Kuinka releet toimivat - perusteet, tyypit ja sovellukset

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Releet ovat sähkömekaanisia kytkimiä, joita käytetään useiden piirien ohjaamiseen pienitehoisella tai yhdellä signaalilla. Näitä löytyy kaikenlaisista laitteista. Releiden avulla yksi piiri voi vaihtaa toisen piirin, joka voi olla täysin erillinen ensimmäisestä. Kahden releen sisällä ei ole sähköliitäntää. Linkki on vain magneettinen ja mekaaninen.

Periaatteessa rele koostuu sähkömagneetista, ankkurista, jousesta ja sarjasta sähkökontakteja. Sähkömagneettikäämi saa virtaa kytkimen tai releohjaimen kautta ja saa ankkurin kytkeytymään siten, että kuorma saa virtalähteen. Ankkuriliike tehdään jousella. Tällöin rele koostuu kahdesta erillisestä sähköpiiristä, jotka on kytketty toisiinsa vain magneettiliitännän kautta ja releä ohjataan ohjaamalla sähkömagneetin kytkentää.




Rele 3Co

Rele 3Co

Releen kelan läpi kulkeva virta muodostaa magneettikentän, joka houkuttelee vipua ja vaihtaa kytkinkoskettimia. Silmukka- tai kelavirta voi olla päällä tai pois päältä, joten releillä on kaksi kytkinasentoa ja yleensä kaksinkertaiset heittokytkimet. Releet ovat yleensä SPDT tai DPDT, mutta niillä voi olla useita kytkinkoskettimia.



Koskettimet ovat yleensä yhteisiä (COM), normaalisti avoimia (NO) ja normaalisti kiinni (NC). Normaalisti suljettu kosketin kytketään yhteiseen koskettimeen, kun kelaan ei syötetä virtaa. Normaalisti avoin kosketin on auki, kun kelaan ei syötetä virtaa. Kun kela on jännitteinen, yhteinen liitetään normaalisti avoimeen koskettimeen ja normaalisti suljettu kosketin jätetään kelluvaksi. Kaksinapaiset versiot ovat samat kuin yksinapaiset, paitsi että on kaksi kytkintä, jotka avautuvat ja sulkeutuvat toisiinsa.

Rele 3Co-piiri

Rele 3Co-piiri

Releiden sovellukset:

  • Ohjaa suurjännitepiiriä matalajännitesignaalilla, kuten joissakin modeemeissa tai äänivahvistimissa
  • Ohjaa suurjännitepiiriä matalavirtaisella signaalilla, kuten auton käynnistyssolenoidissa
  • Havaitse ja eristä siirto- ja jakelulinjojen viat avaamalla ja sulkemalla katkaisijat
  • Aikaviive-toiminnot. Releitä voidaan muuttaa viivyttämään kontaktien avaamista tai sulkemista. Hyvin lyhyt viive käytettäisi kuparilevyä ankkurin ja liikkuvan teräkokoonpanon välillä

Levyllä virtaava virta ylläpitää magneettikenttää lyhyen ajan. Hieman pidempään viiveeseen käytetään kojelautaa. Kojelauta on nestemäinen mäntä, jonka annetaan poistua hitaasti. Aikaa voidaan vaihdella lisäämällä tai vähentämällä virtausnopeutta. Pidempään ajanjaksoon asennetaan mekaaninen kellokoneistoajastin.

Releen toiminta 3-kelalla:

Piiristä rele-1 ja rele-2, joiden koskettimet on kytketty sarjaan rele-3-kelojen kanssa, ensimmäiseen tasavirtalähteeseen. Rele 3 kytkeytyy PÄÄLLE vain, jos releet 1 ja 2 ovat PÄÄLLÄ, mikä tarkoittaa, että syöttöjännitettä R, Y ja B ovat käytettävissä. Releen 3 lähtöliitännät syötetään releeseen 4 Q1,NC-koskettimet ovat molemmat 3-Co-releitä. Siten releeseen 3 syötetty R, Y, B saavuttaa releen 4 NO-kontaktit. Rele-4: n kaikki NO-koskettimet on liitetty toisiinsa tähtitilan kokoonpanon muodostamiseksi moottorin liitäntäkäämälle U1-Ukaksi, V1-Vkaksi, W.1-SISÄÄNkaksi. Kun ajastin IC kytkee releen 4 PÄÄLLE sen jälkeen, kun päävirtakytkin PÄÄLLE on viivästynyt, releen 4 koskettimet vievät moottoriliitännät delta-tilaan asianmukaisesti kytketyillä NC-koskettimilla. Yksivaiheinen vaihe tarkoittaa mitä tahansa yhtä tai kahta vaihetta Y ja B puuttuu, jolloin joko rele-1 tai rele-2 sammutetaan, mikä johtaa releen 3 sammuttamiseen. Siten rele-3-kytkin pois päältä estää sisääntulon 3-vaiheen pääsemästä moottorin syöttöön suojaamaan sitä yhtä vaihetta varten.


3Virtapiiri

3Virtapiiri

Releen toiminta 2-kelalla:

Rele, jossa on lukitusrakenne, joka koostuu 2 kelasta: aseta kela ja nollaa kela. Rele asetetaan tai nollataan soveltamalla vuorotellen saman napaisuuden pulssisignaaleja.

Piiristä käytetään releä, jota ohjaa transistori portin tapin numerosta 10. Releen koskettimet on liitetty lankapuhelinyhteyteen. Lähtö on erittäin suuri puhelinlinjoille vain, jos rele1 on PÄÄLLÄ. Rele toimii (LED-merkkivalolla L2) nastasta 10 - Q2-transistoriin, ennen kuin valintadata saavuttaa kooderin MC: ltä. Valintaa jatketaan, kunnes soitettu numero nostaa vastaanottimen tai muuten se kytkee releen automaattisesti 3 minuutin kuluttua pakottaakseen käsin asetetun virtuaalisen ”koukkuun” -tilan.

Rele 2Coil-piirillä

Rele 2Coil-piirillä

Releen toiminta 1 kelalla:

Rele lukitusrakenteella, joka voi ylläpitää päälle tai pois päältä pulssitulolla. Yhdellä kelalla rele asetetaan tai nollataan käyttämällä vastakkaisen napaisuuden signaaleja. Tässä näemme releen, jossa on 1 kela, käyttäen ULN2003: ta.

ULN2003 on mikropiiri, jota käytetään releen liittämiseen mikrokontrolleriin, koska mikro-ohjaimen lähtö on enintään 5 V liian pienellä virransyötöllä eikä sitä ole käytännössä mahdollista käyttää releellä tällä jännitteellä. ULN2003 on releohjaimen IC, joka koostuu Darlington-transistoreista. Jos logiikan korkea arvo annetaan IC: lle tulona, ​​sen tulos on logiikan matala, mutta ei päinvastoin. Tässä ULN2003: ssa nastat 1-7 ovat IC-tuloja ja 10-16 ovat IC-lähtöjä. Jos logiikka 1 annetaan sen tapille1, vastaava tappi 16 laskee matalaksi. Jos releikäämi on kytketty positiivisesta mikropiirin ulostulotappiin, releen koskettimet muuttavat asennon normaalisti avoimesta (NO) normaalisti sulkeutuvaksi (NC), jolloin valo hehkuu. Jos tulolle annetaan logiikka 0, rele sammuu. Vastaavasti seitsemää relettä voidaan käyttää seitsemälle eri kuormalle, jotka voidaan kytkeä päälle normaalisti avoimella (NO) koskettimella tai kytkeä pois päältä normaalisti suljetun koskettimen (NC) kautta, mutta tässä käytimme vain yhtä releä toimintaan.

Lataa päälle ja pois -kaavio

Lataa päälle ja pois

2 tapaa ohjata releitä

Pöytäkellon käyttäminen

Yksi yksinkertaisimmista tavoista on ajastimen käyttö releen kytkennän hallitsemiseksi.Tässä kehitetään yksinkertainen piiri, joka voi kytkeä kuorman päälle / pois päältä asetetun ajan saapuessa. Sitä voidaan käyttää kytkemään päälle AC-kuormat, kuten TV, radio, musiikkijärjestelmä jne. Sen liipaisupulssi saadaan pienestä pöytäkellosta. Kellohälytyksen ajoitus on asetettu ohjaamaan kytkintä päälle / pois manuaalisesti. Perusidea on ohjata releen kytkentää ohjaamalla SCR: n laukaisua optokytkimen kautta, jonka vuorostaan ​​laukaisee kellohälytys.

Muutama piirissä käytetty komponentti:

Piiri koostuu seuraavista:

  • Edullinen pöytäkello
  • Optoerotin IC MCT2E
  • SCR releen laukaisemiseksi.
  • Releen yli kytketty diodi
  • 9 V: n akku ja kondensaattori
  • Vastus

Järjestelmän toiminta:

Kellolähtö annetaan piirille optokytkin IC MCT2E: n avulla. Hälytyssummeri saa noin 3 volttia hälytyksen soidessa. Optojohdin laukaistaan ​​tällä jännitteellä. Optoerottimen sisällä on LED ja fototransistori. Kun optoerottimen sisällä oleva LED-valo syttyy vastaanottamalla ulkoista jännitettä, fototransistori johtaa.

Kun fototransistori johtaa, SCR BT169 laukaisee ja salpautuu. Tämä aktivoi releen ja kuorma kytkeytyy päälle / pois päältä. Jos kuorma liitetään yhteisten ja EI-koskettimien kautta, kuorma kytkeytyy päälle. Kuormitus kytkeytyy pois päältä, jos se kytketään yhteisten ja NC-koskettimien kautta.

Releohjaus kellopiirikaavion avulla

Releohjaus kellopiirikaavion avulla

SCR alkaa toimia, kun liipaisupulssi kohdistetaan portin päätelaitteeseen. SCR jatkaa johtamista, vaikka portin pulssi poistettaisiin. Se voidaan kytkeä pois päältä vain poistamalla anodivirta. Joten Push to off -kytkintä S1 käytetään SCR: n nollaamiseen. Kondensaattorilla C1 on puskurointitoiminto SCR: n portilla sen sujuvan toiminnan vuoksi. Diodi IN4007 suojaa SCR: ää takaosalta.

Pöytäkello on edullinen. Avaa sen takakansi ja juota kaksi ohutta johtoa summerin napoihin ja liitä optokytkimen nastoihin 1 ja 2 napaisuutta noudattaen. Sulje piiri virtalähteellä koteloon ja kiinnitä kello sen yläpuolelle liimalla. Kuorman liittämiseksi koteloon voidaan kiinnittää vaihtovirtapistoke.

Relay Driver IC ULN 2003: n käyttö

Releä voidaan ohjata myös releohjaimella IC ULN2003, joka on liitetty mikrokontrolleriin ja joka ohjaa releä mikrokontrollerin signaalien perusteella. Se on suurjännite-IC, joka koostuu 7 Darlington-transistoriparista. Se on periaatteessa 16-nastainen IC. Se koostuu 7 tuloliittimestä ja 7 vastaavasta ulostulonastasta.

Järjestelmän toiminta

Releohjain voi ajaa jopa 7 releä jokaisen releen ollessa kytkettynä kuhunkin 7 lähtöön. Releen tulotapit on kytketty mikrokontrollerin I / O-nastoihin. Tässä näytetään vain yksi rele esittelyä varten. Rele ja releohjain edellyttävät 12 V: n virtalähdettä nastassa 9. Toiminta on samanlainen kuin taajuusmuuttajan, jossa logiikan matala tulo johtaa loogisesti korkeaan lähtöön. Kuorma on kytketty normaalisti auki olevaan koskettimeen. Kun looginen nolla syötetään johonkin releohjaimen tulotapista, vastaavan ulostulotapin yli muodostetaan looginen korkea lähtö. Koska rele on kytketty melkein samaan jännitteeseen molemmissa päätepisteissä, virtaa ei virtaa ja rele ei ole jännitteinen. Jos sisääntulotapissa on korkea logiikka, lähtötappi saa matalan logiikkasignaalin ja potentiaalieron takia virta virtaa ja releen kela saa virtaa siten, että se saa ankkurin siirtymään normaalisti suljetusta asennosta normaalisti avoimessa asennossa, mikä täydentää piirin ja saa lampun hehkumaan.