На моём канале уже была статья о методах управления мощной нагрузкой, где очень бегло, были рассмотрены все возможные способы управлять чем-то мощным. Приступаем к обещанным подробностям.
Поскольку без ссылок на вполне реальные товары не обойдётся, в соответствии с правилами дзена, сия статья обозначается как партнёрский материал, о чём вас и уведомляю.
Итак, реле. За свою почти двухсотлетнюю историю успели поработать и на телеграфе, и в телефонии, и в вычислительной технике и в бытовой. Затруднительно найти область деятельности, связанную с электричеством, где бы это устройство не применялось. И не удивительно, ведь с помощью реле можно не только подключать или отключать нагрузку, но и организовывать логические элементы "И", "ИЛИ", "НЕ" , впрочем как и остальную логику. Достаточно легко можно соорудить триггер. Я не пытаюсь убедить всех в том, что реле надо использовать везде и всюду. Ни в коем случае, но иметь в виду, что "так тоже можно" всё же стоит.
Как оно устроено.
В самом простом случае реле представляет из себя коробочку с двумя парами контактов. Одна пара подключена к катушке электромагнита. Характеристики этой катушки, собственно, и определяют рабочее напряжение, ток срабатывания и ток удержания реле.
Вторая пара, это контакты, которые замыкаются под действием магнитного поля и размыкаются пружинкой, при его отсутствии. В зависимости от конкретной конструкции, эти контакты могут работать не только на замыкания, но и на размыкание, и на переключение. Характеристики этих контактов определяют мощность, которую реле способно коммутировать.
Реле обладают как рядом неоспоримых достоинств, так и вполне очевидными недостатками.
Достоинства.
Не оказывает никакого влияния на коммутируемую цепь - не вносит искажений в форму сигнала, сопротивление замкнутых контактов пренебрежительно мало. С равным успехом может коммутировать как постоянный, так и переменный ток. В отличии от полупроводниковых устройств, практически не греется. Обеспечивает гальваническую развязку между управляющей схемой и нагрузкой. Возможность организовать петлю гистерезиса без дополнительных ухищрений, только за счёт разности тока срабатывания и тока удержания самого реле. Ну и цена. Реле дешевые.
Недостатки.
Быстродействие. В большинстве случаев, нагрузка оказывается ещё более медлительной, но решить, например, задачу подключения электродвигателя в момент перехода сетевого напряжения через ноль, с помощью реле, не представляется возможным. Ресурс - не стоит рассчитывать на надёжную работу реле после 100 000 срабатываний. Обмотка реле, с точки зрения современной схемотехники, уже является мощной нагрузкой, к тому же индуктивной. Реле щёлкают, многих это раздражает.
Выводы.
Если речь о коммутации постоянного тока, особенно в случае автономного питания, лучше задуматься о транзисторном ключе. Когда надо управлять чем-то питающимся от сети переменного тока, реле вполне приемлемый вариант. Вполне разумно использовать для коммутации аудиоканала, а что, как говорится, дёшево и сердито.
Как подобрать подходящие.
Достаточно просто. Параметров у реле не много. Это рабочее напряжение (в вольтах) на которое рассчитана катушка. Ток срабатывания и ток удержания (в амперах или миллиамперах). Собственно это те параметры, которым должна соответствовать управляющая часть схемы. И параметры контактной группы - мощность и максимальное напряжение.
Например.
Как подключать
Чаще всего вполне достаточно шунтировать обмотку реле диодом.
Если схема крайне чувствительна к любым помехам, то братский китайский народ уже озаботился выпуском готовых к использованию "кубиков" на все случаи жизни по вполне приемлемым расценкам.
Например вот такие как наиболее универсальный вариант. Имеется гальваническая развязка, управлять можно непосредственно с выхода микросхемы без дополнительных ключей, джампером можно выбрать на какой сигнал (высокого или низкого уровня) будет срабатывать реле. Практически идеально вписывается в концепцию "електронного кубика". Вам остаётся только определить область применения.
А на сегодня всё.