Что такое реле в компьютере
Долгие годы незаменимой частью автоматики остаются реле. Лет 30 назад они были основными элементами, на которых строились системы автоматизации разной сложности. Сейчас эти схемы активно замещаются программируемыми логическими контроллерами, но реле продолжают использовать, в том числе и совместно с контроллерами.
Поэтому прежде, чем разобраться с определениями, нужно определиться о каком вообще реле пойдёт речь!
Как работает реле?
Во-первых, вспомним Джозефа Генри, с именем которого связано понятие индуктивности. Провод, по которому течет ток, является магнитом. Если мы намотаем провод витками на сердечник, то получится катушка индуктивности.
Как катушка индуктивности ведет себя в цепи переменного тока? Если катушку включить в цепь, то фаза тока в цепи будет отставать от напряжения. Другими словами, при максимальном значении напряжения ток будет минимален и наоборот.
Это связано с тем, что когда катушка включена в цепь, в ней возникает ЭДС самоиндукции, которая препятствует росту основного тока через катушку.
Теперь вернемся к реле. Простейшее электромагнитное реле состоит из электромагнита (катушки), якоря и соединяющих элементов. При подаче электрического тока на катушку она притягивает якорь с контактом, который замыкает цепь.
Чтобы представить все это, посмотрим на рисунок:
Здесь 1 - катушка, 2 - якорь, 3 - коммутационные контакты.
Реле имеет две цепи: управляющую и управляемую. Управляющая цепь – это цепь, через которую ток подается на катушку. Управляемая – цепь, которую и замыкает якорь при срабатывании реле.
Таким образом, реле позволяет контролировать большие токи в управляемой цепи при помощи слаботочной управляющей цепи.
На каждом реле есть обозначения контактов управляемой и управляющей цепи. Также на корпусе изделия указаны значения тока и напряжения, на которые рассчитано реле.
Электромагнитное реле, рассмотренное выше, не работает мгновенно. После подачи тока на катушку должно пройти какое-то время, и лишь потом реле сработает. Это связано с таким явлением, как гистерезис. Гистерезис переводится с латинского как отставание или запаздывание.
Мы уже говорили про ЭДС самоиндукции, возникающую в катушке. Когда реле включается в цепь, в катушке начинает течь ток, но сила тока нарастает постепенно. Нарастание тока в катушке можно представить в виде петли гистерезиса. Когда нужное значение силы тока достигнуто, реле срабатывает.
По этой причине реле не используются в самой быстродействующей аппаратуре, где время срабатывания должно быть сведено практически к нулю.
Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы
Применение реле
В основном реле применяются для защиты силовой аппаратуры от перенапряжений, в электронике автомобилей. Реле также присутствуют во многих бытовых приборах. В чайнике используется тепловое реле. В каждом холодильнике есть пусковое реле.
Джозеф Генри изобрел реле в 1835 году. Первые реле нашли свое предназначение в телеграфии.
Например, логично предположить, что реле тока служит для контроля силы тока в цепи.
Так, при перегрузках на электродвигателе включается реле тока, которое своими контактами включает реле времени. По прошествии допустимого времени работы двигателя в режиме перегрузки реле времени разрывает цепь.
Конечно, сначала все это может показаться сложным и запутанным. Однако если начать разбираться и приложить немного усилий, вы в скором времени сами сможете не только рассказать про устройство и принцип действия реле, но и успешно заняться его подключением. А в будущем, возможно, стать специалистом по релейной защите.
Когда есть студенческий сервис, специалисты которого готовы оказать помощь в любое время, больше не нужно бояться трудных предметов и строгих преподавателей.
Напоследок видео, в котором подробно, наглядно и просто рассказывается о том, как работает реле:
Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.
Электромагнитное реле
В общем случае электромагнитное реле — это коммутационный прибор, который может принимать конечное число выходных значений (обычно два) и приводится в действие магнитным полем электромагнита.
Электромагнит в народе называют просто «катушкой», это обмотка с ферромагнитным сердечником. Как правило, она наматывается медным проводом с лаковой изоляцией, как и у большинства других электрических машин и аппаратов.
Для реле электромагнит является входной цепью (она же цепь управления). А выходная цепь — это контактная группа, которая может включать и выключать нагрузку.
Между входной и выходной цепью нет электрического контакта, то есть они гальванически развязаны. Благодаря этому в исполнительной и управляющей цепи может быть разная величина и род напряжения или тока.
Я расскажу вам о том, как можно создать компьютер (точнее, пока только его часть) на электромагнитных реле своими руками.
А началось все с того, что я прочитал про компьютер на электромагнитных реле, созданный Гарри Портером – энтузиастом из университета Портленда. Вот его фотография рядом с этим компьютером:
Так как я увлекаюсь старыми компьютерами (часть моей коллекции можно увидеть в этом альбоме), то мне тоже захотелось создать что-то подобное. Я стал искать другие проекты и нашел многие
Параметры реле
Из множества параметров реле мы рассмотрим лишь некоторые, необходимые в практической деятельности. Будем использовать даташит на реле серии 833, чтобы теория была максимально приближена к практике.
Обычно в даташитах параметры реле собраны по группам. Как правило, есть параметры обмотки (Coil Data) и параметры контактов (Сontaсt Data).
Рассмотрим сначала некоторые
Другие современные компьютеры на электромагнитных реле
Часть из них более-менее повторяла проект Гарри, часть лишь демонстрировала то, что создание такого компьютера возможно. Например, DUO 14 Premium, показанный на картинке ниже, может выполнять программу, содержащую до 8 несложных команд.
Я сразу решил, что нужно делать модуль вычитания. Во многих других компьютерах этот модуль не реализован, так как его работу можно выполнять с помощью отрицания и сложения. Таким образом, АЛУ будет выполнять следующие операции: сложение, вычитание (с переносом и без), логические И, ИЛИ, НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а также сдвиги вправо (с переносом или по кругу). Схемы для сложения и логических операций я взял из HPRC.
Еще одна редко встречающаяся фича заключается в том, что результат вычислений защелкивается в теневой регистр. Он нужен для того, чтобы один и тот же регистр общего назначения мог быть использован как вход и как выход.
Так как АЛУ пока должен работать без других компонентов компьютера, поэтому для его отладки к катушкам реле подключены тумблеры, подающие на них питание. Результаты вычислений можно наблюдать с помощью светодиодов, подключенных к выходам схем. Независимо от защелкиваемого результата, вычислительные блоки работают постоянно, поэтому с помощью индикаторов можно одновременно наблюдать результаты всех операций.
Было выбрано напряжение питания 24 В, а не 12 В, как в большинстве других современных компьютеров на электромагнитных реле, чтобы сделать провода тоньше. Впоследствии оказалось, что у этого решения есть и недостаток – светодиодов со встроенным резистором, рассчитанных на напряжение 24 В не бывает, поэтому резисторы пришлось покупать и паять отдельно.
Так как одним из главных свойств компьютера должна быть наглядность, я выбрал реле с прозрачными корпусами и встроенными светодиодами. Кроме того, что они выглядят красиво, это позволяет не устанавливать лишние светодиоды для индикации входных сигналов.
Уже после начала сборки компьютера я, читая один из блогов, осознал, что мне не хватает защитных диодов, предотвращающих появление дуговых разрядов и выбивание индикаторов при размыкании реле. Поэтому я купил 100 штук диодов 1N4448 и припаял их параллельно каждой из катушек.
Параметры обмотки
Типы реле
В зависимости от входной величины, на которую реагирует реле, бывают:
- реле тока;
- реле напряжения;
- реле частоты;
- реле мощности.
Также в зависимости от принципа действия различают:
- электромагнитные реле;
- магнитоэлектрические реле;
- тепловые реле;
- индукционные реле;
- полупроводниковые реле.
Ресурс контактов
В завершение упомянем о ресурсе контактов реле (Life Expectancy).
В справочных данных могут приводиться отдельные значения для количества срабатываний контактов как механической системы (Life Expectancy Mechanical) и как электрической системы (Life Expectancy Electrical).
В нашем случае это, соответственно, 10 000 000 и 100 000.
В общем случае, ресурс реле определяется, естественно, меньшей цифрой.
Но следует отметить, что цифра 100 000 «электрических» срабатываний приведена для максимальных токов.
Если посмотреть на график, то можно убедиться, что при коммутации малых токов эта цифра будет существенно больше.
А если превысить коммутируемые токи, то цифра будет существенно меньше :))
Приветствую друзья!
Мы с вами изучили уже многие «кирпичики» электроники — полупроводниковые диоды, полевые и биполярные транзисторы, резисторы, конденсаторы.
Когда знаешь, как работает составные части — легче понять, как работает устройство целиком.
Сегодня мы еще уменьшим хаос в наших головах и разберемся, как устроено и как работает реле.
Приготовьтесь испытать радость познания!
Статистика
АЛУ состоит из 88 реле, отладочные сигналы подаются с помощью 43 тумблеров, выходы отображаются с помощью 70 светодиодов. Размеры блока – 74x56x14 сантиметров.
Реле с различного рода неисправностями было обнаружено около 10. Точно посчитать сложно, так как некоторые остались в чуть измененной по этому поводу схеме.
Приветствую, друзья!
В первой части статьи мы рассматривали, как устроено электромагнитное реле.
И видели, что оно содержит в себе обмотку с металлическим сердечником, подвижный якорь и контакты.
Мы поняли, зачем оно нужно.
Теперь мы познакомимся с реле ближе и посмотрим на
Что такое электромагнитное реле?
Cразу отметим, что из всего многообразия реле мы рассмотрим лишь электромагнитные реле. А из множества электромагнитных реле рассмотрим те, которые наиболее широко применяются в околокомпьютерных устройствах.
Электромагнитное реле (далее — реле) – это устройств, позволяющее посредством небольших токов управлять большими токами.
Мы уже сталкивались ранее с подобными устройствами. Да, когда изучали биполярные и полевые транзисторы. Так, в биполярном транзисторе небольшой ток базы управляет гораздо большим (в десятки и сотни раз) током коллектора.
Отметим, что транзисторы, в отличие от реле, гораздо более быстродействующие приборы, и могут управлять более высокочастотными сигналами. Но реле в целом более надежная штука, чем полупроводниковый транзистор.
В электромагнитном реле, в отличие от биполярного транзистора, управляющая цепь гальванически развязана от силовой, что, в общем случае, является преимуществом.
Что такое реле
В словарях и учебниках приводится примерно такое определение реле:
Реле – это коммутационный аппарат, который скачкообразно изменяет состояние выхода при воздействии внешней управляющей силы или иного физического явления, принимая при этом конечное число выходных величин.
Не совсем понятно, не так ли? Можно упростить: реле – это устройство, которое резко изменяет состояние выхода, когда на вход действует какая-нибудь сила.
Дело в том, что реле бывают разными: электрическими, тепловыми, механическими, реагирующими на давление, вакуум, перемещение… В общем, на всё что угодно, лишь бы это воздействие было способно совершить работу по переключению реле.
Раньше работой реле часто управляли непосредственно физические величины и силы. Например, в реле времени серии РВП время отсчитывалось с помощью пневматической приставки —герметичного резервуара с мембраной. Эту мембрану приводит в движение шток, который перемещается электромагнитом. Выдержка времени отсчитывается за счёт скорости выдавливания воздуха из камеры в окружающую среду упругой мембраной, после чего переключаются выходные контакты.
Но такой механический принцип действия не обеспечивает стабильной работы. А при изменении условий окружающей среды погрешность может серьезно увеличиться.
Развитие электроники позволило создать точные и стабильные устройства. Теперь контролируемые величины измеряют датчиками, от которых электрический сигнал поступает на электронную схему, а она уже «решает», нужно ли изменять состояние выходной цепи в зависимости от заданной программы. То есть можно запрограммировать время, через которое должно сработать реле времени, или выставить температуру, когда должен включиться обогрев. Причем это можно сделать без дополнительного оборудования — с помощью органов управления самого реле.
Но несмотря на прогресс и цифровизацию, сердцем функциональных реле было и остаётся электромагнитное реле, о котором мы и поговорим в этом цикле статей.
Получается забавная тавтология «сердцем реле остаётся реле», но это не так. «Реле времени» — это название устройства и функции, которую оно выполняет, а «электромагнитное реле» — это коммутационный аппарат, включающий и отключающий выходную цепь, установленный внутри этого устройства.
Материалы
Так как компьютер должен быть наглядным, то почему бы ему не быть красивым? Гарри использовал для корпуса махагон. Я из подходящих материалов нашел древесину мербау, в виде строганых досок одинаковой толщины.
Все компоненты установлены на 6-миллиметровый лист оргстекла. Реле приклеены, а все остальное или установлено в специально просверленные отверстия, или привинчено. Пластины с надписями вырезаны из латуни. Самым сложным оказалось найти латунные болты подходящего размера для крепления табличек. В России нигде заказать не получалось, но потом я почти случайно нашел их в хобби-магазине в Хельсинки.
Начал я с того, что купил блок питания, три десятка реле, проводов, а также переключатели для управления входами и внутренними сигналами создаваемого АЛУ. Реле содержат по 4 двухпозиционных переключателя. В некоторых случаях все 4 переключателя не используются, но сэкономить, используя реле с меньшим числом контактов, практически не получится.
Эти реле обошлись мне примерно по 200 рублей, поэтому я стал искать варианты подешевле, так как на весь модуль АЛУ по предварительным подсчетам их требовалось около 100 штук. Одну партию в 100 штук мне удалось заказать по оптовой цене чуть больше 100 рублей за реле. Но у этого поставщика сами реле появиться должны были еще не скоро, поэтому я продолжил поиски.
Оказалось, что можно заказать реле напрямую из Китая значительно дешевле. Я заказал еще одну партию в 100 штук примерно по 1 доллару за штуку (доллар в то время стоил в районе 30 рублей). Впоследствии оказалось, что некоторые реле, полученные из Китая, заведомо бракованные. Например, на следующей картинке видно, что провода внутри реле перепутаны местами. К счастью, для исправления этого бага достаточно было аналогичным образом поменять местами внешние подключения к этому реле.
Кроме того, было довольно много реле с окислившимися контактами. В некоторых случаях это оказывалось критичным, и реле приходилось выкидывать. Но иногда все же удавалось перекинуть входы и выходы на другие контакты – свою роль сыграла избыточность реле с 4 переключателями.
При изготовлении корпуса пришлось осваивать несложные работы по обработке древесины, но больше всего времени заняла пайка – для многих реле пришлось припаивать провода ко всем 14 выводам.
Статья получилась не очень длинной и слегка поверхностной. Больше информации можно найти на сайте проекта. Если у сообщества появится интерес, я могу написать больше о характеристиках и принципах работы как АЛУ, так и проектируемого компьютера.
С того момента, как я решил делать свой компьютер, прошло уже полтора года. За это время я в общих чертах спроектировал архитектуру и систему команд, а также создал первый модуль компьютера – арифметико-логическое устройство. Формально, конечно, в АЛУ используются полупроводники – в светодиодах для индикации и в защитных диодах. Но вся логика построена на электромеханических реле. В этом блоке не хватает только внешних соединений, но их я сделаю после того, как появятся другие блоки, к которым будет подключаться АЛУ. Следующим я планирую делать блок регистров.
Максимальное рабочее напряжение обмотки
Реле будет устойчиво работать и при напряжении обмотки несколько больше номинального. При этом возникают некоторый допустимый перегрев обмотки. Максимальное рабочее напряжение (Maximum Continuous Voltage) также указывается в даташите.
Оно также может указываться в процентах он номинального рабочего напряжения. В нашем примере оно составляет величину 150% от номинального рабочего напряжения.
Иными словами, реле может работать в некотором диапазоне напряжений обмотки. В нашем случае реле, например, с обмоткой 5 В может работать в диапазоне от 3,75 до 7,5 В, а реле с обмоткой 12В — в диапазоне от 9 до 18 В.
Контакты реле
Как уже видно из обозначений, контакты реле могут быть в исходном состоянии (без подачи напряжения на обмотку) замкнутыми или разомкнутыми. Соответственно, они называются нормально замкнутыми (Normally Closed, NC) или нормально разомкнутыми (Normally Open, NO).
Очень часто контактная группа содержит и нормально замкнутый, и нормально разомкнутый контакт.
Это при подаче напряжение на обмотку контакты как бы меняются местами: нормально замкнутый становится разомкнутым, а нормально разомкнутый замыкается.
Такую совокупность нормально замкнутого и нормально разомкнутого контакта называют переключающим контактом.
В англоязычной литературе для описания контактов используются специальные аббревиатуры:
SPST (Single Pole, Single Throw) — один полюс, одно направление. Другими словами – это один нормально замкнутый или нормально разомкнутый контакт.
SPDT (Single Pole, Double Throw) — один полюс, два направления. Это комбинация нормально замкнутого и нормально разомкнутого контакта. Иными словами – переключающий контакт. При этом один из полюсов (контактов) называется общим (СOM), а другие – NC (с которым COM замкнут) и NO (с которым COM разомкнут).
DPST (Double Pole, Single Throw) — два полюса, одно направление. Это две группы контактов, комбинация из двух переключателей SPST, которые переключаются одновременно.
DPDT (Double Pole, Double Throw) — два полюса, два направления. Это также две группы контактов, комбинация из двух переключателей SPDT, которые переключаются одновременно.
Нормально разомкнутые контакты могут именоваться SPNO (Single Pole, Normally Open), DPNO (Double Pole, Normally Open), нормально закрытые — SPNC (Single Pole, Normally Closed), DPNC (Double Pole, Normally Closed).
В даташитах для обозначения контактов реле используются и другие обозначения:
- Form A – нормально разомкнутый контакт,
- Form B – нормально замкнутый контакт,
- Form C – переключающий контакт.
Перед буквой может стоять цифра, обозначающая количество групп контактов.
Так, например, 1А обозначает одну группу из одного нормально разомкнутого контакта, 2В – две группы, каждая из которых имеет один нормально замкнутый контакт, 3С – три группы, каждая из которых имеет один переключающий контакт.
Параметры контактов
Время срабатывания
Время срабатывания (Operate Time) — это время, за которое реле переходит из состояния «выключено» в состояние «включено». Для разных типов реле этот параметр лежит в пределах примерно от 1 до 200 миллисекунд.
Время срабатывания определяется конструкцией механической части реле — массой якоря и упругостью его пружины.
В нашем случае время срабатывания не превышает 10 мс.
Герконовые реле
Существует такая разновидность электромагнитных реле как герконовое реле.
Геркон — это сокращение от слов «герметизированный контакт».
В обычном реле в большинстве случаев контакты работает в окружающем воздухе, в котором содержатся водяные пары, пыль и кислород, способствующий окислению рабочих поверхностей.
В герконах же контакты находятся в герметичной стеклянной капсуле, которая может быть заполнена осушенным воздухом, инертным газом или вакуумом.
Капсула с контактами помещается внутри обмотки.
Следствием этого является гораздо больший ресурс работы, превышающий на порядок ресурс обычных контактов.
Так, обычно реле должно обеспечить порядка 100 000 срабатываний контактов.
Герконовое же может обеспечить миллион срабатываний и более.
Впечатляющая разница, не так ли?
Капсула с контактами может быть заполнена ртутью для уменьшения электрического сопротивления.
Напряжение срабатывания
Следует отметить, что реле начинает срабатывать при напряжении меньше номинального.
Напряжение, при котором реле срабатывает, называется напряжением срабатывания (Pick Up Voltage). При этом напряжении якорь притягивается к сердечнику таким образом, что переключает контакты.
При внимательно рассмотрении можно увидеть: если на обмотку подать напряжение меньше напряжения срабатывания, якорь приходит в движение, но не настолько, чтобы переключить контакты.
Часто напряжение срабатывания указывают в процентах от номинального напряжения. Так, в нашем примере напряжение срабатывания составляет величину 75% от номинального рабочего напряжения.
Обозначение реле схемах
Теперь давайте перейдем к практике и посмотрим, как электромагнитные реле обозначаются в схемах.
В отечественной технической литературе обмотка реле обозначается прямоугольником, контакты — соединенными или разъединенными короткими отрезками линий. Если реле имеет две обмотки, то в прямоугольнике изображаются две косые линии. Герконовые контакты обводят кружком, символизирующим капсулу, в которую они помещены. Возле обмотки реле наносится его порядковый номер в схеме (К1, К2, К3 и т.д.)
Изображения контактов реле могут располагаться как вблизи от изображения обмотки, так и в других местах схемы. Чтобы не было путаницы, контакты реле также обозначают буквенно-цифровыми символами. Если есть несколько реле, обозначенных как К1, К2, К3, то контакты обозначают, соответственно, К1.1, К2.1, К3.1 и т.д.
Если у какого-то реле несколько групп контактов, то изменяется последняя цифра – К1.1, К1.2, К1.3 и т.д.
В иностранной технической литературе обмотка реле может обозначаться как катушка индуктивности (чем она по факту и является) с буквенным обозначением RY, Relay.
Где применяются электромагнитные реле?
Электромагнитные реле широко применяются в источниках бесперебойного питания (ИБП, UPS).
С помощью производится переход с сетевого питания на батарейное и обратно.
Сколько я видел бесперебойников самых различных моделей – везде были релюшки!
В моделях с автотрансформатором они коммутируют обмотки, обеспечивая нужное напряжение на выходе при изменении его на входе.
Заканчивая первую часть статьи, отметим: если вы слышите щелчки в вашем ИБП — это переключаются реле. Обычно их там несколько штук.
Реле – это переключатель. Причем не совсем обычный. Когда в подъезде лампочка загорается от звука шагов, это не волшебство, это работает реле. В этой статье расскажем о назначении реле и принципе его работы.
Существует очень много типов и классификаций реле. Но мы поговорим не только о них, но и о том, что такое реле и как оно работает. Поехали!
Сопротивление контактов
Переходное сопротивление замкнутого контакта (Contact Resistance) обычно не превышает 100 мОм (миллиом).
Помните, мы рассматривали полевой транзистор как аналог реле?
Так вот, сопротивление канала мощного полевого транзистора может быть на порядки меньше — сотые и тысячные доли Ома.
Чем меньше сопротивление, тем меньше греется контакт (или канал полевого транзистора).
Напомним, что контакты реле покрывают специальными сплавами. В нашем случае это сплав серебра и оксида олова (AgSnO), обладающий высокой температурой плавления и устойчивостью к сварке и электрической эрозии при коммутации сильноточных и индуктивных нагрузок.
Следует отметить, что коммутация индуктивных нагрузок (что и происходит в ИБП) – это самый тяжелый режим для контактов реле. При этом между ними может возникнуть электрическая дуга, что сильно сокращает срок их службы.
В даташите обязательно оговаривается величина коммутируемого контактами максимального тока (Contact Rating).
Как устроено электромагнитное реле?
Электромагнитное реле — это электромеханическая система, состоящая, в самом простом случае, из катушки с проводом (обмотки), помещенной на металлический сердечник и подвижной части (якоря), соединенного с пружинящими контактными пластинами. Работа его основана на принципе электромагнитной индукции.
При подаче напряжения на обмотку по ней протекает ток, возникает электромагнитная индукция, намагничивающая сердечник из магнитомягкого материала.
Магнитомягкий материал представляет собой специальный сплав на основе железа, который быстро намагничивается и быстро теряет намагниченность при исчезновении электромагнитного поля.
При определённой величине тока в обмотке сила притяжения сердечника превышает силу упругости пружины якоря — и якорь притягивается к сердечнику.
С якорем соединены механические элементы с гибкими контактами, которые при притяжения якоря к сердечнику замыкаются или размыкаются, в зависимости от конкретной конструкции.
Одно реле может иметь несколько групп контактов.
Для уменьшения переходного сопротивления рабочие части контактов покрывают благородными металлами (золото, палладий) или сплавами на основе серебра, кадмия и других металлов. Вид покрытия контактов влияет на стоимость реле в целом.
Для защиты обмотки и контактов от внешних воздействий вся конструкция очень часто помещается в закрытый корпус. На корпус наносится маркировка.
Номинальное рабочее напряжение
Номинальное рабочее напряжение (Nominal Voltage) – напряжение, которое нужно подать на обмотку, чтобы произошло устойчивое переключение контактов. В большинстве случаев реле одного типономинала имеет несколько модификаций обмотки, рассчитанных на различные номинальные рабочие напряжения.
Каждая модификация отличается количеством витков.
В нашем примере эти напряжения лежат в ряду 3, 4, 5, 6, 9, 12, 24, 36 и 48 Вольт.
Это означает, что один и тот же тип реле можно использовать в широком диапазоне рабочих напряжений.
Соответственно, обмотки, рассчитанные на разные напряжения, имеют разное сопротивление (Coil Resistance), и для их управления требуется различный ток.
Из даташита видим, что, чем больше рабочее напряжение обмотки, тем больше ее сопротивление, и тем меньший ток нужен для переключения контактов.
Интересно отметить, что при разном рабочем напряжении обмотка может потреблять одинаковую мощность.
Так, в нашем случае различные модификации обмоток потребляют мощность около 0,36 Вт при работе с напряжениями 5 – 36 В и около 0,45 Вт при работе с напряжением 48 В.
Время отпускания
Время отпускания реле (Release Time) – это время, за которое оно переходит из состояния «включено» в состояние «выключено».
Обратите внимание: как правило, время отпускания (кроме специальных случаев) меньше времени срабатывания.
В нашем случае оно составляет величину не более 5 мс.
Если внимательно рассмотреть графики, приведенные в даташите, то можно увидеть, что временем срабатывания можно в некоторой степени управлять, меняя напряжение на обмотке.
Так, для напряжения 75% от номинального, время срабатывания будет иметь величину примерно 10 мс, при номинальном напряжении – около 5,5 мс, а при максимальном рабочем напряжении – около 3,5 мс.
Интересно отметить, что при этом напряжение отпускания почти не изменяется.
Что такое реле
Определение реле таково:
Реле – это электромагнитное коммутационное устройство, предназначенное для установки и разрыва соединений в электрических цепях. Реле срабатывает при скачкообразном изменении входной величины.
Говоря проще, когда входная величина меняется (ток, напряжение), реле замыкает или размыкает цепь. При этом в зависимости от типа реле входная величина не обязательно имеет электрическую природу.
Слово «реле» происходит от французского relay. Это понятие обозначало смену почтовых лошадей или передачу эстафеты.
Напряжение отпускания
Напряжение отпускания (Drop Out Voltage) — это напряжение обмотки, при котором якорь, будучи ранее притянутым, отпускает.
Напряжение отпускания также может указываться в процентах от номинального рабочего напряжения.
В нашем случае оно составляет величину 10% от номинального.
Т.е. если, например, обмотка рассчитана на номинальное напряжение 5 В, то якорь отпустит при снижении напряжения на обмотке до 0,5 В и менее.
Иногда в справочных данных вместо напряжений срабатывания и отпускания указывают токи срабатывания и отпускания.
Обратите внимание: напряжение срабатывания и напряжение отпускания сильно отличаются!
Иными словами, для удержания реле во включенном состоянии требуется существенно меньше энергии, чем для перевода реле из выключенного состояния во включенное.
Для уменьшения потребляемой от источника питания энергии можно после срабатывания реле уменьшить напряжения на его обмотке до величины, большей напряжения отпускания.
Читайте также: