Реле включения схема: Схемы включения реле и пускателей

Содержание

Схемы включения реле и пускателей

Программа КИП и А

Здесь представлены и рассматриваются типовые схемы включения реле / пускателей в устройствах КИП и А.

Схемы достаточно тривиальны и широко распространены, но тем не менее могут представлять интерес для начинающих работников КИП и А.

Внимание! Так как все схемы работают под напряжением 220 Вольт, опробование и наладка должна производиться квалифицированным персоналом с соответствующей группой допуска по электробезопасности.

Простая схема управления реле / пускателем

Простая схема управления (включение / выключение) трехфазным электродвигателем приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Простая схема управления реле / пускателем

K1 – реле / пускатель ~220 Вольт с 4 нормально разомкнутыми контактами.
SB1 – кнопка «Пуск» с 1 нормально разомкнутым контактом
SB2 – кнопка «Стоп» с 1 нормально замкнутым контактом

K1. 1 – нормально разомкнутый контакт реле K1
K1.2…K1.4 – контакты реле K1 для коммутации силовых цепей

Принцип действия

При нажатии кнопки «Пуск» (SB1), напряжение ~220 Вольт между фазой и нулевым проводом подается через нормально замкнутый контакт SB2 кнопки «Стоп» на катушку реле / пускателя K1.

Реле срабатывает и замыкает как три силовых контакта, подключая электродвигатель к трехфазной цепи, так и контакт самоподхвата K1.1, удерживающий реле во включенном состоянии.

При нажатии кнопки «Стоп» (SB2), питание катушки реле K1 прекращается, и оно переходит в исходное состояние разрывая как контакты силовой цепи, так и контакт самоподхвата K1.1.

Хотя на схеме показан процесс включения трехфазного электродвигателя, эта схема является классической и пригодна для различных целей, где используются две кнопки «Пуск» и «Стоп», с соответствующими изменениями в силовой части схемы.

Схема управления реверсивным электродвигателем

Еще одна широко используемая схема включения реле / пускателей для управления реверсивным электродвигателем приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема управления реверсивным электродвигателем

K1, K2 – реле / пускатель ~220 Вольт с 4 нормально разомкнутыми контактами и одним нормально замкнутым.
SB1, SB2 – кнопки «Вперед», «Назад» с одним нормально разомкнутым контактом.
SB3 – кнопка «Стоп» с 1 нормально замкнутым контактом

Принцип действия

При нажатии кнопки SB1 («Вперед»), напряжение ~220 Вольт подается через нормально замкнутый контакт

SB3 кнопки «Стоп» и нормально замкнутый контакт K2.2 реле K2 на катушку реле K1.

Оно замыкает свой контакт самоподхвата K1.1, удерживая таким себя во включенном состоянии.

Кроме того, оно размыкает нормально замкнутый контакта K1.2 в цепи кнопки SB2 «Назад», предотвращая этим самым срабатывание реле K2 при нажатии кнопки «Назад». Иначе бы произошло короткое замыкание между фазами «B» и «С».

При нажатии кнопки SB3

(«Стоп»), цепь питания катушки реле K1 разрывается, оно переходит в исходное состояние, отключая силовые цепи питания электродвигателя.

При нажатии кнопки SB2 («Назад»), напряжение ~220 Вольт подается через нормально замкнутый контакт SB3 кнопки «Стоп» и нормально замкнутый контакт K1.2 реле K1 на катушку реле K2. Оно замыкает свой контакт самоподхвата K2. 1, удерживая таким себя во включенном состоянии.

Кроме того, оно размыкает нормально замкнутый контакта

K2.2 в цепи кнопки SB2 «Вперед», предотвращая этим самым срабатывание реле K1 при нажатии кнопки «Вперед».

Силовые цепи питания электродвигателя собраны так, что при срабатывании реле K2, фазы «B» и «С» меняются местами и электродвигатель вращается в обратную сторону.

При нажатии кнопки SB3 («Стоп»), цепь питания катушки реле K2 разрывается, оно переходит в исходное состояние, отключая силовые цепи питания электродвигателя.

Замечания.

Для повышения надежности схемы, существуют промышленные блоки управления реверсивным электродвигателем, в которых кроме электрического блокирования включения противоположных реле / пускателей, применяются и механические рычаги блокирования одновременного срабатывания двух реле

K1 и K2.

В редких случаях это может происходить, когда силовые контакты одного из реле подгорели (залипли).

СХЕМЫ ЗАДЕРЖКИ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЛЕ

Вот несколько примеров простых схем задержки и первая из них собирается всего на 2-х транзисторах T1-T2, которые управляют реле Pk1, переключая напряжение примерно через 40-60 секунд после включения (подачи питания). Конечно схема может быть реализована совершенно другим способом (например на конденсаторе большой ёмкости, одном полевом транзисторе или на популярном таймере 555).

Задержка подачи питания на транзисторах

Схема задержки в данном случае используется в ламповом усилителе. Вариант печатной платы (фрагмент с этим блоком) приводится далее.

Напряжение необходимое для питания этой схемы примерно 8 В. Реле должно иметь рабочее напряжение 5 или 6 В и нагрузочную способность контактов 250 В / 8 А. Реле включает переменное напряжение 220 В на нагрузке. Время задержки зависит от значения резистора R110 и емкости конденсатора C107.

Состояние источника питания обозначается светодиодами D2, D3. Первоначально оба светятся, после включения питания D2 отключается, горит только D3 (зеленый). Можно использовать двойной, например красно-зеленый. Резистор R111 контролирует яркость светодиодов D2 и D3. Диод D4 — это красный светодиод с падением напряжения примерно 1,8 В, который дает тот же эффект, что и при использовании резистора.

Схема задержки с МОП-транзистором

Простая система задержки включения напряжения представляет собой схему с одним любым МОП-транзистором.

Конденсатор C101 заряжается через резистор R101 с высоким сопротивлением. По мере зарядки С101 транзистор MOSFET T2 начинает открываться и реле Pk2 подает напряжение. Диод Dg гасит импульс самоиндукции, который появляется на катушке реле при переключении. Светодиоды DL1 и DL2 сигнализируют о работе схемы, DL2 гаснет после включения реле.

Напряжение питания будет зависеть от напряжения катушки реле и может отличаться от показанного на рисунке. Система очень проста, но простота не лишена недостатка: медленная зарядка конденсатора С101 заставляет транзистор открываться не ступенчато, а плавно, что приводит к включению реле как бы в два этапа. Но схема проверена, она надежно работает в течение многих лет в различных устройствах, поэтому нет необходимости усложнять ее.

Номиналы деталей

R101 — примерно 200 кОм, R102, R103 — 0,5-1,5 кОм, C101- 470 мкФ / 16 В
T2 — любой низковольтный полевой МОП-транзистор,
Dg — любой высоковольтный диод, например 800-1000 В
PK2 — реле с напряжением срабатывания катушки соответствующим напряжению питания.

Схема задержки с чипом 555

Такой замедлитель подачи питания с микросхемой 555 тоже очень прост в сборке, а настройку времени задержки можно отрегулировать довольно точно. Пример схемы на рисунке выше.

Другие варианты схем

А можно сделать совсем просто — купить готовый модуль на Али (фото выше), где нужно будет лишь подключить его и задать подстроечником нужное время срабатывания, но это конечно не наш метод))

Форум по автоматике

Форум по обсуждению материала СХЕМЫ ЗАДЕРЖКИ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЛЕ

Схема экономичного включения электромагнитных реле » S-Led.

Ru
Изобретённые на заре зарождения электротехники электромагнитные реле всё ещё продолжают использоваться как в радиолюбительских конструкциях, так и в промышленных разработках. Сейчас их прочные позиции в стане коммутирующих и переключающих радиоэлементов заметно пошатнулись, но и постепенно вытесняющие их оптоэлектронные приборы не заняли бесспорно доминирующих позиций.

Продолжающаяся разработка новых типов электромагнитных реле -наглядное свидетельство тому, что их прощальный аккорд пока откладывается.

Многие знают, что ток срабатывания реле заметно больше тока удержания контактов в замкнутом/разомкнутом состоянии. Отсюда напрашивается несложный вывод, что нет необходимости подавать на обмотки реле полное напряжение питания в течение всего периода нахождения реле в активном состоянии. Если время включения реле обычно превышает 5…20 секунд, то целесообразно после переключения контактов ограничить протекающий через обмотку реле ток, что не только сделает устройство более экономичным, но и уменьшит нагрев обмотки реле.

Рассмотрим типичное решение, наиболее часто используемое для улучшения экономичности устройств с электромагнитными реле. Когда ток через переход база-эмиттер биполярного транзистора VT1 отсутствует, транзистор закрыт, напряжение на обмотку реле К1 не поступает. Напряжение на конденсаторе С1 равно напряжению питания. Когда на транзистор подаётся управляющее напряжение, он открывается, и накопленной в С1 энергии достаточно для надёжного включения реле.

Благодаря токоограничительному резистору R2, ток через обмотку реле К1, быстро снижается до заданного значения. Сопротивление R2 подбирается так, чтобы обеспечить надёжное удержание контактов реле, а ёмкость С1 должна быть достаточной, чтобы накопленной в нём энергии хватило на уверенное переключение контактов реле. У этого узла есть два недостатка — реле не включится, если управляющее напряжение будет подано одновременно или раньше напряжения питания этого каскада; реле может не включиться, если управляющее напряжение будет отключено на короткое время, (обычно десятые доли секунды), а потом снова появится. Так как С1 за столь короткое время может не успеть зарядиться, то повторного переключения контактов реле не произойдет.

Если у реле имеется незанятая группа свободно-замкнутых контактов, то с её помощью можно реализовать быструю зарядку накопительного конденсатора С1 (рис. 2). В отличие от первой схемы, здесь, для управления реле типа РЭС-22, применён ключ на полевом МДП-транзисторе. Такое решение позволяет свести ток в цепи управления практически к нулю и без оглядки использовать этот узел совместно с любыми управляющими устройствами, работающими в ключевом режиме в диапазоне питающих напряжений 3…10 В, например, с цифровыми микросхемами КМОП, ТТЛШ или с микропроцессорами. Низкоомный резистор R3 уменьшает износ контактов К1.1 от искрения. Резистор R1 предотвращает перегрузку выхода узла управления в случае пробоя изоляции затвора DA1.

Рисунок 2

Конденсатор С2 в большинстве реальных устройств можно не устанавливать, однако, если узел, собранный по схемам рис. 2…рис. 4, будет соединяться с узлом управления длинной, (более 30…50 см), незащищённой от помех линией связи, то его наличие желательно. Узел, собранный по схеме на рис. 2, хоть и более надёжен, но всё же не может гарантировать безупречного переключения контактов, так как нельзя исключать зависание подвижной группы контактов в промежуточном состоянии, например, при излишне низком сопротивлении R2 или малой ёмкости С1. На месте реле К1 использован экземпляр с током переключения 40 мА и током удержания 20 мА.

Если реле не имеет свободной группы переключаемых контактов или вы желаете применить другое схемотехническое решение, то можно обратиться к схеме на рис. 3. При подаче на управляющий вход напряжения высокого уровня, открывается ключ DA1, но максимальный ток через него ограничен резистором R2. Чтобы реле надёжно включилось, установлен вспомогательный ключ на DA2, который открывается на короткое время в момент подачи управляющего напряжения высокого уровня. Время, на которое открывается DA2, зависит от ёмкости конденсатора С3 и сопротивления резистора R3. Для быстродействующих герконовых реле ёмкость С3 можно уменьшить в 2…4 раза.

Рисунок 3

На рис. 4 приводится альтернативный предыдущему, вариант схемы управления реле. Когда напряжение на управляющем входе отсутствует, ключ DA1 закрыт. Конденсатор С2 разряжен, биполярный р-n-р транзистор VT1 закрыт, обмотка реле обесточена. Если затвор ключа DA1 поступит управляющее напряжение, напряжение сток-исток DA1 уменьшится практически до нуля, на выводах С2 появится разность потенциалов, Транзистор VT1 откроется примерно на 0,5 секунды, что достаточно для включения реле К1. После зарядки С2, транзистор VT1 закрывается, ток через катушку реле ограничивается резистором R2. Диод VD2 предназначен для быстрой разрядки С2 после выключения реле. Этот узел обеспечивает быструю готовность к повторному включению реле, но иногда, для надёжного включения реле может потребовать на 1…2 В более высокого напряжения питания, чем для первых трёх узлов.

Рисунок 4

Реле повторного включения РПВ 01

Номинальное напряжение оперативного тока, V	110 или 220
Диапазон номинальных токов удерживания выходного реле, А	0,2- 1 и 1- 4
Время срабатывания реле в режиме быстродействующего АПВ (БАПВ), s, не более	0,06
Диапазон выдержки времени на включение, s:	0,5 — 15,75
Ступень регулирования, s:	0,25
Выдержка времени готовности, s	16, 32, 64
Выходные контакты	2 замыкающих
Диапазон допустимого изменения напряжения питания оперативных цепей, V	(0,8…. .1,1) Uн
Способ регулировки уставки	Изменением положения переключателей
Допустимая длительность протекания тока 3 I н через токовую обмотку и последовательно включенный с ней контакт выходного реле, s не более	5
Коммутационная способность контактов выходного реле в цепях постоянного тока с постоянной времени индуктивной нагрузки не более 0,005 s при напряжении от 24 до 250 V или токе до 0,5 А, W, не менее	30
Коммутационная износостойкость, циклы ВО, не менее	12500
Потребляемая мощность в номинальном режиме, W, не более
— оперативными цепями:
— в режиме ожидания	5,5
— в режиме срабатывания	7
— цепями пуска, блокирования и разрешения подготовки (на каждую цепь)	2
— токовой обмоткой выходного реле	1,5
Конструктивное исполнение по способу присоединения внешних проводников:	переднее или заднее (винтом)
Габаритные размеры, mm:	66х152х181
Масса, kg, не более	1,0

Схема простого триггера на одном реле, схема включения и выключения одной кнопкой.

Вашему вниманию очень простая электрическая схема триггера на одном реле. Для тех, кто не знает, что это такое, поясню. Допустим имеется задача организовать схему, которая бы замыкала контакты, управляющие той или иной нагрузкой, с помощью всего одной кнопки (без фиксации). То есть, один раз нажали на кнопку – реле сработало и включилось, второй раз нажали на кнопку – реле выключилось, перейдя в исходное состояние. Ну, а примером применения такого электрического переключателя на реле может быть вариант проходного выключателя. Это когда включение и выключения освещения можно осуществлять из различных мест, где установлены кнопки схемы. Количество кнопок вкл/выкл может быть различным, и все они подключаются параллельно друг другу. Думаю смысл этого понятен.

Теперь давайте разберем как именно работает данная схема, состоящая всего из нескольких элементов. Сразу можно увидеть, что схему можно разделить на две части по вертикали. Неким мостом этих частей выступают электрические переключатели (не фиксируемая кнопка S1 и одна рабочая группа контактов самого реле K1). Итак, на схему подано напряжение питания (используется постоянный ток). В начальный момент с реле ничего не происходит, а вот поданное на схему питание идет на зарядку конденсатора C1. Причем, скорость процесса заряда ограничивается резистором R1.

Конденсатор заряжается достаточно быстро. После чего с этой схеме никаких токов не протекает, данный триггер на реле находится в состоянии покоя и ожидания. Далее когда мы нажмем на кнопку S1, то накопленный конденсатором электрический заряд через эту кнопку пойдет на катушку реле, что спровоцирует кратковременное срабатывание этого реле. При этом рабочая группа контактов K1 данного реле переключится. То есть, плюс питания уже присоединиться к резистору R3, что обеспечивает постоянное питание катушки реле от источника питания этой схемы. Реле перешло в режим самозахвата (поддерживает внешним питанием само себя).

В результате мы одним нажатием на кнопку перевели реле из нерабочего состояния в рабочее. Другие группы контактов реле (которые не указаны на этой схеме, но имеются на самом реле) могут быть подключены к различным внешним устройствам, тем самым управляя ими. Если эта схема триггера на реле стоит в проходном выключателе, то начнет гореть свет в определенном помещении, коридоре и т.д.

Поскольку плюс питания переключен на катушку реле, то в это время процесс заряда конденсатора отсутствует, а тот, который был до этого был израсходован на старт включения катушки реле. А то остаточное количество электрического заряда, что могло остаться на конденсаторе быстро разрядится через параллельно стоящий резистор R2. Итак, как известно разряженный конденсатор имеет практически нулевое сопротивление. Как только мы второй раз нажмем на кнопку S1, то получится что этот конденсатор на короткое время закоротит катушку реле. Это равносильно, что мы на короткий промежуток времени поставим перемычку на эту обмотку реле.

Естественно, это приведет к тому, что реле кратковременно отключится и вернет свои рабочие контакты K1 в исходное состояние. В итоге плюс питания обратно начнет заряжать конденсатор, а катушка реле останется без запитки. Схема триггера на одном реле снова поменяет свое состояние из рабочего в нерабочее. Наша схема проходного выключателя, что взята для примера, отключит освещение в помещении. И эта схема обратно готова к новому циклу включения-выключения.

А зачем нужны резисторы R1 и R3? Стоящие последовательно конденсатору и катушке реле. Ведь они только ограничивают силу тока. Дело в том, что если не будет резистора R1 на конденсаторе, то при подаче напряжения питания для его зарядки в начальный момент возникнет некоторая просадка напряжение в самой питающей цепи. Поскольку, как я ранее упомянул, в разряженном состоянии конденсатор имеет практически нулевое сопротивление. Именно это кратковременное падение напряжения в цепи питания схемы может отрицательно влиять на стабильность работы триггера, что приведет к нестабильным срабатывания данной схемы.

Если же будет отсутствовать резистор R3, стоящий последовательно катушке реле триггера (плюс будет сразу подаваться на катушку реле), то при попытке отключить питание от катушки реле, путем ее замыкания разряженным конденсатором, значительная сила тока питания не даст это сделать. Энергия питания окажется достаточной и для осуществления питания катушки и процесса заряда конденсатора. В итоге при нажатии на кнопку для отключения схемы ничего не произойдет, схема триггера на реле не отключится. Именно резистор R3 делает определенное ограничение по току питания и делает схему работоспособной.

Видео по данной теме:

P.S. К сожалению данная схема триггера на одном реле имеет ряд значительных недостатков. У нее плохая стабильность к работе, к различным реле нужно будет подбирать свои номиналы резисторов и конденсатора, малая скорость перехода из одного состояния в другое и т.д. На этой простой схеме легко можно понять сам принцип работы подобный триггеров. Более же лучший вариант, где уже отсутствуют эти недостатки, вы можете найти на следующей странице. Эти недостатки устранены путем дополнения в эту схему нескольких полупроводниковых компонентов, про которые вы также узнаете в следующей статье.

К1055ХВ7Р — схема управления реле включения ламп автомобиля

Микросхема К1055ХВ7Р представляет собой схему управления реле включения ламп автомобиля и предназначена для работы в качестве счетного триггера в составе реле включения задних/передних противотуманных фар, реле управления фарами ближнего и дальнего света автомобиля с соответствующими алгоритмами управления. Типовая схема включения микросхемы показана на рис. 1.

Рис. 1. Типовая схема включения микросхемы К1055ХВ7Р

В состав ИС входят следующие функциональные узлы: триггер, линейный стабилизатор напряжения, источники тока, регулируемые внешним резистором, выходной каскад, схемы ограничения тока и схема тепловой защиты.

Триггер построен на транзисторах Q10-Q14 (рис. 2) с базовыми резисторами R14, R15 и диодах D5-D8. Времязадающий конденсатор С2 подключается к выводам «Ct1», «Ct2» и определяет разрешаемое время для переключения триггера, а переключается он при подсоединении вывода «Cont» на общий вывод «Gnd» при условии, что один из выводов конденсатора имеет потенциал не ниже, чем потенциал точки соединения диодов D9, D11. Конденсатор начальной установки С1, подключаемый к выводу «Ct3», устанавливает триггер в выключенное состояние при подаче напряжения питания, а также удерживает его в определенном состоянии при кратковременных провалах питающего напряжения. Триггер, в свою очередь, управляет выходными транзисторами Q22, Q23 (блок 3), нагрузкой которых является обмотка реле, подключаемая к выводам «Ucc» и «Out». Между выводами «Ucc» и «Out» включен мощный диод D3. Для повышения экономичности ИС, а также для обеспечения работы ИС при пониженных питающих напряжениях триггер управляет включением выходных транзисторов через блок 2. Этот блок включает только один транзистор Q23 при напряжениях менее 7 В для минимизации выходного остаточного напряжения ИС. При напряжении более 7 В для уменьшения потребляемого тока включается транзистор Q22, соединенный с транзистором Q23 по схеме Дарлингтона. Для стабилизации временных характеристик триггера во всем диапазоне питающих напряжений используется линейный стабилизатор (блок 1 и транзистор Q12), формирующий напряжение питания триггера около 4,7 В на конденсаторе С4, подключаемом к выводу «5V». На транзисторе Q3 и резисторах R7, R4 построена схема тепловой защиты. Блоком 4 обозначена схема токовой защиты (см. рис. 2). Особенностью ИС является широкий диапазон напряжения питания 5…115 В.

Рис. 2. Электрическая функциональная схема микросхемы К1055ХВ7Р

№ вывода	Обозначение	Описание
1	Out	Выходной сигнал
2	Uсс	Напряжение питания ИС
3	5V	Выход линейного стабилизатора напряжения
4	Cont	Вход управления
5	Ct1	Вывод 1 времязадающего конденсатора
6	Ct3	Вывод «+» конденсатора предустановки
7	Ct2	Вывод 2 времязадающего конденсатора
8	Gnd	Общий

Микросхема выпускается в корпусе типа 2101.8-1, масса не более 1 г.

Электрические параметры

Остаточное напряжение выходного ключа при I_OL = 65 мА:

при Uсс = 5…5,5 В, В ≤0,2

при Uсс = 5.18 В, В ≤0,5

при Uсс = 8.18 В, В ≤0,7

Напряжение внутреннего источника при Uсс = 5…18 В, В 4,4…5,2

Напряжение высокого уровня на выводе 6 при Uсс = 5…18 В, В 2,6…3,4

Ток потребления в выключенном состоянии при Uсс = 5…18 В, мА ≤4

Ток низкого уровня вывода 5 при Uсс = 5…18 В, мкА 55…110

Ток низкого уровня вывода 7 при Uсс = 5…18 В, мкА 65…120

Ток утечки выхода:

при Uсс = 5…18 В, U_out = 12 В, мкА ≤50

при Uсс = 115 В, U_out = 115 В, мкА ≤100

Предельные режимы эксплуатации

Напряжение питания:

постоянное, В 28

импульсное (импульс, убывающий по экспоненте до 14 В, длительностью 400 мс), В ≤105

импульсное (импульс, убывающий по экспоненте до 14 В, длительностью 2 мс), В ≤115

Ток защиты, мА ≥230

Температура срабатывания тепловой защиты (при срабатывании тепловой защиты триггер должен сохранять свое состояние), °С 135…160

Автор: Анатолий Нефедов (г. Москва)

Источник: Ремонт и сервис

Как подключить через реле. Схемы

На чтение 3 мин. Просмотров 4k. Обновлено 15.10.2017

Начинающим автоэлектрикам и людям, дорабатывающим свой автомобиль, зачастую сложно понять фразу «подключить через реле». Что означает подключение через реле и как это сделать? Разберемся в этом.

Прежде чем изучать схему подключения какого-либо автомобильного устройства через реле, нужно знать, что такое реле вообще и как оно работает. Об этом подробно написано здесь. После того, как вы поймете принцип работы этого несложного устройства, разобраться с его подключением будет гораздо легче.

Общий смысл подключения через реле – нагрузка на выключатель, который управляет устанавливаемым оборудованием. Все мощные потребители электричества в автомобиле (например, лампы фар, стартер, бензонасос, подогрев заднего стекла, электроусилитель руля) подключены через реле. Благодаря этому, данными устройствами можно управлять маленькими красивыми кнопочками вместо грубых и больших рубильников. Кроме этого, в отдельных случаях, реле позволяет экономить на проводах.

Реле подключают в «разрыв» электрической цепи. Рассмотрим установку реле на примере бензонасоса. Питание на него подается блоком управления двигателем (дальше – компьютером) и, чтобы дорожки платы компьютера выдержали ток, потребляемый насосом, их пришлось бы делать чересчур мощными. Прохождение сильного тока рядом с чувствительными электронными компонентами компьютера, может влиять на их работу. Чтобы избежать подобных проблем, между компьютером и бензонасосом устанавливается реле и компьютер подключается не к насосу, а к этому маленькому «помощнику».

Реле как бы разделяет провод, идущий от блока предохранителей к насосу на две части, которые могут замыкаться внутри реле при подаче напряжения на управляющие контакты магнита. Как уже было сказано в статье про устройство реле, управляющий ток очень мал и никак не сможет повредить компьютеру. Компьютер подает напряжение на управляющие контакты реле, а уже оно «соединяет» внутри себя силовую цепь и подключает бензонасос.

По такому же принципу реле устанавливается и на любые другие потребители электричества в автомобиле. Рассмотрим подключение противотуманок.

Провода на противотуманные фары идут от блока предохранителей, но по пути они проходят через реле. Управляет процессом включения/выключения фар кнопка на торпеде. При ее нажатии напряжение подается на один из управляющих контактов реле, и оно замыкает силовую цепь – лампы в фарах зажигаются. Второй управляющий контакт реле – «массовый», то есть по нему напряжение уходит на кузов автомобиля, создавая электрическую цепь.

Используя данную схему можно подключить практически любое мощное устройство и управлять им небольшой красивой клавишей. В некоторых случаях реле может стать спасением от заводских недоработок. Так, например, в ВАЗ-2106 ток, идущий на втягивающее реле стартера через замок зажигания, достаточно быстро приводит к неисправности контактной группы замка. Избавляются от данной неприятности установкой промежуточного реле и изменением питания втягивающего реле. После доработки, через контактную группу замка начинает проходить слабый управляющий ток, а уже реле подключает мощное питание стартера.

Цепь электронного релейного переключателя

— канал NPN, PNP, N&P

Схема цепи электронного релейного переключателя

и ее работа

Существует множество электрических и электронных устройств, которые классифицируются как выход Устройства , такие устройства используются для управления или управлять некоторым внешним физическим процессом машины или устройства. Эти устройства вывода обычно называются исполнительными механизмами.

Эти приводы преобразуют электрическую энергию в физические единицы, называемые силой, скоростью и т. Д.Реле в основном представляет собой двоичный исполнительный механизм с двумя стабильными состояниями. В этой статье мы подробно обсудим схему релейного переключателя , ее конструкцию и особенности.

Что такое электрические реле?

Это переключатели с электрическим управлением, которые бывают различных форм, размеров и номинальной мощности. Электрические реле подходят практически для всех типов приложений. Реле могут иметь один или несколько контактов в одном корпусе. Реле питания большего размера в основном используются для коммутации сетевого напряжения или высокого тока, называемых «контакторами».Давайте посмотрим на классификации реле.

Электрические реле в основном делятся на две подкатегории, а именно:

Электромеханические реле:

Как следует из названия, электромеханические реле — это электромагнитных устройств . По сути, он преобразует магнитный поток, генерируемый приложением электрического управляющего сигнала, в тянущую механическую силу, которая приводит в действие электрические контакты внутри релейного переключателя. Самая простая и наиболее распространенная форма электрохимических реле состоит из катушки возбуждения, намотанной на проницаемый железный сердечник.Эта возбуждающая катушка также называется первичной цепью.

Электрохимические реле используются в основном электрическое и электронное управление или коммутационные цепи . Они либо монтируются непосредственно на печатные платы, либо подключаются отдельно. В автономной конфигурации токи нагрузки обычно равны амперам.

Конструкция электромеханического реле

Реле настраиваются в двух режимах, а именно «нормально разомкнутый» или «нормально замкнутый».Одна пара контактов называется нормально разомкнутыми (NO) или замыкающими контактами, а другая пара — нормально замкнутыми (NC) или размыкающими контактами.

Теперь в нормально «открытом» положении контакты замыкаются только тогда, когда ток возбуждения «ВКЛ». В нормальном положении «ВКЛ.» Контакты переключателя подтянуты к индуктивной катушке. Одна из наиболее важных частей любого электрического реле — это катушка. Эта катушка преобразует электрический ток в электромагнитный поток. Эти магнитные потоки используются для механического управления контактами реле.Самая большая проблема с катушками реле заключается в том, что они представляют собой «высокоиндуктивные нагрузки». Катушка реле обычно изготавливается из катушек проволоки.

Когда ток течет через катушку, вокруг нее создается самоиндуцированное магнитное поле. Когда ток в катушке выключен, создается большое напряжение обратной ЭДС. Это происходит из-за столкновения магнитного потока с катушкой. Значение индуцированного обратного напряжения очень велико по сравнению с напряжением переключения. Этого напряжения достаточно, чтобы повредить любое полупроводниковое устройство, такое как транзистор, полевой транзистор или микроконтроллер, используемый для управления реле.

Примечание: Эти термины « нормально разомкнутый» и «нормально замкнутый » или замыкающие и размыкающие контакты относятся к состоянию электрических контактов, когда катушка реле «обесточена», т. Е. Отсутствует напряжение питания. подключен к катушке реле.

При использовании электрических реле следует помнить об одном важном моменте: «Не рекомендуется подключать контакты реле параллельно, чтобы выдерживать более высокие токи нагрузки». Пример: Никогда не пытайтесь запитать нагрузку 10 А с двумя параллельно включенными контактами реле, каждый из которых имеет номинальный ток 5 А.

Контакты реле состоят из токопроводящих деталей, которые позволяют току проходить через них при контакте. Они сконструированы так же, как выключатель. Как только контакты размыкаются, сопротивление между контактами становится очень высоким. Это приводит к разомкнутой цепи, и ток цепи не течет через реле.

Через некоторое время подвижные части электрохимического реле изнашиваются и выходят из строя, или постоянное искрение и эрозия могут сделать реле непригодным для использования.Кроме того, они создают электрические помехи, поскольку контакты страдают от дребезга контактов, что может повлиять на электрическую цепь, к которой они подключены. Чтобы преодолеть сложность этого реле, был разработан другой тип реле, названный твердотельным реле.

Твердотельное реле:

Твердотельное реле не имеет движущихся частей. Это чисто электронное устройство. В этом типе реле нет движущихся частей, поскольку механические контакты заменены силовыми транзисторами, тиристорами или симисторами.

Отсутствие подвижных частей делает реле высоконадежным, долговечным и снижает электромагнитные помехи. Это делает твердотельное реле намного более быстрым и точным по сравнению с обычным электромеханическим реле. Требования к входной мощности твердотельного реле для управления обычно достаточно низки, чтобы сделать их совместимыми с большинством семейств ИС.

Поскольку выходное переключающее устройство твердотельного реле является полупроводниковым, падение напряжения на выходных клеммах твердотельного реле в состоянии «ВКЛ» намного выше, чем у электромеханического реле.Обычно оно составляет от 1,5 до 2,0 вольт. Для коммутации больших токов в течение длительного периода времени потребуется дополнительный радиатор.

Вы можете использовать их без необходимости добавления драйверов или усилителей. Однако они должны быть установлены на подходящую пластину радиатора или материал, чтобы предотвратить перегрев полупроводникового устройства переключения выхода, поскольку это полупроводниковое устройство. Конструкция и тип схемы переключения реле довольно огромны. Говорят, что реле переключает один или несколько полюсов так же, как простая схема переключателя.Каждый полюс реле имеет контакты, которые можно переключить тремя разными способами:

Различные способы переключения реле:

Нормально открытый контакт (NO): Это также называется замыкающим контактом. Этот контакт замыкает цепь при срабатывании реле. Он отключает цепь, когда реле находится в неактивном состоянии.
Нормально замкнутый контакт (NC): это называется размыкающим контактом. Функция противоположна замыкающему контакту. Когда реле срабатывает, цепь отключается.Когда реле деактивировано, цепь начинает подключаться.
Переключающие (CO) / двухходовые (DT) контакты: они используются для управления нормально разомкнутым контактом и нормально замкнутым контактом с общей клеммой. Это означает, что они используются для управления двумя типами цепей. По своему типу они называются именами контактов «размыкание перед замыканием» и «замыкание перед размыканием».

Важно:

Реле предназначены для двух основных операций. Один предназначен для применения с низким напряжением, а другой — для высокого напряжения.Для приложений с низким напряжением реле предназначено для снижения шума всей цепи. Для приложений с высоким напряжением они в основном предназначены для уменьшения возникновения дуги.

Некоторые из распространенных способов переключения реле:

Реле модуля интерфейса ввода-вывода: Модули ввода-вывода) — это еще один тип твердотельных реле, разработанных специально для сопрягать устройства, такие как компьютеры, микроконтроллеры или PIC, с нагрузками и переключателями. В основном на рынке доступны четыре типа модулей ввода / вывода.

Это входное напряжение переменного или постоянного тока для выхода логического уровня TTL или CMOS, а также логический вход TTL или CMOS для выходного напряжения переменного или постоянного тока. Каждый из модулей содержит все необходимые схемы для обеспечения полного интерфейса и изоляции в одном устройстве. Они доступны как отдельные твердотельные модули или интегрированы в 4-, 8- или 16-канальные устройства на рынке.

Цепь релейного переключателя NPN:

Типичная схема релейного переключателя NPN имеет катушку, управляемую транзисторным переключателем NPN.Когда базовое напряжение транзистора равно нулю, транзистор будет в области отсечки и действует как разомкнутый переключатель. В этой ситуации ток коллектора не течет, и катушка реле обесточена.

Если ток не течет в базу, то через катушку реле также не будет протекать ток. Если теперь в базу подается большой положительный ток для насыщения области NPN-транзистора, ток начинает течь от базы к эмиттеру.

Цепь релейного переключателя PNP:

Цепь релейного переключателя PNP требует разной полярности рабочего напряжения.Это похоже на схему переключения реле NPN с точки зрения ее способности управлять катушкой реле. Например, для типа PNP напряжение коллектор-эмиттер должно быть отрицательным, чтобы ток протекал от эмиттера к коллектору.

Релейные переключатели с N-каналом Схема:

Релейная коммутация MOSFET очень похожа на работу переключателя на биполярном переходном транзисторе (BJT). Основное различие между операциями заключается в том, что полевые МОП-транзисторы — это устройства, работающие от напряжения. Однако затвор электрически изолирован от канала сток-исток.N-канальные полевые МОП-транзисторы являются наиболее часто используемым типом полевых МОП-транзисторов. Положительное напряжение на выводе затвора включает полевой МОП-транзистор, а отрицательное напряжение на затворе делает его «выключенным». Это делает его идеальным для релейного переключателя MOSFET.

Релейные переключатели с P-каналом Схема:

В отличие от N-канального расширенного MOSFET, он работает только с отрицательными напряжениями затвора. В этой конфигурации клемма источника P-канала подключена к + Vdd, а клемма слива подключена к земле.Оба соединены через катушку реле. Когда на клемму затвора подается ВЫСОКИЙ уровень напряжения, то полевой МОП-транзистор с P-каналом будет соответственно отключен.

О чем следует помнить при выборе подходящего реле:

Убедитесь, что они имеют хорошую защиту катушки и защиту от прикосновения
Ищите стандартные реле с нормативными разрешениями
Выбирайте высокоскоростные переключающие реле
Разумно выберите тип контактов.
Убедитесь, что между цепью катушки и контактами в вашем реле есть изоляция

Давайте разберемся с работой цепи реле на примере:

Предположим, вам нужно включить лампу CFL с помощью релейного переключателя.В этой релейной схеме мы используем кнопку для срабатывания реле 5 В, которое, в свою очередь, замыкает вторую цепь и включает лампу.

Соберите следующие компоненты для разработки схемы:

Реле 5 В
Держатель лампы
CFL
Кнопка включения / выключения
Perf-Board
Батарея 9 В
Источник питания переменного тока

Типичное включение / выключение Переключатель ВЫКЛ добавлен с целью переключения релейного устройства. В приведенной выше схеме реле 5 В питается от батареи 9 В.Первоначально, когда переключатель разомкнут, через катушку не будет протекать ток. В результате общий порт реле подключается к нормально разомкнутому контакту. Следовательно, ЛАМПА останется выключенной.

Когда переключатель замкнут, ток начнет течь через катушку. Здесь в катушке создается магнитное поле, которое притягивает подвижный якорь из-за электромагнитной индукции, и Com-порт подключается к нормально замкнутому контакту реле. В результате CFL включится.

Основным недостатком твердотельных реле по сравнению с электромеханическими реле эквивалентной мощности является их более высокая стоимость. Доступны только однополюсные однопроходные типы, токи утечки в состоянии «ВЫКЛ.» Протекают через переключающее устройство, а высокое падение напряжения в состоянии «ВКЛ» и рассеиваемая мощность приводят к дополнительным требованиям к отводу тепла. Кроме того, стандартные реле состояния не могут переключать очень малые токи нагрузки или высокочастотные сигналы, такие как аудио или видеосигналы.Однако для этого типа приложений доступны специальные твердотельные переключатели.

И электрохимическое реле, и твердотельное реле имеют большое значение в повседневной жизни. Вы можете выбрать любой из них в зависимости от ваших требований к устройству. Твердотельные реле имеют довольно большую и, возможно, устрашающую начальную цену по сравнению с электромеханическими реле.

Однако движение этого контакта твердотельного реле создается за счет электромагнитных сил от входного сигнала малой мощности.Это позволяет завершить цепь, содержащую сигнал большой мощности. Следовательно, твердотельные реле лучше электромеханических. Электромеханические реле относятся к относительно старой технологии, в которой используется простой подход механической конструкции.

Приложения:

Существует широкий спектр приложений для реле. Вот некоторые из наиболее распространенных приложений:

Релейная цепь может использоваться для реализации логических функций
Они также обеспечивают критически важную логику безопасности
Реле могут использоваться для обеспечения функций задержки времени
Они используются для управления сильноточными цепями с помощью помощь слаботочных сигналов

В этой статье мы обсудили различные типы реле, их работу и области применения.Теперь вы хорошо знаете реле и их функции. Прочитав эту статью, вы сможете без каких-либо неудобств самостоятельно спроектировать реле.

Схемы связанных электронных проектов:

Что такое реле? | Схема контактов релейного переключателя

Реле управляют цепями путем размыкания и замыкания контактов в другой цепи. Для работы катушки требуется относительно небольшое количество энергии, но оно само может использоваться для управления двигателями, нагревателями, лампами или цепями переменного тока, которые сами могут потреблять намного больше электроэнергии.

Эти переключатели используются для электромеханического или электронного размыкания и замыкания цепей. Когда контакт разомкнут, он не запитан. Когда он замкнут, есть замкнутый контакт, когда он не запитан. В любом случае подача электрического тока на контакты изменит их состояние.

Обычно они используются для переключения меньших токов в цепи управления и обычно не управляют устройствами, потребляющими мощность, за исключением небольших двигателей и соленоидов, потребляющих малый ток.Тем не менее, он может «контролировать» большие напряжения и амперы, оказывая усиливающий эффект, потому что небольшое напряжение, приложенное к катушке, может привести к коммутации большого напряжения контактами.

Схема выводов

Релейный переключатель DPDT Релейный переключатель DPDT

Защитные реле могут предотвратить повреждение оборудования, обнаруживая электрические аномалии, включая перегрузки по току, минимальный ток, перегрузки и обратные токи. Кроме того, они также широко используются для включения пусковых катушек, нагревательных элементов, контрольных ламп и звуковой сигнализации.

Типы:

В электромеханических реле (ЭМИ) контакты размыкаются или замыкаются с помощью магнитов. Твердотельные реле (SSR) не имеют контактов, а переключение полностью электронное. Функции, выполняемые тяжелым оборудованием, часто требуют коммутационных возможностей электромеханических реле. SSR переключает ток с помощью неподвижных электронных устройств, таких как кремниевые выпрямители.

SSR не требует подачи питания на катушку или размыкания контактов. Им требуется меньшее напряжение для переключения, они включаются и выключаются быстрее, потому что у них нет движущихся физических частей.

Хотя отсутствие контактов и движущихся частей означает, что SSR не подвержены искрению и не изнашиваются. Контакты на электромеханических реле могут быть заменены, тогда как весь SSR должен быть заменен, когда какая-либо часть выходит из строя. Из-за конструкции SSR существует остаточное электрическое сопротивление и / или утечка тока независимо от того, разомкнуты или замкнуты переключатели.

Существует много типов релейных переключателей, но часто транзисторы и полевые МОП-транзисторы используются в качестве основного переключающего устройства.Транзисторы обеспечивают быстрое переключение катушки от различных источников.

Типичная схема релейного переключателя имеет катушку, управляемую транзисторным переключателем NPN, TR1, как показано, в зависимости от уровня входного напряжения. Когда базовое напряжение транзистора равно нулю (или отрицательно), транзистор отключен и действует как разомкнутый переключатель. В этом состоянии ток коллектора не течет и он обесточивается, потому что, будучи устройствами тока, если ток не течет в базу, то ток не будет проходить через катушку.

Цепи релейного переключателя

Цепь релейного переключателя NPN

Когда базовое напряжение транзистора равно нулю (или отрицательно), транзистор отключен и действует как разомкнутый переключатель. В этом состоянии ток коллектора не течет и он обесточивается, потому что, будучи устройствами тока, если ток не течет в базу, то ток не будет проходить через катушку.

Цепь релейного переключателя NPN

Цепь релейного переключателя NPN Дарлингтона

Два NPN-транзистора соединены так, что ток коллектора первого транзистора TR1 становится током базы второго транзистора TR2.Приложение положительного базового тока к TR1 автоматически включает переключающий транзистор TR2.

Цепь переключателя реле Дарлингтона

Цепь переключателя реле повторителя эмиттера

Конфигурация

с общим коллектором или эмиттерным повторителем очень полезна для приложений согласования импеданса из-за очень высокого входного импеданса (~ сотни тысяч Ом) при относительно низком выходном сопротивлении для переключения катушки.

Цепь переключателя реле повторителя эмиттера

Цепь переключателя реле Дарлингтона эмиттера

Очень небольшой положительный базовый ток, приложенный к TR1, вызывает гораздо больший ток коллектора, протекающий через TR2 из-за умножения двух значений Beta.

Реле Дарлингтона эмиттера с цепью

Цепь переключателя реле PNP

Эта схема требует разной полярности рабочего напряжения. Ток нагрузки течет от эмиттера к коллектору, когда база смещена в прямом направлении с напряжением, которое более отрицательно, чем на эмиттере. Чтобы ток нагрузки реле протекал через эмиттер к коллектору, и база, и коллектор должны быть отрицательными по отношению к эмиттеру.

Цепь релейного переключателя PNP

Цепь релейного переключателя коллектора PNP

Релейная нагрузка подключена к коллектору транзисторов PNP.Переключающее действие транзистора и катушки происходит, когда Vin имеет низкий уровень, транзистор «включен», а когда Vin имеет высокий уровень, транзистор «выключен».

Цепь переключателя коллекторного реле PNP

Цепь переключателя N-канального MOSFET-реле

Схема релейного переключателя MOSFET подключена в конфигурации с общим источником. При нулевом входном напряжении, состоянии LOW, значении V _GS, привода затвора недостаточно для открытия канала, и транзистор находится в состоянии «ВЫКЛ».

Схема переключателя реле N-канального полевого МОП-транзистора

Схема переключателя реле P-канального полевого МОП-транзистора

Когда на затвор подается ВЫСОКИЙ уровень напряжения, P-канальный полевой МОП-транзистор будет выключен.Выключенный E-MOSFET имеет очень высокое сопротивление канала и действует почти как разомкнутая цепь. Когда на затвор подается НИЗКИЙ уровень напряжения, P-канальный MOSFET будет включен.

Схема релейного переключателя P-канального полевого МОП-транзистора

Цепь релейного переключателя с логическим управлением

Относительно небольшое положительное напряжение, превышающее пороговое напряжение V _T, на его высокоимпедансном затворе заставляет его начать проводить ток от своего вывода стока к выводу истока. В отличие от биполярного переходного транзистора, который требует тока базы для его включения, e-MOSFET требует только напряжения на затворе, поскольку из-за его изолированной конструкции затвора нулевой ток течет в затвор.

Схема релейного переключателя с логическим управлением

BJT — это хорошие и дешевые схемы переключения реле, но они являются устройствами, управляемыми током. Они преобразуют небольшой ток базы в больший ток нагрузки, чтобы запитать катушку. Однако переключатель MOSFET работает лучше как электрический переключатель, поскольку для его включения практически не требуется ток затвора, преобразуя напряжение затвора в ток нагрузки. Следовательно, полевой МОП-транзистор может работать как переключатель, управляемый напряжением.

Цепь переключателя реле микроконтроллера

Дополнительные основные статьи доступны в учебном уголке.

Эта статья была впервые опубликована 5 июня 2017 г. и обновлена до 18 августа 2020 г.

Схема драйвера транзисторного реле

с формулой и расчетами

В этой статье мы подробно изучим схему драйвера транзисторного реле и узнаем, как спроектировать ее конфигурацию, вычисляя параметры по формулам.

Важность реле

Реле — один из самых важных компонентов в электронных схемах. Реле играют основную роль в выполнении операций, особенно в цепях, где задействована передача большой мощности или переключение нагрузки переменного тока.

Здесь мы узнаем, как правильно управлять реле с использованием транзистора, и применить конструкцию в электронной системе для переключения подключенной нагрузки без проблем.

Для более подробного изучения того, как работает реле , прочтите эту статью

Реле, как мы все знаем, представляет собой электромеханическое устройство, которое используется в форме переключателя.

Он отвечает за переключение внешней нагрузки, подключенной к его контактам, в ответ на относительно меньшую электрическую мощность, подаваемую на соответствующую катушку.

Обычно катушка наматывается на железный сердечник, когда к катушке прикладывается небольшой постоянный ток, она возбуждает и ведет себя как электромагнит.

Подпружиненный контактный механизм, расположенный в непосредственной близости от катушки, немедленно реагирует и притягивается к силе электромагнита катушки, находящейся под напряжением. В процессе контакт соединяет одну из своих пар вместе и разъединяет дополнительную пару, связанную с ним.

Обратное происходит, когда на катушку отключается постоянный ток, и контакты возвращаются в исходное положение, соединяя предыдущий набор дополнительных контактов, и цикл может повторяться столько раз, сколько возможно.

Электронной схеме обычно требуется драйвер реле, использующий каскад транзисторной схемы, чтобы преобразовать ее коммутационный выход постоянного тока малой мощности в коммутационный выход переменного тока большой мощности.

Однако сигналы низкого уровня от электроники, которые могут быть получены из каскада IC или каскада слаботочного транзистора, могут быть неспособны напрямую управлять реле. Поскольку для реле требуются относительно более высокие токи, которые обычно могут быть недоступны от источника IC или низкотокового транзисторного каскада.

Чтобы преодолеть вышеуказанную проблему, ступень релейного управления становится обязательной для всех электронных схем, которые нуждаются в этой услуге.

Драйвер реле — это не что иное, как дополнительный транзисторный каскад, присоединенный к реле, которое необходимо задействовать. Транзистор обычно и исключительно используется для управления реле в ответ на команды, полученные от предыдущего каскада управления.

Принципиальная схема

Ссылаясь на приведенную выше принципиальную схему, мы видим, что конфигурация включает только транзистор, базовый резистор и реле с обратным диодом.

Однако есть несколько сложностей, которые необходимо решить, прежде чем проект можно будет использовать для требуемых функций:

Поскольку базовое напряжение возбуждения на транзисторе является основным источником для управления работой реле, его необходимо точно рассчитать для оптимальные результаты.

Значение базового резистора id прямо пропорционально току на выводах коллектор / эмиттер транзистора, или, другими словами, ток катушки реле, который является нагрузкой коллектора транзистора, становится одним из основных факторов и напрямую влияет на него. номинал базового резистора транзистора.

Расчетная формула

Основная формула для расчета базового резистора транзистора определяется выражением:

R = (Us — 0,6) hFE / ток катушки реле,

Где R = базовый резистор транзистор,
Us = Источник или триггерное напряжение на базовом резисторе,
hFE = Прямой ток транзистора,

Последнее выражение, которое является «током реле», можно найти, решив следующий закон Ома :

I = Us / R, где I — требуемый ток реле, Us — напряжение питания реле.

Практическое применение

Сопротивление катушки реле можно легко определить с помощью мультиметра.

Us также будет известным параметром.

Допустим, напряжение питания Us = 12 В, сопротивление катушки 400 Ом, тогда

Ток реле I = 12/400 = 0,03 или 30 мА.

Также можно предположить, что Hfe любого стандартного низкосигнального транзистора составляет около 150.

Применяя вышеуказанные значения в фактическом уравнении, мы получаем

R = (Ub — 0.6) × Hfe ÷ Relay Current

R = (12 — 0,6) 150 / 0,03

= 57000 Ом или 57 К, ближайшее значение 56 К.

Диод, подключенный к катушке реле, никак не связан с приведенный выше расчет, его все же нельзя игнорировать.

Диод следит за тем, чтобы обратная ЭДС, генерируемая катушкой реле, была закорочена через него, а не попала в транзистор. Без этого диода обратная ЭДС попыталась бы найти путь через коллектор-эмиттер транзистора и в течение нескольких секунд навсегда повредила бы транзистор.

Схема драйвера реле с использованием PNP BJT

Транзистор лучше всего работает в качестве переключателя, когда он подключен к общей конфигурации эмиттера, то есть эмиттер BJT всегда должен быть подключен непосредственно к линии «земли». Здесь «земля» относится к отрицательной линии для NPN и положительной линии для PNP BJT.

Если в цепи используется NPN, нагрузка должна быть соединена с коллектором, что позволит включать / выключать ее путем включения / выключения отрицательной линии.Это уже объяснялось в вышеупомянутых обсуждениях.

Если вы хотите включить / выключить положительную линию, в этом случае вам придется использовать PNP BJT для управления реле. Здесь реле может быть подключено через отрицательную линию питания и коллектор PNP. Точную конфигурацию см. На рисунке ниже.

Однако PNP потребуется отрицательный триггер в его основе для запуска, поэтому, если вы хотите реализовать систему с положительным триггером, вам, возможно, придется использовать комбинацию как NPN, так и PNP BJT, как показано на следующем рисунке. :

Если у вас есть какие-либо особые вопросы относительно вышеупомянутой концепции, пожалуйста, не стесняйтесь выражать их в комментариях для получения быстрых ответов.

Драйвер реле энергосбережения

Обычно напряжение питания для срабатывания реле рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить оптимальное втягивание реле. Однако требуемое удерживающее напряжение обычно намного ниже.

Обычно это даже не половина напряжения втягивания. В результате большинство реле могут работать без проблем даже при этом пониженном напряжении, но только тогда, когда гарантируется, что при начальном напряжении активации достаточно высокое для втягивания.

Схема, представленная ниже, может быть идеальной для реле, рассчитанных на работу с током 100 мА или ниже и при напряжении питания ниже 25 В.Использование этой схемы обеспечивает два преимущества: во-первых, реле функционирует при существенно низком токе; на 50% ниже номинального напряжения питания, а ток снижен примерно до 1/4 от фактического номинального значения реле! Во-вторых, реле с более высоким номинальным напряжением можно использовать с более низкими диапазонами питания. (Например, реле на 9 В, которое требуется для работы с напряжением 5 В от источника TTL).

Видно, что цепь подключена к источнику питания, способному надежно удерживать реле. Пока S1 открыт, C1 заряжается через R2 до напряжения питания.R1 подключен к клемме +, а T1 остается выключенным. В момент, когда S1 задан, база T1 подключается к общей цепи питания через R1, так что она включается и приводит в действие реле.

Положительный вывод C1 подключается к общей земле через переключатель S1. Учитывая, что этот конденсатор изначально был заряжен до напряжения питания, его клемма в этой точке становится отрицательной. Таким образом, напряжение на катушке реле в два раза превышает напряжение питания, и это втягивает реле.Разумеется, переключатель S1 можно заменить любым транзистором общего назначения, который можно включать и выключать по мере необходимости.

Принципиальная схема реле блокировки

Что такое реле с фиксацией?

Блокировочное реле — это двухпозиционный переключатель с электрическим приводом.Он управляется двумя переключателями или датчиками мгновенного действия, один из которых «устанавливает» реле, а другой «сбрасывает» реле. Блокировочное реле сохраняет свое положение после отпускания исполнительного переключателя, поэтому оно выполняет базовую функцию памяти.
Реле с фиксацией похоже на двухпозиционный («двойной ход») тумблер. Ручка тумблера физически переводится в одно положение и остается в этом положении до тех пор, пока не будет переведена в противоположное положение. Блокирующее реле электрически «установлено» в одно положение, и оно остается «заблокированным» в этом положении до тех пор, пока оно не будет электрически «сброшено» в противоположное положение.

Есть два типа реле блокировки:
Реле с электрической фиксацией — это стандартное реле с одним из собственных контактов, подключенных к цепи катушки. Внешний переключатель сначала включает реле, а затем удерживает его включенным собственным контактом. Внешний переключатель сброса прерывает подачу питания на реле, которое выключает его.	Бистабильное реле или реле с механической фиксацией обычно имеет две внутренние катушки и внутренний механизм защелки.При подаче питания на одну катушку контакты «устанавливаются» в одно положение, и контакты остаются в этом положении до тех пор, пока не будет подано напряжение на катушку «сброса».
Отличия:
Реле с электрической фиксацией — • Использует стандартное реле с одной катушкой, • Всегда сбрасывается при отключении питания, • Один контакт предназначен для управления фиксацией, • Переключатель «Set» — нормально разомкнутый контакт, • Переключатель «Сброс» — это нормально замкнутый контакт.	Реле с механической фиксацией — • Использует механизм с двумя катушками или поляризованными одиночными катушками, • Сохраняет свое положение при отключении питания, поэтому схема будет в том же состоянии при повторном включении питания, • Все контакты доступны для других функций цепи, • Переключатели «Set» и «Reset» являются нормально разомкнутыми контактами.

На двух схемах подключения ниже показано, как подключать электрическую защелкивающуюся цепь реле. Это создает базовую функцию памяти … реле «запоминает», какой переключатель был нажат последним.

Для реле с механической фиксацией, нажмите здесь .

В этих схемах переключатель «Set» — это любой нормально разомкнутый переключатель или релейный контакт, например, детектор поезда MRD1.Переключатель «Сброс» — это любой нормально замкнутый переключатель или релейный контакт. При нажатии переключателя «Set» реле включается. Реле остается включенным даже после того, как переключатель «Set» был отпущен, поскольку катушка реле (контакты K1 и K2) теперь получает питание через свой собственный контакт (контакты 2C и 2NO).
При нажатии переключателя «Сброс» питание катушки реле прерывается, в результате чего реле выключается. Это разрывает соединение через контакт 2C-2NO, поэтому реле остается выключенным.
Этот тип схемы памяти называется «энергозависимой» памятью, потому что при выключении источника питания реле возвращается в выключенное состояние. При повторном включении источника питания реле будет оставаться в выключенном состоянии до тех пор, пока не будет нажат переключатель «Set».
Используемое здесь реле — это любое стандартное реле с двумя или более наборами контактов или «полюсов» (DPDT, 3PDT, 4PDT и т. Д.), Такое как реле вспомогательного питания MRAPR. Реле MRAPR включает диоды на катушке для защиты контактов переключателя от «обратного» напряжения, и его можно использовать как в цепях переменного, так и постоянного тока.
См. Примечание о номинальных характеристиках контактов переключателя.
Эта первая схема представляет собой схему, в которой переключатель «Set» имеет приоритет. Это означает, что если одновременно нажать кнопки «Set» и «Reset», реле включится.

На следующей схеме показана схема, в которой переключатель «Сброс» имеет приоритет. Если одновременно нажать переключатели «Set» и «Reset», реле выключится.

Для реле с механической фиксацией, нажмите здесь .

© Copyright 2009-2020 ООО «Азатракс», Лонгмонт, Колорадо

Что такое реле? — Основы схемотехники

Реле — это электромагнитный переключатель, который размыкает и замыкает цепи электромеханическим или электронным способом.Относительно небольшой электрический ток, который может включать или выключать гораздо больший электрический ток, приводит в действие реле. Реле работают так же, как некоторые электрические изделия, поскольку они получают электрический сигнал и отправляют сигнал другому оборудованию, включая и выключая переключатель. Даже если контакт реле нормально замкнутый или нормально разомкнутый, они не находятся под напряжением. Его состояние изменится, только если на контакты подать электрический ток.

Реле

используются во многих приложениях. Электромагнитные реле защищают различное оборудование переменного и постоянного тока.Он также используется в качестве вспомогательных реле в контактных системах схем защитных реле, для дифференциальной защиты и защиты от максимального или минимального тока различного оборудования переменного и постоянного тока. Текущая схема ретрансляции пилот-сигнала несущей защищает линии передачи.

Как работают реле

Конструкция реле

На рисунке выше показана схема внутренних секций реле. Катушка управления окружает железный сердечник. Электромагнит начинает подавать питание, когда ток проходит через катушку управления, а затем усиливает магнитное поле.Электромагнит подключается к источнику питания через контакты нагрузки и управляющего переключателя. Верхний контактный рычаг притягивается к нижнему фиксированному рычагу и затем замыкает контакты, что приводит к короткому замыканию. Затем контакт перемещается в противоположном направлении и создает разрыв цепи после обесточивания реле.

Подвижный якорь вернется в исходное положение при отключении тока катушки. Сила, вызывающая его движение, будет почти такой же, как половина силы магнитного поля.Пружина и гравитация обеспечивают эту силу.

Реле

могут работать двумя способами. Первый — в приложении низкого напряжения, а другой — в приложении высокого напряжения. Он используется для снижения шума всей цепи в системах с низким напряжением. С другой стороны, реле уменьшают искрение в высоковольтных приложениях.

Что такое обратный ход индуктора?

Обратный ход индуктора — это скачок напряжения, создаваемый индуктором при отключении или уменьшении источника питания. Скачок напряжения происходит, когда ток, протекающий через катушку индуктивности, постоянный.Постоянная времени индуктора ограничивает скорость изменения тока точно так же, как постоянная времени конденсатора ограничивает скорость изменения напряжения на его выводах.

Всплеск напряжения обратного хода

Обратное напряжение, создаваемое индуктивными нагрузками, повредит компонент, используемый для размыкания и замыкания цепи. Катушка индуктивности найдет способ привести ток в соответствие с кривой рассеяния. Как показано на рисунке выше, падение напряжения на резисторе путем переключения его полярности будет поддерживать ток, протекающий в катушке индуктивности.Для этого используется энергия магнитного поля. Ток по-прежнему не будет течь с идеальной скоростью катушки индуктивности, даже если на зазоре резистора уже есть падение напряжения. Перед размыканием переключателя индуктор хочет, чтобы ток составлял 99%. Однако умножение небольшого тока на такое большое сопротивление приведет к огромному напряжению. Как показано на рисунке, катушка индуктивности использовала избыток накопленной энергии для создания огромного отрицательного потенциала на одной стороне резистора зазора для достижения большого падения напряжения.Следовательно, ток течет согласно кривой диссипации.

Зачем реле нужен ограничитель переходных процессов?

Реле

требуется ограничитель переходных процессов, чтобы предотвратить возможность выхода из строя коммутационного устройства в цепи из-за индуктивного обратного хода. Он обеспечивает протекание тока после отключения индуктора.

Замкнутый контур с обратным диодом

На рисунке выше полярность источника питания и диода противоположна друг другу.Таким образом, диод находится в обратном смещении всякий раз, когда переключатель замкнут. Поскольку это обратное смещение, это не повлияет на схему, потому что диод не пропускает ток.

Обрыв цепи с обратным диодом

На рисунке выше показана разомкнутая цепь, в которой катушка индуктивности поменяла полярность, а диод находится в прямом смещении. В этой установке диод позволяет течь и рассеивать ток с той скоростью, которую хочет индуктор. Добавление диода дает возможность протеканию тока.Таким образом, катушка индуктивности должна создавать лишь небольшое падение напряжения для развития идеального протекания тока, поскольку диоды имеют почти нулевое сопротивление при прямом смещении. При такой настройке коммутационное устройство не будет повреждено. Следовательно, когда переключатель разомкнут, обратная полярность катушки индуктивности будет соответствовать полярности диода и предотвратит скачок напряжения обратного хода.

Нормально открытый, нормально закрытый и общий зажим

Нормально открытый (NO) терминал — подключите ваше устройство (например,g., светодиод или любую нагрузку) к этому контакту, если вы хотите, чтобы устройство было выключено, когда реле не запитано, и включалось, когда реле запитано.

Нормально замкнутая клемма (NC) — подключите к этой клемме, если вы хотите, чтобы ваше устройство было выключено, когда реле включено, и нормально включалось, когда реле не запитано.

Общий терминал — это терминал реле, к которому вы подключаете первую часть вашей цепи. Когда реле находится под напряжением, а переключатель замкнут, общая клемма и нормально разомкнутая клемма имеют целостность.С другой стороны, когда реле не запитано, а переключатель разомкнут, общая клемма и нормально закрытая клемма имеют целостность.

COIL — клеммы, на которые подается напряжение для подачи питания на катушки, которые в конечном итоге замыкают переключатель. Здесь полярность не важна. Любая из сторон может быть отрицательной или положительной. Однако при использовании диода полярность имеет значение.

Контакты в реле 5 В SRD-05VDC-SL-C

Пример схемы с использованием реле 5 В SRD-05VDC-SL-C

S-контактный разъем является входом.Контакт + подключается к источнику питания +5 В постоянного тока, а контакт — подключается к заземлению источника питания. Реле и светодиод будут работать при наличии высокого сигнала на входе S. Диод на катушке реле предназначен для предотвращения ЭДС от катушки. Транзистор обеспечивает усиление по току, а небольшой входной ток может переключать относительно большой ток, необходимый для работы катушки реле. Вы можете подключить вход S платы реле к любому из цифровых выходов Arduino Uno. В данном случае он подключен к выводу 13, который можно включать и выключать.Лампочка и аккумулятор 12 В подключены последовательно к общей клемме и нормально разомкнутым штыревым контактам на модуле реле. Реле сработает и включит лампочку, когда на выходе Arduino высокий уровень. Если добавить еще одну лампочку к нормально замкнутому штыревому контакту реле, будут попеременно мигать лампочки.

Компоненты цепи твердотельного реле | Электрооборудование A2Z

Реле — это устройство, которое управляет одной электрической цепью, размыкая и замыкая другую цепь.Небольшое напряжение, приложенное к реле, приводит к переключению большего напряжения. Твердотельное реле (SSR) — это коммутационное устройство, которое не имеет контактов и переключается полностью с помощью электронных средств.

SSR использует кремниевый выпрямитель (SCR), симистор или транзисторный выход вместо механических контактов для переключения контролируемой мощности. Выход оптически связан со светодиодным источником света внутри реле. Реле включается при включении светодиода, обычно при низковольтном питании постоянного тока. См. Рисунок 1.

Рисунок 1. Твердотельное реле (SSR) — это электронное переключающее устройство, не имеющее движущихся частей.

Рынок промышленных систем управления перешел на твердотельную электронику. Из-за снижения стоимости, высокой надежности и огромных возможностей твердотельные устройства заменяют многие устройства, работающие на механических и электрических принципах.

Выбор твердотельного реле зависит от электрических, механических и стоимостных характеристик каждого устройства и требуемого применения.

Цепь твердотельного реле

Цепь твердотельного реле состоит из входной цепи , цепи управления и выходной цепи (переключения нагрузки) . Эти схемы могут использоваться в любой комбинации для обеспечения множества различных применений твердотельной коммутации. См. Рисунок 2.

Рисунок 2. Цепь твердотельного реле состоит из входной цепи, цепи управления и выходной цепи (переключения нагрузки).

1. Входная цепь

Входная цепь — это часть SSR, к которой подключен компонент управления. Входная цепь выполняет ту же функцию, что и катушка ЭМИ.

Входная цепь активируется путем подачи на вход реле напряжения, превышающего заданное срабатывание реле. Входная цепь деактивируется при подаче напряжения ниже указанного минимального напряжения падения реле.

Некоторые SSR имеют фиксированное номинальное входное напряжение, например 12 В постоянного тока.Большинство SSR имеют диапазон входного напряжения, например от 3 до 32 В постоянного тока. Диапазон напряжения позволяет использовать один SSR с большинством электронных схем.

Входное напряжение твердотельного реле может управляться (переключаться) с помощью механических контактов, транзисторов, цифровых вентилей и т. Д. Большинство SSR можно переключать напрямую маломощными устройствами, в том числе интегральными схемами, без добавления внешних буферов или тока. ограничивающие устройства. Устройства с переменным входом, такие как термисторы, также могут использоваться для переключения входного напряжения SSR.

2. Цепи управления

Цепь управления — это часть твердотельного реле, которая определяет, когда выходной компонент находится под напряжением или обесточен.

Схема управления функционирует как интерфейс между входными и выходными цепями. В твердотельном реле интерфейс обеспечивается электронной схемой внутри SSR. В ЭМИ интерфейс обеспечивается магнитной катушкой, замыкающей набор механических контактов.

Когда схема управления получает входное напряжение, она переключается или не переключается в зависимости от того, является ли реле реле с нулевым переключением, мгновенным включением, пиковым переключением или аналоговым переключателем.

Каждое реле предназначено для включения цепи переключения нагрузки при заданном напряжении. Например, , реле переключения нуля позволяет включать нагрузку только после того, как напряжение на нагрузке достигнет нуля или приблизится к нему. Функция переключения нуля дает ряд преимуществ, таких как устранение высоких пусковых токов на нагрузке.

3. Выходные цепи (переключение нагрузки)

Выходная цепь (переключение нагрузки) твердотельного реле — это нагрузка, переключаемая SSR.Выходная цепь выполняет ту же функцию, что и механические контакты электромеханического реле. Однако, , в отличие от нескольких выходных контактов EMR, SSR обычно имеют только один выходной контакт.

В большинстве твердотельных реле в качестве компонента переключения выхода используется тиристор. Тиристоры очень быстро переходят из выключенного состояния (контакты разомкнуты) в состояние включения (контакты замкнуты) при включении их затвора. Это быстрое переключение позволяет переключать нагрузки с высокой скоростью.

Используемое устройство переключения выхода зависит от типа управляемой нагрузки. При переключении цепей постоянного тока требуются другие выходы, чем при переключении цепей переменного тока.

Общие устройства переключения выходов, используемые в SSR, включают следующее:

SCR используются для переключения сильноточных нагрузок постоянного тока.
Симисторы используются для коммутации слаботочных нагрузок переменного тока.
используются для коммутации слаботочных нагрузок постоянного тока.
Антипараллельные тиристоры используются для переключения сильноточных нагрузок переменного тока.Они способны рассеивать больше тепла, чем симистор.
Тиристоры в диодных мостах используются для коммутации слаботочных нагрузок переменного тока.

Возможности цепи твердотельного реле

Твердотельное реле может использоваться для управления большинством тех же цепей, для управления которыми используется EMR. Поскольку SSR отличается от EMR по функциям, схема управления SSR отличается от схемы управления EMR. Эта разница — это то, как реле подключено к цепи.SSR выполняет те же функции схемы, что и EMR, но с немного другой схемой управления.

Твердотельное реле может использоваться для управления нагрузкой с помощью мгновенного управления, такого как кнопка. См. Рисунок 3. В этой схеме кнопка сигнализирует SSR, который включает нагрузку.

Чтобы нагрузка оставалась включенной, необходимо удерживать кнопку . Нагрузка отключается при отпускании кнопки. Эта схема идентична по работе стандартной двухпроводной схеме управления, используемой с ЭМИ, пускателями магнитных двигателей и контакторами. По этой причине кнопка может быть заменена на любое ручное, механическое или автоматическое устройство управления для простого включения / выключения.

Та же схема может использоваться для контроля уровня жидкости, если кнопка заменена поплавковым выключателем.

Трехпроводное управление памятью

Твердотельное реле может использоваться с тиристором для фиксации нагрузки во включенном состоянии. См. Рисунок 4. Эта схема идентична по работе стандартной трехпроводной схеме управления памятью.

SCR используется для добавления памяти после нажатия кнопки запуска. SCR действует как выключатель, работающий по току.

SCR не пропускает управляющий ток постоянного тока до тех пор, пока ток не будет подан на его затвор. Для включения тиристора должен быть определенный минимальный ток. Это достигается при нажатии кнопки пуска.

После того, как на затвор SCR подано напряжение, SCR фиксируется во включенном состоянии и позволяет пропускать управляющее напряжение постоянного тока даже после отпускания кнопки запуска.

Резистор R ₁ используется в качестве токоограничивающего резистора для затвора и определяется током затвора и напряжением питания.

Рис. 3. Твердотельное реле может использоваться для управления нагрузкой с помощью мгновенного управления, такого как кнопка.

Рисунок 4 . Твердотельное реле может использоваться с SCR для фиксации нагрузки во включенном состоянии.

Технический факт

Когда запрограммирован моторный привод, цепь управления должна быть запрограммирована на двухпроводную или трехпроводную работу.

Термин «двухпроводной» означает, что переключатель может выполнять две функции. Термин «трехпроводный» означает, что переключатель может выполнять только одну функцию. Все трехпроводные переключатели требуют второго переключателя для управления нагрузкой.

Эквивалентные нормально замкнутые контакты

Твердотельное реле может использоваться для имитации эквивалентного состояния нормально замкнутого (NC) контакта. НЗ-контакт должен быть электрически замкнут, потому что большинство ТТР имеют эквивалент нормально разомкнутого (НО) контакта. Это достигается, , путем подключения управляющего напряжения постоянного тока к SSR через токоограничивающий резистор (R). См. Рисунок 5.

Нагрузка удерживается в состоянии ВКЛ, потому что на SSR присутствует управляющее напряжение. Селекторный переключатель перемещается, чтобы выключить нагрузку. Это позволяет управляющему напряжению постоянного тока идти по пути наименьшего сопротивления и электрически снимать управляющее напряжение с реле. Это также отключает нагрузку до тех пор, пока кнопка не будет отпущена.

Рисунок 5 . Твердотельное реле с ограничивающим ток резистором может использоваться для имитации эквивалентного состояния нормально замкнутого (NC) контакта.

Управление транзистором

Твердотельные реле также могут управляться электронными управляющими сигналами от логических вентилей и транзисторов. См. Рисунок 6.

В этой схеме SSR управляется через транзистор NPN, который получает свой сигнал от логических вентилей IC и т. Д.Два резистора (R ₁ и R ₂) используются в качестве токоограничивающих резисторов.

Рис. 6. ТТР могут управляться электронными управляющими сигналами от логических вентилей и транзисторов

Серия

и параллельное управление

Твердотельные реле могут быть подключены последовательно или параллельно для создания нескольких контактов, которые управляются одним устройством ввода. Также могут использоваться многоконтактные SSR.

Три входа управления SSR могут быть подключены параллельно, так что, когда переключатель замкнут, все три срабатывают. См. Рисунок 7. Управляет цепью 3φ.

В этом приложении управляющее напряжение постоянного тока на каждом SSR равно напряжению питания постоянного тока, поскольку они подключены параллельно. Когда используется многоконтактный SSR, есть только один вход, который управляет всеми выходными переключателями.

SSR могут быть подключены последовательно для управления цепью 3φ. См. Рисунок 8. Напряжение питания постоянного тока делится между тремя SSR, когда переключатель замкнут. По этой причине напряжение питания постоянного тока должно как минимум в три раза превышать минимальное рабочее напряжение каждого реле.

Рис. 7. Три твердотельных реле могут быть подключены параллельно для управления цепью 3φ или может использоваться многоконтактный SSR.

Рис. 8. Три твердотельных реле могут быть подключены последовательно для управления цепью 3φ. Когда SSR соединены последовательно, напряжение питания постоянного тока должно в три раза превышать минимальное рабочее напряжение каждого реле.

Основные сведения о герконовом реле

| Использование в схемах переключения

Введение

Как один из типов реле, герконовые реле используют электромагнитную катушку для непосредственного управления одним или несколькими гибкими ферромагнитными металлическими герконовыми переключателями.Он состоит только из самих контактов, которые запускают проводимость во вторичной цепи. Герконовые переключатели могут использоваться в качестве магнитных бесконтактных переключателей или реле, которые меньше по размеру, имеют более высокую скорость и более длительный срок службы, чем обычные механические переключатели. Здесь давайте исследуем это специальное реле.

Что такое герконовое реле? Характеристики Введение

Каталог

Ⅰ Специальное реле: герконовое реле

В электронных схемах реле — это переключатели, которые замыкают и размыкают контакты схем как электронно, так и электромеханически.Когда катушка реле находится под напряжением или обесточена, она играет роль автоматического регулирования, защиты и преобразования цепи. Доступны реле двух основных типов. Как всем известно, реле делятся на механических реле и полупроводниковых реле .

Рисунок 1. Механическое реле и полупроводниковое реле

В цепи обнаружения изоляции BMS мы часто используем устройство под названием PhotoMOS, которое используется для переключения моста Уитстона.Фактически это полупроводниковое реле.

Рисунок 2. PhotoMOS AQV258

Например, мы часто выбираем модель AQV258.
PhotoMOS — это полупроводниковое реле с LED на входе и MOSFET на выходе, но мы в основном не обсуждаем PhotoMOS сегодня.
В последние годы в цепи обнаружения изоляции появилось другое устройство, которое называется герконовым реле, герконовым переключателем, герконовым реле и т. Д. Оно также используется для переключателя плеча моста Уитстона.

Ⅱ Сравнение структуры: реле и герконовое реле

Герконовое реле — это разновидность механических реле, но его структура отличается от традиционного электромагнитного реле. Традиционное электромагнитное реле представляет собой электрическое реле, которое для работы использует силу всасывания, создаваемую цепью во входной цепи между сердечником электромагнита и якорем. Этот вид реле большой по размеру, медленный в работе и ограниченный срок службы, но он надежен. С развитием электронных устройств в направлении миниатюризации к реле были выдвинуты новые требования.В этом случае герконовые реле могут удовлетворить потребности этой разработки во многих аспектах.

Рисунок 3. Структура электромагнитного реле

Геркон состоит из двух частей: геркон и катушка. По сравнению с другими типами реле он более компактный и имеет более высокую энергоэффективность. Далее подробно описывается его структура и принцип.
Как показано на рисунке ниже, язычковый переключатель состоит из двух язычков, запаянных внутри стеклянной трубки.Два магнитных язычка имеют зону перекрытия контактов на среднем конце стеклянной трубки и небольшой зазор. Внутренняя часть стеклянной трубки заполнена инертным газом, например азотом, для предотвращения окисления. Чтобы повысить устойчивость к электрическому пробою, внутренняя часть стеклянной трубки также может быть вакуумирована.

Рисунок 4. Структура герконового реле

Корпус магнитного язычка изготовлен из никелево-железного сплава, а поверхность зоны перекрытия контактов двух магнитных язычков покрыта твердыми металлами, такими как родий или рутений, чтобы играть роль в износостойкости.Помещая магнитный язычок в магнитное поле, когда два магнитных язычка намагничиваются с противоположной полярностью, они создают силу притяжения, и контакт преодолевает силу упругости для соединения. Точно так же, когда магнитное поле исчезает, контакт отрывается без магнитной силы.

Для того, чтобы геркон мог быть включен или открыт под управлением человека, катушка наматывается на поверхность стеклянной трубки, и на катушку подается напряжение, таким образом образуя электромагнит, который генерирует магнитное поле для геркона. действовать.

Рисунок 5. Катушка реле

Следовательно, в качестве устройства переключения цепей, управляемого сигналом магнитного поля, геркон можно использовать в качестве датчика для подсчета и ограничения (в системе безопасности он в основном используется для производства дверных и оконных магнитов). Он широко используется в различных устройствах связи. На практике постоянные магниты обычно используются для контроля того, соединены ли две металлические детали или нет, поэтому их также называют магнитными реле.
Более того, чем больше витков у катушки, тем менее токовый геркон должен работать. Взаимосвязь между числом витков и рабочим напряжением ограничивается следующими факторами: диаметром провода катушки, числом витков, удельным сопротивлением проводника и размером геркона.

Теоретически принцип работы герконового реле подобен переключателю: когда постоянный магнит находится рядом с герконовым переключателем или магнитное поле, создаваемое обмоткой катушки на герконовом переключателе, намагничивает геркон, контактная часть геркона будет быть привлеченным магнитной силой.Когда сила притяжения больше, чем сила упругости язычка, нормально открытый контакт притягивается и замыкается; когда магнитная сила уменьшается до определенной степени, контакт размыкается за счет упругой силы язычка.

Рисунок 6. Магнитное поле герконового реле

Срок службы герконов короче, чем у полупроводниковых переключателей, но намного больше, чем у обычных электромагнитных реле. На следующем рисунке показаны рабочие параметры геркона определенного типа, который можно включать и выключать миллионы раз.

Рис. 7. Данные ресурсных испытаний

Причина использования герконового реле в мостовом методе заключается в том, что оно имеет более высокую изоляцию и выдерживаемое напряжение независимо от конца нагрузки или входа / выхода.

Ⅲ Характеристики язычкового реле

1) Высокая надежность
Частота отказов обычных реле установлена на уровне 50 частей на миллион, поэтому для удовлетворения этого требования уровень качества язычковых переключателей намного выше, чем этот стандарт. До сих пор не было электромеханического устройства, которое могло бы достичь такого уровня качества.
2) Высокая степень защиты
Геркон-реле имеет отличные изоляционные свойства. Его сопротивление изоляции может достигать 1015 Ом, то есть ток утечки составляет всего 10-15 А. Такие чрезвычайно низкие уровни утечки широко используются в медицинском электронном оборудовании, таком как датчики, вставляемые в тело человека, или кардиостимуляторы, потому что это оборудование не требует тока утечки вблизи сердца, даже если ток составляет микроампер или субмикроампер, что изменит электрические свойства ключевых частей сердца.
3) Высокая адаптивность
Геркон герметичный. Поскольку компоненты переключателя герметично закрыты инертным газом, он не контактирует с внешней средой, поэтому он может работать практически в любой среде, не будучи чувствительным к влажности и не подвергаясь влиянию внешнего мира. В то же время геркон не имеет особых требований к температуре окружающей среды и имеет широкую температурную адаптируемость. Типичный диапазон рабочих температур может составлять от -50 ℃ до + 150 ℃, и никаких особых дополнительных условий, ограничений или затрат не требуется.
4) Длительный срок службы
Поскольку геркон представляет собой неизнашиваемый компонент и не использует скользящий компонент, не будет изношенных металлов, что обеспечивает практически неограниченный механический срок службы. В то же время, поскольку контакт из инертного благородного металла родия имеет высокую температуру плавления, он может снизить потери при генерировании энергии дуги на контактной поверхности, поэтому он более устойчив к износу и может поддерживать более длительный срок службы. Обычные герконы могут срабатывать до миллиона раз при нагрузках низкого уровня (менее 5 В и ниже при 10 мА).
5) Маленький размер
Герконовый релейный переключатель может быть установлен в ограниченном пространстве и очень подходит для миниатюрного оборудования.
6) Превосходные электрические характеристики
Герконовые релейные переключатели обладают рядом превосходных электрических свойств. Например, их контакты имеют чрезвычайно низкое сопротивление в открытом состоянии при включении, обычно всего 50 мОм. Кроме того, их сигналы прямого переключения могут находиться в диапазоне от нескольких нановольт до тысяч вольт, а ток — от микро An до An и т. Д.
7) Высокая скорость работы
Поскольку каждый подвижный компонент имеет очень небольшой вес, рабочая скорость очень высока, что делает герконовый переключатель частью, которую можно использовать в транзисторных схемах или интегральных схемах.

Ⅳ Для чего используется герконовое реле?

Герконовые релейные переключатели широко используются во многих областях систем автоматического управления, таких как машиностроение, автомобили, электроника, электроэнергетика, нефтяная, химическая промышленность, автоматизация делопроизводства, связь и другая техника.Например, в военной области высоковольтные герконовые реле относятся к компонентам национальной обороны для современного оружия и оборудования.

Часто задаваемые вопросы об основах и использовании герконового реле

1. Для чего используется герконовое реле? Герконовые реле
идеально подходят для коммутации, требующей низкого и стабильного контактного сопротивления, низкой емкости, высокого сопротивления изоляции, длительного срока службы и небольших размеров.

2.В чем разница между реле и герконом?
Релейный переключатель состоит из электромагнита, который приводит в действие переключатель большой мощности, состоящий из двух металлических контактов. … Геркон состоит только из самих контактов, которые запускают проводимость во вторичной цепи.

3. Почему в коммутационной цепи используется герконовое реле?
Геркон состоит из переключателя с магнитными контактами, которые перемещаются под действием внешнего магнитного поля или индуцированного поля от его соленоида.Они имеют более высокую скорость переключения по сравнению с электромеханическими, но их ток переключения и напряжение ниже в основном из-за толщины контактов.

4. Что требуется для срабатывания герконового реле в цепи переключения?
Катушка окружает геркон и создает осевое магнитное поле, необходимое для замыкания герконов.

5. Где используется геркон?
Герконовые переключатели используются в датчиках уровня жидкости для бачков тормозной жидкости и для контроля уровня моторного масла.Они также используются в датчиках скорости для управления двигателем и усилителем рулевого управления. В автоматических дверных замках, подушках безопасности, стояночных тормозах, датчиках приближения сидений, дверей и капота также используются герконы.

Альтернативные модели

Деталь	Сравнить	Производителей	Категория	Описание
ПроизводительНомер детали: TPMD337K004R0035	Сравнить: F950G337KBAAQ2 VS TPMD337K004R0035	Изготовители: AVX	Категория: Танталовые конденсаторы	Описание: 7343 330 мкФ ± 10% 4 В
ПроизводительЧасть #: F951A107MAAAQ2	Сравнить: Текущая часть	Изготовители: AVX	Категория: Танталовые конденсаторы	Описание: 1206 100 мкФ ± 20% 10 В
ПроизводительЧасть #: F951A107KAAAQ2	Сравнить: F951A107MAAAQ2 VS F951A107KAAAQ2	Изготовители: AVX	Категория: Танталовые конденсаторы	Описание: Cap Tant Solid 100uF 10V A CASE 10% (3.2 X 1,7 X 1,4 мм) SMD 3216-16 1 Ом 125 ℃ T / R
Производитель Номер детали: TLJA107M010R1400	Сравнить: F951A107MAAAQ2 VS TLJA107M010R1400	Изготовители: AVX	Категория: Танталовые конденсаторы	Описание: 1206 100 мкФ ± 20% 10 В

Схемы включения реле и пускателей

Простая схема управления реле / пускателем

Схема управления реверсивным электродвигателем

СХЕМЫ ЗАДЕРЖКИ ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЛЕ

Задержка подачи питания на транзисторах

Схема задержки с МОП-транзистором

Номиналы деталей

Схема задержки с чипом 555

Другие варианты схем

Схема экономичного включения электромагнитных реле » S-Led.

Реле повторного включения РПВ 01

Схема простого триггера на одном реле, схема включения и выключения одной кнопкой.

К1055ХВ7Р — схема управления реле включения ламп автомобиля

Как подключить через реле. Схемы

— канал NPN, PNP, N&P

и ее работа

Что такое реле? | Схема контактов релейного переключателя

Схема выводов

Типы:

Цепи релейного переключателя

Цепь релейного переключателя NPN

Цепь релейного переключателя NPN Дарлингтона

Цепь переключателя реле повторителя эмиттера

Цепь переключателя реле Дарлингтона эмиттера

Цепь переключателя реле PNP

Цепь релейного переключателя коллектора PNP

Цепь переключателя N-канального MOSFET-реле

Схема переключателя реле P-канального полевого МОП-транзистора

Цепь релейного переключателя с логическим управлением

Схема релейного переключателя с логическим управлением

Эта статья была впервые опубликована 5 июня 2017 г. и обновлена ​​до 18 августа 2020 г.

с формулой и расчетами

Важность реле

Принципиальная схема

Расчетная формула

Практическое применение

Схема драйвера реле с использованием PNP BJT

Драйвер реле энергосбережения

Принципиальная схема реле блокировки

Что такое реле с фиксацией?

Что такое реле? — Основы схемотехники

Как работают реле

Что такое обратный ход индуктора?

Зачем реле нужен ограничитель переходных процессов?

Нормально открытый, нормально закрытый и общий зажим

Контакты в реле 5 В SRD-05VDC-SL-C

Пример схемы с использованием реле 5 В SRD-05VDC-SL-C

Компоненты цепи твердотельного реле | Электрооборудование A2Z

Серия

| Использование в схемах переключения

Введение

Ⅰ Специальное реле: герконовое реле

Ⅱ Сравнение структуры: реле и герконовое реле

Ⅲ Характеристики язычкового реле

Ⅳ Для чего используется герконовое реле?

Альтернативные модели

Добавить комментарий Отменить ответ

Эта статья была впервые опубликована 5 июня 2017 г. и обновлена до 18 августа 2020 г.