Ako fungujú relé - základy, typy a aplikácie

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Relé sú elektromechanické spínače, ktoré sa používajú na riadenie niekoľkých obvodov pomocou signálu s nízkym výkonom alebo jedného signálu. Tieto sa nachádzajú vo všetkých druhoch zariadení. Relé umožňujú, aby jeden okruh prepínal druhý okruh, ktorý môže byť úplne oddelený od prvého obvodu. Vo vnútri relé nie je elektrické spojenie medzi dvoma obvodmi, ktoré sú iba magnetické a mechanické.

Relé sa v zásade skladá z elektromagnetu, kotvy, pružiny a série elektrických kontaktov. Cievka elektromagnetu získava energiu prepínačom alebo budičom relé a spôsobuje pripojenie kotvy tak, že záťaž dostane napájanie. Pohyb kotvy sa vykonáva pomocou pružiny. Relé teda pozostáva z dvoch samostatných elektrických obvodov, ktoré sú navzájom spojené iba magnetickým pripojením a relé je ovládané riadením spínania elektromagnetu.




Relé 3Co

Relé 3Co

Prúd, ktorý prechádza cievkou relé, vytvára magnetické pole, ktoré priťahuje páku a mení spínacie kontakty. Prúd v slučke alebo cievke môže byť zapnutý alebo vypnutý, takže relé majú dve spínacie polohy a spravidla majú spínacie kontakty s dvojitým prepínaním. Relé sú zvyčajne SPDT alebo DPDT, môžu však mať početné sady spínacích kontaktov.



Kontakty sú zvyčajne spoločné (COM), normálne rozpojené (NO) a normálne zopnuté (NC). Normálne zatvorený kontakt bude pripojený k spoločnému kontaktu, keď nie je na cievku pripojené napájanie. Normálne otvorený kontakt bude otvorený, keď na cievku nebude privedené napájanie. Keď je cievka pod napätím, spoločný vodič je pripojený k normálne otvorenému kontaktu a normálne zatvorený kontakt zostane plávať. Dvojpólové verzie sú rovnaké ako jednopólové verzie, s výnimkou dvoch spínačov, ktoré sa otvárajú a zatvárajú vedľa seba.

Obvod relé 3Co

Obvod relé 3Co

Aplikácie relé:

  • Ovládajte vysokonapäťový obvod signálom nízkeho napätia, ako v niektorých druhoch modemov alebo zvukových zosilňovačov
  • Ovládajte silnoprúdový obvod slaboprúdovým signálom, ako v solenoide štartéra automobilu
  • Zistite a izolujte poruchy na prenosových a distribučných vedeniach otvorením a zatvorením ističov
  • Funkcie časového oneskorenia. Relé je možné upraviť tak, aby oneskorili otvorenie alebo oneskorenie zatvorenia sady kontaktov. Na veľmi krátke oneskorenie by sa použil medený disk medzi kotvou a pohyblivou zostavou čepele

Prúd prúdiaci v disku udržuje krátkodobo magnetické pole. Pre mierne dlhšie oneskorenie sa používa dashpot. Palubná doska je piest naplnený kvapalinou, ktorá môže pomaly unikať. Časové obdobie je možné meniť zvýšením alebo znížením prietoku. Pre dlhšie časové obdobia je nainštalovaný mechanický strojkový časovač.

Pracovanie relé s 3 cievkami:

Z obvodu relé-1 a relé-2, ktorých kontakty sú zapojené do série s cievkami relé-3, do prvého napájania jednosmerným prúdom. Relé-3 sa zapne, iba ak sú relé 1 a 2 zapnuté, čo znamená, že je k dispozícii napájanie na R, Y a B. Výstupné kontakty relé-3 sú napájané do relé-4 Q1,NC kontakty, z ktorých obe sú 3-Co relé. Takto R, Y, B privádzané do relé-3 dosiahne NO kontakty relé-4. Všetky spínacie kontakty relé-4 sú vzájomne spojené, aby sa vytvorila konfigurácia v hviezdnom režime k pripojovacej cievke motora U1-Udva, V1-Vdva, W.1-INdva. Pokiaľ je relé 4 zapnuté časovačom IC po zapnutí sieťového vypínača s časovým oneskorením, kontakty relé 4 uvedú pripojenie motora do delta režimu pomocou riadne zapojených NC kontaktov. Jednoduché fázovanie, ktoré znamená, že chýba jedna alebo dve fázy Y a B, privedie relé 1 alebo relé 2 do stavu vypnutia, čo vedie k vypnutiu relé 3. Relé-3 tak vypne, aby vstupná 3-fázová nedosiahla napájanie motora, aby ju chránila pri jednom fázovaní.


3koobvod

3koobvod

Pracovanie relé s 2 cievkami:

Relé so západkovou konštrukciou zložené z 2 cievok: nastavovacia cievka a resetovacia cievka. Relé sa nastavuje alebo resetuje striedavým pôsobením impulzných signálov rovnakej polarity.

Z obvodu sa používa relé, ktoré je poháňané tranzistorom z portu pin číslo 10. Kontakty relé sú prepojené s pevnou telefónnou prípojkou. Jeho výstup je na telefónnych linkách super prenášaný, iba ak je relé 1 zapnuté. Relé pracuje (s LED indikáciou L2) od kolíka číslo 10 cez tranzistor Q2 predtým, ako vytáčané dáta dosiahnu kódovač z MC. Vytáčanie pokračuje, až kým volaný účastník nezdvihne prijímač, alebo inak po 3 minútach automaticky prepne relé, aby vynútil prepnutie ručného nastavenia do virtuálneho stavu „Na háku“.

Relé s obvodom 2Coil

Relé s obvodom 2Coil

Pracovanie relé s 1 cievkou:

Relé so západkovou konštrukciou, ktoré dokáže udržiavať stav zapnutia alebo vypnutia pomocou impulzného vstupu. S jednou cievkou sa relé nastavuje alebo resetuje aplikovaním signálov s opačnou polaritou. V tomto uvidíme relé s 1 cievkou pomocou ULN2003.

ULN2003 je integrovaný obvod, ktorý sa používa na prepojenie relé s mikrokontrolérom, pretože výstup z mikrokontroléra je maximálne 5 V s príliš malým prívodom prúdu a nie je možné prevádzkovať relé s týmto napätím. ULN2003 je integrovaný obvod budiča relé pozostávajúci zo sady Darlingtonových tranzistorov. Ak je IC logicky vysoká ako vstup, potom bude jej výstup logicky nízky, ale nie naopak. Tu v ULN2003 sú piny 1 až 7 vstupy IC a 10 až 16 výstupy IC. Ak je logika 1 daná jeho kolíku 1, zodpovedajúci kolík 16 klesne na nízku úroveň. Ak je cievka relé pripojená z kladného na výstupný pin IC, kontakty relé zmenia svoju polohu z normálne otvoreného (NO) na normálne zatvorený (NC), potom svetlo bude svietiť. Ak je na vstupe logická 0, relé sa vypne. Podobne je možné použiť až sedem relé pre sedem rôznych záťaží, ktoré sa majú zapínať pomocou normálne rozpojeného kontaktu (NO) alebo vypínať pomocou normálne zapínaného kontaktu (NC), ale v tomto prípade sme na prevádzku použili iba jedno relé.

Diagram zapínania a vypínania zaťaženia

Zaťaženie zapnuté a vypnuté

2 spôsoby ovládania relé

Používanie stolových hodín

Jedným z najjednoduchších spôsobov je použitie časovača na riadenie spínania relé. Tu je vyvinutý jednoduchý obvod, ktorý môže po príchode nastaveného času zapnúť / vypnúť záťaž. Môže sa použiť na zapnutie striedavého prúdu, ako je televízia, rádio, hudobný systém atď. Jeho spúšťací impulz sa získava z malých stolových hodín. Časovanie budíka je nastavené na ručné ovládanie zapínania a vypínania. Základnou myšlienkou je riadenie spínania relé riadením spúšťania SCR cez optočlen, ktorý je následne spúšťaný budíkom.

Niekoľko komponentov použitých v obvode:

Obvod sa skladá z nasledujúcich častí:

  • Lacné stolové hodiny
  • Optočlen IC MCT2E
  • SCR na spustenie relé.
  • Dióda pripojená cez relé
  • Batéria 9V a kondenzátor
  • Rezistor

Systém pracuje:

Hodinový výstup je daný do obvodu pomocou optočlenu IC MCT2E. Keď zaznie alarm, bzučiak alarmu dostane okolo 3 voltov. Optočlen sa spúšťa s týmto napätím. Optočlen má vo vnútri LED a fototranzistor. Keď sa LED vo vnútri optočlenu rozsvieti prijatím externého napätia, vedie fototranzistor.

Keď vedie fototranzistor, SCR BT169 vystrelí a zaistí sa. Toto uvedie do činnosti relé a záťaž sa zapne / vypne. Ak je záťaž pripojená cez spoločné a NO kontakty, záťaž sa zapne. Zaťaženie sa vypne, ak je pripojené cez spoločné a NC kontakty.

Ovládanie relé pomocou schémy hodín

Ovládanie relé pomocou schémy hodinového obvodu

SCR začne dirigovať, keď sa na terminál brány privedie spúšťací impulz. SCR pokračuje vo vedení, aj keď je bránový impulz odstránený. Môže sa vypnúť iba odstránením anódového prúdu. Takže spínač Push to off S1 sa používa na resetovanie SCR. Kondenzátor C1 má funkciu vyrovnávacej pamäte v bráne SCR pre svoju hladkú prácu. Dióda IN4007 chráni SCR pred spätným emf.

Použité stolové hodiny sú lacné. Otvorte jeho zadný kryt a na konce bzučiakov pripájajte dva tenké vodiče a pripojte ich ku kolíkom 1 a 2 optronu tak, aby ste dodržali polaritu. Obvod uzavrite s napájacím zdrojom v puzdre a nad ním zafixujte hodiny pomocou lepidla. Na pripojenie záťaže je možné na krabici pripevniť zásuvku AC.

Používanie reléového ovládača IC ULN 2003

Relé je možné ovládať aj pomocou budiča relé IC ULN2003, ktorý je prepojený s mikrokontrolérom a poháňa relé na základe signálov z mikrokontroléra. Jedná sa o vysokonapäťový integrovaný obvod pozostávajúci zo 7 darlingtonských párov tranzistorov. Je to v podstate 16 pinový IC. Skladá sa zo 7 vstupných pinov a 7 zodpovedajúcich výstupných pinov.

Fungovanie systému

Budič relé môže riadiť až 7 relé, pričom každé relé je pripojené k každému zo 7 výstupov. Vstupné piny relé sú pripojené k I / O pinom mikrokontroléra. Tu je na demonštračné účely zobrazené iba jedno relé. Relé, ako aj budič relé vyžadujú napájanie 12 V na pin 9. Prevádzka je podobná ako v prípade invertora, kde logický nízky vstup vedie k logickému vysokému výstupu. Zaťaženie je pripojené k normálne otvorenému kontaktu. Keď sa na jeden zo vstupných pinov budiča relé použije logická nula, vytvorí sa logický vysoký výstup na zodpovedajúcom výstupnom kolíku. Pretože relé je pripojené na takmer rovnaké napätie v obidvoch koncových bodoch, netečie žiadny prúd a relé nie je napájané. V prípade vysokej logiky na vstupnom kolíku dostane výstupný kolík nízky logický signál a v dôsledku rozdielu potenciálov preteká prúd a reléová cievka je napájaná tak, že spôsobuje pohyb kotvy z normálne zatvorenej polohy do normálne otvorenej polohy, čím sa dokončí obvod a žiarovka sa rozsvieti.