リレーのオフディレイ回路(遅延回路)について記載します。
はじめに
このページはリレーのオフディレイ回路(遅延回路)について詳しく記載したページです。 オンディレイ回路については を参照して下さい。
オフディレイ回路について
このページで紹介する回路はリレーがOFFするのを遅延させる回路です。
具体的には、信号が入力された場合(スイッチがオンされた場合)はそれと同時にリレーがONしますが、 信号が途切れてからリレーがオフするまでに遅延を発生させます。
より具体的に説明すると・・・
1) スイッチオンで即時リレーがオンします。
2) スイッチオフでタイマが動作します。
3) タイムアウトしたらリレーがオフします。
4) タイムアウト前にスイッチがオンした場合タイマがリロードされます。
回路図はこんな感じです。部品数も少ない簡単回路です。
ディレイ時間(遅延時間)の変更方法
ディレイ時間を変える場合は以下ように R と C を変更します。
ディレイ時間の詳細は次の項目を参照してください。
ディレイ時間(遅延時間)について
ディレイ時間はそれぞれ「コンデンサ容量 * 抵抗値」になります。
例えば コンデンサを100μFにし、抵抗を10kΩにした場合はこういう計算になります。
0.0001(F) × 10000(Ω) ＝ 1秒
(回路図では 47uF × (15kΩ ＋ 50kΩ) = VRが最大のとき3.055秒)
但し この回路の時間精度はかなり悪い です。必ず実測して調整してください。
精度が悪い理由は、この回路が2SC1815のhfe(増幅率)に依存していて、 hfeのバラつきは 200% - 400%くらいだからです(倍率はグレードによります)。
リレーがチャタリングするときの対策
スイッチ(入力信号)に目立ったアナログ信号が乗ってしまうことでリレーがチャタリング(カチカチと高速でオンオフ)してしまうときは、 本来であればスイッチの後にシュミットトリガ回路を入れなければなりません。
但しシュミットトリガを入れる場合、アナログコンパレータを挿入したりで複雑な回路になってしまいます。
そんなめんどうなことはしたくありませんので、ものぐさ仕様でかつ確実にチャタリングを防ぐ回路を考えました。
ただただ抵抗を1本追加するだけです。
上記回路図の抵抗値を小さくすれば小さくするほどノイズに強くなります。 ただ、小さすぎるとトランジスタのベースに電流が流れなくなってリレーが動作しなくなります。
こればかりはノイズに依存するので、実際に試しながらやるしかありません。 ノイズがどの程度かよくわからないのであれば半固定抵抗を入れておくと良いでしょう。
一応原理を説明しておきますと、 抵抗によって 入力電圧を分圧で小さくすることでノイズも相対的に小さくしてしまおう という仕組みです。 このレベルの回路にシュミットトリガを入れるくらいなら、抵抗一本の対策のほうが現実的だと思います。
注意事項
2SC1815は少し(仕様上は150mA)しか電流を取り出せません。 常温で コイル動作電流80mA程度のリレーを動かすのが精一杯 です。(75℃で半減します) 従って大きなリレーを動かすことはできません。動かすとぶっ飛びます。
このため、ベースには最低でも10kΩ程度の抵抗を入れておいてください。 (VRだけだとツマミのまわし方で0Ωになるので注意！)
実際に作成してみた
回路図と全く同じものを作成してみました(作成時間: TV見ながらダラダラやって20分)。
使用したリレーは 941H-2C-12D です (秋月で購入)。
遅延時間を実測すると 最小設定で約3秒、最大設定で約10秒 でした (動画は最小設定)。 理論値とかなりかけ離れていますね。hfeにバラつきがあるので仕方ないです。
ただし遅延時間自体に目立ったバラつきはあまりありませんでした。 意図的にチャタリングさせても問題なく動作しています。
めんどくさい人向けの完成品
残念ながら、今の時代は作るより買ったほうが安いです。 しかし、以下の製品は安すぎて逆に怖い。誰か人柱になってください。
とりあえず今日はここまで。
ふがらさ