Slik bruker du reléer til styring Elektroniske line-spenningskretser - dummier

I mange elektronikkprosjekter må du slå av og på nettspenningsdrevne kretser med kretser som bruker lavspenningsforsyning. For eksempel, anta at du vil blinke en 120 VAC strømlampe på og av med jevne mellomrom. Reléer til redning!

Du kan bygge en krets for å gi den nødvendige timingen ved hjelp av en integrert krets (IC) på 555 timer, men 555 timer IC krever bare en liten likestrømforsyning i området 5 til 15 V. Og utgangsstrømmen kan Ikke overskride 200 mA, ikke nær nok til å tette en flomlampe. Det er her reléet kommer inn.

A relé er en elektromekanisk enhet som bruker en elektromagnet til å åpne eller lukke en bryter. Kretsen som driver elektromagnetens spole er helt skilt fra kretsen som slås av eller på av reléets bryter, så det er mulig å bruke et relé hvis spole krever bare noen få volt for å slå en spenningskrets på eller av. For dette reléet krever spolen bare 12 VDC for å operere og trekker bare 75 mA, godt under den nåværende grensen som kan hentes av 555 timers IC-utgangsstift. Men bryterdelen av dette reléet kan håndtere opptil 10 A strøm ved 120 VAC, mer enn nok til å belyse en flomlampe.

Bryterdelen av et relé er tilgjengelig i forskjellige konfigurasjoner, akkurat som manuelle brytere. Den vanligste bryterkonfigurasjonen er dobbeltpolet, dobbeltkast (DPDT), som betyr at reléet faktisk styrer to separate brytere som fungerer sammen, og at hver bryter har både normalt åpne og normalt lukket kontakter.

Her er et skjematisk diagram for en enkel krets som bruker en 9 VDC krets med en håndholdt trykknapp for å slå en 120 VAC lampe av og på. Reléet i kretsen har en spole som er klassifisert for 9 VDC og en svitsjestilling på 10 A ved 117 VAC. Dermed passerer bare 9 VDC gjennom den håndholdte trykknappen. Hvis personen som holder bryteren bestemmer seg for å ta den fra hverandre, vil han eller hun ikke bli utsatt for farlig spenning.

En mer komplisert krets, der en 555 timer IC styrer en flomlampe via et relé er et annet alternativ. Her er den ene enden av reléspolen koblet til 555-timers IC-utgangsstift (pin 3), og den andre enden er koblet til bakken. Når 555-utgangen slås på, lukkes reléet, og strømlampekretsen er fullført.

Merk dioden som er plassert over reléspolen i denne kretsen. Denne dioden er nødvendig for å beskytte 555 timer IC fra enhver tilbakestrøm som kan opprettes i reléets spole når spolen er strømført.På grunn av elektromagnetisk induksjon er reléspoler utsatt for dette problemet.

Når spolen er aktivert, oppretter den et magnetfelt som får reléets bryterkontakter til å bevege seg. Imidlertid har dette magnetfeltet en subtil sideeffekt. I det øyeblikk spenningen på spolen går fra null til Vss-forsyningsspenningen, ekspanderer magnetfeltet som omgir spolen fra ingenting til sin maksimale styrke.

Under denne utvidelsen beveger magnetfeltet seg i forhold til selve spolen. På grunn av induksjonsprinsippet inducerer dette bevegelige magnetfelt en strøm i selve spolen, i motsatt retning som strømmen som spenningen spoler.

Avhengig av omstendighetene kan denne bakstrømmen være kraftig - kraftig nok til å overvelde utgangsstrømmen som kommer fra 555 timer IC og muligens kraftig nok til å sende strøm inn i utgangsstiftet, som kan skade eller ødelegge 555-brikken. D1 forhindrer at dette skjer ved å gi tilsvarende en kortslutning over spolen for strøm som strømmer tilbake mot utgangspinnen.

Når du kjører et relé fra en krets som har delikate komponenter som integrerte kretser eller transistorer, bør du alltid inkludere en diode over reléspolen for å hindre at reléet ødelegger kretsene dine.