Про типы контактов реле я ужо написала, про твердотельные реле и "транзисторные" тоже, осталось еще рассказать, как электромагнитными реле-то управлять.
Драйвер на дискретных компонентах
Простейший вариант схемы для включения реле - биполярный или МОП-транзистор в ключевом режиме с катушкой в качестве нагрузки.
Подаем сигнал на базу / затвор, транзистор открывается, через катушку начинает течь ток, реле срабатывает. Диод параллельно катушке защищает транзистор от ЭДС самоиндукции катушки при отключении напряжения.
Интегральные драйверы
Существует довольно много вариаций интегрального исполнения данной схемы, например, драйвер на MOSFET со всякими защитными стабилитронами и необходимыми резисторами для ограничения тока затвора и надежного отключения.
В корпус SOT-23 (как у мелких транзисторов) помещается один такой драйвер индуктивной нагрузки, в SC-74 с шестью лапками - уже два.
Стоит он примерно как транзистор (меньше 0,5$ при оптовой закупке) и места занимает как транзистор, экономит место на плате и деньги на покупку, установку и пайку диодов и резисторов. Красота!
Довольно много вариаций таких драйверов включает в себя целых семь ключей с "прямым управлением", примеры: TPL7407 или всякие ULN200x.
Есть варианты с большим числом ключей и цифровым управлением: с дешифраторами 3х8, интерфейсами I2C и SPI:
Драйверы со сниженным током удержания
Как известно, ток удержания реле во включенном состоянии значительно меньше (раза в 2-3), чем ток включения.
Чтобы меньше греть катушку, пока реле открыто, можно снизить ток через нее после включения.
В простейшем варианте можно ограничить ток катушки резистором. Чтобы в начальный момент времени включения ток был выше, резистор шунтируется конденсатором. Пока тот заряжается, ток большой, реле включается. После зарядки для постоянного тока кондер будет бесконечным сопротивлением, и ток пойдет через резистор (ток через катушку уменьшится).
Проиллюстрируем осциллограммой тока:
Схема имеет несколько минусов: нельзя быстро переключать реле, т.к. конденсатор должен успевать разряжаться при выключении, и мощность в итоге выделяется на резисторе, что тоже не очень энергоэффективно.
Более прогрессивно и экономично регулировать ток катушки с помощью ШИМ, примерно так, как на этой картинке:
Рассмотрим на примере интегральных ШИМ-драйверов типа DRV1хх от Texas Instruments.
На картинках представлена схема на DRV103 в режиме работы с ШИМ и без него (для сравнения мощности на катушке: 255 мВт vs 660 мВт).
Резистором на входе OSC задается частота ШИМ, резистором на DC - коэффициент заполнения ШИМ в режиме удержания реле, DELAY задает время включения (когда ток катушки полный).
И осциллограмма тока для наглядности:
И напряжение на катушке:
Стоят такие драйверы дороже, но если в схеме много реле и соленоидов, чего тратить энергию зазря?
ШИМ можно реализовать с помощью обычных драйверов, управляя ими, например, с МК или NE555, но желательно все же иметь обратную связь по току.
В DRV110 и DRV120 она есть, но у меня нет их моделей, чтобы вам показать хотя бы симуляцию :(
