Relej 12V ključni je dio moderne elektronike. To je električno upravljani prekidač koji kontrolira visoke - snage napajanja pomoću niskog - napajanja.
Posvuda ćete pronaći 12 V releje. Oni su u ležištima automobila, industrijskim upravljačkim pločama i jednostavnim projektima hobija. Tako su česti jer su 12V DC sustavi svugdje, što releje čine univerzalnim rješenjem za prebacivanje zadataka.
Ovaj vodič pokriva sve oko 12 V releja. Pogledat ćemo kako rade, različite vrste koje možete kupiti, kako odabrati pravu i kako ih povezati i popraviti.
Razumijevanje osnova
Da biste dobro koristili relej 12V, morate znati što je to i kako to funkcionira. To je jednostavna ideja s velikim mogućnostima.
Što je relej?
Relej omogućuje malu električnu struju da kontrolira mnogo veću struju. Održava upravljački krug i krug opterećenja odvojeno - nisu fizički povezani.
Svaki relej ima dva glavna dijela: ulazni krug i izlazni krug. Ulaz ima elektromagnet (zavojnica). Izlaz ima kontakte s prekidačem.
12V standard
"12V" znači da je elektromagnet releja potrebno 12 volti da se uključi.
Ovaj napon je standardni u svim električnim sustavima automobila. Također se koristi u mnogim postavkama baterija i DC napajanja u komercijalnoj i industrijskoj opremi. To 12V releje čini nevjerojatno korisnim.
Kako djeluje 12V relej
Operacija je lijepo jednostavna. Kad 12V prođe kroz terminale zavojnice releja, prolazi kroz žičanu zavojnicu.
To stvara magnetsko polje. Polje povlači pomični dio nazvan armatura, koji je dio prekidača iznutra.
Kad se armatura kreće, ona kontakata čini otvorenim ili zatvaranjem. To povezuje ili isključuje odvojeni, visoki - napajanje.
Uklonite 12V upravljačku struju, a magnetsko polje nestaje. Mala opruga gura armaturu natrag tamo gdje je započela, a kontakti se vraćaju u svoje normalno stanje.
Vrste 12V releja
Svi releji 12 V djeluju na isti način, ali oni dolaze u različitim oblicima za različite poslove. Glavna razlika je između elektromehaničkih i čvrstih - tipova stanja.
Elektromehanički releji (EMR)
Ovo je klasični tip releja. Ima pokretne dijelove i čini zvučni "klik" kada se uključi.
Općenito - Svrha releja često se nazivaju releji "kocke ledene kocke". Vidjet ćete ih u industrijskim pločama. Automobilski releji izgrađeni su tvrd za obradu vibracija vozila i temperaturnih promjena.
Releji za zasun su posebni. Potreban im je samo kratki puls struje da bi prebacili stanja. Oni tako ostaju bez kontinuirane snage, što štedi energiju.
Čvrsta - stanja releja (SSR)
Relej stanja 12V - radi isti posao kao i EMR, ali nema pokretne dijelove. Koristi poluvodiče poput tiristora ili mosfeta za prebacivanje opterećenja.
Prednosti su ogromne: traju gotovo zauvijek, trče tiho i prebacuju mnogo brže. Oni se odupiru i udarcima i vibracijama.
Ali SSR -ovi koštaju više, stvaraju više topline i imaju mali pad napona preko svojih izlaza. Mehanički kontakti imaju gotovo nultu otpornost.
Ostali specijalizirani releji
Postoje i druge vrste izvan ove dvije glavne kategorije. Releji vremenskog kašnjenja imaju ugrađeni - u timeru koji aktivira ili deaktivira izlaz nakon određenog vremena.
Reeed releji su mali, brzi releji koji u staklenoj cijevi koriste magnetski osjetljivi trska. Savršeni su za niske - trenutne poslove.
Specifikacije odabira ključa
Odabir pravog 12V releja presudno je za sigurnost i pouzdanost. Pogledajte izvan samo napona zavojnice i provjerite specifikacije na releju ili podatkovnom listu.
Napon zavojnice
Ovo je najlakša specifikacija za razumjeti. Zavojnica releja od 12 V djeluje pouzdano na 12V DC. Premalo napona možda neće aktivirati relej. Previše napona može se pregrijavati i uništiti zavojnicu.
Ocjena kontakta
Ocjena kontakta mogla bi biti najvažnija sigurnosna specifikacija. To vam govori da maksimalni napon i struja može podnijeti unutarnji prekidač releja.
Obično ćete vidjeti dvije vrijednosti, poput "10A 250VAC" i "10A 30VDC". To znači da kontakti mogu sigurno prebaciti do 10 ampera, ali maksimalni napon ovisi o tome je li opterećenje AC ili DC.
Razmislite i o svom tipu opterećenja. Induktivno opterećenje poput motora stvara veliku strujnu šiljku prilikom početka. Za ta opterećenja odaberite relej sa strujnom ocjenom mnogo višom od uobičajene struje motora.
Konfiguracija kontakta
Kontaktni raspored odlučuje kako relej mijenja krug. To su opisani "Poljaci" i "bacanja".
"Pol" je koliko zasebnih krugova relej može prebaciti. "Bacanje" je na koliko izlaznih spojeva svaki pol može povezati.
SPST (jednostruki pol, jedno bacanje) je jednostavan na - isključenom prekidaču. SPDT (jednostruki, dvostruko bacanje) najčešći je - jedan ulaz koji se prebacuje između dva izlaza. DPDT (dvostruki pol, dvostruko bacanje) prebaci dva odvojena kruga odjednom.
Trenutna potrošnja
Razmislite koliko struje zavojnica releja crpi iz vašeg upravljačkog kruga. To je važno za dizajn napajanja.
Koliko ampera struje konzumira 12V relej? Trenutna potrošnja releja 12V obično ovisi o njegovom otporu zavojnice i vrsti opterećenja. Općenito, struja zavojnice za uobičajene male releje 12V kreće se od 30mA do 150mA.
Razumijevanje relejne trenutne potrošnje ključno je za odabir ispravnog napajanja i osiguravanje stabilnog rada. Ako upravljate relejem mikrokontrolerom, provjerite je li njegov izlazni pin može opskrbiti ovu struju. Često vam treba tranzistor kao vozač.
Struju zavojnice možete izračunati pomoću OHM -ovog zakona (struja=napon / otpor) ako je otpor zavojnice u podatkovnom listu.
Faktor fizičkog oblika
Releji dolaze u različitim oblicima i veličinama. PCB releji za nosače imaju igle za lemljenje izravno na pločice.
Utikač - u relejima se uklapa u podudarne baze ili utičnice. To omogućava jednostavnu zamjenu bez otpuštanja, što je izvrsno za industrijsko održavanje.
Releji za nosače na ploči imaju kartice ili rupe za vijke za ugradnju na šasiju ili ploču.
Ožičenje releja 12V
Pravilno ožičenje ključno je za siguran, ispravan rad. Većina automobilskih i općih - Svrha releja koristi standardni sustav numeriranja PIN -a.
Identificiranje igle
Najčešći pinout, nazvan Bosch ili ISO Standard, koristi ove brojeve:
*** 85 i 86: ** Ovi se povezuju s zavojnicom. Primijenite 12V preko ovih pinova da biste aktivirali relej. Polaritet obično nije važno ako u diodi suzbijanja nije ugrađen -.
*** 30: ** Ovo je uobičajeni kontakt. To je ulaz za krug koji želite prebaciti.
*** 87: ** Ovo je normalno otvoren (ne) kontakt. PIN 30 i PIN 87 nisu povezani kada je relej isključen. Oni se povezuju samo kad je zavojnica energična.
*** 87A: ** Ovo je normalno zatvoreni (NC) kontakt. PIN 30 i PIN 87A spojeni su kada relej je isključen. Ova se veza prekida kada je zavojnica energična.
Osnovni dijagram ožičenja
Recimo da želite koristiti malu sklopku nadzorne ploče kako biste uključili moćne isključene - svjetla na cesti. Svjetla privlače previše struje da se mali prekidač izravno nosi.
Upravljački krug je jednostavan: Spojite žicu iz izvora 12V, putem prekidača nadzorne ploče, na pin 86 releja. Spojite PIN 85 na dobro tlo šasije.
Krug opterećenja upravlja velikom snagom: Spojite debelu, spojenu žicu s pozitivnog terminala baterije izravno na PIN 30. Spojite PIN 87 na pozitivan terminal vaših svjetala. Konačno, spojite negativni terminal svjetla na dobro tlo šasije.
Sada kada prebacite mali prekidač, on šalje nizak - trenutni 12V signal u relejnu zavojnicu. Ovo zatvara visoke - Power Kontakti kako bi osvijetlili svjetla.
Leteća dioda
Kad se struja na induktivnu zavojnicu odjednom zaustavi, magnetsko polje urušavanja stvara veliki naponski šiljak u suprotnom smjeru. To se naziva Induktivni povratak ili "Flyback".
Ovaj naponski šiljak može biti nekoliko stotina volti. Može lako oštetiti osjetljivu elektroniku poput mikrokontrolera ili tranzistora koji kontrolira relej.
Da biste to spriječili, spojite "leteću diodu" (koja se također naziva i suzbijanje ili diode slobodnog kotača) paralelno s relejnom zavojnicom. Uobičajena dioda 1N4001 dobro djeluje za većinu 12V releja.
Ugradite diodu u obrnutoj pristranosti. Katoda (kraj s prugom) povezuje se na pozitivnu stranu zavojnice (pin 86). Anoda se povezuje na negativnu stranu (PIN 85). Tijekom normalnog rada, dioda ne radi ništa. Kad se zavojnica isključi, napon napon sigurno kratke hlače kroz diodu, štiteći vaš upravljački krug.
Uobičajene primjene
12V releji su svestrani, tako da ćete ih naći svugdje - od svakodnevnih vozila do naprednih sustava za automatizaciju.
Automobilski sustavi
Moderni automobili puni su releja od 12 V. Oni kontroliraju visoke - trenutne uređaje poput prednjih svjetala, ventilatora za hlađenje radijatora, pumpi za gorivo, rogova i motora startera.
Korištenje releja omogućava tanju, lakše ožičenje za pokretanje upravljačkih kontrola. Teško, visoko - Trenutačno ožičenje može ostati kratko i učinkovito u ležištu motora.
Paneli za industrijsku kontrolu
U industrijskoj automatizaciji releji premošćuju jaz između niskog - napona programabilnih logičkih kontrolera (plcs) i visokih - napajanja.
Uključuju motore, aktiviraju solenoidne ventile, upravljačke grijače i prebacuju velike kontaktore. Oni također pružaju kritičnu električnu izolaciju, štiteći osjetljive PLC izlaze iz teških tvorničkih električnih okruženja.
Kućna automatizacija i DIY
Za hobiste za elektroniku, 12V releji otvaraju vrata za kontrolu stvarnog svijeta. Korištenje relejnog modula s Arduino ili Raspberry PI omogućava 3.3V ili 5V logički signal sigurno upravljanje 12V uređajima ili čak mrežom - naponskim uređajima.
Uobičajeni projekti uključuju automatizirane sustave rasvjete, temperaturu - kontrolirani ventilatori i pametne kućne uređaje. Moduli releja često uključuju potrebnu tranzistor vozača i letvu diodu, što ih čini jednostavnim za upotrebu.
HVAC i uređaji
Unutar sustava grijanja, ventilacije i klima uređaja (HVAC), 12V releji često upravljaju različitim brzinama ventilatora ili prebacite glavnu spojku kompresora.
Također ćete ih pronaći u raznim uređajima, prebacivanje grijaćih elemenata ili motora na temelju kontrolnih signala sa središnje pločice.
Rješavanje problema s uobičajenim problemima
Releji su općenito pouzdani, ali mogu uspjeti. Znajući kako riješiti uobičajene probleme može uštedjeti puno vremena i frustracije. Multimetar je neophodan za ove provjere.
Relej se ne aktivira
Ako relej ne napravi svoj karakteristični "klikni" zvuk kada bi trebao, problem je u upravljačkom krugu.
Prvo upotrijebite multimetar za provjeru 12V preko pinova 85 i 86 kada je upravljački prekidač uključen. Ako napon nedostaje ili niski, pratite ožičenje do izvora i provjerite vezu sklopke i tla.
Ako je prisutan 12V, sama zavojnica možda nije uspjela. Odvojite relej i postavite svoj multimetar na način otpora (OHMS). Dobra zavojnica imat će nizak otpor, obično između 50 i 200 ohma. Beskonačno čitanje znači da je žica zavojnice slomljena unutra.
Relejni klikovi, učitavanje ne uspijeva
Ako čujete relej kliknite, ali uređaj koji bi trebao napajati ne uključuje, problem je u krugu opterećenja ili kontaktima releja.
Prvo potvrdite da imate napajanje na pin 30. Ovo je izvorna snaga za vaše opterećenje. Provjerite osigurač za ovaj krug.
Ako je snaga prisutna na PIN -u 30, aktivirajte relej i provjerite ima li snage na PIN 87. Ako na PIN -u 87 nema snage, unutarnji kontakti nisu uspjeli. Ako je prisutna snaga, problem je dalje nizvodno u ožičenju do opterećenja ili priključka tereta.
Štafeta zalijepljenja
Ponekad se kontakti releja mogu zavariti zajedno. To se obično događa prilikom prebacivanja struje daleko izvan ocjene releja, uzrokujući veliki luk koji topi kontaktne površine.
Ovo je kritični neuspjeh. Krug će ostati uključen čak i kad zavojnica releja nije isključena. To je jasan znak da je relej za posao ozbiljno podložan. Zamijenite ga relejem koji ima mnogo veću ocjenu kontaktne struje.
Relej zujanje
Zvuk zujanja ili brbljanja iz EMR -a obično znači problem s kontrolnim signalom. Zavojnica dobiva dovoljno napona da počne povlačiti armaturu, ali nedovoljno da je čvrsto drži.
To može biti uzrokovano lošom priključkom na zemlju, visokim otporom u upravljačkom ožičenju ili neuspjelim napajanjem koje ne može osigurati dovoljno struje. Provjerite sve priključke u upravljačkom krugu i izmjerite napon na terminalima zavojnice pod opterećenjem.
Zaključak
Relej 12V je jednostavan, a opet moćan. Služi kao kritična veza u bezbroj električnih sustava. Od svoje osnovne funkcije kao električno izolirani prelazak na različite primjene, njegova važnost ne može se precijeniti.
Razumijevanje njegovih temeljnih načela, znanje kako odabrati prave specifikacije i primjenu pravilnih tehnika ožičenja i sigurnosti omogućuje vam iskorištavanje snage 12V releja. Možete izgraditi robusne, pouzdane i sigurne krugove. I dalje je ključan alat za inženjere, tehničare i hobiste.