Как работают реле - основы, типы и применение

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Реле - это электромеханические переключатели, используемые для управления несколькими цепями с использованием сигнала малой мощности или одного сигнала. Они встречаются во всевозможных устройствах. Реле позволяют одной цепи переключать вторую цепь, которая может быть полностью отделена от первой. Внутри реле нет электрического соединения между двумя цепями, связь только магнитная и механическая.

В основном реле состоит из электромагнита, якоря, пружины и ряда электрических контактов. Катушка электромагнита получает питание через переключатель или драйвер реле и вызывает соединение якоря, так что нагрузка получает питание. Перемещение якоря осуществляется с помощью пружины. Таким образом, реле состоит из двух отдельных электрических цепей, которые соединены друг с другом только через магнитное соединение, а реле управляется переключением электромагнита.




Реле 3Co

Реле 3Co

Ток, проходящий через катушку реле, создает магнитное поле, которое притягивает рычаг и изменяет контакты переключателя. Ток контура или катушки может быть включен или выключен, поэтому реле имеют два положения переключения и обычно имеют переключающие контакты с двойным ходом (переключающими). Реле обычно являются SPDT или DPDT, однако они могут иметь множество наборов переключающих контактов.



Контакты обычно общие (COM), нормально открытые (NO) и нормально закрытые (NC). Нормально замкнутый контакт будет подключен к общему контакту, когда на катушку не будет подаваться питание. Нормально разомкнутый контакт будет разомкнут, когда на катушку не будет подаваться питание. Когда катушка находится под напряжением, общий контакт подключается к нормально разомкнутому контакту, а нормально замкнутый контакт остается плавающим. Двухполюсные версии такие же, как и однополюсные, за исключением двух переключателей, которые размыкаются и замыкаются вместе.

Цепь реле 3Co

Цепь реле 3Co

Применение реле:

  • Управление высоковольтной цепью с помощью сигнала низкого напряжения, как в некоторых модемах или усилителях звука.
  • Управляйте сильноточной цепью слаботочным сигналом, как в соленоиде стартера автомобиля.
  • Обнаружение и устранение неисправностей в линиях передачи и распределения путем размыкания и включения автоматических выключателей
  • Функции задержки времени. Реле можно модифицировать для задержки размыкания или замыкания набора контактов. При очень короткой задержке между якорем и движущейся лопастью будет использован медный диск.

Ток, протекающий по диску, сохраняет магнитное поле в течение короткого времени. Для немного большей задержки используется дашпот. Дашпот - это поршень, наполненный жидкостью, которой позволяют медленно выходить. Период времени можно варьировать, увеличивая или уменьшая скорость потока. На более длительные периоды времени устанавливается механический часовой таймер.

Работа реле с 3 катушкой:

Из схемы реле-1 и реле-2, контакты которых соединены последовательно с катушками реле-3, к первому источнику постоянного тока. Реле-3 включается, только если реле 1 и 2 включены, что означает наличие питания на R, Y и B. Выходные контакты реле-3 запитаны на реле-4 Q.1,НЗ-контакты, оба из которых являются реле 3-Co. Таким образом, R, Y, B, поданные на реле-3, достигают замыкающих контактов реле-4. Все замыкающие контакты реле-4 соединены вместе, чтобы создать конфигурацию режима звезды с катушкой подключения двигателя U1-U.два, V1-Vдва, W.1два. В то время как реле-4 включается микросхемой таймера после включения основного источника питания с задержкой по времени, контакты реле-4 переводят соединения двигателя в режим треугольника с помощью нормально подключенных нормально замкнутых контактов. Однофазный режим означает, что при отсутствии одной или двух фаз Y и B реле-1 или реле-2 выключаются, что приводит к выключению реле-3. Таким образом, выключение реле-3 предотвращает попадание трехфазного входа на питание двигателя, чтобы защитить его от однофазного включения.


3Co-Circuit

3Co-Circuit

Работа реле с 2 катушками:

Реле с защелкой, состоящее из 2 катушек: катушки настройки и катушки сброса. Реле устанавливается или сбрасывается путем поочередной подачи импульсных сигналов одинаковой полярности.

В схеме используется реле, которое управляется транзистором от контакта 10 порта. Контакты реле подключены к стационарной телефонной линии. Выход которого накладывается на телефонные линии, только если реле 1 включено. Реле срабатывает (со светодиодной индикацией L2) от контакта № 10 через транзистор Q2 до того, как данные набора достигнут кодировщика от MC. Набор номера продолжается до тех пор, пока абонент с набранным номером не поднимет трубку или, в противном случае, он автоматически переключит реле через 3 минуты, чтобы принудительно перевести ручку в виртуальное состояние «положена трубка».

Реле с двухконтурной цепью

Реле с двухконтурной цепью

Работа реле с 1 катушкой:

Реле с защелкой, которое может поддерживать состояние во включенном или выключенном состоянии с помощью импульсного входа. С одной катушкой реле устанавливается или сбрасывается путем подачи сигналов противоположной полярности. Здесь мы увидим реле с 1 катушкой, использующее ULN2003.

ULN2003 - это ИС, которая используется для сопряжения реле с микроконтроллером, поскольку выход микроконтроллера составляет максимум 5 В при слишком малой подаче тока, и невозможно использовать реле с таким напряжением. ULN2003 - это микросхема драйвера реле, состоящая из набора транзисторов Дарлингтона. Если на ИС в качестве входа подается высокий логический уровень, то на ее выходе будет низкий логический уровень, но не наоборот. Здесь, в ULN2003, контакты с 1 по 7 являются входами IC, а с 10 по 16 - выходами IC. Если на его вывод 1 подается логическая 1, соответствующий вывод 16 становится низким. Если катушка реле подключена от плюса к выходному контакту ИС, тогда контакты реле меняют свое положение с нормально разомкнутого (NO) на нормально замкнутое (NC), тогда загорится свет. Если на входе задан логический 0, реле отключается. Точно так же можно использовать до семи реле для семи различных нагрузок, которые должны включаться нормально разомкнутым (NO) контактом или отключаться нормально замкнутым контактом (NC), но в этом случае мы использовали только одно реле для работы.

Схема включения и выключения нагрузки

Включение и выключение нагрузки

2 способа управления реле

Использование настольных часов

Один из самых простых способов - использовать таймер для управления переключением реле. Здесь разработана простая схема, которая может включать / выключать нагрузку, когда наступит установленное время. Его можно использовать для включения нагрузок переменного тока, таких как телевизор, радио, музыкальная система и т. Д. Его запускающий импульс получается от небольших настольных часов. Время будильника установлено для ручного управления включением / выключением. Основная идея состоит в том, чтобы управлять переключением реле, управляя срабатыванием SCR через оптопару, которая, в свою очередь, срабатывает по сигналу часов.

Несколько компонентов, используемых в цепи:

Схема состоит из следующего:

  • Недорогие настольные часы
  • Оптрон IC MCT2E
  • SCR для срабатывания реле.
  • Диод, подключенный к реле
  • Аккумулятор на 9 В и конденсатор
  • Резистор

Система работает:

Выходной сигнал тактовой частоты подается на схему с использованием микросхемы оптопары MCT2E. Когда звонит будильник, зуммер будильника нагревается около 3 Вольт. Оптопара срабатывает этим напряжением. Оптопара имеет внутри светодиод и фототранзистор. Когда светодиод внутри оптопары загорается при получении внешнего напряжения, фототранзистор проводит.

Когда фототранзистор проводит ток, SCR BT169 срабатывает и фиксируется. Это приводит в действие реле, и нагрузка включается / выключается. Если нагрузка подключена через общий и замыкающий контакты, нагрузка включается. Нагрузка отключается, если она подключена через общий и замыкающий контакты.

Принципиальная схема управления реле с помощью часов

Схема управления реле с использованием часов

SCR начинает проводить, когда запускающий импульс подается на вывод затвора. SCR продолжает проводить, даже если стробирующий импульс удален. Отключить его можно только сняв анодный ток. Таким образом, выключатель S1 используется для сброса SCR. Конденсатор C1 имеет буферное действие на затворе SCR для его бесперебойной работы. Диод IN4007 защищает SCR от обратной ЭДС.

Используемые настольные часы - недорогие. Откройте заднюю крышку и припаяйте два тонких провода к клеммам зуммера и подключите их к контактам 1 и 2 оптопары, соблюдая полярность. Замкните схему с блоком питания в футляр и закрепите над ним часы с помощью клея. Для подключения нагрузки на коробке можно закрепить розетку переменного тока.

Использование микросхемы драйвера реле ULN 2003

Реле также можно управлять с помощью микросхемы драйвера реле ULN2003, которая связана с микроконтроллером и управляет реле на основе сигналов от микроконтроллера. Это высоковольтная ИС, состоящая из 7 пар транзисторов Дарлингтона. По сути, это 16-контактная ИС. Он состоит из 7 входных контактов и 7 соответствующих выходных контактов.

Работа системы

Драйвер реле может управлять до 7 реле, каждое из которых подключено к каждому из 7 выходов. Входные контакты реле подключены к контактам ввода / вывода микроконтроллера. Здесь для демонстрации показано только одно реле. Реле, а также драйвер реле требуют источника питания 12 В на выводе 9. Работа аналогична инвертору, где низкий логический уровень на входе приводит к высокому логическому уровню на выходе. Нагрузка подключается к нормально разомкнутому контакту. Когда логический ноль применяется к одному из входных контактов драйвера реле, на соответствующем выходном контакте создается высокий логический уровень. Поскольку реле подключено к почти одинаковому напряжению в обеих конечных точках, ток не течет, и реле не находится под напряжением. В случае высокого логического уровня на входном контакте, выходной контакт получает низкий логический сигнал, и из-за разности потенциалов протекает ток, и катушка реле возбуждается, что приводит к перемещению якоря из нормально закрытого положения в нормальное. открытое положение, замыкая цепь и заставляя лампу светиться.