Como funciona um Relé Temporizador Digital

Neste post, exploraremos o relé temporizador digital, um dispositivo essencial em diversas aplicações de automação. Começaremos explicando o que é um relé temporizador digital e como ele funciona, utilizando o modelo HCW-M421 como exemplo. Além disso, veremos os diferentes modos de operação desse dispositivo, como configurá-lo, e os tipos de relés temporizadores digitais disponíveis no mercado.

Finalizaremos com um exemplo prático, demonstrando como utilizar um relé temporizador digital no projeto de uma chocadeira, ilustrando suas aplicações em um ambiente real.

O que é um relé temporizador digital?

Um relé temporizador digital é um dispositivo eletrônico que controla a ativação e desativação de circuitos elétricos com base em um intervalo de tempo predefinido. Diferente dos relés mecânicos tradicionais, que utilizam componentes físicos para operar, os relés temporizadores digitais utilizam circuitos eletrônicos e um microcontrolador para medir e controlar o tempo com alta precisão.

Esses dispositivos são amplamente usados em automação industrial, sistemas de controle e aplicações residenciais para diversas finalidades, como controle de iluminação, motores, aquecimento e ventilação. A principal função de um temporizador digital é permitir que um circuito elétrico seja ativado ou desativado após um determinado período de tempo, o que pode ser ajustado pelo usuário de acordo com as necessidades específicas da aplicação.

Os relés temporizadores digitais oferecem várias vantagens em relação aos modelos mecânicos, incluindo maior precisão, flexibilidade de programação, e a capacidade de operar em ambientes com condições adversas sem falhas. Eles geralmente vêm equipados com displays digitais que permitem a visualização e configuração fácil dos tempos de atraso e outras funções programáveis.

Como funciona um relé temporizador digital?

Um exemplo prático do funcionamento de um relé temporizador pode ser ilustrado usando o modelo Módulo Relé Temporizador Digital HCW-M421 com Display.

O módulo HCW-M421 possui os seguintes componentes principais:

Display Digital: Para exibir o tempo configurado e o estado do relé.
Botões de Configuração: Usados para ajustar os parâmetros de tempo e modos de operação.
Relé: Com contatos normalmente abertos (NO) e normalmente fechados (NC) para controlar a carga.
Terminais de Conexão: Para entrada de alimentação e conexão ao circuito que será controlado.
Entrada micro USB: Para alimentação alternativa de 5V.

A operação de um relé temporizador digital pode ser dividida nas seguintes etapas:

Configuração Inicial: O usuário ajusta o tempo de atraso e o modo de operação utilizando os botões de configuração. Por exemplo, pode-se configurar o relé temporizado para ativar após 10 segundos de receber um sinal de ativação.
Recebimento do Sinal de Ativação: O módulo HCW-M421 recebe um sinal de ativação através de seus terminais de entrada. Este sinal pode vir de um sensor, interruptor ou outro dispositivo de controle.
Contagem do Tempo: Assim que o sinal de ativação é recebido, o microcontrolador do módulo inicia a contagem regressiva do tempo predefinido. Durante esse período, o display digital mostra a contagem do tempo restante.
Mudança de Estado: Quando o tempo configurado é atingido, o relé interno muda de estado. Se configurado para temporização na ativação (ON Delay), o relé se ativará e permitirá a passagem de corrente para o circuito conectado. Se configurado para temporização na desativação (OFF Delay), o relé desativará o circuito após o tempo definido.
Retorno ao Estado Inicial: Dependendo da configuração do módulo, ele pode retornar ao estado inicial automaticamente após um segundo intervalo de tempo, permanecer no estado alterado até receber um novo sinal, ou entrar em um ciclo contínuo de ativação e desativação.

Para saber mais sobre o funcionamento de um relé, acesse o post “O que é um relé? Funcionamento, tipos e como testar”.

O HCW-M421 pode ser configurado para operar em vários modos, incluindo:

P1.1: Nesse modo, o relé será acionado pelo período configurado em OP cada vez que receber uma borda de subida no pino Trigger. Ele só será acionado novamente quando houver uma nova borda de subida. Se receber outra borda de subida durante a contagem, esta será ignorada.
P1.2: Nesse modo, o relé será acionado pelo período configurado em OP cada vez que receber uma borda de subida no pino Trigger. Se receber uma nova borda de subida durante a contagem, a contagem será zerada e reiniciada, mantendo o relé acionado.
P1.3: Nesse modo, o relé será acionado pelo período configurado em OP cada vez que receber uma borda de subida no pino Trigger. Se receber uma nova borda de subida durante a contagem, a contagem será encerrada e o relé será desligado.
P-2: Nesse modo, o relé será acionado após o tempo configurado em CL cada vez que receber uma borda de subida no pino Trigger, e permanecerá acionado pelo tempo configurado em OP. Mesmo que receba outra borda de subida durante a contagem, esta será ignorada.
P3.1: Nesse modo, o relé será acionado pelo tempo configurado em OP, depois será desligado pelo tempo configurado em CL e repetirá o ciclo pelo número de vezes configurado em LOOP cada vez que receber uma borda de subida no pino Trigger. Se receber outra borda de subida durante a contagem, o relé será desligado e o ciclo será interrompido.
P3.2: Nesse modo, o relé será acionado pelo tempo configurado em OP, depois será desligado pelo tempo configurado em CL e repetirá o ciclo pelo número de vezes configurado em LOOP assim que o módulo for energizado. Esse modo não aceita comandos pelo pino Trigger.
P-4: Nesse modo, o relé será acionado cada vez que houver uma borda de subida no pino Trigger. Enquanto o sinal estiver em nível alto, o relé permanecerá ligado. Quando o sinal for para nível baixo, o relé ainda permanecerá acionado pelo tempo configurado em OP. Se receber outra borda de subida, o relé permanecerá ligado e a contagem será reiniciada ao haver uma nova borda de descida.

Como ligar um relé temporizador digital?

Abaixo, vamos explicar como ligar e configurar o módulo Relé Temporizador Digital HCW-M421 com Display.

Para ligar o relé temporizador digital você irá precisar dos seguintes materiais:

Chave de Fenda
Fios de Conexão
Fonte de Alimentação 12V ou Fonte 5V micro USB

Com os materiais em mão, faça as seguintes conexões para ligar o relé temporizador 220V ou 110V:

Alimentação do Módulo: Conecte a fonte de alimentação aos terminais de entrada de alimentação do módulo (6-30V e GND). Certifique-se de que a polaridade está correta para evitar danos ao módulo. Uma outra opção é alimentar o módulo através de sua entrada micro USB, usando um fonte de 5V.
Entrada de Sinal de Controle: Conecte o dispositivo que enviará o sinal de ativação ao módulo. Isso pode ser um sensor, interruptor ou outro controlador. A conexão é feita nos terminais de entrada de sinal (Trigger e GND_T).
Saída do Relé: Conecte o dispositivo que será controlado pelo relé aos terminais de saída. Existem três terminais: NO (normalmente aberto), NC (normalmente fechado) e COM (comum). Para que o dispositivo seja ligado após o tempo de atraso, conecte-o entre os terminais NO e COM. Para que o dispositivo seja desligado após o tempo de atraso, conecte-o entre os terminais NC e COM.

Após conectar a alimentação, o módulo ligará e o display digital será ativado. Use os botões de configuração para ajustar o tempo desejado e o modo de operação da seguinte forma:

Pressione o botão SET rapidamente para entrar na configuração de cada parâmetro do modo.
Selecione o valor com os botões UP e DOWN.
Para modos com mais de um parâmetro, pressione o botão SET rapidamente para alternar entre os parâmetros.
Após configurar todos os parâmetros, segure o botão SET. O modo selecionado irá piscar na tela e depois entrará em funcionamento.

Para configurar os tempos, pressione a tecla STOP brevemente quando estiver na configuração do tempo para selecionar uma das três possibilidades:

Ponto decimal da direita aceso: Tempo em segundos, de 1 a 999.
Ponto decimal do meio aceso: Tempo em segundos, de 0,1 a 99,9.
Três pontos decimais acesos: Tempo em minutos, de 1 a 999.

O parâmetro LOOP é configurável entre 1 e 999 vezes. É possível também deixar o loop indefinidamente selecionando “—”.

Tipos de relés temporizadores digitais

Existem diferentes tipos de relés temporizadores digitais, cada um adequado para diferentes aplicações e necessidades. Aqui estão alguns tipos comuns:

Relé Temporizador On-Delay (Retardo na Energização): Energiza a carga após um período de tempo configurado após o acionamento. Usado para atrasar a partida de motores para permitir o carregamento adequado. Um exemplo deste tipo de relé é o Relé Temporizador 12V.
Relé Temporizador Off-Delay (Retardo na Desenergização): Mantém a carga energizada por um tempo após o acionamento ter cessado. Utilizado em sistemas de ventilação para continuar funcionando por um tempo após o desligamento.
Relé Temporizador Intervalo (Intervalo de Tempo): Liga e desliga a carga alternadamente em intervalos de tempo pré-definidos. Pode ser usado em sistemas de irrigação para controlar o tempo de funcionamento das válvulas.
Relé Temporizador Cíclico (Cíclico): Repete ciclos de ligar e desligar com tempos de duração distintos. Aplicado em processos industriais que requerem ciclos de operação repetitivos.
Relé Temporizador One-Shot (Impulso): Gera um pulso de saída com duração fixa ao receber um sinal de entrada. Utilizado em máquinas de produção para acionar brevemente um atuador.
Relé Temporizador Programável: Permite programar uma variedade de funções temporizadas de acordo com as necessidades específicas. Usado em automação industrial para controlar sequências complexas de operação. Um exemplo deste tipo de relé é o Módulo Relé Temporizador Digital HCW-M421 com Display

Esses tipos de relés temporizadores digitais são projetados para oferecer flexibilidade e precisão no controle temporal de dispositivos elétricos em uma ampla gama de aplicações industriais, comerciais e domésticas.

Projeto de uma Chocadeira: Exemplo prático

Uma chocadeira é um dispositivo utilizado para incubar ovos e garantir as condições ideais para o desenvolvimento dos embriões até a eclosão. Neste projeto, vamos usar um relé temporizador digital para controlar a temperatura usando uma lâmpada incandescente ou a rotação dos ovos usando um motor AC, proporcionando um ambiente controlado e otimizado.

Os materiais necessários para montar uma chocadeira são:

Para controlar a temperatura da chocadeira usando uma lâmpada incandescente realize as seguintes conexões:

Alimentação do Relé Temporizador Digital: Conecte o terminal positivo da fonte de alimentação no terminal VCC do HCW-M421. Conecte e o terminal negativo da fonte de alimentação no terminal GND do HCW-M421.
Conexões com a lâmpada incandescente e rede AC: Conecte um dos terminais da lâmpada no terminal NO do HCW-M421. O outro terminal da lâmpada deve ser conectado em um dos pólos da rede AC. O terminal COM do HCW-M421 deve ser conectado no outro pólo da rede AC.

Para programar o relé temporizador digital para controlar a lâmpada incandescente, siga os seguintes passos:

Ao ligar o relé temporizador digital, clique no botão SET para entrar no modo de programação.
Selecione o modo P3.2 e clique novamente no botão SET.
Clique na tecla STOP para entrar na configuração de minutos. Nesse caso, todos os pontos decimais devem aparecer.
Realize a configuração de quantos minutos deseja que a lâmpada fique LIGADA. Ao final, clique no botão SET.
Clique novamente na tecla STOP para entrar na configuração de minutos. Nesse caso, todos os pontos decimais devem aparecer.
Realize a configuração de quantos minutos deseja que a lâmpada fique DESLIGADA. Ao final, clique no botão SET.
Realize a configuração de loop infinito, selecionando “—”. Ao final segure o botão SET por alguns segundos para finalizar a configuração.

Para controlar a rotação dos ovos na chocadeira usando um motor AC realize as seguintes conexões:

Alimentação do Relé Temporizador Digital: Conecte o terminal positivo da fonte de alimentação no terminal VCC do HCW-M421. Conecte e o terminal negativo da fonte de alimentação no terminal GND do HCW-M421.
Conexões com o motor AC e rede AC: Conecte um dos terminais do motor AC no terminal NO do HCW-M421. O outro terminal do motor AC deve ser conectado em um dos pólos da rede AC. O terminal COM do HCW-M421 deve ser conectado no outro pólo da rede AC.

Para programar o relé temporizador digital para controlar o motor AC, siga os seguintes passos:

Ao ligar o relé temporizador digital, clique no botão SET para entrar no modo de programação.
Selecione o modo P3.2 e clique novamente no botão SET.
Clique na tecla STOP para entrar na configuração de segundos. Nesse caso, o segundo ponto decimal mais a direita deve aparecer.
Realize a configuração de quantos segundos deseja que o motor AC fique LIGADO. Ao final, clique no botão SET.
Clique novamente na tecla STOP para entrar na configuração de minutos. Nesse caso, todos os pontos decimais devem aparecer.
Realize a configuração de quantos minutos deseja que o motor AC fique DESLIGADO. Ao final, clique no botão SET.
Realize a configuração de loop infinito, selecionando “—”. Ao final segure o botão SET por alguns segundos para finalizar a configuração.

Se você tiver dúvidas, sugestões ou experiências para compartilhar, fique a vontade para deixar um comentário abaixo. E para não perder nenhum conteúdo como este, não deixe de nos seguir no Instagram.