Sådan bruges relæer til styring Elektroniske line-spændingskredsløb - dummier

I mange elektronikprojekter skal du tænde og slukke ledningsspændingsledninger med kredsløb, der bruger lavspændingsdrevne strømforsyninger. Antag for eksempel, at du vil blinke en 120 VAC overspændingslampe til og fra med jævne mellemrum. Relæer til redning!

Du kan opbygge et kredsløb for at tilvejebringe den nødvendige timing ved hjælp af et integreret kredsløb på 555 timer (IC), men 555 timer IC kræver kun en lille DC-strømforsyning i området fra 5 til 15 V. Og udgangsstrømmen kan 't overstige 200 mA, ikke nok til at tænde en overspændingslampe. Det er her relæet kommer ind.

A relæ er en elektromekanisk enhed, der bruger en elektromagnet til at åbne eller lukke en switch. Kredsløbet, som styrer elektromagnetens spole, er helt adskilt fra det kredsløb, der er tændt eller slukket af relæets omskifter, så det er muligt at bruge et relæ, hvis spole kræver kun få volt for at tænde eller slukke for et spændingskredsløb. Til dette relæ kræver spolen kun 12 VDC til at fungere og trækker kun 75 mA, godt under den nuværende grænse, der kan hentes af 555 timers IC-udgangsstift. Men omskifterdelen af ​​dette relæ kan håndtere op til 10 A strøm ved 120 VAC, mere end nok til at belyse en overspændingslampe.

Switchens del af et relæ er tilgængelig i forskellige konfigurationer ligesom manuelle kontakter. Den mest almindelige switchkonfiguration er dobbeltpolet, dobbeltkast (DPDT), hvilket betyder at relæet faktisk styrer to separate kontakter, der fungerer sammen, og at hver kontakt har både normalt åbne og normalt lukkede kontakter.

Her er et skematisk diagram for et simpelt kredsløb, der bruger et 9 VDC kredsløb med en håndholdt tryknap for at tænde og slukke en 120 VAC lampe. Relæet i kredsløbet har en spole, der er klassificeret til 9 VDC og en svingværdi på 10 A ved 117 VAC. Således passerer kun 9 VDC gennem den håndholdte trykknap. Hvis den person, der holder kontakten, beslutter at tage den fra hinanden, vil han eller hun ikke blive udsat for farlig spænding.

Et mere komplekst kredsløb, hvor en 555 timer IC styrer en overspændingslampe via et relæ er en anden mulighed. Her er den ene ende af relæspolen forbundet til 555-timers IC-udgangsstiften (pin 3), og den anden ende er forbundet til jord. Når 555-udgangen tænder, lukker relæet, og overspændingslampekredsløbet er afsluttet.

Bemærk dioden, der er placeret over relæspolen i dette kredsløb. Denne diode er nødvendig for at beskytte 555 timer IC fra enhver tilbagestrøm, der kan oprettes inden for relæets spole, når spolen er aktiveret.På grund af elektromagnetisk induktion er relæspoler udsat for dette problem.

Når spolen er aktiveret, opretter den et magnetfelt, der får relæets kontaktpersoner til at flytte. Dette magnetfelt har imidlertid en subtil bivirkning. I det øjeblik, at spændingen på spolen går fra nul til Vss-forsyningsspændingen, ekspanderer magnetfeltet, der omgiver spolen, fra intet til dets maksimale styrke.

Under denne udvidelse bevæger magnetfeltet sig i forhold til selve spolen. På grund af induktionsprincippet inducerer dette bevægende magnetfelt en strøm i selve spolen i modsat retning som den strøm, der spoler spolen.

Afhængigt af omstændighederne kan denne tilbagestrøm være kraftig - kraftig nok til at overvælde udgangsstrømmen fra 555 timer IC og muligvis stærk nok til at sende strøm ind i udgangsstiften, hvilket kan beskadige eller ødelægge 555-chip. D1 forhindrer dette at ske ved at tilvejebringe ækvivalenten af ​​en kortslutning over spolen for strømmen, der strømmer tilbage mod udgangsstiften.

Når du kører et relæ fra et kredsløb, der har delikate komponenter som integrerede kredsløb eller transistorer, skal du altid medtage en diode over relæspolen for at forhindre, at relæet beskadiger dine kredsløb.