Cum funcționează releele - Noțiuni de bază, tipuri și aplicații

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Releele sunt comutatoare electromecanice, utilizate pentru a controla mai multe circuite utilizând semnal de mică putere sau un singur semnal. Acestea se găsesc în tot felul de dispozitive. Releele permit unui circuit să comute un al doilea circuit care poate fi complet separat de primul. Nu există nicio conexiune electrică în interiorul releului între cele două circuite, legătura fiind doar magnetică și mecanică.

Practic, un releu constă dintr-un electromagnet, o armătură, un arc și o serie de contacte electrice. Bobina electromagnetului se alimentează printr-un întrerupător sau printr-un releu și determină conectarea armăturii astfel încât sarcina să primească sursa de alimentare. Mișcarea armăturii se face cu ajutorul unui arc. Astfel, releul este format din două circuite electrice separate care sunt conectate între ele numai prin conexiune magnetică și releul este controlat prin controlul comutării electromagnetului.




Releu 3Co

Releu 3Co

Curentul care se deplasează prin bobina releului face un câmp magnetic care atrage o pârghie și schimbă contactele comutatorului. Curentul de buclă sau bobină poate fi pornit sau oprit, astfel încât releele au două poziții de comutare și, în general, au contacte de comutare duble de aruncare (comutare). Releele sunt de obicei SPDT sau DPDT, însă pot avea numeroase seturi de contacte de comutare.



Contactele sunt de obicei comune (COM), normal deschise (NO) și normal închise (NC). Contactul normal închis va fi conectat la contactul comun când bobina nu este alimentată. Contactul normal deschis va fi deschis atunci când nu se aplică nicio putere bobinei. Când bobina este alimentată, comunul este conectat la contactul normal deschis și contactul normal închis este lăsat plutitor. Versiunile bipolare sunt aceleași cu versiunea unipolar, cu excepția faptului că există două comutatoare care se deschid și se închid între ele.

Releu 3Co Circuit

Releu 3Co Circuit

Aplicații ale releelor:

  • Controlați un circuit de înaltă tensiune cu un semnal de joasă tensiune, ca în unele tipuri de modemuri sau amplificatoare audio
  • Controlați un circuit de curent mare cu un semnal de curent redus, ca în solenoidul de pornire al unui automobil
  • Detectați și izolați defecțiunile de pe liniile de transmisie și distribuție prin deschiderea și închiderea întrerupătoarelor
  • Funcții de întârziere. Releele pot fi modificate pentru a întârzia deschiderea sau întârzierea închiderii unui set de contacte. O întârziere foarte scurtă ar folosi un disc de cupru între armătură și ansamblul lamei mobile

Curentul care curge în disc menține câmpul magnetic pentru o perioadă scurtă de timp. Pentru o întârziere puțin mai mare, se utilizează un tablou de bord. Un tablou de bord este un piston umplut cu lichid care este lăsat să scape lent. Perioada de timp poate fi variată prin creșterea sau scăderea debitului. Pentru perioade mai lungi de timp, este instalat un cronometru mecanic.

Funcționarea releului cu 3 bobine:

De la circuit, releul-1 și releul-2 ale căror contacte sunt conectate în serie cu bobine de releu-3, la prima sursă de curent continuu. Releul-3 pornește numai dacă releul 1 și 2 sunt pornite, ceea ce înseamnă că sunt disponibile surse de alimentare la R, Y și B. Contactele de ieșire ale releului-3 sunt alimentate în releul-4 Q1,Contactele NC ambele sunt relee 3-Co. Astfel, R, Y, B alimentate la releul-3 nu ating contactele releului-4. Toate contactele NO ale releului-4 sunt unite pentru a dezvolta o configurație în stea la bobina de conectare a motorului U1-UDouă, V1-VDouă, W.1-ÎNDouă. În timp ce releul-4 este pornit de cronometrul IC după pornirea temporară a alimentării principale, contactele releului-4 aduc conexiunile motorului în modul delta prin contactele NC, cablate corespunzător. Fazarea simplă înseamnă că una sau două faze Y și B lipsesc aduc fie releul-1, fie releul-2 în starea oprită, ceea ce duce la releu-3 pentru a opri. Astfel, releu-3 deconectează împiedică intrarea trifazată să ajungă la sursa de alimentare a motorului pentru a o proteja la fel pentru o singură fază.


3Co-Circuit

3Co-Circuit

Funcționarea releului cu 2 bobine:

Releu cu construcție de blocare compus din 2 bobine: bobina setată și bobina de resetare. Releul este setat sau resetat prin aplicarea alternativă a semnalelor de impuls de aceeași polaritate.

Din circuit, se folosește un releu care este acționat de un tranzistor de la pinul port 10. Contactele releului sunt interfațate la o conexiune telefonică de linie terestră. A căror ieșire este super impusă liniilor telefonice numai dacă releul 1 este PORNIT. Releul funcționează (cu o indicație LED L2) de la pinul 10 la tranzistorul Q2 înainte ca datele de apelare să ajungă la codificatorul de la MC. Apelarea continuă până când numărul apelat ridică receptorul sau altfel comută automat releul după 3 minute pentru a forța setarea mâinii la starea virtuală „On the hook”.

Releu cu circuit 2Coil

Releu cu circuit 2Coil

Funcționarea releului cu 1 bobină:

Releu cu construcție de blocare care poate menține starea de pornire sau oprire cu o intrare de impuls. Cu o singură bobină, releul este setat sau resetat prin aplicarea de semnale de polarități opuse. În aceasta vom vedea un releu cu 1 bobină folosind ULN2003.

ULN2003 este un IC care este utilizat pentru a interfața releul cu microcontrolerul, deoarece ieșirea microcontrolerului este de maxim 5V, cu o livrare prea mică de curent și nu este practicabilă pentru a opera un releu cu tensiunea respectivă. ULN2003 este un IC cu driver de releu format dintr-un set de tranzistori Darlington. Dacă IC este dată cu logică înaltă ca intrare, ieșirea sa va fi logică scăzută, dar nu și invers. Aici în ULN2003 pinii 1 la 7 sunt intrări IC și 10 la 16 sunt ieșiri IC. Dacă logica 1 este dată pinului său 1, pinul corespunzător 16 scade. Dacă o bobină de releu este conectată de la pozitiv la pinul de ieșire al IC-ului, atunci contactele releului își schimbă poziția de la normal deschis (NO) la normal închis (NC), atunci lumina va străluci. Dacă logica 0 este dată la intrare, releul se oprește. În mod similar, pot fi utilizate până la șapte relee pentru șapte sarcini diferite care să fie pornite de contactul normal deschis (NO) sau oprite de contactul normal închis (NC), dar în acest lucru am folosit un singur releu pentru funcționare.

Diagrama de încărcare și dezactivare

Încărcați On și Off

2 moduri de a controla releele

Utilizarea unui ceas de masă

Una dintre cele mai simple modalități este utilizarea unui temporizator pentru a controla comutarea releului. Aici este dezvoltat un circuit simplu, care poate porni / opri o sarcină atunci când ajunge timpul stabilit. Poate fi folosit pentru a porni sarcini de curent alternativ, cum ar fi TV, radio, sistem muzical etc. Pulsul său de declanșare este obținut de la un ceas de masă mic. Cronometrul alarmei ceasului este setat pentru a controla manual pornirea / oprirea. Ideea de bază este de a controla comutarea releului prin controlul declanșării SCR prin optocuplare care este la rândul său declanșată de alarma de ceas.

Câteva componente utilizate în circuit:

Circuitul constă din următoarele:

  • Un ceas de masă low cost
  • Un optocuplator IC MCT2E
  • Un SCR pentru declanșarea releului.
  • O diodă conectată prin releu
  • O baterie de 9V și un condensator
  • Un rezistor

Sistem de lucru:

Ieșirea ceasului este dată circuitului folosind un optocuplator IC MCT2E. Sunetul sonor de alarmă devine în jur de 3 volți când alarma sună. Optocuplorul este declanșat cu această tensiune. Optocuplorul are în interior un LED și fototranzistor. Când LED-ul din optocuplor se aprinde primind o tensiune externă, fototranzistorul conduce.

Când fototranzistorul conduce, SCR BT169 se aprinde și se blochează. Aceasta acționează releul și sarcina se va porni / opri. Dacă sarcina este conectată prin contactele comune și NO, sarcina pornește. Sarcina se oprește dacă este conectată prin contactele comune și NC.

Controlul releului folosind Diagrama circuitului ceasului

Controlul relei folosind Diagrama circuitului de ceas

SCR începe să conducă când se aplică un impuls de declanșare la terminalul porții. SCR continuă conducerea chiar dacă pulsul porții este eliminat. Poate fi oprit numai prin îndepărtarea curentului anodic. Deci, un comutator de apăsare pentru oprire S1 este utilizat pentru a reseta SCR-ul. Condensatorul C1 are o acțiune de tamponare la poarta SCR pentru o funcționare lină. Dioda IN4007 protejează SCR de emf din spate.

Ceasul de masă folosit este cel cu cost redus. Deschideți capacul din spate și lipiți două fire subțiri la bornele soneriei și conectați-le la pinii 1 și 2 ai optocuplatorului, respectând polaritatea. Închideți circuitul cu sursa de alimentare într-o cutie și fixați ceasul deasupra acestuia folosind clei. Pentru a conecta sarcina, o cutie de curent alternativ poate fi fixată pe cutie.

Utilizarea driverului de releu IC ULN 2003

Un releu poate fi, de asemenea, controlat folosind un driver de releu IC ULN2003 care este interfațat la un microcontroler și care acționează releul pe baza semnalelor de la microcontroler. Este un CI de înaltă tensiune format din 7 perechi de tranzistori Darlington. Este practic un IC cu 16 pini. Se compune din 7 pini de intrare și 7 pini de ieșire corespunzători.

Funcționarea sistemului

Driverul releului poate conduce până la 7 relee cu fiecare releu conectat la fiecare dintre cele 7 ieșiri. Pinii de intrare ai releului sunt conectați la pinii I / O ai microcontrolerului. Aici este afișat un singur releu în scop demonstrativ. Releul, precum și driverul releului necesită o sursă de alimentare de 12 V la pinul 9. Funcționarea este similară cu un invertor unde o intrare logică scăzută are ca rezultat o ieșire logică ridicată. Sarcina este conectată la contactul normal deschis. Când se aplică un zero logic la unul dintre pinii de intrare ai driverului releului, se dezvoltă o ieșire logică ridicată pe pinul de ieșire corespunzător. Deoarece releul este conectat la aproape aceeași tensiune la ambele puncte finale, nu curge curent și releul nu este alimentat. În caz de logică ridicată la pinul de intrare, pinul de ieșire primește un semnal logic scăzut și datorită unei diferențe de potențial, curge un curent și bobina releului se energizează astfel încât să provoace deplasarea armăturii din poziția normal închisă în poziția normală. poziția deschisă, completând astfel circuitul și provocând aprinderea lămpii.