Reteszelő relé kapcsolási rajza: működési elv, bekötési útmutató és kiválasztási tippek

A reteszelő relé kapcsolási rajzának megtervezése azon feladatok közé tartozik, amelyek bonyolultnak tűnnek mindaddig, amíg meg nem értik a lényeget: a relé megjegyzi utolsó állapotát anélkül, hogy folyamatos tekercsáramot fogyasztana. A gyakorlati következtetés egyszerű: ha egyszer eldöntötte az egytekercses és a kéttekercses eszközt, a bekötési minta kiszámítható, kétgombos kialakítássá válik, amelyet újra felhasználhat intelligens mérőórákban, világításvezérlésben és töltőhalmok alkalmazásokban. Ebben az útmutatóban lebontjuk a működési elvet, diagrampéldákat mutatunk be, összehasonlítjuk a reteszelő reléket a szabványos relékkel, és végigjárjuk a gyártás során fontos kiválasztási kritériumokat.

Mi az a reteszelő relé?

A reteszelő relé egy elektromechanikus relé, amely nyitott vagy zárt helyzetben tartja az érintkezőit egy mágneses reteszelő szerkezeten keresztül anélkül, hogy folyamatos áramra lenne szükség a tekercsen keresztül. Egy szabványos nem reteszelő relében a tekercsnek feszültség alatt kell maradnia ahhoz, hogy az érintkezők kapcsolt helyzetben maradjanak. Ezzel szemben a reteszelő relének csak egy rövid impulzusra van szüksége az állapot megváltoztatásához, majd egy állandó mágnes vagy a maradék mágneses erő fenntartja ezt az állapotot.

A tervezők szemszögéből ez három problémát egyszerre kezel: energiafogyasztást, hőtermelést és a tekercs kiégésének kockázatát. Fontolja meg a éjjel-nappal működő intelligens mérőeszközt. Egy 150 mW-os nem reteszelő relé tekercs folyamatosan nagyjából 1,3 kWh-t fogyaszt évente, míg a reteszelő relé szinte semmit sem vesz fel a kapcsolási események között. Tíz éves élettartam alatt ez a különbség összeadódik.

Ha frissítésre van szüksége a közvetítő érintkezők és kategóriák működésével kapcsolatban, tekintse át cikkünket a relé működése és érintkezési típusai .

Hogyan működik a reteszelő relé?

Két stabil állapot

A reteszelő relének két mechanikusan stabil pozíciója van. Amikor a beállított tekercs impulzust kap, az armatúra zárt helyzetbe kerül, és a mágneses retesz tartja ott. Amikor a visszaállító tekercs impulzust kap, az armatúra visszamozdul, és a retesz nyitott helyzetben tartja. Az érintkezők állapota nem változik áramszünet esetén, mert a mágneses retesz nem függ a tekercs áramától.

Egytekercses és kéttekercses kivitelek

A reteszelő relé kapcsolási rajzának tanulmányozása során a fő döntés a tekercs típusa. Az egytekercses reteszelő relé polaritásváltást használ: az egyik vezeték pozitív a beállításhoz, negatív a visszaállításhoz, vagy az ellenkezője. A kéttekercses reteszelő relé két független tekercset használ: egyet a beállításhoz és egyet a visszaállításhoz. Ez leegyszerűsíti a vezetékezést, ha csak egy egyszerű push-pull vezérlésre van szüksége, vagy ha a meghajtó IC-nek csak egy kimenete van irányonként.

Azoknál a terveknél, ahol bármelyik lehetőség elfogadható, a FH31L elektromos reteszelő relé egy- és kéttekercses opciókkal mindkét változatot kompatibilis alapterületen kínálja, rugalmasságot biztosítva a tábla újratervezése nélkül.

FH31L 80A reteszelő relé egy- és kéttekercses opciókkal Ez a 80A-es reteszelő relé egy- és kéttekercses változatot is kínál, kompatibilis alapterülettel, leegyszerűsítve a kártya kialakítását. Megfelel az IEC62052-31:2005 UC2 és RoHS szabványoknak, így alkalmas intelligens fogyasztásmérő alkalmazásokhoz. Termék megtekintése →

Példák a reteszelő relé áramköri diagramjaira

Kéttekercses beállító/visszaállító vezetékezés

Kettős tekercses konfigurációban a beállított tekercs és a visszaállító tekercs külön ágként van bekötve a pozitív sínről a földre. A beállító gomb rövid megnyomása bekapcsolja a beállítótekercset és reteszeli a relét. A reset gomb megnyomása bekapcsolja a reset tekercset, és elengedi a reteszt.

Egytekercses polaritásváltó huzalozás

Egytekercses kivitelben a beállítás és a visszaállítás is ugyanazt a tekercset használja. Az állapotváltáshoz meg kell fordítani a tekercsre adott feszültség polaritását. Egy tipikus megközelítés egy H-hidat vagy két push-pull konfigurációban elhelyezett tranzisztort használ. Egy pozitív polaritású impulzus beállítja a relét, míg egy fordított polaritású impulzus alaphelyzetbe állítja. Mivel a tekercs mindkét műveletnél azonos, a PCB-terület kisebb, de a meghajtó áramköre valamivel bonyolultabb.

MCU-vezérelt reteszelő relé

Ha egy mikrokontroller reteszelő relét hajt meg, akkor két GPIO érintkezőt használhat tranzisztorokkal egy kéttekercses eszközhöz, vagy H-híd meghajtót egy tekercses eszközhöz. Mivel a relé csak a kapcsolási impulzus alatt vesz fel áramot, a meghajtó rövid impulzusra értékelhető, nem pedig folyamatos terhelésre. Ez különösen vonzóvá teszi az MCU-vezérelt áramköröket az akkumulátorral működő eszközökben és az intelligens mérőrendszerekben, ahol minden milliwatt számít.

Reteszelő relé versus nem reteszelő relé

A választás attól függ, hogy az alkalmazásnak memóriafunkcióra vagy hibamentes állapotra van szüksége. Ha az áramkimaradásnak kikapcsolt állapotot kell eredményeznie, a nem reteszelő relé biztonságosabb. Ha az eszköznek meg kell őriznie állapotát és vissza kell állítania a megfelelő pozíciót áramkimaradás után, akkor a reteszelő relé a megfelelőbb.

Hogyan válasszuk ki a megfelelő reteszelő relét

Tekercs feszültség

Illessze a tekercs feszültségét a tápsínhez. Az általános értékek közé tartozik az 5V, 12V és 24V. A 12 V-ra méretezett, 5 V-on működő tekercs nem reteszelődik megbízhatóan, és a túlfeszültség károsíthatja a szigetelést. Ha az áramkör polaritásváltást használ, győződjön meg arról, hogy a meghajtó tisztán tud adni pozitív és negatív impulzusokat is.

Tekercs típusa

Az egytekercses és a kéttekercses közötti választás a meghajtó áramkörétől függ. A kettős tekercs egyszerűbb vezérlési logikát kínál, mivel a beállítás és az alaphelyzetbe állítás független. Az egytekercs kevesebb csatlakozót használ, de polaritásváltást igényel, ami növeli a meghajtó alkatrészeinek számát. A korlátozott NYÁK-területtel rendelkező kialakítások esetén a kompakt kivezetéssel rendelkező kéttekercses eszköz gyakran könnyebben irányítható.

Kapcsolati konfiguráció

Válassza ki a kapcsolatfelvételi űrlapot a terhelés alapján. Az SPST a legegyszerűbb, de az SPDT és a kettős érintkezős struktúrák lehetővé teszik két áramkör egyidejű vezérlését. A kettéosztott érintkezők növelik a megbízhatóságot az alacsony áramú jelek kapcsolásában, és akkor hasznosak, ha a táp- és a segédjeleket egy reléről kell kapcsolni.

Betöltési értékelések

A kapcsolóáram, a feszültség és a bekapcsolási áram mind számít. Az ellenállásos terhelések könnyebben kezelhetők, mint az induktív vagy kapacitív terhelések, amelyek tranzienseket generálnak, amelyek érintkezőket hegeszthetnek. Az UL- és CQC-jóváhagyási követelményekkel rendelkező 16-20 A-es alkalmazásokhoz a FH42L reteszelő relé UL és CQC megfelelőséggel praktikus lehetőség, mert a globális piacokon tesztelték, és szabványos PCB terminálelrendezést használ.

FH42L 16A/20A reteszelő relé UL és CQC jóváhagyással Ez az UL és CQC tanúsítvánnyal rendelkező 16A/20A reteszelő relé megbízható kapcsolást biztosít a globális piacokon. Az 5 KV-os megszakítási feszültség és a 250 mW-os tekercs teljesítménye megfelel az okosotthonnak és a mérő vezérlőkártyáknak. Termék megtekintése →

Gyakori reteszelőrelé-problémák elhárítása

• A relé állapota nem változik: Ellenőrizze a tekercs feszültségét és a meghajtót. Ügyeljen arra, hogy az impulzus időtartama legalább 20 ms és 50 ms között legyen, hogy az armatúra teljesen haladjon.
• A relé nem tart állapotot: Vizsgálja meg a mágneses reteszt. A túl rövid impulzus közbenső helyzetben hagyhatja az armatúrát, így a retesz nem kapcsol be teljesen.
• Az érintkezők ragasztása vagy hegesztése: Csökkentse a bekapcsolási áramot, vagy használjon a terhelésnek megfelelő érintkezőanyagot, például AgSnO2-t, amely jobban ellenáll az íveróziónak, mint a csak ezüst érintkezők.
• Zaj vagy téves kapcsolás: Adjon flyback diódákat a tekercshez, különösen a kéttekercses áramkörökben, és szűrje ki a zajos tápvezetékeket egy kis kondenzátorral a relé közelében.

Alkalmazások, ahol a reteszelő relék ragyognak

A reteszelő relék gyakoriak az intelligens villanyórákban, mivel a relének hosszú ideig egy adott állapotban kell maradniuk anélkül, hogy a mérőt lemerítenék. Széles körben használják intelligens otthoni világításvezérlésben, töltési cölöpökben, ipari automatizálásban és új energiarendszerekben is. Ezekben a környezetekben a folyamatos tekercsfeszültség nélküli állapot megtartásának képessége csökkenti az önmelegedést és meghosszabbítja a PCB-szerelvény élettartamát.

Az intelligens mérő- és világításvezérlési alkalmazásokhoz a W30L reteszelő relé intelligens mérő- és világításvezérlésre tervezve kompakt alapterülettel és kapcsolható tartómechanizmussal rendelkezik, így közvetlenül illeszkedik a mérő- és világításvezérlő táblákhoz. Azt is felfedezheti hogyan támogatja a Fanhar az intelligens villanyóra alkalmazásokat hogy megtudja, hogyan integrálódnak ezek az összetevők az éles telepítésekbe.

W30L 40A/50A reteszelő relé intelligens mérőhöz és világításvezérléshez Ez a reteszelő relé 50A-ig képes kezelni, kompakt alapterülettel és kézi vezérlőkapcsolóval. UL, TUV és CQC kompatibilis, így közvetlenül illeszkedik a mérő- és világításvezérlési alkalmazásokhoz. Termék megtekintése →

GYIK

1. kérdés: A reteszelő reléknek állandó áramra van szükségük?

Nem. A reteszelő relének csak egy impulzusra van szüksége az állapotváltáshoz. Átkapcsolás után a mágneses retesz a helyükön tartja az érintkezőket folyamatos tekercsáram nélkül, így a tekercs nem fogyaszt áramot, amíg a relé üresjáratban van.

Q2: Melyik a jobb: egytekercses vagy kéttekercses?

Ez a sofőrtől függ. A kettős tekercs egyszerűbb vezérlése egyszerű GPIO-kkal, mivel a beállítás és az alaphelyzetbe állítás független. Az egytekercs kíméli a sorkapcsokat, de polaritásváltó áramkört, például H-hídot igényel. Ha NYÁK-területre optimalizál, általában kényelmes a kettős tekercs kompakt terminálelrendezéssel.

3. kérdés: Meghibásodhat a reteszelő relé nyitása vagy zárása?

Igen. Mechanikai kopás, hegesztett érintkezők vagy meghibásodott mágneses retesz mindkét hibamódot okozhatja. A megfelelő terhelésválasztás, megfelelő tekercshajtás és egy robusztus érintkezőszerkezettel rendelkező relé segít megelőzni ezeket a hibákat.

4. kérdés: Milyen hosszú legyen a vezérlő impulzus?

Általában 20 ms és 50 ms között elegendő egy 12 V-os vagy 24 V-os reteszelő reléhez. A hosszabb impulzusok nem károsítják a relét, hanem energiát pazarolnak, míg a rendkívül rövid impulzusok esetleg nem mozgatják teljesen az armatúrát, és megbízhatatlan kapcsolást eredményezhetnek.

Következtetés

A reteszelő relé kapcsolási rajza könnyen olvasható, ha tudja, hogy az eszköz egy vagy kettő tekercset használ-e. Amint a tekercs típusa egyértelmű, a huzalozás előre látható mintát követ, és a fő tervezési munka a megfelelő tekercsfeszültség, érintkezési névleges és védelmi összetevők kiválasztására tolódik el. Az intelligens fogyasztásmérők, a világításvezérlés és az új energetikai berendezések esetében a reteszelő relé energiamegtakarítását és hosszú távú megbízhatóságát nehéz összehozni egy nem reteszelő alternatívával.