Circuitos de Retardo Temporizado Explicados: Funcionamiento y Aplicaciones Clave

Si alguna vez te has preguntado qué controla esas luces intermitentes del aeropuerto, ¡has llegado al lugar correcto! La respuesta, un circuito de retardo temporal, presenta muchas capacidades y aplicaciones. Esencialmente, un circuito de retardo temporizado permite que la electricidad fluya suavemente pero en una secuencia retrasada. Mientras beneficia entornos específicos, también configura control automatizado.

En WellPCB, ofrecemos un artículo en profundidad sobre este tema. Después de leer este artículo, definirás un circuito de retardo temporal, cómo funciona y muchas aplicaciones. Además, también aprenderás cómo construir uno. ¡Así que empecemos!

1. ¿Qué es un Circuito de Retardo Temporal?

Estos circuitos electrónicos retrasan una señal de entrada durante unos segundos o minutos. La funcionalidad ocurre cuando el circuito interruptor recibe energía. Se encenderá después de que pase el tiempo. Los retardos aseguran que un circuito electrónico logre un rendimiento decente. De lo contrario, podría funcionar mal o sufrir daños.

Los retardos temporales también pueden controlar la distribución de energía a componentes eléctricos variables. Por esta razón, algunos circuitos pueden realizar múltiples operaciones de retardo temporal. En tales circunstancias, esto implica integrar un relé de salida electromecánico con controles.

2. ¿Cómo Funciona un Circuito de Retardo?

(Un condensador almacena la energía)

El efecto de retardo temporal del circuito ocurre a través de una resistencia y un condensador, que almacenan la carga eléctrica. Estos operan juntos para indicar el tiempo de carga del condensador. En efecto, esto causa el retardo. Un temporizador 555 integrado junto con componentes pasivos también ayuda a controlar el proceso.

(Resistencias con un condensador para lograr el efecto de retardo temporal)

Al encender, el pin de disparo se establece en un estado alto, impidiendo que el circuito funcione automáticamente. Ese condensador no cargado en particular causa este evento. El pin permanecerá en tal estado hasta que el condensador almacene una carga completa. Sin embargo, la salida solo comienza a funcionar cuando el pin alcanza un estado bajo. Cuando el condensador casi alcanza la carga completa, el voltaje en el pin dos baja. Luego, a medida que el suministro de voltaje se acerca a menos de un tercio, el pin entra en estado bajo. Finalmente, la salida se vuelve estado alto, causando que el LED se active. Usualmente, un circuito siguiendo este procedimiento tarda siete segundos en encender.

(Algunos circuitos utilizan un temporizador 555 para control mejorado)

Si usas una resistencia y condensador de mayor valor, tardará más en cargarse. Contrariamente, una capacidad y resistencia de menor valor acortan el tiempo de retardo.

3. Construcción de un Circuito de Retardo Temporal

(Construcción de un circuito interruptor temporizado)

Componentes Necesarios

Necesitarás los siguientes componentes para construir un circuito de retardo temporal:

• Relé 12V – 1x
• Transistor TIP122 – 1x
• LED – 2x
• Diodo Zener 3.3V 1N4728A – 1x
• Resistencia variable 100k ohmios – 1x
• Resistencia 1k ohmios – 3
• Resistencia 330 ohmios – 1
• Condensador 1000µF / 25V – 1
• Condensador 100µF / 25V – 1
• Diodo 1N4007 – 1

Diseño del Circuito

Primero, conecta una resistencia de 1k ohmios, resistencia variable de 100k ohmios y resistencia de 1k ohmios en serie entre la alimentación y tierra. Conecta el terminal del cursor de la resistencia variable al extremo positivo del condensador de 1000µF y al cátodo del diodo Zener.

Luego, conecta el ánodo del diodo Zener al terminal positivo del condensador de 100µF. También debes conectar este ánodo a la base del transistor TIP122.

Conecta los condensadores de 100µF y 1000µF y el terminal del emisor del transistor a tierra. Después, conecta un extremo de la bobina del relé al terminal del colector del transistor y el extremo opuesto a la alimentación. Añade un diodo entre los extremos de la bobina. Toma un LED y la resistencia limitadora de corriente y conéctalos al colector del transistor. Coloca otro LED al contacto normalmente abierto del relé. Por último, conecta el contacto común a la alimentación.

Para un uso adecuado, un relé de 12V para el circuito necesita al menos 11V de voltaje de alimentación.

Principios de Funcionamiento

La funcionalidad de este circuito de retardo ajustable se basa en la red resistencia/condensador. También aprovecha el diodo Zener de 3.3V. Mientras la energía fluye al circuito, la resistencia variable de 100k ohmios carga el condensador de 100µF. Tan pronto como el condensador carga a 3.3V, el diodo Zener actúa como conductor.

El diodo Zener hace que el transistor se encienda ya que tiene conexión directa a la base. En efecto, esto también proporciona electricidad a la bobina del relé. Porque se conecta al colector del transistor.

Para prevenir chasquidos del relé, el condensador de 100µF que se conecta a la base del transistor mantiene un sesgo de base estable. Luego, tanto el condensador de 1000µF como la resistencia variable controlan el retardo temporal. Hasta ahora, el circuito realiza retardos cortos. Un relé de 12V proporciona inestabilidad si requieres un retardo más largo. Por tanto, esto causa oscilaciones del armadura. Un circuito bien construido retrasa el movimiento del armadura una vez que la bobina se energiza, desenergiza, o ambas.

Para hacerlo más equilibrado para un retardo más largo, recomendamos un relé de 6V con una resistencia de 100k ohmios conectada en serie con la bobina. Por esta razón, la operación del armadura se estabiliza. Además, una resistencia variable de 20k ohmios proporciona un retardo de ocho segundos.

4. Aplicaciones de Circuitos de Retardo Temporal

Los circuitos de retardo temporal proporcionan numerosos beneficios con sus capacidades de retardo. Esbozamos algunas aplicaciones de ejemplo de circuitos de retardo temporal a continuación.

Control de luz intermitente (tiempo encendido, tiempo apagado)

(Luces intermitentes en un aeropuerto)

Se basa en dos circuitos de retardo temporal para operar. Trabajando juntos, distribuyen energía esporádica a un accesorio de luz a través de la frecuencia continua de pulsos on/off de los contactos.

Control de autoarranque de motor

(Generador de respaldo)

Un circuito de retardo temporal ayuda a que un motor funcione correctamente si la energía de la fuente principal no puede suministrar. Usualmente, estos contienen controles de autoarranque para generadores de respaldo. Sin embargo, no ocurre inmediatamente. Las bombas de combustible y bombas de aceite de pre-lubricación deben arrancar y estabilizarse antes de alimentar el motor de arranque.

Control de purga de seguridad de horno

(Un horno de combustión depende de un circuito de retardo temporal para limpiar la cámara)

Encender un horno de combustión de forma segura requiere que el ventilador de aire funcione por un tiempo determinado. Cuando funciona, limpia la cámara de cualquier vapor peligroso. Con un circuito de retardo temporal implementado, el horno realiza este control de tiempo necesario.

Control de arranque suave de motor

(Motores eléctricos consisten en circuitos integrados para proporcionar potencia completa en secuencia retrasada)

Una condición de parada muerta usualmente proporciona a un motor eléctrico potencia completa inmediata. Aplicar un voltaje menor permite una secuencia de arranque mejorada con corriente reducida. La entrega de potencia completa ocurre después de un retardo temporal vía relé de retardo.

Retardo de secuencia de cinta transportadora

(Múltiples cintas transportadoras necesitan un circuito de retardo temporal)

Los controles de motor de arranque suave en cintas transportadoras requieren un retardo temporal para que puedan operar a velocidad máxima. Eso es porque varias cintas transportadoras entregando recursos deben comenzar a operar en orden inverso. En última instancia, previene una transición lenta de una cinta a la siguiente. Como resultado, cada cinta transportadora equipada con un circuito de retardo temporal puede alcanzar velocidad completa antes de que la siguiente empiece.

Conclusión:

En general, un circuito de retardo temporal presenta muchas ventajas. No solo retrasa un circuito de encender, sino que también proporciona medidas de seguridad para ciertas aplicaciones. Por ejemplo, previene picos de voltaje de la manera más eficiente posible. A veces estos tardan unos minutos en operar, pero usualmente ocurren en lugares de trabajo industriales. Como aprendimos, un circuito de retardo utiliza una red RC para almacenar y distribuir energía, contribuyendo al efecto retardado. Por tanto, esto puede ocurrir desde unos segundos hasta unos minutos.

¡No dudes en contactarnos si tienes alguna pregunta sobre un circuito de retardo temporal!