Круг управљачког склопа транзисторског релеја са формулом и прорачунима

У овом чланку ћемо свеобухватно проучити коло драјвера транзисторског релеја и научити како да дизајнирамо његову конфигурацију израчунавањем параметара путем формула.

Значај релеја

Релеји су једна од најважнијих компоненти у електронским колима. Релеји играју главну улогу у спровођењу операција, нарочито у круговима где је укључен пренос велике снаге или мрежно пребацивање оптерећења наизменичном струјом.

Овде ћемо научити како правилно управљати релејем помоћу транзистора и применити дизајн у електронском систему за пребацивање повезаног терета без проблема.

За детаљну студију о томе како функционише релеј молим вас прочитајте овај чланак

Релеј је, као што сви знамо, електромеханички уређај који се користи у облику прекидача.

Одговорно је за пребацивање спољног оптерећења повезаног на његове контакте као одговор на релативно мању електричну снагу која се примењује на повезану завојницу.

У основи је калем намотан преко гвозденог језгра, када се на њега нанесе мали једносмерни ток, он се напаја и понаша се попут електромагнета.

Опружни контактни механизам постављен у непосредној близини завојнице одмах реагује и привлачи се према сили електромагнета под напоном. У току контакт повезује један од свог пара заједно и раздваја комплементарни пар повезан са њим.

Обрнуто се дешава када се ДЦ искључи на завојницу и контакти се врате у првобитни положај, повезујући претходни скуп комплементарних контаката и циклус се може поновити што је више могуће.

Електронском колу ће обично требати управљачки програм релеја који користи фазу транзисторског кола да би претворио свој прекидачки излаз једносмерне струје мале снаге у мрежни прелазни излаз велике снаге.

Међутим, сигнали ниског нивоа из електронике који могу бити изведени из ИЦ степена или степена транзистора слабе струје могу бити прилично неспособни за директно управљање релејем. Јер, релеју су потребне релативно веће струје које обично нису доступне из извора ИЦ или транзисторског ступња слабе струје.

Да би се превазишао горњи проблем, фаза управљања релејем постаје императив за све електронске склопове којима је потребна ова услуга.

Управљач релеја није ништа друго до додатни ступањ транзистора повезан са релејем којим треба управљати. Транзистор се обично и искључиво користи за управљање релејем као одговор на команде примљене из претходне управљачке фазе.

Кружни дијаграм

Позивајући се на горњи дијаграм кола, видимо да конфигурација укључује само транзистор, основни отпорник и релеј са повратном диодом.

Међутим, постоји неколико сложености које треба решити пре него што се дизајн може користити за потребне функције:

Будући да је основни погонски напон на транзистору главни извор за управљање радом релеја, треба га савршено израчунати за оптималне резултате.

Вредност основног отпорника ид директно пропорционална струји на колекторским / емитерским водовима транзистора или другим речима, струја завојнице релеја, која представља колекторско оптерећење транзистора, постаје један од главних фактора и директно утиче на вредност основног отпорника транзистора.

Формула за рачунање

Основна формула за израчунавање основног отпорника транзистора дата је изразом:

Р = (Ус - 0,6) хФЕ / струја завојнице релеја,

• Где је Р = основни отпорник транзистора,
• Ус = Извор или напон окидача на основном отпору,
• хФЕ = Напонско појачање транзистора,

Последњи израз који је „релејна струја“ може се сазнати решавањем следећег Омовог закона:

И = Ус / Р, где И је потребна струја релеја, Ус је напон напајања релеја.

Практична примена

Отпор завојнице релеја може се лако препознати помоћу мултиметра.

Ус ће такође бити познати параметар.

Претпоставимо да је напајање Ус = 12 В, а отпор калема 400 Ома

Релејна струја И = 12/400 = 0,03 или 30 мА.

Такође се може претпоставити да је Хфе било ког стандардног транзистора са ниским сигналом око 150.

Применом горњих вредности у стварној једначини коју добијемо,

Р = (Уб - 0,6) × Хфе ÷ Релејна струја

Р = (12 - 0,6) 150 / 0,03

= 57.000 Ома или 57 К, најближа вредност је 56 К.

Диода повезана преко завојнице релеја, мада није ни на који начин повезана са горњим прорачуном, и даље се не може занемарити.

Диода осигурава да се обрнути ЕМФ генерисан из завојнице релеја провуче кроз њу, а не да се баци у транзистор. Без ове диоде, задњи ЕМФ би покушао да пронађе пут кроз колекторски емитер транзистора и у току трајно оштети транзистор, у року од неколико секунди.

Круг релејног управљачког програма помоћу ПНП БЈТ

Транзистор најбоље ради као прекидач када је повезан са уобичајеном конфигурацијом емитора, што значи да емитер БЈТ мора увек бити повезан директно линијом „уземљење“. Овде се „тло“ односи на негативну линију за НПН и позитивну линију за ПНП БЈТ.

Ако се у кругу користи НПН, оптерећење мора бити повезано са колектором, што ће омогућити његово укључивање / искључивање укључивањем / искључивањем његове негативне линије. Ово је већ објашњено у горњим дискусијама.

Ако желите да укључите / искључите позитивну линију, у том случају ћете морати да користите ПНП БЈТ за погон релеја. Овде релеј може бити повезан преко негативне линије напајања и колектора ПНП-а. Погледајте тачну слику за тачну конфигурацију.

Међутим, ПНП-у ће бити потребан негативни окидач у његовој основи за окидање, па у случају да желите да примените систем са позитивним окидачем, можда ћете морати да користите комбинацију НПН и ПНП БЈТ-а како је приказано на следећој слици:

Ако имате било каква специфична питања у вези са горњим концептом, слободно их изразите путем коментара за брзи одговор.

Релеј возача уштеде енергије

Обично се напонски напон за рад релеја димензионише како би се осигурало да је релеј оптимално увучен. Међутим, потребан потпорни напон је обично много нижи.

То обично није ни половина напона за увлачење. Као резултат тога, већина релеја може радити без проблема чак и при овом смањеном напону, али само када је осигурано да је почетни напон активације адекватно висок за увлачење.

Састав представљен у наставку може бити идеалан за релеје за које је назначено да раде са 100 мА или нижим и при напону напајања испод 25 В. Коришћењем овог кола обезбеђују се две предности: пре свега функције релеја које користе суштински малу струју при 50% мањој од називни напон напајања и струја смањена на око 1/4 стварне вредности релеја! Друго, релеји са вишим напоном могу се користити са нижим опсезима напајања. (На пример, релеј од 9 В који је потребан за рад са 5 В из ТТЛ напајања).

Коло се може повезати на напон напајања који може савршено држати релеј. Током времена док је С1 отворен, Ц1 се пуни преко Р2 до напона напајања. Р1 је спојен на + терминал, а Т1 остаје ИСКЉУЧЕН. У тренутку када је С1 унапред постављен, база Т1 се повезује на заједничко напајање преко Р1, тако да се укључује и покреће релеј.

Позитивни терминал Ц1 спаја се на заједничко уземљење преко прекидача С1. С обзиром да је овај кондензатор у почетку био напуњен на напон напајања, његов-терминал у овом тренутку постаје негативан. Напон на завојници релеја према томе достиже два пута више од напона напајања, што доводи до повлачења релеја. Прекидач С1 могао би, свакако, бити замењен било којим транзистором опште намене који се према потреби може укључити или искључити.