Retardo de encendido con 555

Vista pictórica del retardo de encendido con las conexiones necesarias
Vista pictórica del retardo de encendido con las conexiones necesarias

A veces surge la necesidad de retardar el encendido di un aparato eléctrico. Por ejemplo para evitar el "bump" en los parlantes de un amplificador audio o también cuando debemos filtrar señales de control espurios producidos durante la fase de arranque de un sistema digital para evitar interferencias en los periféricos conectados.

El circuito que les propongo usa el conocido integrado 555, un relé de 12V y otros pocos componentes pasivos. Como ya mencionado en mi artículo célula fotoeléctrica con 555, este integrado puede ser usado en muchos modos diferentes, gracias a su gran versatilidad. En este caso, usaremos el comparador interno en modalidad invertida, es decir, monitoreando la carga de un capacitor electrolítico conectado a positivo en vez que a negativo como se utiliza generalmente.

Circuito del retardo de encendido con el 555
Circuito del retardo de encendido con el 555

Veamos como trabaja circuito. El capacitor, junto a la resistencia de regulación de 500K y la de limitación de 4,7K forman un divisor resistivo entre positivo y masa, con el punto central conectado al comparador del 555 (pins 2 y 6) . Cuando alimentamos el circuito, el capacitor se encuentra descargado, su resistencia interna es muy baja y por lo tanto en los pins 2 y 6 del integrado la tensión será positiva. En esta condición, la salida del 555 (pin 3) será negativa y por lo tanto el relé no trabajará.

Retardos de encendidos en la antigüedad

Antiguo retardo de encendido
Antiguo retardo de encendido que usaba un contacto bimetálico calentado por una resistencia de hilo

La exigencia de retardar el encendido de ciertas secciones circuitales existe desde los albores de la electrónica. En el pasado, se usaban objetos como el que les muestro en la fotografía y que consiste en un par de contactos bimetálicos (como el de los termostatos), calentados por una resistencia de hilo y encapsulados en un contenedor de vidrio al vacío, con el típico aspecto de una válvula termoiónica. Cuando la temperatura del metal calentado aumenta, este se pliega y hace contacto con el otro fijo. Muchísimos años atrás, cuando trabaja en un canal de televisión de mi ciudad, tuve la idea de construir un circuito con el 555 para reemplazar un viejo dispositivo de retardo (como el de la foto) que se encontraba en el transmisor y que, debido a falsos contactos internos, interrumpía cada tanto y por pocos segundos, el sonido de la emisora.

Circuito impreso visto desde el lado de las soldaduras.
Circuito impreso visto desde el lado de las soldaduras.

La corriente que circula por el divisor carga progresivamente el capacitor. La velocidad de carga depende del valor de la resistencia de regulación de 500K y en menor medida de la resistencia limitadora de 4,7K. Mientras el capacitor se carga, la resistencia interna de él mismo aumenta y por lo tanto la tensión en los pins 2 y 6 del integrado disminuye progresivamente hasta llegar a casi 0V. Pero, antes que esto suceda, cuando la tensión se encuentra a un tercio de la tensión de alimentación (superando el umbral del comprador interno del 555) la salida (pin 3) pasa a positivo activando el relé. Después de esto, y por todo el tiempo que el circuito estará alimentado, la tensión en los pins 2 y 6 seguirá siendo baja y el relé mantendrá su activación.

Elenco de componentes:

1 resistencia de 1,8K
1 resistencia de 4,7K
1 resistencia de regulación de 500K
1 capacitor cerámico o disco de 10nF
1 capacitor cerámico o disco de 100nF
1 capacitor electrolítico de 100uF 25V
1 diodo 1N4005 (o 1N4007)
1 led amarillo
1 circuito integrado 555 (LM555, NE555, SE555, SP555, XR555, LC555, SA555, CA555)
1 relé de 12V
2 conectores con bornes de 2 vias
1 circuito impreso (o de islas)

 

Componentes usados para construir el retardo de encendido
Foto de los componentes usados para construir el retardo de encendido

La fórmula para calcular el tiempo de retardo es la siguiente:

Tiempo = 1,1 * R * C

Con los valores indicados en el circuito, el tiempo máximo (con la resistencia de regulación al máximo) es:

Tiempo = 1,1 * 504700 ohms * 0,0001 farads = 55 segundos

El tiempo mínimo (con la resistencia de regulación al mínimos) es:

Tiempo = 1,1 * 4700 ohms * 0,0001 farads = 0,52 segundos

Pueden cambiar estos valores para obtener un rango de tiempo diferente. Por ejemplo, si reemplazan el capacitor de 100uF por otro de 470uF, el tiempo máximo que podrán obtener será de 260 segundos (más de 4 minutos).

Foto desde arriba del prototipo del retardo de encendido
Foto desde arriba del prototipo del retardo de encendido

La salida del 555 dispone de corriente suficiente (hasta 200mA) para activar relés directamente, sin necesidad de un transistor de potencia. El diodo 1N4005, conectado en paralelo con la bobina del relé, sirve para proteger la salida del integrado de la extra tensión presente durante la activación de la bobina del relé. Explico bien el problema en mi guía como controlar un relé con un transistor. Por último, il led amarillo sirve para indicar cuando el relé está activado.

Foto del prototipo del retardo de encendido hecho con una placa universal de islas
Foto del prototipo del retardo de encendido hecho con una placa universal de islas

No obstante haya proyectado el correspondiente circuito impreso, he preferido construir el prototipo en una placa de islas como pueden observar en las fotografías. Como acostumbrado, les dejo para bajar el proyecto del circuito impreso, listo para imprimir, con dos versiones de relés diferentes.
Espero que el proyecto les sea de utilidad.

Hasta la próxima!

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Retardo de encendido PCB (PDF) (58)

 

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8 pensamientos en “Retardo de encendido con 555”

  1. HOLA ME PUEDES APOYAR CON UN PROBLEMA QUE TENGO PUESTO QUE HE REALIZADO TU CIRCUITO EN LIVEWERE PERO CUANDO LO ENERGIZO, EL LED PARPADEA RAPIDAMENTE Y DESPUES DEL TIEMPO SE ACTIVA Y QUISIERA SABER COMO ELIMINAR ESE PARPADEO(RUIDO), QUE SE PRESENTA EN MI CIRCUITO GRACIAS:)

      1. Si ya lo probé en la protoboar y efectivamente funciona pero lo arme en la va que la y a los dos segundos se activa no importa cuánto mueva el potenciomentro

        1. Yo pienso que el problema está en el potenciómetro (que esté medio en corto o que no sea de 470K). Cuando lo enciendes, puedes medir con un tester la tensión en la pata 2 del 555. Al principio debería ser casi la de alimentación para después bajar lentamente.

  2. Hola Gabriel, hola David.

    El cálculo de los tiempos en este circuito se basa en que el capacitor esté totalmente descargado. Si al cortar la alimentación no esperas lo suficiente antes de conectarla de nuevo, aquél no se habrá descargado del todo y los tiempos resultantes serán menores.
    Si el problema es este, prueba a colocar una resistencia de 1.8K (como la del led, para no agregar un valor más) directamente en paralelo con los 12 V. Esto no influye en nada en los tiempos y proporciona un camino de descarga para el capacitor. El tiempo de espera necesario será de aproximadamente el doble del tiempo al que tengas ajustado con el preset.
    Si esto tampoco te sirve y necesitas una recuperación aún más rápida, puedes colocar un diodo cualquiera entre los pines 2-6 y masa, con el cátodo conectado a los pines (el ánodo a masa).
    Cuéntanos que pasó.

    Saludos,
    Juan

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