Releet (DC): 99,9% vähemmän virtaa ja lukitusvaihtoehtoa: 5 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Relekytkentä on olennainen osa sähköisiä ohjausjärjestelmiä. Ainakin vuodelta 1833 peräisin olevat varhaiset sähkömagneettiset releet kehitettiin lennätinjärjestelmille. Ennen tyhjöputkien ja myöhemmin puolijohteiden keksimistä releitä käytettiin vahvistimina. Toisin sanoen, kun pienitehoiset signaalit muunnetaan suuremman tehon signaaleiksi tai kun etäkuorman vaihto on edullista tai välttämätöntä, releet olivat uusinta vaihtoehtoa. Lennätinasemat yhdistettiin kilometrien kuparilangalla. Näiden johtimien sähköinen vastus rajoitti signaalin välitettävän etäisyyden. Releet mahdollistivat signaalin vahvistamisen tai "toistamisen" matkan varrella. Tämä johtuu siitä, että missä tahansa rele on kytketty, toinen virtalähde voidaan ruiskuttaa, mikä tehostaa signaalia niin paljon, että se lähettää sen edelleen linjalla.

Sähkömagneettinen relekytkentä ei ehkä ole enää uusinta tekniikkaa, mutta sitä käytetään edelleen laajalti teollisessa ohjauksessa ja missä halutaan tai vaaditaan todellista galvaanista eristettyä kytkentää. Puolijohdereleillä, toinen kahdesta relekytkimen kahdesta ensisijaisesta luokasta, on joitain etuja sähkömagneettisiin releisiin verrattuna. SSR: t voivat olla pienempiä, tehokkaampia, kiertää nopeammin, eikä niissä ole liikkuvia osia.

Tämän artikkelin tarkoituksena on näyttää yksinkertainen menetelmä tavallisten tasavirtakäyttöisten sähkömagneettisten relekytkimien tehon ja toiminnallisuuden lisäämiseksi.

Siirry rakennusohjeisiin

Vaihe 1: 3 yleistä sähkömagneettista reletyyppiä

1. Vakio ei-lukittuva (monostabiili):

• Yksikelainen magneettilanka, joka ympäröi heikosti magneettisen läpäisevyyden ydintä (magnetoituu vain, kun kela on jännitteinen).
• Kytkimen ankkuria pidetään vakaassa tilassa (ei vedetty sisään) jousella.
• Edellyttää, että käämiin syötetään tasavirtajännite kummassakin napaisuudessa kytkimen ankkurin vetämiseksi sisään.
• Edellyttää jatkuvaa virtaa ankkurin napakappaleen väliaikaiseksi magnetoimiseksi ja tämän tilan pitämiseksi.
• Ankkurin vetämiseen tarvitaan enemmän virtaa kuin sen pitämiseen.

Käyttö: Yleiskäyttöinen.

2. Lukitus (bistabiili):

Yksikelainen tyyppi:

• Yksikelainen magneettilanka, joka ympäröi puolimagneettisesti läpäisevää ydintä (pysyy kevyesti magnetoituna).
• Kytkimen ankkuria pidetään lukitsemattomassa tilassa (ei vedetty sisään) jousella.
• Vaatii vain lyhyen tasavirtapulssin käämille yhdellä napaisuudella vetääkseen sisään ja lukitakseen magneettisesti kytkimen ankkurin tässä tilassa.
• Vaatii vain lyhyen käänteisen napaisuuden pulssin, joka kohdistetaan kelaan lukituksen avaamiseksi.

Kaksoiskäämin tyyppi:

• Kaksi magneettilankakelaa, jotka ympäröivät puolimagneettisesti läpäisevää ydintä (pysyy kevyesti magnetoituna).
• Kytkimen ankkuria pidetään lukitsemattomassa tilassa (ei vedetty sisään) jousella.
• Vaatii vain lyhyen tasavirran pulssin yhdelle kelalle yhdellä napaisuudella kytkinankkurin sisäänvetämiseksi ja magneettiseksi lukitsemiseksi tässä tilassa
• Vaatii vain lyhyen tasavirtapulssin toiselle kelalle, yhdellä napaisuudella, lukituksen avaamiseksi.

Käyttötarkoitukset: Teollisen ohjauksen ulkopuolella, käytetään enimmäkseen RF- ja audiosignaalin kytkentään.

3. Ruoko tyyppi:

• Yksikelainen magneettilanka, joka ympäröi heikosti magneettisen läpäisevyyden ydintä (magnetoituu vain, kun kela on jännitteinen).
• Tiiviisti sijoitetut jousimetallikoskettimet on suljettu ilmatiiviisti lasiputkeen (ruoko).
• Ruoko on sijoitettu lähelle kelaa.
• Koskettimet pysyvät vakaassa tilassa jousen jännityksen ansiosta.
• Vaatii DC -jännitteen syöttämisen kelaan, joko napaisuudella, koskettimien vetämiseksi auki tai kiinni.
• Vaatii jatkuvaa virtaa koskettimien pitämiseksi magneettisesti epävakaassa tilassa.

Käyttötarkoitukset: Lähes yksinomaan pienen signaalin kytkentään.

Vaihe 2: Kolmen tyypin hyvät ja huonot puolet

1. Vakio ei-lukittuva (monostabiili):

Plussat:

• Yleensä helpoimmin saatavilla.
• Lähes aina halvin vaihtoehto.
• Monipuolinen ja luotettava.
• Ohjainpiiriä ei tarvita.

Haittoja:

• Ei tehoa tavanomaisella ajolla.
• Tuottaa lämpöä pitkäaikaisena jännitteisenä.
• Meluisa vaihdettaessa.

2. Lukitus (bistabiili):

Plussat:

• Tehokas, joskus enemmän kuin SSR: t.
• Kun olet aktivoinut, pidä jompaakumpaa tilaa, vaikka virtaa ei olisi.

Haittoja:

• Vähemmän saatavilla kuin tavalliset releet.
• Lähes aina korkeammat hinnat kuin tavalliset releet.
• Yleensä vähemmän kytkimen kokoonpanovaihtoehtoja verrattuna vakioreleisiin.
• Edellyttää ohjainpiiriä.

3. Ruoko:

Plussat:

Yleensä kompakti kolmesta tyypistä

Haittoja:

Enemmän erikoistunutta, vähemmän saatavilla, vähemmän vaihtoehtoja

Vaihe 3: Purista mehu kuin miser

Tavanomainen tapa vähentää vakioreleen pitovirtaa on kytkeä kela sarjavastuksen läpi, jossa on suuri arvo elektrolyyttikondensaattori rinnakkain vastuksen kanssa. Useimmat ei-lukittuvat releet tarvitsevat vain noin 2/3 (tai vähemmän) käyttövirrasta tilan pitämiseksi.

Kun virtaa syötetään, virran nousu, joka riittää käynnistämään releen, virtaa kelan läpi kondensaattorin latautuessa.

Kun kondensaattori on ladattu, rinnakkainen vastus rajoittaa ja syöttää pitovirtaa.

Vaihe 4: Maksimoi kurjuutesi

Toinen palkinto Electronics Tips & Tricks Challengessa