12 V stafete ir mūsdienu elektronikas galvenā sastāvdaļa. Tas ir elektriski darbināms slēdzis, kas kontrolē augstas - strāvas ķēdes, izmantojot zemu - strāvas signālu.
Visur atradīsit 12 V relejus. Viņi ir automašīnu motoru nodalījumos, rūpniecības vadības paneļos un vienkāršos hobiju projektos. Viņi ir tik izplatīti, jo 12 V līdzstrāvas sistēmas ir visur, padarot relejus par universālu risinājumu uzdevumu maiņai.
Šis ceļvedis aptver visu, kas ir apmēram 12 V releji. Mēs apskatīsim, kā viņi strādā, dažādus veidus, ko varat iegādāties, kā izvēlēties pareizo, kā arī kā tos vadīt un salabot.
Izpratne par pamatiem
Lai labi izmantotu 12 V stafetes, jums jāzina, kas tas ir un kā tas darbojas. Tā ir vienkārša ideja ar lielām iespējām.
Kas ir stafete?
Relejs ļauj nelielai elektriskajai strāvai kontrolēt daudz lielāku strāvu. Tas uztur vadības ķēdi un slodzes ķēdi atsevišķi - tie nav fiziski savienoti.
Katram relejam ir divas galvenās daļas: ieejas ķēde un izejas ķēde. Ievadei ir elektromagnēts (spole). Izejai ir slēdža kontakti.
12 V standarts
"12v" nozīmē, ka releja elektromagnētam ir nepieciešami 12 volti, lai ieslēgtu.
Šis spriegums ir standarta visās automašīnu elektriskās sistēmās. Tas tiek izmantots arī daudzos akumulatoru iestatījumos un līdzstrāvas barošanas avotos komerciālos un rūpniecības aprīkojumos. Tas padara 12 V relejus neticami noderīgu.
Kā darbojas 12 V stafete
Operācija ir skaisti vienkārša. Kad 12 V plūst caur releja spoles spailēm, tas iet caur stieples spoli.
Tas rada magnētisko lauku. Lauks izvelk pārvietojamu daļu, ko sauc par armatūru, kas ir daļa no slēdža iekšpusē.
Kad armatūra pārvietojas, tā padara kontaktus atvērtus vai aizvērtu. Tas savieno vai atvieno atsevišķu, augstu - strāvas ķēdi.
Noņemiet 12 V vadības strāvu, un magnētiskais lauks pazūd. Neliels atspere nospiež armatūru atpakaļ tur, kur tas sākās, un kontakti atgriežas normālā stāvoklī.
12 V releju veidi
Visi 12 V releji darbojas vienādi, bet dažādiem darbiem tie ir dažādos veidos. Galvenā atšķirība ir starp elektromehāniskajiem un cietajiem - stāvokļa veidiem.
Elektromehāniskās releji (EMR)
Šis ir klasiskais stafetes tips. Tam ir kustīgas detaļas un tas padara dzirdamu "klikšķi", kad tas ieslēdzas.
Vispārīgi - Mērķa releji bieži sauc par “ledus kuba” relejiem. Jūs tos redzēsit rūpnieciskos paneļos. Automobiļu releji ir būvēti izturīgi, lai apstrādātu transportlīdzekļa vibrāciju un temperatūras izmaiņas.
Piespraudes releji ir īpaši. Viņiem ir nepieciešams tikai īss strāvas impulss, lai mainītu stāvokļus. Viņi paliek tādā veidā bez nepārtrauktas enerģijas, kas ietaupa enerģiju.
Ciets - stāvokļa releji (SSR)
12 V ciets - stāvokļa relejs veic to pašu darbu kā EMR, bet tam nav kustīgu detaļu. Slodzes pārslēgšanai izmanto tādus pusvadītājus kā tiristori vai MOSFET.
Ieguvumi ir milzīgi: tie ilgst gandrīz mūžīgi, klusi darbojas un mainās daudz ātrāk. Viņi arī pretojas šokam un vibrācijai.
Bet SSR maksā vairāk, rada vairāk siltuma un to izvadi ir neliels sprieguma kritums. Mehāniskajiem kontaktiem ir gandrīz nulles pretestība.
Citas specializētas relejas
Ir arī citi veidi ārpus šīm divām galvenajām kategorijām. Laika aizkavēšanās relejiem taimerī ir iebūvēts -, kas aktivizē vai deaktivizē izvadi pēc noteikta laika.
Niedru releji ir mazi, ātras releji, kas stikla caurulē izmanto magnētiski jutīgu niedru slēdzi. Tie ir lieliski piemēroti zemiem - pašreizējiem darbiem.
Galvenās atlases specifikācijas
Labās 12 V stafetes izvēle ir kritiska drošībai un uzticamībai. Paskatieties tikai ārpus spoles sprieguma un pārbaudiet specifikācijas releja gadījumā vai datu lapā.
Spoles spriegums
Šī ir visvieglāk saprotama. 12 V stafetes spole droši strādā pie 12 V DC. Pārāk mazs spriegums, iespējams, neaktivizē releju. Pārāk daudz sprieguma var pārkarst un iznīcināt spoli.
Sazinieties ar reitingu
Kontaktu vērtējums varētu būt vissvarīgākais drošības specifikācija. Tas jums norāda maksimālo spriegumu un strāvu, ar kuru releja iekšējais slēdzis var apstrādāt.
Parasti jūs redzēsit divas vērtības, piemēram, "10a 250vac" un "10a 30vdc". Tas nozīmē, ka kontakti var droši pārslēgties līdz 10 ampēriem, bet maksimālais spriegums ir atkarīgs no tā, vai slodze ir maiņstrāva vai līdzstrāvas.
Padomājiet arī par savu slodzes veidu. Induktīvā slodze, piemēram, motors, rada lielu strāvas kāpumu, sākot. Šīm kravām izvēlieties releju ar strāvas vērtējumu, kas ir daudz augstāks nekā motora parastā darbības strāva.
Sazinieties ar konfigurāciju
Kontakta izkārtojums izlemj, kā relejs slēdz ķēdi. To raksturo "stabi" un "met".
"Stabs" ir tas, cik daudz atsevišķu shēmu relejs var pārslēgt. "Mest" ir tas, cik daudz izejas savienojumu var izveidot savienojumu.
SPST (viena pole, viena metiena) ir vienkāršs - izslēgts slēdzis. SPDT (viens pole, dubultā metiens) ir visizplatītākais - viena ieeja, kas pārslēdzas starp divām izejām. DPDT (dubultā pole, dubultā metiens) slēdz divas atsevišķas shēmas vienlaikus.
Pašreizējais patēriņš
Apsveriet, cik daudz strāvas releja spole no jūsu vadības ķēdes iegūst. Tas ir svarīgi barošanas avota dizainam.
Cik daudz strāvas patērē 12 V stafetes? Pašreizējais 12 V releja patēriņš parasti ir atkarīgs no tā spoles pretestības un slodzes veida. Parasti spoles strāva parastajiem mazajiem 12 V relejiem svārstās no 30 mA līdz 150mA.
Izpratne par releja strāvas patēriņu ir būtiska, lai izvēlētos pareizo barošanas avotu un nodrošinātu stabilu darbību. Ja braucat ar releju ar mikrokontrolleru, pārliecinieties, vai tā izvades tapa var piegādāt šo strāvu. Jums bieži ir nepieciešams tranzistors kā autovadītājs.
Varat aprēķināt spoles strāvu, izmantojot Ohm likumu (strāvas=spriegums / pretestība), ja spoles pretestība ir datu lapā.
Fiziskās formas faktors
Relejiem ir dažādas formas un izmēri. PCB stiprinājuma relejiem ir tapas lodēšanai tieši uz shēmas platēm.
Spraudiet - relejos ietilpst atbilstošās bāzēs vai kontaktligzdās. Tas ļauj ērti nomaināt bez dezerēšanas, kas ir lieliski piemērots rūpniecības apkopei.
Paneļa stiprinājuma relejiem ir cilpas vai skrūvju caurumi, lai uzstādītu uz šasiju vai paneli.
12 V stafetes vadīšana
Pareiza, pareiza darbība ir būtiska pareiza elektroinstalācija. Lielākā daļa automobiļu un vispārējo - mērķu relejus izmanto standarta PIN numerācijas sistēmu.
Tapu identificēšana
Visizplatītākais pinout, ko sauc par Bosch vai ISO standartu, izmanto šos skaitļus:
*** 85 un 86: ** Tie savieno ar spoli. Lai aktivizētu releju, uzklājiet 12 V, lai aktivizētu releju. Polarity parasti nav nozīmes, ja vien apspiešanas diodē nav uzbūvēts -.
*** 30: ** Šis ir izplatītais kontakts. Tā ir ķēdes ievade, kuru vēlaties pārslēgt.
*** 87: ** Tas ir parasti atvērts (nē) kontakts. 30. un 87. tapa nav savienota, kad relejs ir izslēgts. Tie savieno tikai tad, kad spole ir enerģiska.
*** 87a: ** Tas ir parasti slēgts (NC) kontakts. 30. tapa un 87.a tapa ir savienota, kad relejs ir izslēgts. Šis savienojums sabojājas, kad spole ir enerģiska.
Pamata elektroinstalācijas shēma
Pieņemsim, ka vēlaties izmantot nelielu informācijas paneļa slēdzi, lai ieslēgtu jaudīgu - ceļa lukturus. Gaismas uzvelk pārāk daudz strāvas, lai mazais slēdzis tieši apstrādātu.
Vadības ķēde ir vienkārša: savienojiet stiepli no 12 V avota, izmantojot informācijas paneļa slēdzi, lai piespraustu releja 86. Pievienojiet 85. tapu ar labu šasijas zemi.
Slodzes ķēde apstrādā lielo jaudu: savienojiet biezu, sakausētu vadu no akumulatora pozitīvā spailes tieši līdz 30. piespraudei. Pievienojiet 87. tapu ar jūsu gaismas pozitīvo spaili. Visbeidzot, savienojiet gaismas negatīvo termināli ar labu šasijas zemi.
Tagad, kad jūs pārlejat mazo slēdzi, tas releja spolei nosūta zemu - strāvas 12 V signālu. Tas aizver augstos - barošanas kontaktus, lai apgaismotu gaismas.
Flyback diode
Kad strāva pret induktīvo spoli pēkšņi apstājas, sabrukšanas magnētiskais lauks rada lielu sprieguma pieaugumu pretējā virzienā. To sauc par induktīvo atsitienu vai "lidojumu".
Šis sprieguma smaile var būt vairāki simti voltu. Tas var viegli sabojāt jutīgu elektroniku, piemēram, mikrokontrolleru vai tranzistoru, kas kontrolē releju.
Lai to novērstu, savienojiet "lidojuma diodi" (sauktu arī par apspiešanu vai brīvu riteņu diodi) paralēli releja spolei. Parastā 1N4001 diode darbojas labi lielākajai daļai 12 V stafetes.
Instalējiet diodi apgrieztā novirzē. Katods (gals ar joslu) savienojas ar pozitīvo spoles pusi (tapu 86). Anods savienojas ar negatīvo pusi (85. tapa). Parastās darbības laikā diode neko nedara. Kad spole izslēdzas, sprieguma pieaugums droši šorti caur diodi, aizsargājot jūsu vadības ķēdi.
Bieži sastopamas lietojumprogrammas
12 V releji ir daudzpusīgi, tāpēc jūs tos atradīsit visur - no ikdienas transportlīdzekļiem līdz uzlabotām automatizācijas sistēmām.
Automobiļu sistēmas
Mūsdienu automašīnas ir pilnas ar 12 V stafetēm. Viņi kontrolē augstas - pašreizējās ierīces, piemēram, lukturus, radiatora dzesēšanas ventilatorus, degvielas sūkņus, ragus un startera motorus.
Izmantojot relejus, ir plānāka, vieglāka elektroinstalācija, lai palaistu pie draivera vadības ierīcēm. Smagais, augstais - pašreizējā elektroinstalācija var palikt īss un efektīvs motora nodalījumā.
Rūpnieciskās vadības paneļi
Rūpnieciskajā automatizācijā releji palielina spraugu starp zemu - sprieguma programmējamiem loģikas kontrolieriem (PLC) un augstu - strāvas padevi.
Viņi ieslēdz motorus, aktivizē solenoīdu vārstus, vadības sildītājus un maina lielus kontaktorus. Tie arī nodrošina kritisku elektrisko izolāciju, aizsargājot delikātas PLC izejas no skarbās rūpnīcas elektriskās vides.
Mājas automatizācija un DIY
Elektronikas hobijiem 12 V releji atver durvis reālās pasaules kontrolei. Izmantojot releja moduli ar Arduino vai Raspberry Pi, 3,3 V vai 5 V loģikas signāls droši kontrolē 12 V ierīces vai pat elektrotīklu - sprieguma ierīces.
Parastie projekti ietver automatizētas apgaismojuma sistēmas, temperatūru - kontrolēti ventilatori un viedās mājas ierīces. Releju moduļi bieži ietver nepieciešamo draivera tranzistoru un Flyback diodi, padarot tos ērti lietojamus.
HVAC un ierīces
Apkures, ventilācijas un gaisa kondicionēšanas (HVAC) sistēmu iekšpusē 12 V releji bieži kontrolē dažādus ventilatora ātrumus vai ieslēdz galveno kompresora sajūgu.
Jūs tos atradīsit arī dažādās ierīcēs, mainot sildīšanas elementus vai motorus, pamatojoties uz vadības signāliem no centrālās shēmas plates.
Traucējummeklēšana parastiem jautājumiem
Releji parasti ir uzticami, taču tie var izgāzties. Zinot, kā novērst kopīgas problēmas, var ietaupīt daudz laika un neapmierinātības. Multimetrs ir būtisks šīm pārbaudēm.
Relejs neaktivizē
Ja relejs nepadara tā raksturīgo "klikšķi" skaņu, kad tai vajadzētu, problēma ir vadības ķēdē.
Vispirms izmantojiet multimetru, lai pārbaudītu 12 V pāri tapām 85 un 86, kad ir ieslēgts vadības slēdzis. Ja trūkst sprieguma vai ir zems, izsekojiet vadu atpakaļ uz avotu un pārbaudiet slēdzi un zemes savienojumu.
Ja ir 12 V, pati spole, iespējams, nav izdevusies. Atvienojiet releju un iestatiet multimetru uz pretestības (omi) režīmu. Labai spolei būs zema pretestība, parasti no 50 līdz 200 omi. Bezgalīgs rādījums nozīmē, ka spoles vads ir salauzts iekšpusē.
Releja klikšķi, ielāde neizdodas
Ja dzirdat releja klikšķi, bet ierīce, kurai, domājams, nav ieslēgta, nav ieslēgta, problēma ir slodzes ķēdē vai releja kontaktos.
Vispirms apstipriniet, ka jums ir jauda 30. tapā. Šī ir jūsu slodzes avota jauda. Pārbaudiet šīs ķēdes drošinātāju.
Ja jauda ir 30. tapā, aktivizējiet releju un pārbaudiet, vai 87. tapā nav jaudas. Ja 87. tapā nav jaudas, iekšējie kontakti nav izdevušies. Ja ir jauda, problēma ir tālāk lejup pa straumi, vadot slodzi vai slodzes zemes savienojumu.
Stafetes uzlīmēšana
Dažreiz releja kontakti var metināt kopā. Parasti tas notiek, mainot strāvu tālu ārpus releja vērtējuma, izraisot lielu loku, kas izkausē kontakta virsmas.
Tā ir kritiska neveiksme. Ķēde paliks pat tad, kad releja spole būs izslēgta. Tā ir skaidra zīme, ka stafete ir nopietni mazizmēra darbam. Nomainiet to ar releju, kurai ir daudz augstāks kontakta strāvas reitings.
Releja buzzing
Buzzing vai pļāpājoša skaņa no EMR parasti nozīmē problēmas ar vadības signālu. Spole saņem tieši tik daudz sprieguma, lai sāktu vilkt armatūru, bet nav pietiekami, lai to stingri noturētu.
To var izraisīt slikts zemes savienojums, augsta pretestība vadības vados vai neveiksmīga barošanas avota, kas nevar nodrošināt pietiekami daudz strāvas. Pārbaudiet visus savienojumus vadības ķēdē un izmēriet spriegumu spoles spailēs ar slodzi.
Secinājums
12 V stafete ir vienkārša, taču spēcīga. Tas kalpo kā kritiska saikne neskaitāmās elektriskās sistēmās. Sākot ar pamatfunkciju kā elektriski izolētu pāreju uz dažādām lietojumprogrammām, tā nozīmi nevar pārspīlēt.
Izpratne par tā pamatprincipiem, zinot, kā izvēlēties pareizās specifikācijas, un piemērot pareizas elektroinstalācijas un drošības metodes, jūs varat izmantot 12 V releju spēku. Jūs varat veidot izturīgu, uzticamu un drošu ķēdi. Tas joprojām ir būtisks instruments gan inženieriem, tehniķiem, gan hobijiem.