Šajā rakstā mēs vispusīgi izpētīsim tranzistora releja draivera shēmu un uzzināsim, kā noformēt tā konfigurāciju, aprēķinot parametrus, izmantojot formulas.
Releja nozīme
Releji ir viena no vissvarīgākajām elektronisko shēmu sastāvdaļām. Relejiem ir galvenā loma operāciju ieviešanā, it īpaši ķēdēs, kurās ir iesaistīta lielas jaudas pārsūtīšana vai tīkla maiņstrāvas slodzes pārslēgšana.
Šeit mēs uzzināsim, kā pareizi darbināt releju, izmantojot tranzistoru, un pielietot dizainu elektroniskajā sistēmā pievienotās slodzes pārslēgšanai bez problēmām.
Padziļinātam pētījumam par releja darbību lūdzu, izlasiet šo rakstu
Relejs, kā mēs visi zinām, ir elektromehāniska ierīce, ko izmanto slēdža formā.
Tas ir atbildīgs par ārējās slodzes, kas savienota ar tās kontaktiem, pārslēgšanu, reaģējot uz salīdzinoši mazāku elektrisko jaudu, kas tiek pielietota visā saistītajā spolē.
Būtībā spole ir uztīta virs dzelzs kodola, ja uz spoles tiek uzlikta maza līdzstrāvas sprieguma spriegums, tā darbojas un darbojas kā elektromagnēts.
Atsperes kontakta mehānisms, kas novietots spoles tiešā tuvumā, nekavējoties reaģē un piesaista sprieguma spoles elektromagnēta spēku. Kursa laikā kontakts savieno vienu no saviem pāriem un atvieno ar to saistīto papildinošo pāri.
Reverss notiek, kad līdzstrāva tiek izslēgta spolē un kontakti atgriežas sākotnējā stāvoklī, savienojot iepriekšējo papildkontaktu komplektu, un ciklu var atkārtot pēc iespējas vairāk reižu.
Elektroniskai shēmai parasti būs nepieciešams releja draiveris, izmantojot tranzistora ķēdes pakāpi, lai pārveidotu tā mazjaudas līdzstrāvas komutācijas izeju par lieljaudas tīkla maiņstrāvas komutācijas izeju.
Tomēr zema līmeņa signāli no elektronikas, ko var iegūt no IC pakāpes vai zema strāvas tranzistora pakāpes, var būt diezgan nespējīgi tieši vadīt releju. Tā kā relejam ir nepieciešamas salīdzinoši lielākas strāvas, kuras parasti var nebūt pieejamas no IC avota vai zema strāvas tranzistora pakāpes.
Lai pārvarētu iepriekš minēto problēmu, releja vadības posms kļūst obligāts visām elektroniskajām shēmām, kurām nepieciešams šis pakalpojums.
Releja draiveris ir nekas cits kā papildu tranzistora posms, kas piestiprināts pie releja, kuru nepieciešams darbināt. Transistoru parasti un vienīgi izmanto releja darbināšanai, reaģējot uz komandām, kas saņemtas no iepriekšējā vadības posma.
Ķēdes shēma
Atsaucoties uz iepriekšējo shēmu, mēs redzam, ka konfigurācijā ir iesaistīts tikai tranzistors, bāzes rezistors un relejs ar atlecošo diodi.
Tomēr, lai dizainu varētu izmantot nepieciešamajām funkcijām, ir jāatrisina dažas sarežģītības:
Tā kā bāzes piedziņas spriegums uz tranzistoru ir galvenais avots releja darbību kontrolei, tas ir perfekti jāaprēķina, lai iegūtu optimālus rezultātus.
Bāzes rezistora vērtība id ir tieši proporcionāla strāvai pāri tranzistora kolektora / izstarotāja vadiem vai, citiem vārdiem sakot, releja spoles strāva, kas ir tranzistora kolektora slodze, kļūst par vienu no galvenajiem faktoriem un tieši ietekmē vērtību tranzistora bāzes rezistora.
Aprēķina formula
Tranzistora bāzes rezistora aprēķināšanas pamatformulu izsaka izteiksme:
R = (mums - 0,6) hFE / releja spoles strāva,
- Kur R = tranzistora bāzes rezistors,
- Us = avots vai sprūda spriegums bāzes rezistoram,
- hFE = tranzistora straumes pieaugums uz priekšu,
Pēdējo izteicienu, kas ir “releja strāva”, var uzzināt, atrisinot šādu Ohma likumu:
I = Us / R, kur I ir nepieciešamā releja strāva, Us ir releja barošanas spriegums.
Praktisks pielietojums
Releja spoles pretestību var viegli noteikt, izmantojot multimetru.
Arī mums būs zināms parametrs.
Pieņemsim, ka barošanas avots Us ir = 12 V, tad spoles pretestība ir 400 omi
Releja strāva I = 12/400 = 0,03 vai 30 mA.
Var arī pieņemt, ka jebkura standarta zema signāla tranzistora Hfe ir aptuveni 150.
Iepriekš minēto vērtību piemērošana faktiskajā vienādojumā, ko mēs iegūstam,
R = (Ub - 0.6) × Hfe ÷ releja strāva
R = (12 - 0,6) 150 / 0,03
= 57 000 omi vai 57 K, tuvākā vērtība ir 56 K.
Diods, kas savienots pāri releja spolei, tomēr nav saistīts ar iepriekš minēto aprēķinu, to joprojām nevar ignorēt.
Diods pārliecinās, ka no releja spoles ģenerētais reversais EML ir caur to īssavienots un netiek izmests tranzistorā. Bez šī diode aizmugurējā EMF mēģinātu atrast ceļu caur tranzistora kolektora izstarotāju un gaitā dažu sekunžu laikā neatgriezeniski sabojāt tranzistoru.
Releja vadītāja shēma, izmantojot PNP BJT
Transistors vislabāk darbojas kā slēdzis, ja tas ir savienots ar kopēju izstarotāja konfigurāciju, tas nozīmē, ka BJT izstarotājam vienmēr jābūt savienotam tieši ar “zemējuma” līniju. Šeit “zeme” attiecas uz NPN negatīvo līniju un PNP BJT pozitīvo līniju.
Ja ķēdē tiek izmantots NPN, slodzei jābūt savienotai ar kolektoru, kas ļaus to ieslēgt / izslēgt, ieslēdzot / izslēdzot tā negatīvo līniju. Tas jau ir izskaidrots iepriekšminētajās diskusijās.
Ja vēlaties ieslēgt / izslēgt pozitīvo līniju, tādā gadījumā releja vadīšanai būs jāizmanto PNP BJT. Šeit relejs var būt savienots pāri avota negatīvajai līnijai un PNP kolektoram. Lūdzu, skatiet zemāk redzamo attēlu, lai iegūtu precīzu konfigurāciju.
Tomēr PNP aktivizēšanai būs nepieciešams negatīvs sprūda, tādēļ, ja vēlaties ieviest sistēmu ar pozitīvu sprūdu, jums, iespējams, būs jāizmanto gan NPN, gan PNP BJT kombinācija, kā parādīts nākamajā attēlā:
Ja jums ir kāds īpašs vaicājums par iepriekš minēto koncepciju, lūdzu, nekautrējieties tos izteikt komentāros, lai saņemtu ātras atbildes.
Enerģijas taupīšanas releja draiveris
Parasti barošanas spriegums releja darbībai tiek izmērīts, lai nodrošinātu releja optimālu ievilkšanu. Tomēr nepieciešamais saglabāšanas spriegums parasti ir daudz mazāks.
Tas parasti nav pat puse no ievilkšanas sprieguma. Rezultātā lielākā daļa releju var darboties bez problēmām pat ar šo samazināto spriegumu, bet tikai tad, ja tiek nodrošināts, ka sākotnējā aktivizēšanas spriegums ir pietiekami augsts ievilkšanai.
Tālāk sniegtā shēma var būt ideāla relejiem, kas norādīti darbam ar 100 mA vai zemāku, un pie barošanas sprieguma zem 25 V. Izmantojot šo shēmu, tiek nodrošinātas divas priekšrocības: pirmkārt, releja funkcijas, izmantojot ievērojami zemu strāvu ar 50% mazāku nekā nominālais barošanas spriegums un strāva samazināta līdz aptuveni 1/4 no releja faktiskā nominālā! Otrkārt, relejus ar augstāku sprieguma pakāpi varētu izmantot ar zemākiem barošanas diapazoniem. (Piemēram, 9 V relejs, kas nepieciešams darbam ar 5 V no TTL padeves).
Kontūru var redzēt pieslēgtu pie barošanas sprieguma, kas lieliski spēj noturēt releju. Laikā, kad S1 ir atvērts, C1 tiek uzlādēts caur R2 līdz barošanas spriegumam. R1 ir savienots ar + spaili, un T1 paliek izslēgts. Brīdī, kad tiek parādīts S1, T1 bāze tiek savienota ar barošanu, kas izplatīta caur R1, tā ka tā ieslēdzas un vada releju.
C1 pozitīvais spaile savienojas ar kopējo zemi caur slēdzi S1. Ņemot vērā, ka šis kondensators sākotnēji tika uzlādēts barošanas spriegumam, tā gala punkts šajā brīdī kļūst negatīvs. Tāpēc spriegums pāri releja spolei sasniedz divas reizes vairāk nekā barošanas spriegums, un tas ievelk releju. Slēdzi S1 noteikti var aizstāt ar jebkuru vispārējas nozīmes tranzistoru, kuru pēc vajadzības var ieslēgt vai izslēgt.
Pāri: Kā ietaupīt elektrību mājās - vispārīgi padomi Nākamais: Kā izveidot piro aizdedzes shēmu - elektroniskā Pyro Igniter sistēma
