Автомобильное реле с диодом

Содержание

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ РЕЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Электромагнитные реле – электромеханические устройства, работа которых основана на явлениях, известных по экспериментам с электромагнетизмом. Известно, что принцип действия обычных контактных выключателей заключается в том, что металлические элементы соприкасаются и через них может течь ток. Когда они разомкнуты, воздух между ними становится непроходимой преградой для тока. А эти контакты перемещаются электромагнитом, управляемым отдельной схемой.

Электромагнит был изобретен ещё 200 лет назад и с тех пор в его конструкции мало что изменилось. Но теперь есть больше знаний и технологических возможностей для изготовления миниатюрных электромагнитов с низким энергопотреблением, с возможностью питания постоянного или переменного тока и других особенностей. Электромагнитные реле (или просто реле) – это компоненты, которые чаще всего закрываются в прямоугольный корпус с выводами для пайки или установки в разъём. Внутри находится электромагнит, металлический якорь, который перемещает контакты.

Как правильно проверить реле на работоспособность мультиметром

Хоть электромеханические компоненты и считаются самыми надежными, все же и они дают сбой. Например, реле, которое выходит из строя реже всего, но при диагностике проверять его нужно в первую очередь. О том, как это сделать правильно, вы сможете прочитать ниже.

Устройство, схема и подключение промежуточного реле. Часть 2

Как сделать из «минуса» «плюс» и наоборот? Как подцепиться к электроприводу? Как открыть багажник с брелока сигнализации? Как заблокировать запуск двигателя? На все эти вопросы есть ответ: с помощью реле.

Зная, как работает реле, Вы сможете осуществить различные схемы подключения к электропроводке автомобиля.

Обычно реле имеет 5 контактов (бывают и 4-хконтактные и 7-ми и т.д.). Если Вы посмотрите на реле внимательно, то увидите, что все контакты подписаны. Каждый контакт имеет своё обозначение. 30, 85, 86, 87 и 87А. На рисунке видно где, какой контакт.

Контакты 85 и 86 — это катушка. Контакт 30 — общий контакт, контакт 87А — нормально-замкнутый контакт, контакт 87 — нормально-разомкнутый контакт.

В состоянии покоя, т.е., когда на катушке нет питания, контакт 30 замкнут с контактом 87А. При одновременной подаче питания на контакты 85 и 86 (на один контакт «плюс» на другой — «минус», без разницы куда что) катушка «возбуждается», то есть срабатывает. Тогда контакт 30 отмыкается от контакта 87А и соединяется с контактом 87. Вот и весь принцип действия. Вроде бы ничего сложного.

Реле часто приходит на выручку во время установки дополнительного оборудования. Давайте рассмотрим простейшие примеры применения реле.

Подключение Через Реле 4 Контактное Схема Подключения

Электромагнитное реле срабатывает за доли секунды, в то время как полупроводниковые ключи могут переключаться миллионы раз в секунду.
Для простоты понимания, нижеприведенные схемы показаны без использования стабилизатора. Обе схемы имеют общий недостаток. Если кратко описать этот рисунок, то мы получим следующее: ДХО должны быть установлены на высоте от до мм; Расстояние между близлежащими краями ДХО должно быть не менее мм; Расстояние от внешней боковой поверхности автомобиля до близлежащего края ДХО должно быть не более мм. Реле четырех контактное, подключение. Другими словами является переключателем, а еще проще — принцип работы реле — малым током например сигналом кнопки включать цепи с большим током. Включаем габариты или ближний свет, ДХО тухнут. Для этого желательно иметь минимальные знания в электротехнике.


Это обычные реле из комплекта сигнализаций, и другого дополнительного оборудования. Об этом подробно написано здесь.


Поэтому нужно подходить с умом к выбору коммутационной аппаратуры. Реле может быть 1-канальным, то есть содержать 1 коммутационную пару. РЕЛЕ. Простое подключение

Нюансы включения ходовых огней

А чем больше деталей — тем меньше надежность. Я не рекомендую подключение ДХО по такой схеме. Это кажется сложным, но давайте разберемся на примере, и все станет ясно.

Теперь, если попытаться завести автомобиль при включенной охране, контакт 30 разомкнётся с контактом 87А и не даст завести двигатель. У вас нет возможности отключить ДХО до тех пор, пока вы не вытащите ключ из замка зажигания.

Собственно, запас по току никогда не мешает — но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.

Аналогично и 14,,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит. Полярность его — безразлична для реле.

В таком виде схема имеет существенный недостаток. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе — замыкающими, размыкающими, переключающими.

Схемы инверсии сигналов и управления нагрузкой. Подключаемся к слаботочным транзисторным выходам сигнализации.

Другой конец провода подцепляем к контакту 87А.
Как работает и устроено 5 — ти контактное реле

Инструмент для проверки реле

Итак, чем и как проверить исправность автомобильного реле или любого другого? Понадобится обычный мультиметр, он же тестер.

В продаже встречаются два основных типа мультиметров:

  • Аналоговый или стрелочный. Его все помнят со школьных уроков физики: полукруглая шкала со стрелкой. Использовать их можно, только если под рукой не оказалось цифрового. Их точность, особенно новодел, оставляет желать лучшего, вплоть до показания случайных величин. Исключение составляют только старые советские мультиметры, которые неплохо работают и сейчас.

  • Цифровые. Продаются в любом магазине инструментов и радиодеталей. Для работы подойдет даже бюджетный D830 – его точности вполне хватит. Хотя в более дорогих тестерах есть автоматическое определение диапазона, что удобно.

Аналогично можно пользоваться комбинированным инструментом, вроде токовых клещей со встроенным мультиметром.

Обратите внимание, чтобы прозвонить реле нужна сама функция прозвонки.

На приборе она обозначается так:

Очень рекомендуется найти/купить лабораторный блок питания (ЛБП). Чтобы не «спалить» пассивные элементы в цепи, реле лучше проверять автономно, а не от приборного питания.

Блокировка двигателя

В качестве блокируемой цепи может быть что угодно, лишь бы машина не заводилась при разорванной цепи (стартер, зажигание, бензонасос, питание форсунок и т.д.).

Один контакт питания катушки (пусть 85) соединяем с проводом сигнализации, на котором появляется «минус» при постановке в охрану. На другой контакт катушки (пусть 86) подаём +12 Вольт при включении зажигания. Контакты 30 и 87А подцепляем в разрыв блокируемой цепи. Теперь, если попытаться завести автомобиль при включенной охране, контакт 30 разомкнётся с контактом 87А и не даст завести двигатель.

Эта схема используется, если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при постановке в охрану. Если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при снятии с охраны, тогда вместо контакта 87А используем контакт 87, т.е. разрыв цепи теперь будет на контактах 87 и 30. При таком подключении реле будет всегда в рабочем состоянии (разомкнутом) при работающем двигателе.

Напряжение питания катушки

На корпусе реле написано, например, 12 В, что означает для его срабатывания потребуется 12 В. Вот только редко бывает напряжение точно требуемого значения. И что делать если напряжение в схеме упадёт до 9 В или повыситься до 15 В?

Если напряжение будет слишком высоким, катушка соленоида, обычно герметично закрытая в небольшом пластиковом корпусе, просто перегреется. Закон Джоуля здесь неумолим. К счастью производители предоставляют некоторый запас по напряжению. И наоборот, если напряжение слишком низкое, через катушку постоянного сопротивления будет протекать меньший ток, что сделает якорь менее слабым на притягивание. А если сила тока слишком низкая, якорь вообще не сдвинется с места.

Термин «напряжение питания катушки» неточен, потому что каждый производитель реле должен предоставить по крайней мере два разных напряжения характеризующих катушку. Первое – это напряжение срабатывания, а второе – напряжение отпускания. Напряжение переключения близко к напряжению, указанному на корпусе.

Это значение, при котором производитель гарантирует замыкание контакта. Оно дается для строго определенной температуры, чаще всего комнатной или аналогичной. При более высоких температурах сопротивление провода увеличивается, поэтому приложение того же напряжения к катушке вызовет протекание более низкого тока (что может быть недостаточно для перемещения якоря).

Напряжение отключения (отпускания) информирует, до какого значения необходимо снизить напряжение питания катушки, чтобы контакты вернулись в исходное положение. Часто это всего лишь 10% от номинального напряжения! Таким образом, реле с напряжением питания 5 В, указанным на корпусе, отключится когда падение напряжения упадёт до 0,5 В, что даже меньше прямого напряжения кремниевых p-n переходов. Разница в процентах вызвана магнитным гистерезисом ферромагнитного материала, из которого изготовлен сердечник электромагнита.

Это очень удобно, поскольку позволяет значительно снизить энергопотребление катушки в установившемся режиме. Реле с номинальным напряжением питания 12 В достаточно для подачи напряжения выше 8,4 В, а затем его понижения (например до 2 В). Экономия электроэнергии, важная для схем с батарейным питанием, будет огромной.

Фактическое напряжение питания катушки может отличаться от указанного на корпусе, и в довольно широких пределах. Об этом стоит помнить. Подтянув якорь электромагнитом, можно снизить напряжение питания катушки и сэкономить энергию.

Подготовка к проверке

Перед тем, как проверить реле на работоспособность мультиметром, нужно понять, что вообще предстоит проверять. Для этого стоит воспользоваться даташитом (datasheet).

Они ищутся по маркировке на корпусе. Просто «забейте» в поисковик значение и найдете необходимый документ.

Иногда схема реле нанесена прямо на корпус, что удобнее. Гуглить в этом случае ничего не понадобится.

Контакты на схеме изображены точками, соединенные с обмоткой. Пунктирным маркером нанесены переключатели.

А как проверить твердотельное реле мультиметром, если ни даташитов, ни схемы нет? Придется визуально определять необходимые контакты:

  • Осмотр. Обычно управляющие контакты чуть светлее остальных, по этому маркеру можно сориентироваться. На схеме контакты выглядят так.

  • Изучение платы. Если реле впаяно, то можно найти на текстолите питающие дорожки. К тому же нередко производитель подписывает контакты.

  • Поиск схемы платы. Еще вариант – поискать эту плату с разбором комплектующих. В структурных схемах компоненты могут быть подписаны.

Что такое реле и как определить его контакты – понятно, осталось подготовить мультиметр. Единственное, что потребуется – проверка батарейки.

Она должна быть хорошо заряжена, иначе тестер «начнет врать».

Как работает реле (4 контактное) — бортжурнал Лада 2105 Поджопник 2003 года на DRIVE2

Всем привет, вот сижу попиваю пивко, читаю ленту и в очередной раз вижу «Собрал по схеме, не работает помогите».

Попытаюсь объяснить, как оно работает, зачем оно нужно и как его подключить.

1. Вот самое обычное 4 контактное реле

2. На нем на крышке есть схема ножек

Контакты 85 и 86 — это катушка. Контакт 30 — общий контакт Контакт 87 — нормально-разомкнутый контакт Внизу сами ножки имеют такие же маркировки.

3. Как его правильно подключить

Из расшифровки контактов понятно, что пока на реле не подан управляющий сигнал (+), То контакт 30 и 87 разомкнут.

4. Принцип действия

В состоянии покоя, т.е., когда на катушке нет питания, контакт 30 разомкнут. При одновременной подаче питания на контакты 85 и 86 (на один контакт «плюс» на другой — «минус», без разницы куда что, если на реле нет маркировки диода) катушка «возбуждается», то есть срабатывает. Тогда контакт 30 соединяется с контактом 87.

5.Зачем оно нужно

Реле — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин. Типы реле могут различаться по управляющему сигналу и по исполнению, не будем останавливаться на этом.ем более все это есть на той же википедии. Отметим лишь, что наибольшее распростран : Реле предназначено для коммутации больших токов нагрузки. Другими словами является переключателем, а еще проще — принцип работы реле — малым током (например сигналом кнопки) включать цепи с большим током. А используют реле, когда исполнительное устройство (стартер, генератор, вентилятор, обогрев зеркал, клаксон и т.д.) потребляет больший ток (до 30-40 ампер).

НАПРИМЕР: Для того чтобы с маленькой кнопочки завести двигатель, необходимо, чтобы включился стартер, который потребляет от 80 до 300 ампер. Если не использовать реле, тогда кнопка не выдержит большого тока и расплавится, также как и не предназначенная для больших токов проводка. Поэтому, делают подключение через реле (между кнопочкой и стартером устанавливают реле), которое по импульсу малого тока кнопки внутри себя замыкает мощные контакты, тем самым включая стартер.

Надеюсь кому нибудь написанное будет полезно. Если где ошибся пишите исправлю.

Расшифровка маркировки контактов реле

Корпус автомобильного реле не только защищает от внешних воздействий, но и позволяет символьно отображать информацию о данном, конкретном реле, это может быть фирма и страна производитель, принципиальная схема работы и конечно же нумерация контактов. Нумерация контактов реле производится по стандарту автомобильной электрики – DIN 72552. Это сделано для универсальности каждого реле, ну и конечно удобства, как производителей, так и автоэлектриков. По мимо указанного стандарта для автоэлектрики. Стоит особо отметить, что контакты с номерами 85, 86 – это всегда катушка реле.

Таблица расшифровки контактов реле и примеры представлены ниже.

alt

Автомобильные реле: назначение, принцип работы и проверка

Автомобильные реле: назначение, принцип работы и проверка

Фрагмент из “Deutsches Institut für Normung 72552” (DIN 72552)

Преимущества

Основным преимуществом электронного реле перед электромеханическим является возможность коммутации силовых цепей с частотой до 1 кГц. Это позволяет использовать его в качестве силового модуля для ШИМ-коммутаторов, используемых для интеллектуального управления мощностью нагрузки. Собсвенно ШИМ-коммутатор может иметь слаботочный выход и управлять нагрузкой через электронное реле.

Второй вариант – китайские девайсы (мигалки, пищалки, включалки), имеющие очень слабый выход. Использование электронного реле позволит повысить ток выхода и пропустить частоты до нескольких килогерц.

Пятиконтактное реле

Выход с сигнализации подцепляем к контакту

Как наиболее надежные и доступные в продаже, себя зарекомендовали импортные реле под маркой Saturn и San Hold, применяются так же реле других производителей. Именно поэтому стабилизатор по напряжению в схеме подключения ходовых огней крайне необходим. Контакты 30 и 86 поменяны местами.

Как вам уже известно, запрещено использование ДХО совместно с другими осветительными приборами. Напряжение срабатывания: не менее 8,0В. Варианты схемных решений подключения реле.

В противном случае, сотрудники ДПС выпишут вам штраф, либо вовсе доставить ваш автомобиль на штрафстоянку. А итак что происходит. Величина управляющего и коммутируемого через контакты напряжения может быть разная и не зависит друг от друга. Очевидно, ваши ДХО будут работать всегда, пока повернут ключ в замке зажигания, не зависимо от того, какие осветительные приборы вы используете при этом.

Простейшая схема

Важно отметить, если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Температура корпуса Обмотка реле потребляет мощность около ,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться — это не криминально. Все что не запрещено — разрешено.

Теперь, если попытаться завести автомобиль при включенной охране, контакт 30 разомкнётся с контактом 87А и не даст завести двигатель. Хотелось бы подчеркнуть, ДХО предназначены для обозначения вашего транспортного средства перед другими участниками дорожного движения, а не для дополнительного освещения проезжей части. Схема блокировки двигателя с самоподхватом самоблокировкой. Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление — это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. И так когда в покое — схема разорвана — то есть на плюс туманки не чего не приходит, как только включается зажигание, врубается плюс с аккумулятора.

Простые самоделки для автомобиля, советы автолюбителю и схемы сделанные своими руками

IMG: ссылка И так. На каждое изменение конструкции транспортного средства должен быть получен сертификат, что само по себе дело не быстрое и не дешевое.

Способ монтажа — клеммные колодки, вывод для клемм, пайка в плату или установка на DIN-рейку. На рисунке: Контакты 85 и 86 — являются управляющими контактами.
Как правильно подключить ДХО(дневные ходовые огни) на ВАЗ через 5 контактное реле

Диагностика обмотки

Всегда перед тем, как проверить реле бензонасоса или любое другое на обрыв – нужно узнать сопротивление катушки. Часто эта информация пишется на корпусе или можно найти даташит. Если ничего нет – просто ориентируйтесь в интервал от десятков до сотен Ом.

  • Сначала нужно выставить режим сопротивления. Он обозначается вот таким символом Ω. Просто выставьте переключать в это положение.

  • Красный щуп установите в гнездо, обозначающееся как VΩmA. Черный – СОМ, в самом низу.

  • Щупами коснитесь управляющих контактов – на экране появятся цифры (или передвинется стрелка). Если они находится пределах допустимого – все нормально и катушка исправна.

Обратите внимание, что катушка может быть защищена диодом.

Например, реле дворников в автомобиле часто идут с ним. Этот компонент может показывать разные значения, в зависимости от полярности. Поэтому для надежности поменяйте щупы местами после первого замера.

Открытие багажника с брелока автосигнализации

Если в автомобиле стоит электрический привод багажника, то можно подключиться к нему автосигнализацией для открытия его с брелока сигнализации. Если с сигнализации выходит слаботочный сигнал на открытие багажника (а чаще всего так и есть), то используем эту схему.

Прежде всего, находим провод на привод багажник, где появляется +12 Вольт при открытии багажника. Разрезаем этот провод. Тот конец разрезанного провода, который идёт к приводу, подцепляем к контакту 30. Другой конец провода подцепляем к контакту 87А. Выход с сигнализации подцепляем к контакту 86. Контакты 87 и 85 подцепляем на +12 Вольт.

Теперь, при подаче сигнала с сигнализации на открытие багажника, реле сработает и на провод электропривода багажника пойдёт «плюс». Привод сработает, и багажник откроется.

Это лишь немногие схемы подключения с использованием реле. Ещё немного схем с использованием реле можете найти на сайте в категории схемы хитрушек и в разделе схемы подключения к центральному замку.

Внешний вид электронного неполярного реле

elrele

Контактный ток передачи

И контакты, и металлические выводы к ним, представляют собой элементы с конечной площадью поперечного сечения. Существует ограничение на количество тока, который может проходить через них без опасения перегрева.

На значение этого параметра влияют форма контактов, контактная поверхность, материал контактов и сила их давления. Как для нормально разомкнутых (NO), так и для нормально замкнутых (NC) контактов, идентичность первых трех параметров легко достигается. Достаточно если они будут из одного материала, с использованием одинаковых форм.

Параметр усилия нажима повторить сложнее. Контакты сталкиваются с большой силой и затем удерживаются на месте якорем. Давление на замыкающие контакты обеспечивается только пружиной, которая не должна быть слишком сильной, чтобы электромагнит реле мог ее согнуть. По этой причине ток, который могут проводить замыкающие контакты, может быть больше чем ток, протекающий через замыкающие контакты. Некоторые производители правда оговаривают, что максимальный прямой ток замыкающих контактов доступен при номинальном напряжении питания катушки. Многие производители учитывают это и проектируют свою продукцию таким образом, чтобы не было разницы в параметрах между нормально разомкнутыми и нормально замкнутыми контактами.

Питание на силовой паре

Главное и побочные реле при работе издают щелчки – это говорит о полной его работоспособности. За это отвечает силовая пара, которую также необходимо проверить.

Один из контактов всегда находится под напряжением, на второй же электричество поступает только во включенном состоянии.

Проверить их можно с помощью вольтметра. Он также есть в составе тестера и обозначается символом «V». Переведите переключатель в режим постоянного напряжения.

Теперь можно переходить к проверке:

  1. Все компоненты, которые получают ток от реле, необходимо отключить.
  2. Теперь отыщите необходимый контакт, на который ток поступает всегда. Найти его можно через даташит.
  3. Правый щуп приложите к нему, а второй закоротите на кузов автомобиля.

Если напряжение есть – все в порядке и проблем нет. Если же контакта нет – придется менять реле целиком, так как деталь не ремонтопригодная.

Схема подключения электронного реле в колодку электромеханического реле

elreleНеполярного

elreleПолярного

Реле электромагнитное 12V 4-х контактное с кронштейном АВАР

Кто не знает, то реле устанавливаются в автомобилях как правило на всех потребителях (устройствах) с большим током. Зачем так делают, а это для того, чтобы развести силовую проводку, и молоточную, так как, иначе, пришлось бы в кабине вместо элегантных кнопочек, ставить промышленные рубильники.

Мне понадобилось реле для подключения противотуманных фар, пытаясь найти схему включения, я нашел множество, но все они имели отличия в номерах контактов, а описания на реле нет, кроме технических характеристик, чтобы разобраться и понять.

Тестирование контактных групп

На последок не помешает прозвонить контактную группу. Разбираясь, для чего нужно реле, становится понятно, что это – электромеханический переключатель. При подаче тока, он замыкает два контакта и передает ток дальше. Выглядит это так.

Можно понять, что при разомкнутом положении, когда ток на реле не подается, контакты не должны между собой коротить в принципе. Когда электричество поступает наоборот, площадки соединяются между собой. Это и отражает диодная прозвонка.

  1. Щупами коснитесь пары. Устанавливать их нужно так же, как и раньше.
  2. Без подачи напряжения, тестер не должен издавать звуков в режиме прозвонки.
  3. Затем подайте напряжение и смотрите на прибор. Во-первых, должен появиться характерный громкий писк. Во-вторых, на экране забегают цифры.

Имейте в виду, что биперы могут ломаться. Поэтому до того, как прозвонить пятиконтактное реле – проверьте их. Можно просто коснуться щупами жала отвертки или закоротить их.

Обратите внимание, что инструкция универсальная для всех типов реле: поворотов, дворников, главного блока.

Назначение

Элементарная электрическая схема состоит из источника питания, выключателя и нагрузки. В идеале все три элемента должны соответствовать друг другу по напряжению, а главное – по току. Это обязательное условие нормальной работы цепи. Если допустимый ток через выключатель больше, чем потребляемый нагрузкой, ничего страшного не произойдет. Более того, такой размыкатель прослужит гораздо дольше. Когда же ток, протекающий через выключатель, превышает предельно допустимый, начинаются проблемы.

Выражаются они в искрении контактов, что в конечном счете сказывается на сроке их службы. Казалось бы, достаточно установить соответствующий нагрузке выключатель и все будет нормально. Это так, но не всегда возможно. Дело в том, что чем выше допустимый ток, тем больше габариты размыкателя. При этом нагрузка может быть достаточно большой, а управлять ею приходится, например, с пульта на котором нет места для крупного выключателя.

В этом случае и устанавливают реле. Для его включения требуется относительно маленький ток. Мощность нагрузки может быть весьма значительной, при этом реле можно вынести за пределы того же пульта управления и установить в месте, где габариты не имеют принципиального значения.

Вариант использования реле

Как подключить четырехконтактное автомобильное реле

Перед началом работ необходимо определиться с местом установки реле и кнопки, а также с путем прокладки проводов. Реле должно находиться в легкодоступном, защищенном от воздействия окружающей среды месте. Как правило, таким местом является пространство вблизи панели штатных реле автомобиля.

Затем реле закрепляется в выбранном месте. От него минусовый провод подключается к клемме на питаемом оборудовании, а плюсовой — через питающие контакты на реле (обычно маркируются числами 30 и 87). Перед реле обязательно ставится предохранитель подходящих параметров.

Плюсовой провод управляющей цепи подключается через контакты на реле (в большинстве случаев они имеют номера 85 и 86). Для нивелировки индукционного скачка после прекращения подачи тока в управляющей цепи параллельно контактам устанавливается диод.

Перед тем как подключить автомобильное четырехконтактное реле , также необходимо установить, какого оно типа: нормально замкнутого или нормально разомкнутого. Это важно, так как нормально замкнутые реле постоянно пропускают питающий сигнал и отключаются при подаче тока в управляющую цепь. Нормально разомкнутые работают наоборот: замыкают цепь в момент включения.

Надеемся, что наша статья была вам полезной! А всё необходимое вы можете приобрести в нашем каталоге.

Время переключения

Понятно что реле работают медленнее полупроводниковых приборов. В некоторых устройствах необходимо ввести соответствующие последовательности переключения. Те же пассивные регуляторы громкости. Быстрое переключение резисторов в резистивном делителе необходимо, чтобы получить ощущение плавности при быстром изменении громкости звука. Здесь следует помнить, что оставление цепи разомкнутой даже на мгновение, когда одно реле уже отключилось, а соседнее еще не сработало, может привести к очень неприятному потрескиванию из динамиков. Это недопустимо в аудиоаппаратуре высокого класса, а в студии звукозаписи вообще нонсенс.

Следует учитывать время включения следующего реле до того, как предыдущее перестанет работать. И учитывать возможное отклонение напряжения питания в сторону уменьшения, а также повышенную температуру окружающей среды, что увеличивает время переключения. Поэтому лучше предполагать, что время вдвое больше, чем указано в даташитах на реле.

2-й вариант подключения (восстанавливаем работу сигнализатора непристегнутого ремня)

Поездил так неделю и понял, что мне как-то неуютно и чего-то не хватает. Оказалось, что той самой погасшей лампочки на панели и исчезнувшего писка зуммера ремня. И я решил это восстановить. Потребуется 4-х контактное автомобильное реле (5-ти контактное тоже подойдет), схема такая:


Выводы 30 и 87 нижнего реле идут к фишке сигнализатора ремня со стороны ЭБУ. Выглядит так.


Теперь и регистратор включается-выключается, и сигнализатор непристегнутого ремня работает в штатном режиме.

Устройство реле

Сразу следует отметить, что существует большое разнообразие приборов контроля напряжения. В статье будет рассмотрено наиболее распространенное электромагнитное реле. Состоит оно из следующих частей:

  • электромагнитная катушка с сердечником;
  • якорь;
  • коммутируемые контакты реле;
  • возвратная пружина.

Реле выполнено в закрытом, иногда герметичном корпусе. Это предохраняет его механизм от попадания пыли и влаги. Для подключения устройства снаружи корпуса имеются выводы контактов и обмотки катушки.

Устройство реле

Корпуса электромагнитных реле

Все большую популярность приобретают реле с герметичными корпусами, но все еще доступны реле и в негерметичном корпусе в виде пластиковой крышки, устанавливаемой на защелки. При разработке оборудования для дома или в офисе, это не имеет особого значения. Но в загрязненной или сырой среде на это стоит обратить внимание.

Разумеется только герметичные реле следует размещать в среде с повышенной влажностью. Но есть и помещения с совершенно другой спецификой, например, котельные. Воздух в них обычно сухой и теплый, но загрязнен угольной пылью и выхлопными газами. Примеси богаты серой, которая является неотъемлемым спутником всех видов углерода. Если сжигание в небольших котельных оказывает незначительное влияние на окружающую среду, то электроника внутри котельной может это сразу почувствовать. Большинство реле средней мощности имеют контакты из сплава серебра, идеально реагирующие с серой с образованием сульфида серебра, который нерастворим и не электропроводен. То есть контакты реле за короткое время сульфатируются.

Возникала такая ситуация в контроллере тонкой печи центрального отопления, где использовались реле без герметизации. Через два года печь стала «странно работать» и окончательно перестала включать насосы. Причина – сильно сульфатированные контакты реле. Внутри они были липкими от смолистой пыли. После замены на герметичный кожух печь безупречно работает долгие годы.

В своих примечаниях производители обращают внимание на использование реле с негерметичным корпусом только в местах, свободных от пыли, соединений серы и азота. Это сказывается и на классе герметичности – блоки с герметичным корпусом обычно имеют класс IP67, а обычные только IP40.

Особенности конструкции системы охлаждения

В зависимости от особенностей конструкции, включение вентилятора может происходить 3-мя способами:

  • с помощью силового датчика активации ВСО. Еще такой датчик называют температурным реле включения вентилятора, так как силовые контакты электродвигателя проходят непосредственно через датчик. При такой схеме значительно возрастает нагрузка на термореле, что снижает его ресурс;
  • с помощью датчика включения вентилятора, но теперь замыкание контактов в температурном переключателе приводит к срабатыванию реле, через которое и подключены силовые контакты электровентилятора системы охлаждения. Такой способ подключения намного надежней предыдущего варианта;
  • с помощью электронного блока управления двигателем. ЭБУ, ориентируясь на установленный в радиаторе охлаждения двигателя датчик температуры охлаждающей жидкости, подает через реле питание на ВСО. В качестве измерителя используется резистивный термодатчик. Именно такая схема включения используется на подавляющем большинстве современных автомобилей. На машинах, оборудованных кондиционером, одним из электровентиляторов будет управлять блок комфорта. Необходимо это для принудительного охлаждения конденсатора при задействованной системе кондиционирования салона.

Режимы работы

Разбираясь в принципе работы и схеме подключения вентилятора радиатора, следует помнить, что электродвигатели зачастую имеют два скоростных режима. Реализуется это 2-мя способами:

  • добавлением в цепь резистора, повышающего сопротивления и, как следствие, уменьшающего силу тока. В конструкции используется двухконтактный датчик, который в зависимости от температуры питает электродвигатель напрямую либо через сопротивления;
  • комбинацией параллельного и последовательного включения. Схема применяется на авто с двумя вентиляторами. Они могут быть подключены последовательно, в случае чего по закону Ома будут работать от 6 В, либо последовательно, когда на каждый из ВСО подается 12 В. Режимы соответствуют малой и большой скорости вращения пропеллера.

Установка элемента в разъём

Реле являются электромеханическими компонентами, поэтому они подвержены износу. В большинстве серийно выпускаемых устройств этим можно пренебречь – срок службы реле обычно больше ожидаемого срока службы устройства. Даже если реле выходит из строя (например, при сварке контактов) или преждевременно изнашивается, это простая и рутинная операция по замене компонента в сервисном центре.

Иная ситуация с приборами промышленной автоматики. В тех случаях, когда твердотельные реле (SSR) не могут быть использованы или устройство не новое, остается регулярная замена реле. Следует учитывать, что устройства часто работают в очень плохих условиях, например, с повышенной влажностью (вызывающей коррозию клемм), вибрацией, пылью (ухудшающей изоляцию) или чрезвычайно высокой или чрезвычайно низкой температурой. Тогда не остается ничего другого, как использовать розетку для реле. Некоторые из них имеют клеммы, которые позволяют как пайку в печатную плату, так и установку в розетку с прижимным зажимом, чтобы предотвратить их выпадение.

Во многих розетках контакты расположены на том же расстоянии, что и реле, установленные в них. Благодаря этому в устройство можно добавить гнездо для реле, не меняя конструкции печатной платы. Это особенно важно, когда на этапе проектирования неизвестно будет ли данное реле часто выходить из строя. Учтите что реле встроенное в розетку, обычно имеет меньший допустимый прямой ток контактов.

Принцип работы

Ключевым элементом реле является электромагнитная катушка, в данном случае ее называют обмоткой. В конструкции она выполняет функцию соленоида. При протекании тока через катушку возникает магнитное поле, за счет которого к сердечнику притягивается якорь, жестко соединенный с подвижным контактом реле. Он при перемещении замыкает электрическую цепь. После того как напряжение с обмотки будет снято, якорь под действием пружины возвращается в исходное положение, размыкая при этом контакты реле.

Сопротивление катушки, а значит, и количество витков, зависят в основном от мощности подключаемой нагрузки. В соответствии с этим растут и габариты обмотки и реле. Однако в любом случае, ток, потребляемый катушкой, в десятки, а то и сотни раз меньше коммутируемого контактами. Это свойство и позволяет использовать реле в качестве промежуточного. Сначала слаботочным выключателем запитывается само реле, а затем оно своими контактами подает напряжение потребителю. Такое использование устройства стало основным и получило наиболее широкое распространение. В этом случае специалисты говорят, что нагрузка подключена через контакты промежуточного реле. Таким образом, исключается зависимость выключателя от мощности запитываемого устройства.

Бистабильное и моностабильное

Бистабильные реле становятся дешевле и доступнее, но многие разработчики пока не обращают на них внимания. В схемах с питанием от сети энергоэффективность не очень важна, но где требуется экономия энергии, они могут оказаться большим подспорьем. Для удержания якоря в одном положении не требуется приложения энергии. Потребление тока происходит при переключении контактов, которое длится несколько десятков миллисекунд, после чего его источник может быть отключен. Устройство будет оставаться в устойчивом состоянии столько, сколько надо, отсюда и название.

Типичные реле имеют только одно стабильное положение, а поддержание другого требует непрерывного протекания тока через катушку.

Есть два типа бистабильных реле: с одной катушкой и с двумя. В случае двухкатушечных реле все просто, потому что одна из них используется для «включения», а другая для «выключения», то есть для переключения контактов в положения 1 и 2.

Бистабильные реле доступны как реле малой мощности, так и средней, для переключения устройств с питанием от сети с потреблением тока в несколько ампер. Практически каждая крупная компания занимающаяся производством реле, имеет их в своем предложении, поэтому выбор действительно велик.

Доработка реле (необязательно)

При отключении обмотки реле возникает мощный индуктивный всплеск напряжения, который, при нулевом токе обрыва в случае коммутации механическим контактом, как в данном случае, может достигать сотен вольт. Если цепь разомкнулась ремнем безопасности, то между контактами выключателя SA1 в замке ремня проскочит искра. Если разомкнулась цепь зажигания, то искра будет где-то в замке зажигания. За замок зажигания можно не бояться, а вот в замке ремня наверняка стоит слаботочный контакт, не рассчитанный на коммутацию индуктивной нагрузки. Для его защиты желательно установить диод параллельно обмотке реле. На схеме это будет выглядеть так (диоды D1 и D2, типа 1N4007):


Интересно, что одинаковые по характеристикам, форм-фактору и назначению контактов реле могут иметь разную конструкцию. Вот фото моих реле со снятой крышкой, серия 75.3777-10 и 98.3777-10. В 75-й серии возможность установки защитного диода или резистора уже изначально предусмотрена изготовителем, там есть держатель выводов и зажимной контакт. А в 98-й серии остается только паять.

Использование в электронике

Помимо защиты электроники от разрушительных последствий переключения катушки (имеется в виду импульс самоиндукции, возникающий при затухании тока в катушке), стоит защитить ее и от помех, создаваемых искрящими контактами. Особенно страдают микроконтроллеры, работающие рядом с реле, что может вызвать сбой программы. Наблюдения показывают, что это особенно верно для нагрузок с высокой индуктивностью, таких как электромагнитные клапаны 220 В переменного тока. Примером такой схемы защиты является последовательная RC-цепь. Это могут быть другие конфигурации, включая, например, переходной диод или, в цепях постоянного тока, быстродействующий полупроводниковый диод.

Выводы

  1. Электромагнитные реле не уйдут с рынка электронных компонентов ещё много лет, несмотря на прогресс и миниатюризацию деталей. Напротив, производители продолжают развивать и инвестировать в эту технологию, о чем свидетельствует спектр доступных реле на рынке.
  2. Бистабильные реле становятся все более популярными. Цена у них доступная, что побуждает к внедрению. Акцент на сокращении потребления электроэнергии электронными схемами, вероятно, подтолкнет проектировщиков внимательнее присмотреться к этой архитектуре, особенно там, где автономное питание.

Используйте реле по назначению, соблюдая естественно требование максимального коммутируемого тока, и они будут служить долго и безотказно.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Егор Новиков
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий