Relee (DC): 99,9% mai puțină putere și opțiune de blocare: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Comutarea releului este un element fundamental al sistemelor de control electric. Datând din cel puțin 1833, au fost dezvoltate relee electromagnetice timpurii pentru sistemele de telegrafie. Înainte de invenția tuburilor de vid și, mai târziu, a semiconductoarelor, relele erau utilizate ca amplificatoare. Adică, atunci când convertiți semnale de putere redusă în semnale de putere mai mare sau când comutarea la distanță a sarcinii a fost benefică sau necesară, relele au fost opțiunea de ultimă generație. Stațiile telegrafice erau conectate prin mile de sârmă de cupru. Rezistența electrică a acestor conductori a limitat distanța de comunicare a semnalului. Releele au permis amplificarea sau „repetarea” semnalului pe parcurs. Acest lucru se datorează faptului că oriunde a fost conectat un releu, ar putea fi injectată o altă sursă de energie, amplificând suficient semnalul pentru a-l trimite mai departe în linie.

Comutarea cu relee electromagnetice poate să nu mai fie o tehnologie de ultimă generație, totuși, este încă utilizată pe scară largă în controlul industrial și acolo unde este dorită sau necesară o comutare adevărată izolată galvanică. Releele în stare solidă, a doua dintre cele două categorii principale de comutatoare de releu, au unele avantaje față de releele electromagnetice. SSR-urile pot fi mai compacte, mai eficiente din punct de vedere energetic, pot fi ciclate mai repede și nu au părți mobile.

Scopul acestui articol este de a arăta o metodă simplă de creștere a eficienței energetice și a funcționalității comutatoarelor cu releu electromagnetic acționat de curent continuu.

Accesați Instrucțiunile de construire

Pasul 1: Cele 3 tipuri de relee electromagnetice comune

1. Non-blocare standard (monostabil):

• O singură bobină de sârmă magnetică care înconjoară un miez cu permeabilitate magnetică redusă (magnetizat numai când bobina este alimentată).
• Comutați armătura ținută în starea sa stabilă (nu trasă) de un arc.
• Necesită o tensiune continuă pentru a fi aplicată bobinei, în polaritate, pentru a trage armătura comutatorului.
• Necesită un curent continuu pentru a magnetiza temporar piesa polară pe armătură și a menține această stare.
• Pentru a trage armătura este necesar mai mult curent decât este necesar pentru a o ține.

Utilizări: scop general.

2. Blocare (bistabilă):

Tip bobină simplă:

• O singură bobină de sârmă magnetică care înconjoară un miez permeabil semi-magnetic (rămâne ușor magnetizat).
• Comutați armătura ținută în stare deblocată (nu trasă) de un arc.
• Necesită doar un impuls scurt de curent continuu pentru a fi aplicat bobinei, într-o singură polaritate, pentru a trage și a bloca magnetic armătura comutatorului în această stare.
• Necesită doar un impuls scurt de polaritate inversă pentru a fi aplicat bobinei pentru a debloca.

Tip bobină dublă:

• Două bobine de sârmă magnetică care înconjoară un miez permeabil semi-magnetic (rămâne ușor magnetizat).
• Comutați armătura ținută în stare deblocată (nu trasă) de un arc.
• Necesită doar un impuls scurt de putere DC pentru a fi aplicat unei bobine, într-o singură polaritate, pentru a trage și a bloca magnetic armătura comutatorului în această stare
• Necesită doar un impuls scurt de curent continuu pentru a fi aplicat la a doua bobină, într-o singură polaritate, pentru a debloca.

Utilizări: În afara controlului industrial, utilizat în principal pentru comutarea semnalelor RF și audio.

3. Tip stuf:

• O singură bobină de sârmă magnetică care înconjoară un miez cu permeabilitate magnetică redusă (magnetizat numai când bobina este alimentată).
• Contacte metalice de arc izolate ermetic închise ermetic într-un tub de sticlă (stuf).
• Reed este poziționat aproape de bobină.
• Contactele sunt menținute în stare stabilă prin tensiunea arcului.
• Necesită aplicarea unei tensiuni DC pe bobină, în polaritate, pentru a trage contactele deschise sau închise.
• Necesită un curent continuu pentru a ține magnetic contactele în stare nestabilă.

Utilizări: Utilizat aproape exclusiv pentru comutarea semnalului mic.

Pasul 2: Avantaje și dezavantaje ale celor 3 tipuri

1. Non-blocare standard (monostabil):

Pro:

• De obicei, cel mai ușor disponibil.
• Aproape întotdeauna cea mai ieftină opțiune.
• Versatil și de încredere.
• Nu sunt necesare circuite de conducător auto.

Contra:

• Nu este eficient din punct de vedere energetic atunci când este condus convențional.
• Produceți căldură atunci când este energizat pentru o perioadă lungă de timp.
• Zgomotos la comutare.

2. Blocare (bistabilă):

Pro:

• Puternic, uneori mai mult decât SSR.
• Odată acționat, țineți oricare dintre stări chiar și atunci când nu este prezentă nicio putere.

Contra:

• Mai puțin disponibile decât releele standard.
• Aproape întotdeauna la un preț mai mare decât releele standard.
• De obicei, mai puține opțiuni de configurare a comutatorului comparativ cu relee standard.
• Necesită circuite de conducător auto.

3. Stuf:

Pro:

De obicei, cel mai compact dintre cele 3 tipuri

Contra:

Mai specializate, mai puțin disponibile, mai puține opțiuni

Pasul 3: Strângeți acel suc ca un avar

O modalitate convențională de a reduce curentul de reținere a unui releu standard este de a conecta bobina printr-un rezistor de serie cu un condensator electrolitic de mare valoare paralel cu rezistorul. Majoritatea releelor fără blocare au nevoie doar de aproximativ 2/3 (sau mai puțin) din curentul de acționare pentru a menține starea.

Când se aplică energie, o creștere de curent suficientă pentru a acționa releul, curge prin bobină pe măsură ce condensatorul se încarcă.

Odată ce condensatorul este încărcat, un curent de reținere este limitat de și alimentat prin rezistorul paralel.

Pasul 4: Maximizează-ți răutățile

Premiul II la provocările electronice pentru sfaturi și trucuri