタータモータに電力を供給する前に、始動して安定させる必要があります。
炉の安全パージ制御
(燃焼炉は、時間遅延回路を使用してチャンバーを浄化します)
燃焼炉の安全な点火のためには、空気ファンを一定時間動作させる必要があります。その際には、有害な蒸気を除去するために空気ファンが作動します。遅延回路を搭載することで、この必要な時間を制御することができます。
モーターのソフトスタート遅延制御
(モーターのソフトスタート遅延制御（モーターは集積回路で構成されており、フルパワーを遅延させて供給します)
デッドストップ状態では、通常、電動機はすぐにフルパワーになります。低電圧をかけることで、より少ない電流で起動できるようになります。フルパワーの供給は、タイムディレイリレーによって時間的に遅れて行われます。
コンベアベルトシーケンス遅延
(複数のコンベアベルトの場合はタイムディレイ回路が必要です。)
コンベアベルトのソフトスタートモータ制御では、最大速度で動作させるために時間遅延が必要です。これは、リソースを供給する複数のコンベヤベルトが、逆の順序で動作を開始する必要があるためです。これは最終的に、あるコンベアから次のコンベアへの移行が遅くなるのを防ぐためです。その結果、タイムディレイ回路を搭載した各コンベアベルトは、次のコンベアベルトがスタートする前にフルスピードに達することができます。
結論
全体として、時間遅延回路は多くの利点をもたらします。回路の電源投入を遅らせるだけでなく、特定のアプリケーションに安全対策を施すことができます。例えば、可能な限り効率的な方法で電圧スパイクを防ぎます。時には数分かかることもありますが、それは通常、産業用の職場で起こります。 習ったように、時間遅延回路はRCネットワークを利用して電力を蓄積・分配し、遅延効果に寄与しています。そのため、数秒から数分程度の遅延が発生することがあります。
遅延回路に関するご質問は、お気軽にお問い合わせください。
