Питание электромагнитного реле пониженным напряжением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Напряжение питания радиолюбительских устройств с годами становится все меньше и меньше. Кроме того, широкое распространение получили различные устройства на микроконтроллерах и цифровых микросхемах, напряжение питания которых тоже неуклонно снижается, и напряжение 5 В уже кажется большим. Но построение устройств с таким напряжением питания иногда приводит к затруднениям. В частности, если необходимо коммутировать сетевое напряжение, в некоторых случаях целесообразно применить электромагнитное реле. Но реле с номинальным напряжением 3...5 В встречаются гораздо реже, чем с напряжением 12 В. В то же время известно, что ток (и соответственно напряжение), при котором реле отпускает, в несколько раз меньше тока (напряжения) срабатывания. Кроме того, реле в большинстве случаев уверенно срабатывают при напряжении на 20...40% меньше номинального. Если поставить вопрос немного по-другому, то надо заставить реле сработать при пониженном напряжении, при котором оно будет надежно удерживать контакты в замкнутом (или разомкнутом) состоянии. Кроме того, питание реле пониженным напряжением существенно повышает экономичность всего устройства.

Схем устройств, обеспечивающих срабатывание реле при пониженном напряжении, много в различных печатных источниках [1, 2], в том числе и запатентованых [3], а также и на просторах Интернета [4, 5]. Аналогичные устройства применяют и для уменьшения времени срабатывания реле при питании их номинальным напряжением [6]. Принцип работы большинства таких устройств основан на том, что в них применен накопительный конденсатор, который в момент коммутации подключается последовательно с источником питания, в результате чего суммарное напряжение удваивается и реле надежно срабатывает. После разрядки конденсатора реле питается примерно вдвое меньшим напряжением, соответственно потребляя меньший ток.

Схема еще одного варианта такого устройства показана на рис. 1. С его помощью можно запитать реле напряжением, примерно вдвое меньшим номинального, или при номинальном напряжении питания включить последовательно не одно, а два реле. Для коммутации здесь применены полевые транзисторы, поэтому в качестве источника управляющего сигнала можно применить маломощный узел (микроконтроллер, логическую микросхему и т. д.), не обеспечивающий требуемого для коммутации реле тока. После подачи питающего напряжения через обмотку реле и диоды конденсатор С1 заряжается практически до напряжения питания. Происходит это быстро, поскольку сопротивление обмотки реле, как правило, невелико. Само реле, как правило, не срабатывает. После подачи сигнала управления оба транзистора открываются. При этом плюсовой вывод конденсатора С1 оказывается соединен с общим проводом, а минусо-вый - с обмоткой реле. К обмотке будет приложено напряжение около 10 В, и реле сработает. После разрядки конденсатора реле будет питаться напряжением чуть меньше 5 В.

Рис. 1. Схем устройства, обеспечивающего срабатывание реле при пониженном напряжении

В качестве примера было испытано реле MZP A 001 46. По паспорту у него минимальное напряжение питания - 8,99, максимальное - 22,5 В, его один переключающий контакт рассчитан на коммутацию нагрузки с сетевым питанием, сопротивление обмотки - 450 Ом. Реальные измерения показали, что это реле срабатывает при напряжении около 6,5 В, а отпускает при 1,5 В.

Ёмкость конденсатора должна быть достаточной для срабатывания реле. Согласно паспорту, время срабатывания указанного реле при номинальном напряжении питания - не более 10 мс, а постоянная времени обмотки реле совместно с конденсатором - около 200 мс. Это обеспечит его уверенное срабатывание. Диод, который обычно устанавливают параллельно катушке реле, защищающий коммутирующий элемент (в данном случае полевой транзистор) от ЭДС самоиндукции при прекращении тока через обмотку, в данном случае не нужен. Когда транзисторы закрываются, возникающий при этом в обмотке ток через диоды будет заряжать конденсатор. Применены диоды Шоттки, поскольку падение на них меньше, чем на обычных кремниевых. Все элементы можно разместить на плате основного устройства или на отдельной односторонней плате, чертеж которой показан на рис. 2, а внешний вид - на рис. 3. В этом устройстве реле уверенно срабатывало при снижении напряжения до 4,2 В.

Рис. 2. Чертеж платы устройства

Рис. 3. Внешний вид платы устройства

Если напряжение питания основного устройства 3...3,3 В, совместно с ним можно применить реле с номинальным напряжением 5 В. Была проверена работоспособность малогабаритного реле EA2-5NJ, у которого две группы контактов на переключение, сопротивление обмотки - 180 Ом, а максимальное коммутируемое переменное напряжение - 250 В. Реле срабатывало при напряжении 3,6 В, а отпускало при 0,7 В.

Если применить элементы для поверхностного монтажа (рис. 4), размеры устройства будут отличаться от габаритных размеров реле незначительно. Для указанных на схеме элементов (конденсатор - танталовый для поверхностного монтажа типоразмера D). Возможный чертеж печатной платы показан на рис. 5. В этом устройстве реле надежно срабатывало при напряжении питания 2,5 В. В устройстве желательно применить транзисторы с напряжением открывания не более 1,5...2 В. Но следует учесть, что особенность этого реле - J определенная полярность напряжения питания, подаваемого на обмотку. Если ее не соблюдать, реле работать не будет.

Рис. 4. Схема устройства

Рис. 5. Чертеж платы устройства

Не следует также забывать о защите полевых транзисторов от пробоя статическим электричеством. Для этого на период транспортировки или хранения вход соединяют с общим проводом отрезком неизолированного провода. И, конечно же, надо предварительно проверить, при каких напряжениях реле срабатывает и отпускает. Кроме того, при пониженном напряжении (вблизи напряжения отпускания) усилие, прикладываемое к контактам реле, уменьшается, что может привести к увеличению переходного сопротивления контактной группы.

Литература

1. Прокопцев Ю. Включение реле при пониженном напряжении. - Радио, 1971, № 1, с. 43.
2. Graiam R. Схема включения реле пониженным напряжением. - Elektor Electronics, July 1999, p.88.
3. Устройство для включения реле при пониженном напряжении питания. Авторское свидетельство СССР № 1501188, кл. H 01 H 47/32, 1982.
4. How to use 24V-relay with 12V-Vcc. - URL: intio.or.jp/jf 10zl/24vr. htm (23.08.16).
5. How to drive 24 volts relay with 8 volts battery. - URL: intio.or.jp/jf10zl/ 8vrelay.htm.
6. За рубежом. Уменьшение времени срабатывания реле. - Радио, 2007, № 1, с. 72.

Автор: И. Нечаев

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Электроседан Jiyue 07 12.09.2024 С развитием технологий искусственного интеллекта и автономного вождения автомобильная промышленность выходит на новый уровень. Китайский бренд Jiyue, созданный совместно компаниями Geely и Baidu, представил инновационную модель электрического седана Jiyue 07, которая позиционируется как "умный автомобиль эры искусственного интеллекта". Этот автомобиль впечатляет не только современными технологиями, но и своими характеристиками, обещая задать новый стандарт для электромобилей среднего класса. С первого взгляда на Jiyue 07 бросается в глаза его оригинальный внешний вид. Электромобиль получил закрытую переднюю решетку и световую полосу, проходящую вдоль капота. Особую узнаваемость автомобилю придают характерные фары и уникальные кнопки открывания дверей, размещенные на стойках B и C. Благодаря тщательно продуманной аэродинамике, коэффициент сопротивления воздуха составляет всего 0,198, что позволяет улучшить как динамику, так и экономичность автомобиля. Jiyue 07 впечатляет не только своим внешним видом, но и просторным салоном. Автомобиль имеет длину 4953 мм, ширину 1989 мм и высоту 1475 мм, что вместе с колесной базой 3013 мм обеспечивает комфортное пространство для всех пассажиров. Объем багажника составляет 581 литр, а при сложенных задних сиденьях он увеличивается до 1573 литров, что делает машину удобной как для городских поездок, так и для длительных путешествий. Интерьер выполнен в современном стиле с акцентом на технологические решения. Центральное место занимает огромный 35,6-дюймовый сенсорный экран, который можно использовать как одно целое или разделить на три отдельных сегмента для управления различными функциями автомобиля. Футуристичный руль в виде штурвала и высокоточная навигационная система с картографией на уровне полос добавляют автомобилю передовые черты. Jiyue 07 доступен в трех вариантах, чтобы удовлетворить разные предпочтения покупателей. Стандартная версия предлагает запас хода до 660 км, версия Long Range увеличивает его до 880 км, а модель Performance, предназначенная для любителей скорости, разгоняется до 100 км/ч за всего 3,5 секунды благодаря двум мощным электромоторам. Одномоторные версии построены на архитектуре 400 В и оснащены задним двигателем мощностью 200 кВт с крутящим моментом 343 Нм. Для более мощной двухмоторной версии Performance применяется 800-вольтовая система, в которой задний мотор выдает 300 кВт, а передний - 230 кВт, обеспечивая суммарный крутящий момент 653 Нм. Такой подход гарантирует не только высокую производительность, но и отличный контроль на дороге. Одной из ключевых особенностей Jiyue 07 является система автономного вождения Apollo 2.0, которая обеспечивает поддержку четвертого уровня (L4) автопилота. Это означает, что автомобиль способен самостоятельно передвигаться в большинстве дорожных ситуаций без вмешательства водителя, хотя управление может быть перехвачено в любой момент. Однако, как и в случае с аналогичными системами Tesla, полная реализация этой функции требует подписки, а сама система все еще находится в процессе доработки. Jiyue 07 представлен в шести ярких цветах, что позволяет каждому покупателю выбрать автомобиль по своему вкусу. Стартовая цена на модель составляет 209900 юаней, что эквивалентно примерно 26,6 тысяч евро. Это делает электроседан Jiyue 07 привлекательным предложением на рынке с точки зрения сочетания цены и инноваций. Электроседан Jiyue 07 демонстрирует, как современные технологии могут изменить привычные представления о вождении. Комбинация инновационного дизайна, передовых технических характеристик и интеллектуальных систем автономного управления позволяет считать этот автомобиль шагом вперед в эволюции электромобилей. В ближайшем будущем Jiyue 07, без сомнений, сможет стать важным игроком на рынке благодаря своему сочетанию стиля, комфорта и высоких технологий.

Другие интересные новости:

▪ 32-разрядный процессор ARM Cortex-M7 для высокопроизводительных микроконтроллеров

▪ Накопители Silicon Power Armor A80

▪ Марсианский вертолет Ingenuity установил рекорд высоты полета

▪ Топливо из воздуха

▪ Самое древнее пиво

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Истории из жизни радиолюбителей. Подборка статей

▪ статья Прогнозирование и моделирование условий возникновения опасных ситуаций. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему иглу не тает изнутри? Подробный ответ

▪ статья Ясменник пахучий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Еще один телефонный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный регулятор напряжения для низковольтных электропаяльников, 5-14 вольт 2 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026