Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Подключение нагрузки через реле: Подключение реле приоритета нагрузок (схема)

Содержание

062-Как подключить к микроконтроллеру нагрузку? — GetChip.net

В следующих статьях будут устройства, которые должны управлять внешней нагрузкой. Под внешней нагрузкой я понимаю все, что прицеплено к ножкам микроконтроллера – светодиоды, лампочки, реле, двигатели, исполнительные устройства … ну Вы поняли. И как бы не была заезжена данная тема, но, чтобы избежать повторений в следующих статьях, я все-же рискну быть не оригинальным — Вы уж меня простите :). Я кратенько, в рекомендательной форме, покажу наиболее распространенные способы подключения нагрузки (если Вы  что-то захотите добавить – буду только рад).
Сразу договоримся, что речь идет о цифровом сигнале (микроконтроллер все-таки цифровое устройство) и не будем отходить от общей логики: 1-включено, 0-выключено. Начнем.

 

1 НАГРУЗКА ПОСТОЯННОГО ТОКА.
Нагрузкой постоянного тока являются: светодиоды, лампы, реле, двигатели постоянного тока, сервоприводы, различные исполнительные устройства и т.

д. Такая нагрузка наиболее просто (и наиболее часто) подключается к микроконтроллеру.

1.1 Подключение нагрузки через резистор.
Самый простой и, наверно, чаще всего используемый способ, если речь идет о светодиодах.

Резистор нужен для того, чтобы ограничить ток протекающий, через ножку микроконтроллера до допустимых 20мА. Его называют балластным или гасящим. Примерно рассчитать величину резистора можно зная сопротивление нагрузки Rн.

Rгасящий = (5v / 0.02A) – Rн = 250 – Rн [Om]

Как видно, даже в самом худшем случае, когда сопротивление нагрузки равно нулю достаточно 250 Ом для того, что бы ток не превысил 20мА. А значит, если неохота чего-то там считать — ставьте 300 Ом и Вы защитите порт от перегрузки. Достоинство способа очевидно – простота.

1.2 Подключение нагрузки при помощи биполярного транзистора.
Если так случилась, что Ваша нагрузка потребляет более 20мА, то, ясное дело, резистор тут не поможет. Нужно как-то увеличить (читай усилить) ток. Что применяют для усиления сигнала? Правильно. Транзистор!

Для усиления удобней применять n-p-n транзистор, включенный по схеме ОЭ. При таком способе можно подключать нагрузку с большим напряжением питания, чем питание микроконтроллера. Резистор на базе – ограничительный. Может варьироваться в широких пределах (1-10 кОм), в любом случае транзистор будет работать в режиме насыщения. Транзистор может быть любой n-p-n транзистор. Коэффициент усиления, практически не имеет значения. Выбирается транзистор по току коллектора (нужный нам ток) и напряжению коллектор-эмиттер (напряжение которым запитывается нагрузка). Еще имеет значение рассеиваемая мощность — чтоб не перегрелся.

Из распространенных и легко доступных можно заюзать BC546, BC547, BC548, BC549 с любыми буквами (100мА), да и тот-же КТ315 сойдет (это у кого со старых запасов остались).
BC547.pdf (10639 Загрузок)

1.3 Подключение нагрузки при помощи полевого транзистора.
Ну а если ток нашей нагрузки лежит в пределах десятка ампер? Биполярный транзистор применить не получиться, так как токи управления таким транзистором велики и скорей всего превысят 20мА. Выходом может служить или составной транзистор (читать ниже) или полевой транзистор (он же МОП, он же MOSFET). Полевой транзистор просто замечательная штука, так как он управляется не током, а потенциалом на затворе. Это делает возможным микроскопическим током на затворе управлять большими токами нагрузки.

Для нас подойдет любой n-канальный полевой транзистор. Выбираем, как и биполярный, по току, напряжению и рассеиваемой мощности.

При включении полевого транзистора нужно учесть ряд моментов:
— так как затвор, фактически, является конденсатором, то в моменты переключения транзистора через него текут большие токи (кратковременно). Для того чтобы ограничить эти токи в затвор ставиться ограничивающий резистор.
— транзистор управляется малыми токами и если выход микроконтроллера, к которому подключен затвор, окажется в высокоимпедансном Z-состоянии полевик начнет открываться-закрываться непредсказуемо, вылавливая помехи. Для устранения такого поведения ножку микроконтроллера нужно «прижать» к земле резистором порядка 10кОм.
У полевого транзистора на фоне всех его положительных качеств есть недостаток. Платой за управление малым током является медлительность транзистора. ШИМ, конечно, он потянет, но на превышение допустимой частоты он Вам ответит перегревом.

Для применения можно порекомендовать мощные транзисторы IRF630, IRF640. Их часто используют и поэтому их легко достать.
IRF640.pdf (17914 Загрузок)

1.4 Подключение нагрузки при помощи составного транзистора Дарлингтона.
Альтернативой применения полевого транзистора при сильноточной нагрузке является применение составного транзистора Дарлингтона. Внешне это такой-же транзистор, как скажем, биполярный, но внутри для управления мощным выходным транзистором используется предварительная усилительная схема. Это позволяет малыми токами управлять мощной нагрузкой. Применение транзистора Дарлингтона не так интересно, как применение сборки таких транзисторов. Есть такая замечательная микросхема как ULN2003. В ее составе аж 7 транзисторов Дарлингтона, причем каждый можно нагрузить током до 500мА, причем их можно включать параллельно для увеличения тока.

Микросхема очень легко подключается к микроконтроллеру (просто ножка к ножке) имеет удобную разводку (вход напротив выхода) и не требует дополнительной обвязки. В результате такой удачной конструкции ULN2003 широко используется в радиолюбительской практике. Соответственно достать ее не составит труда.
ULN2003.pdf (19600 Загрузок)

 

2 НАГРУЗКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА.
Если Вам нужно управлять устройствами переменного тока (чаще всего 220v), то тут все сложней, но не на много.

2.1 Подключение нагрузки при помощи реле.
Самым простым и, наверное, самым надежным есть подключение при помощи реле. Катушка реле, сама собой, является сильноточной нагрузкой, поэтому напрямую к микроконтроллеру ее не включишь. Реле можно подключить через транзистор полевой или биполярный или через туже ULN2003, если нужно несколько каналов.

Достоинства такого способа большой коммутируемый ток (зависит от выбранного реле), гальваническая развязка. Недостатки: ограниченная скорость/частота включения и механический износ деталей.
Что-то рекомендовать для применения не имеет смысла — реле много, выбирайте по нужным параметрам и цене.

2.2 Подключение нагрузки при помощи симистора (триака).
Если нужно управлять мощной нагрузкой переменного тока а особенно если нужно управлять мощностью выдаваемой на нагрузку (димеры), то Вам просто не обойтись без применения симистора (или триака). Симистор открывается коротким импульсом тока через управляющий электрод (причем как для отрицательной, так и для положительной полуволны  напряжения). Закрывается симистор сам, в момент отсутствия напряжения на нем (при переходе напряжения через ноль).

Вот тут начинаются сложности. Микроконтроллер должен контролировать момент перехода через ноль напряжения и в точно определенный момент подавать импульс для открытия симистора — это постоянная занятость контроллера. Еще одна сложность это отсутствие гальванической развязки у симистора. Приходится ее делать на отдельных элементах усложняя схему.


Хотя современные симисторы управляются довольно малым током и их можно подключить напрямую (через ограничительный резистор) к микроконтроллеру, из соображений безопасности приходится их включать через оптические развязывающие приборы. Причем это касается не только цепей управления симистором, но и цепей контроля нуля.

Довольно неоднозначный способ подключения нагрузки. Так как с одной стороны требует активного участия микроконтроллера и относительно сложного схемотехнического решения. С другой стороны позволяет очень гибко манипулировать нагрузкой. Еще один недостаток применения симисторов — большое количество цифрового шума, создаваемого при их работе — нужны цепи подавления.

Симисторы довольно широко используются, а в некоторых областях просто незаменимы, поэтому достать их не составляет каких либо проблем. Очень часто в радиолюбительстве применяют симисторы  типа BT138.
BT138.pdf (6657 Загрузок)

2.3 Подключение нагрузки при помощи твердотельного реле.
С недавних пор у радиолюбителей появилась очень замечательная штука — твердотельные реле. Представляют они из себя оптические приборы (еще их называют оптореле), с одной стороны, в общем случае, стоит светодиод, а с другой полевой транзистор со светочувствительным затвором. Управляется эта штука малым током, а манипулировать может значительной нагрузкой.

Подключать твердотельное реле к микроконтроллеру очень просто — как светодиод — через резистор.

Достоинства налицо: малые размеры, отсутствие механического износа, возможность манипулировать большим током и напряжением и самое главное оптическая развязка от опасного напряжения. Нагрузка может быть как постоянного, так и переменного тока в зависимости от конструкции реле. Из недостатков следует отметить относительную медлительность (чаще всего для коммутации используется полевик) и довольно значительную стоимость реле.

Если не гнаться за завышенными характеристиками можно подобрать себе прибор по приемлемой цене. Например, реле CPC1030N управляется током от 2мА, при этом способно коммутировать нагрузку переменного и постоянного тока 120мА и 350v (очень полезная для радиолюбителей вещь!)
CPC1030N.pdf (14706 Загрузок)

 

(Visited 155 146 times, 4 visits today)

Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 1

О какой нагрузке идет речь? Да о любой — релюшки, лампочки, соленоиды, двигатели, сразу несколько светодиодов или сверхмощный силовой светодиод-прожектор. Короче, все что потребляет больше 15мА и/или требует напряжения питания больше 5 вольт.

Вот взять, например, реле. Пусть это будет BS-115C. Ток обмотки порядка 80мА, напряжение обмотки 12 вольт. Максимальное напряжение контактов 250В и 10А.

Подключение реле к микроконтроллеру это задача которая возникала практически у каждого. Одна проблема — микроконтроллер не может обеспечить мощность необходимую для нормальной работы катушки. Максимальный ток который может пропустить через себя выход контроллера редко превышает 20мА и это еще считается круто — мощный выход. Обычно не более 10мА. Да напряжение у нас тут не выше 5 вольт, а релюшке требуется целых 12. Бывают, конечно, реле и на пять вольт, но тока жрут больше раза в два. В общем, куда реле не целуй — везде жопа. Что делать?

Первое что приходит на ум — поставить транзистор. Верное решение — транзистор можно подобрать на сотни миллиампер, а то и на амперы. Если не хватает одного транзистора, то их можно включать каскадами, когда слабый открывает более сильный.

Поскольку у нас принято, что 1 это включено, а 0 выключено (это логично, хотя и противоречит моей давней привычке, пришедшей еще с архитектуры AT89C51), то 1 у нас будет подавать питание, а 0 снимать нагрузку. Возьмем биполярный транзистор. Реле требуется 80мА, поэтому ищем транзистор с коллекторным током более 80мА. В импортных даташитах этот параметр называется Ic, в наших Iк. Первое что пришло на ум — КТ315 — шедевральный совковый транзистор который применялся практически везде 🙂 Оранжевенький такой. Стоит не более одного рубля. Также прокатит КТ3107 с любым буквенным индексом или импортный BC546 (а также BC547, BC548, BC549). У транзистора, в первую очередь, надо определить назначение выводов. Где у него коллектор, где база, а где эмиттер. Сделать это лучше всего по даташиту или справочнику. Вот, например, кусок из даташита:

Обратите внимание на коллекторный ток — Ic = 100мА (Нам подоходит!) и маркировку выводов.

Цоколевка нашего КТ315 определяется так

Если смотреть на его лицевую сторону, та что с надписями, и держать ножками вниз, то выводы, слева направо: Эмиттер, Колектор, База.

Берем транзистор и подключаем его по такой схеме:

Коллектор к нагрузке, эмиттер, тот что со стрелочкой, на землю. А базу на выход контроллера.

Транзистор это усилитель тока, то есть если мы пропустим через цепь База-Эмиттер ток, то через цепь Колектор-Эмиттер сможет пройти ток равный входному, помноженному на коэффициент усиления hfe.
hfe для этого транзистора составляет несколько сотен. Что то около 300, точно не помню.

Максимальное напряжение вывода микроконтроллера при подаче в порт единицы = 5 вольт (падением напряжения в 0.7 вольт на База-Эмиттерном переходе тут можно пренебречь). Сопротивление в базовой цепи равно 10000 Ом. Значит ток, по закону Ома, будет равен 5/10000=0.0005А или 0.5мА — совершенно незначительный ток от которого контроллер даже не вспотеет. А на выходе в этот момент времени будет Ic=Ibe*hfe=0.0005*300 = 0. 150А. 150мА больше чем чем 100мА, но это всего лишь означает, что транзистор откроется нараспашку и выдаст максимум что может. А значит наша релюха получит питание сполна.

Все счастливы, все довольны? А вот нет, есть тут западло. В реле же в качестве исполнительного элемента используется катушка. А катушка имеет неслабую индуктивность, так что резко оборвать ток в ней невозможно. Если это попытаться сделать, то потенциальная энергия, накопленная в электромагнитом поле, вылезет в другом месте. При нулевом токе обрыва, этим местом будет напряжение — при резком прерывании тока, на катушке будет мощный всплеск напряжения, в сотни вольт. Если ток обрывается механическим контактом, то будет воздушный пробой — искра. А если обрывать транзистором, то его просто напросто угробит.

Надо что то делать, куда то девать энергию катушки. Не проблема, замкнм ее на себя же, поставив диод. При нормальной работе диод включен встречно напряжению и ток через него не идет. А при выключении напряжение на индуктивности будет уже в другую сторону и пройдет через диод.

Правда эти игры с бросками напряжения гадским образом сказываются на стабильности питающей сети устройства, поэтому имеет смысл возле катушек между плюсом и минусом питания вкрутить электролитический конденсатор на сотню другую микрофарад. Он примет на себя большую часть пульсации.

Красота! Но можно сделать еще лучше — снизить потребление. У реле довольно большой ток срывания с места, а вот ток удержания якоря меньше раза в три. Кому как, а меня давит жаба кормить катушку больше чем она того заслуживает. Это ведь и нагрев и энергозатраты и много еще чего. Берем и вставляем в цепь еще и полярный конденсатор на десяток другой микрофарад с резистором. Что теперь получается:

При открытии транзистора конденсатор С2 еще не заряжен, а значит в момент его заряда он представляет собой почти короткое замыкание и ток через катушку идет без ограничений. Недолго, но этого хватает для срыва якоря реле с места. Потом конденсатор зарядится и превратится в обрыв. А реле будет питаться через резистор ограничивающий ток. Резистор и конденсатор следует подбирать таким образом, чтобы реле четко срабатывало.
После закрытия транзистора конденсатор разряжается через резистор. Из этого следует встречное западло — если сразу же попытаться реле включить, когда конденсатор еще не разрядился, то тока на рывок может и не хватить. Так что тут надо думать с какой скоростью у нас будет щелкать реле. Кондер, конечно, разрядится за доли секунды, но иногда и этого много.

Добавим еще один апгрейд.
При размыкании реле энергия магнитного поля стравливается через диод, только вот при этом в катушке продолжает течь ток, а значит она продолжает держать якорь. Увеличивается время между снятием сигнала управления и отпаданием контактной группы. Западло. Надо сделать препятствие протеканию тока, но такое, чтобы не убило транзистор. Воткнем стабилитрон с напряжением открывания ниже предельного напряжения пробоя транзистора.
Из куска даташита видно, что предельное напряжение Коллектор-База (Collector-Base voltage) для BC549 составляет 30 вольт. Вкручиваем стабилитрон на 27 вольт — Profit!

В итоге, мы обеспечиваем бросок напряжения на катушке, но он контроллируемый и ниже критической точки пробоя. Тем самым мы значительно (в разы!) снижаем задержку на выключение.

Вот теперь можно довольно потянуться и начать мучительно чесать репу на предмет того как же весь этот хлам разместить на печатной плате… Приходится искать компромиссы и оставлять только то, что нужно в данной схеме. Но это уже инженерное чутье и приходит с опытом.

Разумеется вместо реле можно воткнуть и лампочку и соленоид и даже моторчик, если по току проходит. Реле взято как пример. Ну и, естественно, для лампочки не потребуется весь диодно-конденсаторный обвес.

Пока хватит. В следующий раз расскажу про Дарлингтоновские сборки и MOSFET ключи.

Подключение нагрузки к Ардуино — RadioRadar

Многие новички, после нескольких простых экспериментов с программируемыми микроконтроллерами Arduino, пытаются реализовать свои собственные задумки, но сталкиваются с довольно распространённой проблемой – подключением нагрузки.

Дело в том, что на выходах Ардуино можно получить напряжение только 5 В (это уровень логической единицы). При этом сила тока будет не более 40 мА. Таких параметров может быть недостаточно для многих внешних схем и узлов. Например, 40 мА не смогут заставить работать большинство электродвигателей, даже питающихся напряжением 5 В.

Поэтому ниже рассмотрим варианты подключения различных типов нагрузок.

Основной принцип – запуск/останов внешнего блока по логическим уровням «единица-ноль» на выходе Ардуино. И лучше всего предусмотреть защиту микроконтроллера от скачков напряжения из подключаемой схемы.

 

Подключение слабых нагрузок

Простейший пример – светодиод. Большинство таких диодов имеет предельный порог по току в 20 мА (0,02А). Поэтому подключать их к Ардуино лучше всего через токоограничивающий резистор. Как его рассчитать, мы рассмотрели в отдельной статье, на всякий случай напомним формулу:

R = U / I

Здесь R – сопротивление участка цепи, в которую входят и ограничивающий резистор, и сам диод (их сопротивления складываются). Но так как собственное сопротивление диода ничтожно мало, то им в данной задаче можно просто пренебречь. Тогда получаем:

Rогр = 5 В / 0,02 А = 250 Ом.

То есть при включении в цепь питания резистора номиналом свыше 250 Ом мы получим падение силы тока ниже 0,02 А (что и нужно для светодиода).

Аналогично можно рассчитывать токоограничивающий резистор для других элементов.

Типовое включение маломощных элементов на примере того же светодиода можно увидеть ниже.

Рис. 1. Типовое включение маломощных элементов на примере светодиода

 

Некоторые модели плат Arduino могут активировать встроенную систему токоограничения, тогда резистор может даже не понадобится.

 

Подключение мощных нагрузок, питающихся постоянным током

Здесь нужно оговорить отдельно, что внешняя схема должна питаться от другого источника тока/напряжения, который соответствует характеру потребления.

Ардуино может включаться в цепь управления через посредника, например, через транзистор или аналогичную схему/элемент. Начнём с простых биполярных транзисторов.

Через биполярный транзистор

Классическая схема включения будет выглядеть так.

Рис. 2. Классическая схема включения через биполярный транзистор

 

Номинал резистора, подключённого к базе, приведён для примера. На самом деле его значение необходимо рассчитать в соответствии с ТТХ транзистора (входной уровень напряжения зависит от коэффициента усиления в режиме насыщения и напряжения питания в управляемой цепи).

На роль транзистора подойдёт практически любой n-p-n.

Такая схема проста в реализации и доступна по цене, но не подходит для управления цепями с очень мощными нагрузками.

Альтернатива – ниже.

Через полевой транзистор

Действительно силовые схемы можно подключать к Ардуино через полевики.

Типовая схема включения выглядит следующим образом.

Рис. 3. Классическая схема включения через полевой транзистор

 

Использовать полевые транзисторы с малой нагрузкой не стоит, так как, во-первых, они медлительны в переключении, а во-вторых, будут изрядно греться.

При подключении к затвору применяется всё тот же ограничительный резистор, который необходимо правильно рассчитать исходя из параметров питания и характеристик самого полевика.

А второй (10К) – используется для защиты самого микроконтроллера и исключения помех в работе транзистора (исключает Z-состояние).

В случае подключения двигателей или других реактивных нагрузок без защиты лучше всего предусмотреть обратный пробой и установить диод. Например, так. Несмотря на то, что в современных полевых транзисторах диоды часто уже встроены, на деле они не всегда справляются с задачей.

Рис. 4. Индуктивная нагрузка

 

Чтобы повысить «управляемость» цепи, лучше всего выбирать мосфеты с пометкой «Logic Level» (они предназначены для работы с цифровыми логическими уровнями).

Через транзисторы Дарлингтона

Что называется «решение из коробки». В радиомагазинах можно найти готовые микросхемы, такие как ULN2003, которые представляют собой набор независимых составных транзисторов Дарлингтона. Схема управления реализуется очень просто.

Рис. 5. Схема управления

 

Здесь каждый выход Ардуино управляет отдельным составным транзистором (выход строго напротив). При необходимости транзисторы можно включать параллельно (каждый «тянет» нагрузку по 500 мА).

Через оптореле

Это практически идеальное решение, лишённое множества недостатков, связанных с другими способами.

Твердотельные реле обеспечивают полную гальваническую развязку цепи управления и основной цепи, в них нет никаких механических деталей, они позволяют работать с высокими токами и т. д.

Схема подключения нагрузки с оптореле будет выглядеть следующим образом.

Рис. 6. Схема подключения нагрузки с оптореле

 

Резистор перед реле отвечает за ограничение тока. Рассчитывается как и в предыдущих примерах.

Оптореле не подойдёт только для случаев управления «быстрыми» схемами.

Другие методы

Выше мы обозначили только основные применяемые способы. На деле существует множество других методов подлючения мощных нагрузок к Ардуино и к другим микроконтроллерам:

1.Через семисторы (триаки)

Рис. 7. Подлючения мощных нагрузок к Ардуино и к другим микроконтроллерам через семисторы

 

2.Через классические реле (требуется ещё один посредник для управления самим реле)

Рис. 8. Подлючения мощных нагрузок к Ардуино и к другим микроконтроллерам через классические реле

 

3.Коммутация с одновременной стабилизацией

Рис. 9. Коммутация с одновременной стабилизацией

 

4. Драйвер с защитой от коротких замыканий

Рис. 10. Драйвер с защитой от коротких замыканий

 

Автор: RadioRadar

Подключение нагрузки к Arduino

2016-04-13

Всі статті →

Назарчик Дядюн

Всем привет, сегодня мы поговорим о подключении нагрузки к плате Arduino.

Статья для новичков, поэтому ветеранам электроники это не будет новинкой.

Начнем с того, что порты платы могут выдавать только 15-20 мА тока. Этого достаточно для того, что бы зажечь светодиод, но недостаточно, например, для подключения мотора. Мощные нагрузки можно подключать к плате с помощью:

  • Реле
  • Транзисторов — мосфетов
  • Различных шилдов с микросхемами

Давайте рассмотрим все по порядку.

1. Реле. Как гласит википедия реле — это электрическое или электронное устройство (ключ), предназначенное для замыкания или размыкания электрической цепи при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных воздействий.

Очень хорошо подходит для коммутирования мощных и высоковольтных нагрузок.

Реле делятся на два типа: электромагнитные и твердотельные.

Электромагнитные реле точно видели все хотя бы один раз — они встречаются повсюду. Выглядят они так:

Над сердечником электромагнита установлен подвижный якорь (пластина) с одним или несколькими контактами. Напротив них находятся соответствующие парные неподвижные контакты. При подаче управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, преодолевая её усилие, и замыкает и/или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле.

2. Транзисторы или мосфеты.

Как гласит википедия транзистор — это радиоэлектронный компонент из полупроводникового материала, обычно с тремя выводами, позволяющий входным сигналом управлять током в электрической цепи.

Транзисторы обычно используют для цепей в которых не очень высокое напряжение, хотя есть и такие транзисторы, рабочее напряжение которых достигает 500 вольт.

Транзистор обычно имеет 3 вывода, это: База(Управляющий контакт), Коллектор и Эмиттер(Аналогия контактам реле, эти контакты подключаются в разрыв цепи).

Транзисторы можно увидеть в разных корпусах. Они выглядят так:

3. Микросхемы. В основном используются для работы двигателей различного типа.

Они более компактны чем транзисторы или реле, поэтому в различных шилдах для двигателей используют именно их.

Выглядят они приблизительно так:

Как вы поняли из моего рассказа, разные типы нагрузок требуют разного типа коммутирования, так реле отлично подходит для сети 220 вольт где переменное напряжения, транзисторы подходят для низковольтных нагрузок и постоянного тока, а микросхемы прекрасно управляют моторами и прочей электроникой.

Всем спасибо за внимание, до скорой встречи!

Дякуємо Вам за звернення! Ваш відгук з’явиться після модерації адміністратором.

Управление мощной нагрузкой · Вадим Великодный

06 Jan 2017

На практике часто возникает необходимость управлять при помощи цифровой схемы (например, микроконтроллера) каким-то мощным электрическим прибором. Это может быть мощный светодиод, потребляющий большой ток, или прибор, питающийся от электрической сети. Рассмотрим типовые решения этой задачи.

Будем считать, что нам нужно только включать или выключать нагрузку с низкой частотой. Части схем, решающие эту задачу, называют ключами. ШИМ-регуляторы, диммеры и прочее рассматривать не будем (почти).

Условно можно выделить 3 группы методов:

  1. Управление нагрузкой постоянного тока.
    • Транзисторный ключ на биполярном транзисторе.
    • Транзисторный ключ на МОП-транзисторе (MOSFET).
    • Транзисторный ключ на IGBT.
  2. Управление нагрузкой переменного тока.
    • Тиристорный ключ.
    • Симисторный ключ.
  3. Универсальный метод.

Выбор способа управления зависит как от типа нагрузки, так и от вида применяемой цифровой логики. Если схема построена на ТТЛ-микросхемах, то следует помнить, что они управляются током, в отличие от КМОП, где управление осуществляется напряжением. Иногда это важно.

Простейший ключ

Простейший ключ на биполярном транзисторе проводимости n-p-n выглядит следующим образом.

Вход слева подключается к цифровой схеме. Если у нас цифровая схема построена на основе КМОП-логики с двухтактным («push-pull») выходом, то логическая «1» фактически означает подключение этого входа к питанию, а логический «0» — к земле.

Таким образом, при подаче «1» на вход нашей схемы ток от источника питания потечёт через резистор R1, базу и эмиттер на землю. При этом транзистор откроется (если, конечно, ток достаточно большой), и ток сможет идти через переход коллектор — эмиттер, а значит и через нагрузку.

Резистор R1 играет важную роль — он ограничивает ток через переход база — эмиттер. Если бы его не было, ток не был бы ничем ограничен и просто испортил бы управляющую микросхему (ведь именно она связывает линию питания с транзистором).

Максимальный ток через один выход микроконтроллера обычно ограничен значением около 25 мА (для STM32). В интернете можно встретить утверждения, что микроконтроллеры AVR выдерживают ток в 200 мА, но это относится ко всем выводам в сумме. Предельное допустимое значение тока на один вывод примерно такое же — 20-40 мА.

Это, кстати, означает, что подключать светодиоды напрямую к выводам нельзя. Без токоограничивающих резисторов, микросхема просто сгорит, а с ними светодиодам не будет хватать тока, чтобы светить ярко.

Обратите внимание, что нагрузка (LOAD) подключена к коллектору, то есть «сверху». Если подключить её «снизу», у нас возникнет несколько проблем.

Допустим, мы хотим при помощи 5 В (типичное значение для цифровых схем) управлять нагрузкой в 12 В. Это значит, что на базе мы можем получить максимум 5 В. А с учётом падения напряжения на переходе база — эмиттер, на эмиттере будет напряжение ещё меньше. Если падение напряжения на переходе равно 0,7 В,то получаем, что на нагрузку остаётся только 4,3 В, чего явно недостаточно. Если это, например, реле, оно просто не сработает. Напряжение не может быть выше, иначе тока через базу вообще не будет. Наличие падения напряжения на нагрузке также приведёт к уменьшению тока через базу.

Для расчёта сопротивления R1 нужно вспомнить соотношение для упрощённой модели транзистора:

\[I_к = \beta I_б.\]

Коэффициент \(\beta\) — это коэффициент усиления по току. Его ещё обозначают \(h_{21э}\) или \(h_{FE}\). У разных транзисторов он разный.

Зная мощность нагрузки \(P\) и напряжение питания \(V\), можно найти ток коллектора, а из него и ток базы:

\[I_б = \frac1{\beta} \frac{P}{V}.\]

По закону Ома получаем:

\[R_1 = \frac{V}{I_б}.\]

Коэффициент \(\beta\) не фиксированная величина, он может меняться даже для одного транзистора в зависимости от режима работы, поэтому лучше брать значение тока базы при расчёте чуть больше, чтобы был запас по току коллектора. Главное помнить, что ток базы не должен превышать предельно допустимое для микросхемы.

Также важно при выборе модели транзистора помнить о предельном токе коллектора и напряжении коллектор — эмиттер.

Ниже как пример приведены характеристики некоторых популярных транзисторов с проводимостью n-p-n.

Модель \(\beta\) \(\max\ I_{к}\) \(\max\ V_{кэ}\)
КТ315Г 50…350 100 мА 35 В
КТ3102Е 400…1000 100 мА 50 В
MJE13002 25…40 1,5 А 600 В
2SC4242 10 7 А 400 В

Модели выбраны случайно, просто это транзисторы, которые легко найти или откуда-то выпаять. Для ключа в рассматриваемой схеме, конечно, можно использовать любой n-p-n-транзистор, подходящий по параметрам и цене.

Доработка схемы

Если вход схемы подключен к push-pull выходу, то особой доработки не требуется. Рассмотрим случай, когда вход — это просто выключатель, который либо подтягивает базу к питанию, либо оставляет её «висеть в воздухе». Тогда для надёжного закрытия транзистора нужно добавить ещё один резистор, выравнивающий напряжение между базой и эмиттером.

Кроме того, нужно помнить, что если нагрузка индуктивная, то обязательно нужен защитный диод. Дело в том, что энергия, запасённая магнитным полем, не даёт мгновенно уменьшить ток до нуля при отключении ключа. А значит, на контактах нагрузки возникнет напряжение обратной полярности, которое легко может нарушить работу схемы или даже повредить её.

Совет касательно защитного диода универсальный и в равной степени относится и к другим видам ключей.

Если нагрузка резистивная, то диод не нужен.

В итоге усовершенствованная схема принимает следующий вид.

Резистор R2 обычно берут с сопротивлением, в 10 раз большим, чем сопротивление R1, чтобы образованный этими резисторами делитель не понижал слишком сильно напряжение между базой и эмиттером.

Для нагрузки в виде реле можно добавить ещё несколько усовершенствований. Оно обычно кратковременно потребляет большой ток только в момент переключения, когда тратится энергия на замыкание контакта. В остальное время ток через него можно (и нужно) ограничить резистором, так как удержание контакта требует меньше энергии.

Для этого можно применить схему, приведённую ниже.

В момент включения реле, пока конденсатор C1 не заряжен, через него идёт основной ток. Когда конденсатор зарядится (а к этому моменту реле перейдёт в режим удержания контакта), ток будет идти через резистор R2. Через него же будет разряжаться конденсатор после отключения реле.

Ёмкость C1 зависит от времени переключения реле. Можно взять, например, 10 мкФ.

С другой стороны, ёмкость будет ограничивать частоту переключения реле, хоть и на незначительную для практических целей величину.

Пример расчёта простой схемы

Пусть, например, требуется включать и выключать светодиод с помощью микроконтроллера. Тогда схема управления будет выглядеть следующим образом.

Пусть напряжение питания равно 5 В.

Характеристики (рабочий ток и падение напряжения) типичных светодиодов диаметром 5 мм можно приблизительно оценить по таблице.

Цвет \(I_{LED}\) \(V_{LED}\)
Красный 20 мА 1,9 В
Зеленый 20 мА 2,3 В
Желтый 20 мА 2,1 В
Синий (яркий) 75 мА 3,6 В
Белый (яркий) 75 мА 3,6 В

Пусть используется белый светодиод. В качестве транзисторного ключа используем КТ315Г — он подходит по максимальному току (100 мА) и напряжению (35 В). Будем считать, что его коэффициент передачи тока равен \(\beta = 50\) (наименьшее значение).

Итак, если падение напряжения на диоде равно \(V_{LED} = 3{,}6\,\textrm{В}\), а напряжение насыщения транзистора \(V_{CE} = 0{,}4\,\textrm{В}\) то напряжение на резисторе R2 будет равно \(V_{R2} = 5{,}0 — 3{,}6 — 0{,}4 = 1\,\textrm{В}\). Для рабочего тока светодиода \(I_{LED} = 0{,}075\,\textrm{А}\) получаем

\[R_2 = \frac{V_{R2}}{I_{LED}} = \frac{1}{0{,}075} \approx 15\,\textrm{Ом}.\]

Значение сопротивление было округлено, чтобы попасть в ряд E12.

Для тока \(I_{LED} = 0{,}075\,\textrm{А}\) управляющий ток должен быть в \(\beta = 50\) раз меньше:

\[I_б = \frac{I_{LED}}{\beta} \approx 1{,}5\,\textrm{мА}.\]

Падение напряжения на переходе эмиттер — база примем равным \(V_{EB} = 0{,}7\,\textrm{В}\).

Отсюда

\[R_1 = \frac{V — V_{EB}}{I_б} \approx 2{,}7\,\textrm{кОм}\]

Сопротивление округлялось в меньшую сторону, чтобы обеспечить запас по току.

Таким образом, мы нашли значения сопротивлений R1 и R2.

Транзистор Дарлингтона

Если нагрузка очень мощная, то ток через неё может достигать нескольких ампер. Для мощных транзисторов коэффициент \(\beta\) может быть недостаточным. (Тем более, как видно из таблицы, для мощных транзисторов он и так невелик.)

В этом случае можно применять каскад из двух транзисторов. Первый транзистор управляет током, который открывает второй транзистор. Такая схема включения называется схемой Дарлингтона.

В этой схеме коэффициенты \(\beta\) двух транзисторов умножаются, что позволяет получить очень большой коэффициент передачи тока.

Для повышения скорости выключения транзисторов можно у каждого соединить эмиттер и базу резистором.

Сопротивления должны быть достаточно большими, чтобы не влиять на ток база — эмиттер. Типичные значения — 5…10 кОм для напряжений 5…12 В.

Выпускаются транзисторы Дарлингтона в виде отдельного прибора. Примеры таких транзисторов приведены в таблице.

Модель \(\beta\) \(\max\ I_{к}\) \(\max\ V_{кэ}\)
КТ829В 750 8 А 60 В
BDX54C 750 8 А 100 В

В остальном работа ключа остаётся такой же.

Простейший ключ

В дальнейшем полевым транзистором мы будет называть конкретно MOSFET, то есть полевые транзисторы с изолированным затвором (они же МОП, они же МДП). Они удобны тем, что управляются исключительно напряжением: если напряжение на затворе больше порогового, то транзистор открывается. При этом управляющий ток через транзистор пока он открыт или закрыт не течёт. Это значительное преимущество перед биполярными транзисторами, у которых ток течёт всё время, пока открыт транзистор.

Также в дальнейшем мы будем использовать только n-канальные MOSFET (даже для двухтактных схем). Это связано с тем, что n-канальные транзисторы дешевле и имеют лучшие характеристики.

Простейшая схема ключа на MOSFET приведена ниже.

Опять же, нагрузка подключена «сверху», к стоку. Если подключить её «снизу», то схема не будет работать. Дело в том, что транзистор открывается, если напряжение между затвором и истоком превышает пороговое. При подключении «снизу» нагрузка будет давать дополнительное падение напряжения, и транзистор может не открыться или открыться не полностью.

Несмотря на то, что MOSFET управляется только напряжением и ток через затвор не идёт, затвор образует с подложкой паразитный конденсатор. Когда транзистор открывается или закрывается, этот конденсатор заряжается или разряжается через вход ключевой схемы. И если этот вход подключен к push-pull выходу микросхемы, через неё потечёт довольно большой ток, который может вывести её из строя.

При управлении типа push-pull схема разряда конденсатора образует, фактически, RC-цепочку, в которой максимальный ток разряда будет равен

\[I_{разр} = \frac{V}{R_1},\]

где \(V\) — напряжение, которым управляется транзистор.

Таким образом, достаточно будет поставить резистор на 100 Ом, чтобы ограничить ток заряда — разряда до 10 мА. Но чем больше сопротивление резистора, тем медленнее он будет открываться и закрываться, так как постоянная времени \(\tau = RC\) увеличится. Это важно, если транзистор часто переключается. Например, в ШИМ-регуляторе.

Основные параметры, на которые следует обращать внимание — это пороговое напряжение \(V_{th}\), максимальный ток через сток \(I_D\) и сопротивление сток — исток \(R_{DS}\) у открытого транзистора.

Ниже приведена таблица с примерами характеристик МОП-транзисторов.

Модель \(V_{th}\) \(\max\ I_D\) \(\max\ R_{DS}\)
2N7000 3 В 200 мА 5 Ом
IRFZ44N 4 В 35 А 0,0175 Ом
IRF630 4 В 9 А 0,4 Ом
IRL2505 2 В 74 А 0,008 Ом

Для \(V_{th}\) приведены максимальные значения. Дело в том, что у разных транзисторов даже из одной партии этот параметр может сильно отличаться. Но если максимальное значение равно, скажем, 3 В, то этот транзистор гарантированно можно использовать в цифровых схемах с напряжением питания 3,3 В или 5 В.

Сопротивление сток — исток у приведённых моделей транзисторов достаточно маленькое, но следует помнить, что при больших напряжениях управляемой нагрузки даже оно может привести к выделению значительной мощности в виде тепла.

Схема ускоренного включения

Как уже было сказано, если напряжение на затворе относительно истока превышает пороговое напряжение, то транзистор открывается и сопротивление сток — исток мало. Однако, напряжение при включении не может резко скакнуть до порогового. А при меньших значениях транзистор работает как сопротивление, рассеивая тепло. Если нагрузку приходится включать часто (например, в ШИМ-контроллере), то желательно как можно быстрее переводить транзистор из закрытого состояния в открытое и обратно.

Относительная медленность переключения транзистора связана опять же с паразитной ёмкостью затвора. Чтобы паразитный конденсатор зарядился как можно быстрее, нужно направить в него как можно больший ток. А так как у микроконтроллера есть ограничение на максимальный ток выходов, то направить этот ток можно с помощью вспомогательного биполярного транзистора.

Кроме заряда, паразитный конденсатор нужно ещё и разряжать. Поэтому оптимальной представляется двухтактная схема на комплементарных биполярных транзисторах (можно взять, например, КТ3102 и КТ3107).

Ещё раз обратите внимание на расположение нагрузки для n-канального транзистора — она расположена «сверху». Если расположить её между транзистором и землёй, из-за падения напряжения на нагрузке напряжение затвор — исток может оказаться меньше порогового, транзистор откроется не полностью и может перегреться и выйти из строя.

Драйвер полевого транзистора

Если всё же требуется подключать нагрузку к n-канальному транзистору между стоком и землёй, то решение есть. Можно использовать готовую микросхему — драйвер верхнего плеча. Верхнего — потому что транзистор сверху.

Выпускаются и драйверы сразу верхнего и нижнего плеч (например, IR2151) для построения двухтактной схемы, но для простого включения нагрузки это не требуется. Это нужно, если нагрузку нельзя оставлять «висеть в воздухе», а требуется обязательно подтягивать к земле.

Рассмотрим схему драйвера верхнего плеча на примере IR2117.

Схема не сильно сложная, а использование драйвера позволяет наиболее эффективно использовать транзистор.

IGBT

Ещё один интересный класс полупроводниковых приборов, которые можно использовать в качестве ключа — это биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT).

Они сочетают в себе преимущества как МОП-, так и биполярных транзисторов: управляются напряжением, имеют большие значения предельно допустимых напряжений и токов.

Управлять ключом на IGBT можно так же, как и ключом на MOSFET. Из-за того, что IGBT применяются больше в силовой электронике, они обычно используются вместе с драйверами.

Например, согласно даташиту, IR2117 можно использовать для управления IGBT.

Пример IGBT — IRG4BC30F.

Все предыдущие схемы отличало то, что нагрузка хоть и была мощной, но работала от постоянного тока. В схемах была чётко выраженные земля и линия питания (или две линии — для контроллера и нагрузки).

Для цепей переменного тока нужно использовать другие подходы. Самые распространённые — это использование тиристоров, симисторов и реле. Реле рассмотрим чуть позже, а пока поговорим о первых двух.

Тиристоры и симисторы

Тиристор — это полупроводниковый прибор, который может находится в двух состояниях:

  • открытом — пропускает ток, но только в одном направлении,
  • закрытом — не пропускает ток.

Так как тиристор пропускает ток только в одном направлении, для включения и выключения нагрузки он подходит не очень хорошо. Половину времени на каждый период переменного тока прибор простаивает. Тем не менее, тиристор можно использовать в диммере. Там он может применяться для управления мощностью, отсекая от волны питания кусочек требуемой мощности.

Симистор — это, фактически двунаправленный тиристор. А значит он позволяет пропускать не полуволны, а полную волну напряжения питания нагрузки.

Открыть симистор (или тиристор) можно двумя способами:

  • подать (хотя бы кратковременно) отпирающий ток на управляющий электрод;
  • подать достаточно высокое напряжение на его «рабочие» электроды.

Второй способ нам не подходит, так как напряжение питания у нас будет постоянной амплитуды.

После того, как симистор открылся, его можно закрыть поменяв полярность или снизив ток через него то величины, меньшей чем так называемый ток удержания. Но так как питание организовано переменным током, это автоматически произойдёт по окончании полупериода.

При выборе симистора важно учесть величину тока удержания (\(I_H\)). Если взять мощный симистор с большим током удержания, ток через нагрузку может оказаться слишком маленьким, и симистор просто не откроется.

Симисторный ключ

Для гальванической развязки цепей управления и питания лучше использовать оптопару или специальный симисторный драйвер. Например, MOC3023M или MOC3052.

Эти оптопары состоят из инфракрасного светодиода и фотосимистора. Этот фотосимистор можно использовать для управления мощным симисторным ключом.

В MOC3052 падение напряжения на светодиоде равно 3 В, а ток — 60 мА, поэтому при подключении к микроконтроллеру, возможно, придётся использовать дополнительный транзисторный ключ.

Встроенный симистор же рассчитан на напряжение до 600 В и ток до 1 А. Этого достаточно для управления мощными бытовыми приборами через второй силовой симистор.

Рассмотрим схему управления резистивной нагрузкой (например, лампой накаливания).

Таким образом, эта оптопара выступает в роли драйвера симистора.

Существуют и драйверы с детектором нуля — например, MOC3061. Они переключаются только в начале периода, что снижает помехи в электросети.

Резисторы R1 и R2 рассчитываются как обычно. Сопротивление же резистора R3 определяется исходя из пикового напряжения в сети питания и отпирающего тока силового симистора. Если взять слишком большое — симистор не откроется, слишком маленькое — ток будет течь напрасно. Резистор может потребоваться мощный.

Нелишним будет напомнить, что 230 В в электросети (текущий стандарт для России, Украины и многих других стран) — это значение действующего напряжения. Пиковое напряжение равно \(\sqrt2 \cdot 230 \approx 325\,\textrm{В}\).

Управление индуктивной нагрузкой

При управлении индуктивной нагрузкой, такой как электродвигатель, или при наличии помех в сети напряжение может стать достаточно большим, чтобы симистор самопроизвольно открылся. Для борьбы с этим явлением в схему необходимо добавить снаббер — это сглаживающий конденсатор и резистор параллельно симистору.

Снаббер не сильно улучшает ситуацию с выбросами, но с ним лучше, чем без него.

Керамический конденсатор должен быть рассчитан на напряжение, большее пикового в сети питания. Ещё раз вспомним, что для 230 В — это 325 В. Лучше брать с запасом.

Типичные значения: \(C_1 = 0{,}01\,\textrm{мкФ}\), \(R_4 = 33\,\textrm{Ом}\).

Есть также модели симисторов, которым не требуется снаббер. Например, BTA06-600C.

Примеры симисторов

Примеры симисторов приведены в таблице ниже. Здесь \(I_H\) — ток удержания, \(\max\ I_{T(RMS)}\) — максимальный ток, \(\max\ V_{DRM}\) — максимальное напряжение, \(I_{GT}\) — отпирающий ток.

Модель \(I_H\) \(\max\ I_{T(RMS)}\) \(\max\ V_{DRM}\) \(I_{GT}\)
BT134-600D 10 мА 4 А 600 В 5 мА
MAC97A8 10 мА 0,6 А 600 В 5 мА
Z0607 5 мА 0,8 А 600 В 5 мА
BTA06-600C 25 мА 6 А 600 В 50 мА

С точки зрения микроконтроллера, реле само является мощной нагрузкой, причём индуктивной. Поэтому для включения или выключения реле нужно использовать, например, транзисторный ключ. Схема подключения и также улучшение этой схемы было рассмотрено ранее.

Реле подкупают своей простотой и эффективностью. Например, реле HLS8-22F-5VDC — управляется напряжением 5 В и способно коммутировать нагрузку, потребляющую ток до 15 А.

Главное преимущество реле — простота использования — омрачается несколькими недостатками:

  • это механический прибор и контакты могу загрязниться или даже привариться друг к другу,
  • меньшая скорость переключения,
  • сравнительно большие токи для переключения,
  • контакты щёлкают.

Часть этих недостатков устранена в так называемых твердотельных реле. Это, фактически, полупроводниковые приборы с гальванической развязкой, содержащие внутри полноценную схему мощного ключа.

Таким образом, в арсенале у нас достаточно способов управления нагрузкой, чтобы решить практически любую задачу, которая может возникнуть перед радиолюбителем.

  1. Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники. Том 1. — М.: Мир, 1993.
  2. Управление мощной нагрузкой переменного тока
  3. Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 1
  4. Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 2
  5. Управление мощной нагрузкой постоянного тока. Часть 3
  6. Щелкаем реле правильно: коммутация мощных нагрузок
  7. Управление мощной нагрузкой переменного тока
  8. Управление MOSFET-ами #1
  9. Современные высоковольтные драйверы MOSFET- и IGBT-транзисторов
  10. Ключ на плечо! – особенности применения высоковольтных драйверов производства IR

Все схемы нарисованы в KiCAD. В последнее время для своих проектов использую именно его, очень удобно, рекомендую. С его помощью можно не только чертить схемы, но и проектировать печатные платы.

Как работает реле — Как подключить замыкающие и замыкающие контакты

Электрическое реле состоит из электромагнита и подпружиненных переключающих контактов. Когда электромагнит включается / выключается от источника постоянного тока, подпружиненный механизм соответствующим образом подтягивается и отпускается этим электромагнитом, обеспечивая переключение между концевыми выводами этих контактов. Внешняя электрическая нагрузка, подключенная к этим контактам, впоследствии переключается в положение ВКЛ / ВЫКЛ в ответ на переключение электромагнита реле.

В этом посте мы подробно узнаем о том, как реле работает в электронных схемах, как определить его распиновку любого реле через счетчик и подключиться в схемах.

Введение

Реле предназначены для таких приложений, будь то мигание лампы, включение двигателя переменного тока или другие подобные операции. Однако молодые энтузиасты электроники часто сбиваются с толку, оценивая выводы реле и настраивая их со схемой возбуждения внутри предполагаемой электронной схемы.

В этой статье мы изучим основные правила, которые помогут нам определить распиновку реле и узнать, как оно работает. Приступим к обсуждению.

Как работает реле

О работе электрического реле можно узнать из следующих пунктов:

  1. Релейный механизм в основном состоит из катушки и подпружиненного контакта, который может свободно перемещаться по оси вращения.
  2. Центральный полюс шарнирно поворачивается или поворачивается таким образом, что, когда на катушку реле подается напряжение, центральный полюс соединяется с одной из боковых клемм устройства, называемой замыкающим контактом (нормально замкнутым).
  3. Это происходит из-за того, что полюсное железо притягивается электромагнитным напряжением катушки реле.
  4. И когда катушка реле выключена, полюс отключается от нормально разомкнутой клеммы и соединяется со второй клеммой, называемой нормально разомкнутым контактом.
  5. Это положение контактов по умолчанию, оно происходит из-за отсутствия электромагнитной силы, а также из-за натяжения пружины металлического полюса, которое обычно удерживает полюс соединенным с замыкающим контактом.
  6. Во время таких операций включения и выключения он переключается с N / C на N / O поочередно в зависимости от состояний ON / OFF катушки реле
  7. Катушка реле, намотанная на железный сердечник, ведет себя как сильный электромагнит, когда через катушку пропускают постоянный ток.
  8. Когда катушка находится под напряжением, генерируемое электромагнитное поле мгновенно вытягивает близлежащий подпружиненный металлический полюс, реализуя описанное выше переключение контактов
  9. Вышеупомянутый подвижный подпружиненный полюс по своей сути образует главный центральный переключающий провод, а его конец ts заканчивается как вывод этого полюса.
  10. Два других контакта N / C и N / O образуют соответствующие дополнительные пары клемм реле или выводов контактов, которые поочередно подключаются и отключаются от центрального полюса реле в ответ на активацию катушки.
  11. Эти замыкающие и замыкающие контакты также имеют концевые заделки, которые выходят из коробки реле и формируют соответствующие выводы реле.

Следующая приблизительная симуляция показывает, как полюс реле перемещается в ответ на катушку электромагнита при включении и выключении с входным напряжением питания.Мы можем ясно видеть, что первоначально центральный полюс удерживается подключенным к нормально-замкнутому контакту, а когда на катушку подается питание, полюс тянется вниз из-за электромагнитного воздействия катушки, заставляя центральный полюс соединяться с нормально-замкнутым контактом. О контакт.

Видео Объяснение

Таким образом, в основном существует три контактных вывода для реле, а именно центральный полюс, замыкающий и замыкающий.

Две дополнительные выводы завершаются катушкой реле

Это базовое реле также называется реле типа SPDT, что означает однополюсный двойной ход, так как здесь у нас есть один центральный полюс, но два чередующихся боковых контакта в виде N / O, N / C, отсюда и термин SPDT.

Таким образом, всего у нас есть 5 выводов в SPDT-реле: центральная подвижная или переключающая клемма, пара замыкающих и замыкающих клемм и, наконец, две клеммы катушки, которые вместе составляют выводы реле.

Как определить выводы реле и подключить реле

Обычно и, к сожалению, многие реле не имеют маркировки выводов, что затрудняет их идентификацию новым энтузиастам электроники и их использование для предполагаемых приложений.

Распиновки, которые необходимо идентифицировать, следующие (в указанном порядке):

  1. Контакты катушки
  2. Контакт общего полюса
  3. Контакт замыкающего контакта
  4. Контакт замыкающего контакта
Идентификация контакта Типичные выводы реле могут быть выполнены следующим образом:

1) Установите мультиметр в диапазоне Ом, предпочтительно в диапазоне 1 кОм.

2) Начните с подключения штырей измерителя к любому из двух контактов реле случайным образом, пока не найдете штыри, которые указывают на какое-то сопротивление на дисплее измерителя.Обычно это может быть любое значение от 100 Ом до 500 Ом. Эти контакты реле будут обозначать выводы катушки реле.

3) Затем выполните ту же процедуру и подключите стержни счетчика в случайном порядке к оставшимся трем клеммам.

4) Продолжайте делать это до тех пор, пока не найдете два контакта реле, указывающих на непрерывность между ними. Эти две распиновки будут, очевидно, нормально закрытым и полюсом реле, потому что, поскольку реле не запитано, полюс будет соединен с размыкающим контактом из-за внутреннего натяжения пружины, что указывает на непрерывность друг друга.

5) Теперь вам нужно просто идентифицировать другой одиночный терминал, который может быть ориентирован где-то между двумя вышеуказанными терминалами, представляющими треугольную конфигурацию.

6) В большинстве случаев центральная распиновка из этой треугольной конфигурации будет вашим полюсом реле, замыкающий контакт уже идентифицирован и, следовательно, последним будет замыкающий контакт или вывод вашего реле.

Следующее моделирование показывает, как типичное реле может быть подключено к источнику постоянного напряжения на его катушках и к сетевой нагрузке переменного тока через его замыкающие и замыкающие контакты

Эти три контакта могут быть дополнительно подтверждены путем подачи питания на катушку реле. с указанным напряжением и проверив сторону замыкающего контакта с помощью измерителя на непрерывность..

Вышеупомянутая простая процедура может быть применена для идентификации любой распиновки реле, которая может быть вам неизвестна или не маркирована.

Теперь, когда мы тщательно изучили, как работает реле и как идентифицировать контакты реле, было бы также интересно узнать подробности о самом популярном типе реле, которое в основном используется в небольших электронных схемах, и о том, как это сделать. подключите это.

Если вы хотите узнать, как спроектировать и сконфигурировать каскад драйвера реле с использованием транзистора, вы можете прочитать его в следующем посте:

Как сделать схему драйвера транзисторного реле

Типичные контакты реле китайского производства

Как подключить клеммы реле

На следующей схеме показано, как указанное выше реле может быть подключено к нагрузке, так что когда катушка находится под напряжением, нагрузка срабатывает или включается через свои замыкающие контакты и через подключенный источник питания. Напряжение.

Это напряжение питания последовательно с нагрузкой может соответствовать техническим характеристикам нагрузки. Если нагрузка рассчитана на постоянный потенциал, тогда это напряжение питания может быть постоянным, если предполагается, что нагрузка будет работать от сети переменного тока, тогда это последовательное питание может быть 220 В или 120 В переменного тока в соответствии со спецификациями.

▷ Как подключить реле? Научитесь подключать реле ✓

Как подключить реле?

Необязательно быть опытным установщиком, чтобы знать, как подключить реле, если нам нужно разместить одно из них в нашей панели управления или в нашем проекте автоматизации.

Хотите посмотреть видео о работающем реле SPDT? ЗДЕСЬ

Однако, чтобы знать, как подключить реле, мы должны сначала знать некоторые очень базовые концепции о различных типах реле.

Подключение электромеханического реле к твердотельному реле или герконовому реле — это не одно и то же.

Какое реле я буду устанавливать?

Прежде всего, мы должны взглянуть на тип реле, которое у нас есть, чтобы найти и различить в нем входные или управляющие клеммы и выходные или силовые клеммы.

В основном электромеханическое реле всегда имеет два контакта, к которым приварены концы эмалированного медного провода, из которого сделана его катушка или соленоид, намотанный на железный сердечник для формирования электромагнита.

В электромеханических реле эти две клеммы составляют входную или управляющую цепь, и когда они находятся в напряжении, мы активируем катушку, и сформированный электромагнит притягивает металлический лист, с которым подвижные контакты являются неотъемлемой частью.

У твердотельного реле нет катушки, поэтому, чтобы знать, как подключить твердотельное реле, необходимо отметить, что у него есть два контакта, клеммы или клеммы, к которым подключен вход электроники внутри него.Он изолирован от выходной электроники, которая размыкает или замыкает силовую цепь.

Какая полярность и напряжение реле?

В этих двух случаях, как для электромеханического реле, так и для твердотельного реле, очень важно учитывать полярность для реле с цепью управления постоянным током, а также номинальное напряжение или диапазон напряжений, до которого катушка электромеханического реле или управляющая электроника, если это твердотельное реле.

Если мы не проверим рабочее напряжение, мы можем «сжечь» и отключить управляющую часть реле, будь то постоянный или переменный ток.

Иногда некоторые модели реле могут иметь очень широкие рабочие диапазоны и допускать управляющие напряжения например от 90 до 250 вольт переменного тока.

Мы не всегда будем исправлять при подключении знаки + и -, которые обычно отмечаются рядом с выводами катушки или входной цепи.

Как пронумерованы клеммы реле?

Штыри катушки электромеханического реле обычно обозначаются буквами A1 + и A2-, и они обычно рисуются на печатной схеме на стороне реле рядом с двумя сегментами, которые соединены в квадрат, который несет внутри другой отрезок одного от его вершины до противоположной вершины.

Входные клеммы управляющей электроники в однофазном твердотельном реле обычно обозначаются номерами 4 — и 3 + (также 1 ~ и 2 ~, если оно трехфазное с управляющим напряжением переменного тока).

Когда катушка реле предназначена для работы с переменным током, мы должны обращать внимание на частоту сети, к которой мы собираемся подключиться, так как она может быть 50 Гц (обычная для европейских стран) или 60 Гц (обычная в странах Америки или на других континентах)

В реле типа «язычковый» мы найдем только два провода или контакта, но в этом случае они всегда относятся к выходной или силовой цепи, поскольку здесь нет катушки или электроники, так что мы будем знать, как подключить реле герконового типа, как только оно попадет в наши руки.

Эти реле очень просты и содержат только листы с нормально разомкнутыми или нормально замкнутыми контактами, которые меняют положение, чтобы быть рядом с магнитным полем, которое обычно создается постоянным магнитом большей или меньшей мощности, позволяя или предотвращая прохождение тока через цепь, к которой они подключены.

Что происходит, когда у нас есть съемное реле?

До сих пор мы предполагали, что кабели входной цепи подключаются непосредственно к соответствующей клемме реле путем затягивания винта, фиксирующего конец проводника, но как подключить съемное реле, не имеющее клемм с винтами.

Можно сказать, что это обычное явление для твердотельных реле, но не для подавляющего большинства электромеханических реле.

Хотя в некоторых очень специфических приложениях концы кабелей соединяются описанным выше способом или привариваются к контактам реле, постоянно прикрепленным к ним, это нормально, что реле не подключается таким образом.

Подавляющее большинство промышленных электромеханических реле, которые продаются на рынке, относятся к «вставляемому» типу, что означает, что им требуется база, розетка или розетка, к которой они подключаются.

Что такое цоколь или гнездо для съемного реле?

Таким образом, база имеет соответствующие клеммы, к которым мы можем подключать кабели входных и выходных цепей с помощью невыпадающего винта при производстве шкафа управления.

После того, как мы подключили проводники к базе, нам нужно только «подключить» реле к имеющимся корпусам, сопоставив каждый контакт реле с соответствующим корпусом.

От каждой клеммы внутрь основания помещаются латунные токопроводящие листы, заканчивающиеся в вышеописанных корпусах и входящие в контакт с контактами реле.

Следует ли нам проводить первый тест активации при подключении реле?

Мы ответили на первую часть вопроса, как подключить реле?, Но мы ничего не сказали о том, как подключить контакты к силовой цепи, которую мы хотим контролировать.

В любом случае, после того как мы подключили катушку реле, мы можем проверить правильность работы реле, прежде чем продолжить установку.

Для этого мы подадим напряжение между выводами катушки и проверим в случае электромеханического реле, что подвижные контакты меняют положение и переходят от нормально замкнутых неподвижных контактов к их соединению.

Во многих промышленных электромеханических реле, которые имеют небольшой светодиодный индикатор на передней панели, мы также можем убедиться, что этот светодиод загорается при подаче напряжения между выводами катушки и помогает нам узнать, как подключить реле без ошибок подключения.

При тестировании твердотельных реле мы можем только проверить, горит ли передний светодиод, поскольку, не имея внутри движущихся частей, мы не можем воспринимать никакое изменение положения или внутренний звук.

Как подключить контакты реле к силовой цепи?

Теперь мы перейдем к ответу на наш первоначальный вопрос, как подключить реле ?, но на этот раз обращаем внимание на зону выхода или питания.

Мы уже объясняли ранее, и поэтому мы уже должны знать, является ли реле, которое мы имеем в наших руках, электромеханическим, твердотельным или реле другого типа.

Кроме того, мы также можем различить, есть ли у реле клеммы, к которым кабели подключаются напрямую, или требуется соединительная база, которая должна быть подключена, потому что она «вставного» типа.

Сколько «групп контактов» у электромеханического реле?

Следующее, что нам нужно знать о нашем реле, — это количество групп контактов, доступных внутри него, если это электромеханическое реле, или если оно предназначено для однофазного или трехфазного использования, если это твердотельное реле.

Мы можем простым способом определить «группу контактов» в электромеханическом реле как каждый набор из двух или трех металлических листов, каждый из которых заканчивается небольшой кнопкой из проводящего материала, которые соединяются или разделяются для включения или выключения источника питания. схема .

Ранее мы говорили «набор из двух или трех металлических листов», поскольку мы можем найти различные типы реле в зависимости от того, являются ли контактные группы двумя листами или тремя листами.

Когда группы контактов состоят только из двух листов, один из них постоянно неподвижен (фиксированный контакт), а другой лист может перемещаться и менять положение, когда мы запускаем реле (мобильный контакт).

Если реле находится в состоянии покоя, т.е. если между выводами катушки нет напряжения, может случиться так, что неподвижный контакт окажется рядом с подвижным контактом.

Как отличить нормально разомкнутый контакт реле от замкнутого?

В этом случае мы говорим, что неподвижный контакт является нормально замкнутым контактом (NC), поскольку с реле в состоянии покоя цепь замыкается путем пропускания тока через подвижную пластину, которая соединена контактами ее контактов. заканчивается на фиксированном.

В реле этого типа, когда мы запитываем катушку, подвижный контакт отделяется от фиксированного, и цепь размыкается, оставаясь разомкнутой, при этом напряжение между выводами катушки поддерживается.

Если реле находится в состоянии покоя, а неподвижный контакт отделен от подвижного контакта, в этом случае мы говорим, что неподвижный контакт является нормально разомкнутым контактом (NO), поскольку цепь не разомкнута, когда реле находится в состоянии покоя. пропуская ток, поскольку движущееся лезвие теперь отделено от неподвижного.

В этом другом типе реле при подаче питания на катушку подвижный контакт присоединяется к фиксированному, и цепь замыкается, оставаясь замкнутой, сохраняя при этом напряжение между выводами катушки.

Как узнать, как идентифицировать реле с контактами инвестора?

Когда группа контактов состоит из трех пластин, две из них неподвижны и неподвижны в любое время (фиксированные контакты), а третья пластина (подвижный контакт инвертора) может перемещаться и изменять положение, когда мы запускаем реле, начиная с будучи вместе с одним из неподвижных контактов, чтобы отделиться от него и присоединиться к противоположному неподвижному контакту.

В этом случае, когда реле находится в состоянии покоя, мы называем нормально замкнутый контакт, к которому оно подключено к контакту инвертора, и нормально разомкнутый контакт, к которому оно отделено от контакта инвертора.

Этот тип промышленных электромеханических реле является наиболее распространенным, поскольку с перемещением контакта инвертора мы одновременно осуществляем замыкание и размыкание.

Это очень полезно и универсально, поскольку мы можем использовать одно и то же реле для размыкания цепи или замыкания цепи, когда мы возбуждаем его катушку, в зависимости от того, к какому фиксированному контакту мы подключили кабель, к нормально разомкнутому или нормально замкнутому. .

Поскольку мы уже узнали, что такое «группа контактов» в электромеханическом реле и как она работает, очень легко сделать вывод, как электромеханическое реле будет работать с двумя, тремя или четырьмя группами контактов.

Важно отметить, что все подвижные контакты каждой из групп контактов, доступных для реле, всегда перемещаются одновременно.

То есть, если, например, реле имеет четыре группы контактов, когда катушка возбуждена, электромагнит притянет к своему сердечнику кусок железа, с которым четыре движущиеся пластины являются неотъемлемой частью, и он будет перемещаться одновременно, заставляя «Инвестиции» в каждую из ваших контактных групп.

Наличие более чем одной группы контактов в реле заключается в том, чтобы использовать больше преимуществ пространства и энергии возбуждения катушки среди других аспектов.

Во многих промышленных приложениях нам нужно, чтобы одна цепь размыкалась, а другая замыкалась одновременно (почти одновременно), и этого легко добиться, используя реле с двумя группами контактов, так что при подаче напряжения на катушку одна из групп замыкает первую. цепь, а другая группа размыкает вторую цепь, которая была замкнута.

Какова идентификация контакта реле по его группе?

Самая обычная нумерация, которой обозначаются контакты промышленных электромеханических реле, состоит из двух цифр, образующих пару.

Первая цифра указывает на группу, а вторая цифра указывает на контакт.

Таким образом, для реле, имеющего четыре группы контактов инвестора, ваши контакты будут пронумерованы так, как мы объясним ниже.

Первая группа контактов будет обозначена цифрами 11, 12, 14, где 11 будет контактом инвертора, 12 нормально замкнутым контактом и 14 нормально разомкнутым контактом

Вторая группа контактов будет обозначена цифрами 21, 22 , 24, где 21 является контактом инвертора, 22 — нормально замкнутым контактом и 24 — нормально разомкнутым контактом.

Третья группа контактов будет обозначена номерами 31, 32, 34, причем 31 будет контактом инвертора, 32 — нормально замкнутым контактом и 34 — нормально разомкнутым контактом.

Четвертая группа контактов будет обозначена номерами 41, 42. , 44, где 41 — контакт инвертора, 42 — нормально замкнутый контакт и 44 — нормально разомкнутый контакт.

Мы видим, что довольно просто различить каждый из 12 контактов, которые мы должны соединить с этим типом нумерации.
Отметим, что контакты инвестора всегда нумеруются нечетными числами, независимо от того, к какой группе они принадлежат.

В свою очередь, фиксированные контакты всегда нумеруются четными числами, независимо от их группы, причем наименьшее из двух четных чисел каждой группы является нормально замкнутым, а наибольшее используется для нумерации нормально разомкнутого контакта.

Какая нумерация имеет основание или основание?

Логически такая же нумерация, записанная в реле, также записана в соединительной базе, так что очень легко добраться до нужной клеммы с каждым из проводников, избегая ошибок, которые могут помешать правильной работе установки.

Нет необходимости использовать все группы контактов, даже использовать в одной группе три имеющихся контакта, чтобы реле работало идеально и выполняло свое предназначение.

Во многих промышленных установках шкафы управления имеют достаточно места, чтобы их можно было расширить в будущем.

Также обычно оставляют группы контактов, если они используются в некоторых реле, чтобы использовать их позже, если возникнет необходимость работы с дополнительными цепями, которые были изначально предусмотрены.

Как подключить реле, если это твердотельное реле?

Давайте теперь посмотрим, как подключить реле?, Когда это твердотельное реле.

Подавляющее большинство твердотельных реле, доступных на рынке, могут замыкать цепь питания только тогда, когда мы подаем напряжение на клеммы цепи управления.

То есть, если напряжение не подается на клеммы схемы управления и, следовательно, твердотельное реле находится в состоянии покоя, силовая цепь разомкнута, и ток не проходит между выводами силовой цепи.

Следовательно, твердотельное реле можно сравнить с «двухлопастным» электромеханическим реле для каждой группы контактов, в котором «фиксированный контакт» является нормально разомкнутым контактом.

Я использовал кавычки, потому что, как мы уже знаем, в твердотельном реле нет металлических контактов, как у электромеханического реле, но они используют полупроводниковые материалы, которые пропускают или предотвращают прохождение электрического тока в зависимости от уровня напряжения, которое мы прикладываем к цепи управления.

На рынке есть несколько моделей твердотельных реле, которые подключаются к соединительным базам, хотя это необычно.

В обычном твердотельном реле обычно доступны клеммы для прямого подключения к реле кабелей цепи управления и кабелей силовой цепи.

Как и в твердотельных реле, очень важная мощность обрабатывается, невооруженный глаз сразу различит, какие клеммы являются силовой цепью или выходной цепью (очень большие клеммы) и клеммы цепи управления (меньшие клеммы).

Как отличить однофазное твердотельное реле от трехфазного?

Также очень легко отличить однофазные твердотельные реле от трехфазных твердотельных реле, так как в однофазном только четыре контакта будут найдены, два для цепи управления и два для силовой цепи. , а в трехфазном мы увидим восемь клемм.

Две из восьми клемм, которые мы видим трехфазного твердотельного реле, меньше по размеру и подключены к цепи управления.

Остальные шесть гораздо более крупных клемм расположены в два ряда по три клеммы в каждом для подключения входов трехфазных линий в одном из рядов и трех проводов трехфазной нагрузки (двигатель, сопротивление и т. Д.) ) к клеммам другого ряда.

Какова нумерация выводов твердотельного реле?

Что касается нумерации выводов, то здесь не так много единообразия, как в случае электромеханических реле, хотя в большинстве однофазных твердотельных реле, которые можно найти на рынке, выводы схемы управления пронумерованы. с 3 + и 4-, если управление находится на постоянном токе, чтобы учесть полярность, и с числами 3 ~ и 4 ~, если управление находится на переменном токе.

Клеммы силовой цепи однофазных твердотельных реле обозначаются номерами 1 ~ и 2 ~, когда реле предназначено для нагрузок переменного тока, которые являются наиболее распространенными, или номерами 1+ и 2-, когда реле для нагрузок постоянного тока с учетом полярности выходной цепи.

Для трехфазных твердотельных реле клеммы цепи управления могут быть названы, как объяснено для однофазных, а также некоторые производители используют буквы A1 + и A2- для управления постоянным током и A1 ~ и A2 ~ для тока. control alternate

Что касается шести клемм выходной цепи, на рынке есть много вариантов реле, но все они имеют маркировку, по которой очень легко распознать, какие клеммы являются входными, а какие — клеммами. к которому мы должны подключить нагрузку.

Например, наиболее часто используемая конфигурация состоит в том, чтобы пронумеровать входы как L1, L2, L3 и клеммы нагрузки или выхода как T1, T2, T3, чтобы мы немедленно идентифицировали каждую «группу контактов».

Другие часто используемые конфигурации: R, S, T для входов и U, V, W для нагрузки, а также A1, B1, C1 для входов и A2, B2, C2 для нагрузки, а также 1, 3, 5 для входов и 2, 4, 5 для нагрузки.

Как подключить реле, не забыв о некоторых важных вещах?

При установке твердотельных реле также очень важно не забывать о размещении быстродействующих предохранителей номинальной нагрузки несколько ниже максимальной нагрузки, которую реле допускает в своей выходной цепи.

Это связано с тем, что обычно при выходе из строя твердотельного реле его выходные контакты замыкаются накоротко, даже если мы устраняем напряжение в цепи управления, и поэтому в этом случае нам всегда понадобится предохранитель, чтобы предотвратить повреждение установки. .

С другой стороны, мы никогда не должны выполнять установку твердотельного реле, не помещая его на достаточно эффективный радиатор, чтобы отводить от реле тепловую мощность, которая должна будет рассеиваться на полную мощность при постоянном подключении.

Кроме того, задняя панель твердотельного реле должна обеспечивать идеальную передачу тепла к радиатору, поэтому между обеими поверхностями необходимо разместить рассеивающие прокладки или термопасту, так как теплопроводность очень хорошая.

Еще одна важная рекомендация, в данном случае направленная на электромеханические реле с катушками постоянного тока, — это использовать диодные модули, подключенные к базе, которые устраняют пики обратного напряжения, возникающие при отключении реле, и могут повредить реле.электронные устройства, питающие реле, такие как выход промышленного программатора или ПЛК.

У вас есть вопросы Как подключить реле?

Мы надеемся внести небольшой вклад в то, что установка и подключение реле в целом несколько понятнее, чем в начале статьи для большинства пользователей, и мы будем рады прояснить любые возможные сомнения, что может возникнуть в ответ на ваши сообщения в нашем электронном письме.

Реле. Меры предосторожности при использовании | Средства автоматизации | Industrial Devices

Реле может подвергаться воздействию различных условий окружающей среды во время фактического использования, что может привести к неожиданному отказу.Следовательно, необходимы испытания в практическом диапазоне в реальных условиях эксплуатации.

Для правильного использования реле необходимо проанализировать и определить рекомендации по применению.

Поскольку справочные данные в каталоге являются результатом оценки / измерения образцов, это не гарантированная ценность.

Чтобы использовать реле должным образом, характеристики выбранного реле должны быть хорошо известны, а условия использования реле должны быть исследованы, чтобы определить, подходят ли они к условиям окружающей среды, и в то же время катушка Условия, условия контакта и условия окружающей среды для фактически используемого реле должны быть заранее известны в достаточной степени.
В таблице ниже приведены основные моменты выбора реле. Его можно использовать в качестве справочного материала для исследования предметов и предупреждений.

Элемент спецификации Особенности выбора
Катушка a) Номинал
b) Рабочее напряжение / ток
c) Напряжение / ток отпускания
d) Максимальное приложенное напряжение / ток
e) Сопротивление катушки
f) Полное сопротивление
g) Повышение температуры
・ Выберите реле с учетом пульсации источника питания.
・ Уделите достаточное внимание температуре окружающей среды, повышению температуры змеевика и горячему запуску.
・ При использовании в сочетании с полупроводниками необходимо уделять особое внимание применению.
・ Будьте осторожны, не допускайте перепадов напряжения при запуске.
Контакты a) Расположение контактов
b) Номинальная мощность контактов
c) Материал контактов
d) Срок службы
e) Сопротивление контакта
・ Желательно использовать стандартный продукт с количеством контактов больше необходимого.
・ Полезно, чтобы срок службы реле соответствовал сроку службы устройства, в котором оно используется.
・ Соответствует ли материал контактов типу нагрузки?
Особенно осторожно следует проявлять осторожность при низком уровне нагрузки.
・ Номинальный срок службы может сократиться при использовании при высоких температурах.
Срок службы следует проверять в реальной атмосфере.
・ В зависимости от схемы релейный привод может синхронизироваться с нагрузкой переменного тока.
Поскольку это приведет к резкому сокращению срока службы, следует проверить фактическую машину.
Время срабатывания a) Время срабатывания
b) Время отпускания
c) Время дребезга
d) Частота переключения
・ Изменение температуры окружающей среды или приложенного напряжения влияет на время срабатывания / отпускания / дребезга.
・ Для звуковых цепей и подобных приложений полезно сократить время дребезга.
・ Частота эксплуатации влияет на ожидаемый срок службы.
Механические характеристики a) Вибростойкость
b) Ударопрочность
c) Температура окружающей среды
d) Срок службы
・ Учитывайте характеристики при вибрации и ударах в месте использования.
・ Реле, в котором используется изолированный медный провод с высокой термостойкостью, если он будет использоваться в среде с особенно высокими температурами.
Прочие предметы a) Диэлектрическая прочность
b) Способ монтажа
c) Размер
d) Защитная конструкция
・ Можно выбрать способ подключения клемм: вставной, тип печатной платы, пайка, клеммы-вкладыши и тип винтового крепления.
・ Для использования в неблагоприятных атмосферных условиях следует выбирать герметичную конструкцию.
・ При использовании в неблагоприятных условиях используйте герметичный тип.
・ Есть ли особые условия?

Основы работы с реле

  • Для сохранения исходных характеристик следует соблюдать осторожность, чтобы не уронить реле и не задеть его.
  • При нормальном использовании реле сконструировано таким образом, что корпус не отсоединяется. Для сохранения первоначальной работоспособности корпус снимать не следует. Характеристики реле не могут быть гарантированы при снятии корпуса.
  • Рекомендуется использовать реле в атмосфере при стандартной температуре и влажности с минимальным количеством пыли, SO 2 , H 2 S или органических газов. Для установки в неблагоприятных условиях следует выбирать пластиковый герметичный тип. Избегайте использования смол на основе силикона рядом с реле, так как это может привести к выходу из строя контактов. (Это также относится к реле с пластиковым уплотнением.)
  • Необходимо соблюдать полярность катушки (+, -) для поляризованных реле.
  • Для правильного использования необходимо, чтобы на катушке подавалось номинальное напряжение. Используйте прямоугольные волны для катушек постоянного тока и синусоидальные волны для катушек переменного тока.
  • Убедитесь, что подаваемое напряжение катушки не превышает максимально допустимого напряжения.
  • Номинальная коммутируемая мощность и срок службы приведены только для справки. Физические явления в контактах и ​​срок службы контактов сильно различаются в зависимости от от типа нагрузки и условий эксплуатации. Поэтому обязательно перед использованием внимательно проверяйте тип нагрузки и условия эксплуатации.
  • Не превышайте допустимые значения температуры окружающей среды, указанные в каталоге.
  • Используйте флюсовый или герметичный тип, если будет использоваться автоматическая пайка.
  • Хотя реле экологически безопасного типа (с пластиковым уплотнением и т. Д.) Можно чистить, Избегайте погружения реле в холодную жидкость (например, в чистящий растворитель) сразу после пайки. Это может ухудшить герметичность.
    Реле клеммного типа для поверхностного монтажа является герметичным и может очищаться погружением.Используйте чистую воду или чистящий растворитель на спиртовой основе.
    Рекомендуется очистка методом кипячения (Температура очищающей жидкости должна быть 40 ° C или ниже). Избегайте ультразвуковой очистки реле. Использование ультразвуковой очистки может вызвать обрыв катушки или небольшое залипание контактов из-за ультразвуковой энергии.
  • Избегайте сгибания клемм, так как это может привести к неисправности.
  • В качестве ориентира используйте монтажное давление Faston от 40 до 70 Н {4 до 7 кгс} для реле с лепестковыми выводами.
  • Для правильного использования прочтите основной текст.

Подайте на катушку номинальное напряжение для точной работы реле.
Хотя реле будет работать, если подаваемое напряжение превышает рабочее напряжение, требуется, чтобы на катушку подавалось только номинальное напряжение, не учитывая изменения сопротивления катушки и т. Д. Из-за различий в типе источника питания, колебаний напряжения. , и повышается температура. Кроме того, требуется осторожность, поскольку могут возникнуть такие проблемы, как короткое замыкание слоев и выгорание в катушке, если приложенное напряжение превышает максимально допустимое значение.В следующем разделе содержатся меры предосторожности относительно входа катушки. Пожалуйста, обратитесь к нему, чтобы избежать проблем.

■ Основные меры предосторожности при обращении с катушкой

Тип работы переменного тока

Для работы реле переменного тока источником питания почти всегда является промышленная частота (50 или 60 Гц) со стандартными напряжениями 6, 12, 24, 48, 100 и 200 В переменного тока. Из-за этого, когда напряжение отличается от стандартного, продукт является предметом особого заказа, и факторы цены, доставки и стабильности характеристик могут создавать неудобства.По возможности следует выбирать стандартные напряжения.
Кроме того, для типа переменного тока, потери сопротивления затенения катушки, потери на вихревые токи магнитной цепи и выход с гистерезисными потерями, и из-за более низкой эффективности катушки повышение температуры является нормальным, если оно больше, чем для типа постоянного тока.
Кроме того, поскольку гудение возникает при напряжении ниже рабочего и выше номинального, необходимо соблюдать осторожность в отношении колебаний напряжения источника питания.
Например, в случае запуска двигателя, если напряжение источника питания падает, и во время гудения реле, если оно возвращается в восстановленное состояние, контакты получают ожог и сварку, или состояние самоподдержания может быть потеряно .
Для типа переменного тока во время работы присутствует пусковой ток (для изолированного состояния якоря полное сопротивление низкое, а ток превышает номинальный; для закрепленного состояния якоря полное сопротивление высокое и номинальное значение протекающего тока), и поэтому в случае использования нескольких реле при параллельном соединении необходимо учитывать потребляемую мощность.

Тип работы постоянного тока

Для работы реле постоянного тока существуют стандарты для напряжения и тока источника питания, при этом стандарты постоянного напряжения установлены на 5, 6, 12, 24, 48 и 100 В, но в отношении тока значения указаны в каталогах в миллиампер тока срабатывания.
Однако, поскольку это значение тока срабатывания является не более чем гарантией того, что якорь практически не перемещается, необходимо учитывать изменение напряжения питания и значений сопротивления, а также увеличение сопротивления катушки из-за повышения температуры. наихудшее состояние работы реле, заставляя считать текущее значение в 1,5–2 раза больше тока срабатывания. Кроме того, из-за широкого использования реле в качестве ограничивающих устройств вместо счетчиков как напряжения, так и тока, а также из-за постепенного увеличения или уменьшения тока, подаваемого на катушку, вызывающего возможную задержку движения контактов, существует вероятность того, что назначенная управляющая способность может не быть удовлетворена.При этом необходимо проявлять осторожность. Сопротивление обмотки реле постоянного тока изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, а также из-за собственного тепловыделения примерно на 0,4% / ° C и, соответственно, при повышении температуры из-за увеличения срабатывания и отпускания. напряжения, требуется осторожность. (Однако для некоторых поляризованных реле эта скорость изменения значительно меньше.)

■ Источник питания для входа катушки

Источник питания для входа переменного тока

Для стабильной работы реле напряжение включения должно находиться в диапазоне +10% / — 15% от номинального напряжения.Однако необходимо, чтобы форма волны напряжения, приложенного к катушке, была синусоидальной. Нет проблем, если источником питания является коммерческий источник питания, но когда используется стабилизированный источник питания переменного тока, возникает искажение формы волны из-за этого оборудования, и существует возможность ненормального перегрева. С помощью затеняющей катушки для катушки переменного тока гудение прекращается, но с искаженной формой волны эта функция не отображается.
* Рис. 1 ниже показан пример искажения формы сигнала.
Если источник питания для рабочей цепи реле подключен к той же линии, что и двигатели, соленоиды, трансформаторы и другие нагрузки, при работе этих нагрузок напряжение в сети падает, и из-за этого контакты реле подвергаются воздействию вибрации и последующие ожоги.
В частности, если используется трансформатор небольшого типа и его мощность не имеет запаса прочности, при наличии длинной проводки или в случае использования в быту или небольшом магазине, где проводка тонкая, необходимо принять меры предосторожности. из-за обычных колебаний напряжения в сочетании с другими факторами.При возникновении неисправности следует провести обследование ситуации с напряжением с помощью синхроскопа или аналогичных средств и принять необходимые контрмеры, и вместе с этим определить, следует ли использовать специальное реле с подходящими характеристиками возбуждения или выполнить аварийное отключение. изменение цепи постоянного тока, как показано на рис. 2, в которое вставлен конденсатор для поглощения колебаний напряжения.
В частности, когда используется магнитный выключатель, поскольку нагрузка становится такой же, как у двигателя, в зависимости от применения следует попытаться разделить рабочую цепь и силовую цепь. и исследовал.

Источник питания для входа постоянного тока

Мы рекомендуем, чтобы напряжение, подаваемое на оба конца катушки в реле постоянного тока, находилось в пределах ± 5% от номинального напряжения катушки.
В качестве источника питания для реле постоянного тока используется батарея или схема полуволнового или двухполупериодного выпрямителя со сглаживающим конденсатором. Характеристики, касающиеся рабочего напряжения реле, будут меняться в зависимости от типа источника питания, и поэтому для отображения стабильных характеристик наиболее желательным методом является идеальный постоянный ток.
В случае пульсации, включенной в источник питания постоянного тока, особенно в случае схемы полуволнового выпрямителя со сглаживающим конденсатором, если емкость конденсатора слишком мала из-за влияния пульсации, возникает гудение и неудовлетворительное состояние производится.
Для конкретной схемы, которая будет использоваться, абсолютно необходимо подтвердить характеристики.
Необходимо рассмотреть возможность использования источника постоянного тока с пульсацией менее 5%. Также обычно следует думать о следующем.

  • 1. Для реле шарнирного типа нельзя использовать однополупериодный выпрямитель, если вы не используете сглаживающий конденсатор. Для правильного использования необходимо оценить пульсацию и характеристики.
  • 2. Для реле шарнирного типа существуют определенные приложения, которые могут или не могут использовать сам по себе двухполупериодный выпрямитель. Пожалуйста, уточняйте технические характеристики в нашем торговом представительстве.
  • 3. Напряжение на катушке и падение напряжения
    На рис.) как для катушки, так и для контакта.
    На электрическую долговечность влияет падение напряжения в катушке при включении нагрузки.
    Убедитесь, что на катушку подается фактическое напряжение при фактической нагрузке.

■ Максимальное приложенное напряжение и повышение температуры

При правильном использовании необходимо, чтобы на катушке подавалось номинальное напряжение.
Обратите внимание, однако, что если на катушку воздействует напряжение, большее или равное максимальному приложенному напряжению, катушка может сгореть или ее слои могут закоротиться из-за повышения температуры.
Кроме того, не превышайте допустимый диапазон температур окружающей среды, указанный в каталоге.

Максимальное приложенное напряжение

Помимо требований к стабильности работы реле, максимальное приложенное напряжение является важным ограничением для предотвращения таких проблем, как термическое повреждение или деформация изоляционного материала, или возникновение опасности возгорания.

Изменение рабочего напряжения из-за повышения температуры обмотки (горячий старт)

В реле постоянного тока после непрерывного прохождения тока в катушке, если ток отключен, а затем сразу же снова включен, из-за повышения температуры в катушке рабочее напряжение станет несколько выше. Кроме того, это будет то же самое, что использовать его в атмосфере с более высокой температурой. Отношение сопротивления / температуры для медного провода составляет около 0,4% на 1 ° C, и с этим соотношением сопротивление катушки увеличивается.То есть для срабатывания реле необходимо, чтобы напряжение было выше, чем напряжение срабатывания, и напряжение срабатывания повышалось в соответствии с увеличением значения сопротивления.
Однако для некоторых поляризованных реле эта скорость изменения значительно меньше.

■ Подача напряжения на катушку и время срабатывания

В случае работы на переменном токе время срабатывания сильно варьируется в зависимости от точки фазы, в которой переключатель включен для возбуждения катушки, и выражается как определенный диапазон, но для миниатюрных типов это для большая часть 1/2 цикла.Однако для реле довольно большого типа, где дребезг велик, время срабатывания составляет от 7 до 16 мс, с временем срабатывания порядка от 9 до 18 мс. время быстрое, но если оно слишком быстрое, время дребезга контакта «Форма А» увеличивается. Имейте в виду, что условия нагрузки (в частности, когда большой пусковой ток или нагрузка близка к номинальной) могут привести к сокращению срока службы и незначительному свариванию.

■ Паразитные цепи (байпасные цепи)

В случае построения схемы последовательности из-за байпасного потока или альтернативной маршрутизации необходимо следить за тем, чтобы не было ошибочной или ненормальной работы.Чтобы понять это условие при подготовке цепей последовательности, как показано на рис. 5, с двумя линиями, записанными как линии источника питания, верхняя линия всегда ⊕, а нижняя линия (когда цепь переменного тока, применяется то же мышление). Соответственно, сторона обязательно является стороной для контактных соединений (контакты для реле, таймеров, концевых выключателей и т. Д.), А сторона — стороной цепи нагрузки (катушка реле, катушка таймера, катушка магнита, катушка соленоида, двигатель, лампа и т. д.).
На рис. 6 показан пример паразитных цепей.
На рис. 6 (a), с замкнутыми контактами A, B и C, после срабатывания реле R 1 , R 2 и R 3 , если контакты B и C разомкнуты, имеется последовательная цепь через A, R 1 , R 2 и R 3 , и реле будут гудеть и иногда не восстанавливаются до состояния отключения.
Подключения, показанные на Рис. 6 (b), выполнены правильно. Кроме того, что касается цепи постоянного тока, поскольку она проста с помощью диода для предотвращения паразитных цепей, следует применять правильное применение.

■ Постепенное повышение напряжения на катушке и цепь самоубийства

Когда напряжение, приложенное к катушке, увеличивается медленно, операция переключения реле нестабильна, контактное давление падает, увеличивается дребезг контактов и возникает нестабильное состояние контакта. Этот не следует использовать метод подачи напряжения на катушку, и следует рассмотреть метод приложения напряжения на катушке (использование схемы переключения).Кроме того, в случае реле с фиксацией, использующих контакты «формы B», используется метод цепи самокатушки для полного прерывания, но из-за возможности развития неисправности следует проявлять осторожность.
Схема, показанная на рис. 7, вызывает синхронизацию и последовательную работу с использованием реле герконового типа, но это не очень хороший пример со смесью постепенного увеличения приложенного напряжения для катушки и цепи суффицида. В части синхронизации для реле R1, когда время ожидания истекло, возникает дребезжание, вызывающее проблемы.В первоначальном тесте (пробное производство) он показывает удовлетворительную работу, но по мере увеличения количества операций почернение контактов (карбонизация) плюс дребезжание реле создают нестабильность в работе.

■ Фазовая синхронизация при переключении нагрузки переменного тока

Если переключение контактов реле синхронизировано с фазой питания переменного тока, может произойти сокращение электрического срока службы, сварные контакты или явление блокировки (неполное размыкание) из-за переноса материала контакта.Поэтому проверяйте реле, пока оно работает в реальной системе. При управлении реле с таймерами, микрокомпьютерами и тиристорами и т. Д. Возможна синхронизация с фазой питания.

■ Ошибочная работа из-за индуктивных помех

Для длинных проводов, когда линия для цепи управления и линия для подачи электроэнергии используют один кабелепровод, индукционное напряжение, вызванное индукцией от линии питания, будет подаваться на рабочую катушку независимо от того, является ли управляющий сигнал или нет. выключен.В этом случае реле и таймер не могут вернуться в исходное состояние. Поэтому при прокладке проводов на большие расстояния помните, что наряду с индуктивными помехами сбой соединения может быть вызван проблемой с распределительной мощностью, или устройство может выйти из строя из-за воздействия внешних скачков напряжения, например, вызванных молнией.

■ Долговременный токонесущий

Цепь, которая будет непрерывно пропускать ток в течение длительного времени без срабатывания реле.(цепи для аварийных ламп, устройств сигнализации и проверки ошибок, которые, например, восстанавливаются только во время неисправности и выводят предупреждения с контактами формы B)
Непрерывный, длительный ток, подаваемый на катушку, будет способствовать ухудшению изоляции и характеристик катушки из-за нагрева сама катушка. Для таких схем используйте фиксирующее реле с магнитной фиксацией. Если вам нужно использовать одно стабильное реле, используйте реле герметичного типа, на которое не так легко влияют условия окружающей среды, и сделайте отказоустойчивую схему, учитывающую возможность выхода из строя или размыкания контактов.

■ Использование при нечастом переключении

Пожалуйста, проводите периодические проверки контактной проводимости, если частота переключения составляет один или реже раз в месяц.
Если переключение контактов не происходит в течение длительного времени, на контактных поверхностях может образоваться органическая мембрана, что приведет к нестабильности контакта.

■ Относительно электролитической коррозии катушек

В случае схем катушек сравнительно высокого напряжения, когда такие реле используются в атмосфере с высокой температурой и высокой влажностью или при непрерывном прохождении тока, в катушке может возникнуть электрокоррозия, и провод может отсоединиться.Из-за возможности возникновения обрыва цепи следует обратить внимание на следующие моменты.

  • 1. Сторона ⊕ источника питания должна быть подключена к шасси. (См. Рис.9) (Общий для всех реле)
  • 2. В случае неизбежного заземления стороны или в случае, когда заземление невозможно.
    (1) Вставьте контакты (или переключатель) в сторону ⊕ источника питания. (См. Рис. 10) (Общий для всех реле)
    (2) Если заземление не требуется, подключите клемму заземления к стороне ⊕ катушки.(См. Рис.11)
  • 3. Когда сторона источника питания заземлена, всегда избегайте перекрещивания контактов (и переключателей) на стороне. (См. Рис.12) (Общий для всех реле)

■ Связаться с

Контакты — важнейшие элементы конструкции реле. На характеристики контактов заметно влияет материал контакта, а также значения напряжения и тока, подаваемые на контакты (в частности, формы сигналов напряжения и тока во время включения и отключения), тип нагрузки, частота переключения, окружающая атмосфера, форма контакта. , скорость переключения контактов и дребезга.
Из-за переноса контактов, сварки, аномального износа, увеличения контактного сопротивления и различных других повреждений, которые приводят к неправильной работе, следующие пункты требуют тщательного изучения.

* Мы рекомендуем вам проверить в одном из наших офисов продаж.

■ Основные меры предосторожности при обращении

Напряжение

Когда в цепь включена индуктивность, в качестве напряжения контактной цепи генерируется довольно высокая противоэдс, и поскольку в пределах значения этого напряжения энергия, приложенная к контактам, вызывает повреждение с последующим износом контактов. , и передачи контактов, необходимо проявлять осторожность в отношении способности управления.В случае постоянного тока нет точки нулевого тока, как в случае с переменным током, и, соответственно, после того, как возникла катодная дуга, поскольку ее трудно погасить, увеличенное время дуги является основной причиной. Кроме того, из-за фиксированного направления тока явление смещения контактов, как отдельно отмечено ниже, возникает в связи с износом контактов. Обычно приблизительная контрольная мощность указывается в каталогах или аналогичных технических паспортах, но одного этого недостаточно.
Со специальными контактными цепями для каждого отдельного случая производитель либо оценивает на основе прошлого опыта, либо проводит испытания в каждом случае. Кроме того, в каталогах и аналогичных технических паспортах упомянутая управляющая способность ограничивается резистивной нагрузкой, но это показывает класс реле, и обычно допустимую нагрузку по току следует рассматривать как таковую для цепей 125 В переменного тока. Минимальные допустимые нагрузки указаны в каталоге; однако они приведены только в качестве ориентира для нижнего предела, который может переключать реле, и не являются гарантированными значениями.Уровень надежности этих значений зависит от частоты коммутации, условий окружающей среды, изменения желаемого контактного сопротивления и абсолютного значения. Пожалуйста, используйте реле с контактами AgPd, когда требуется точный аналоговый контроль нагрузки или сопротивление контактов не более 100 мОм (для измерений, беспроводных приложений и т. Д.).

Текущий

Существенное влияние оказывает ток как во время замыкания, так и во время размыкания контактной цепи. Например, когда нагрузкой является либо двигатель, либо лампа, в зависимости от величины пускового тока во время замыкания цепи износ контактов и степень передачи контакта возрастают, а контактная сварка и перенос контакта приводят к контакту. разделение невозможно.
Обычно контактное сопротивление становится более стабильным с увеличением тока переноса. Если ожидаемый уровень надежности не может быть достигнут, даже если нагрузка превышает минимально допустимую нагрузку, рассмотрите возможность увеличения тока переноса на основе оценки фактических условий эксплуатации.

■ Характеристики обычных контактных материалов

Характеристики контактных материалов приведены ниже. Обращайтесь к ним при выборе реле.

Материал контактов Ag
(серебристый)
Электропроводность и теплопроводность — самые высокие из всех металлов.Обладает низким контактным сопротивлением, недорогой и широко используется. Недостатком является то, что он легко образует сульфидную пленку в сульфидной атмосфере. Требуется осторожность при низком напряжении и низком уровне тока.
AgSnO 2
(оксид серебра и олова)
Обладает превосходной сварочной стойкостью; однако, как и в случае с Ag, он легко образует сульфидную пленку в сульфидной атмосфере.
AgW
(серебро-вольфрам)
Высокие твердость и температура плавления, отличная устойчивость к дуге и высокая устойчивость к переносу материала.Однако требуется высокое контактное давление. Кроме того, контактное сопротивление относительно высокое, а устойчивость к коррозии оставляет желать лучшего. Также есть ограничения на обработку и установку на контактные пружины.
AgNi
(серебро-никель)
Равно по электропроводности серебра. Отличное сопротивление дуге.
AgPd
(серебро-палладий)
Обладает высокой устойчивостью к коррозии и сульфидированию при комнатной температуре; однако в контурах низкого уровня он легко поглощает органические газы и образует полимеры.Следует использовать золотое покрытие или другие меры для предотвращения накопления такого полимера.
Поверхность Правовое покрытие
(родий)
Сочетает в себе отличную коррозионную стойкость и твердость. В качестве гальванических контактов используются при относительно небольших нагрузках. В атмосфере органического газа необходимо соблюдать осторожность, поскольку могут образовываться полимеры. Поэтому он используется в реле с герметичным уплотнением (герконовые реле и т. Д.).
Золото
(золото)
Au, обладающий превосходной коррозионной стойкостью, наплавлен на основной металл.Особые характеристики — равномерная толщина и отсутствие проколов. Очень эффективен, особенно при низких нагрузках в относительно неблагоприятных атмосферных условиях. Часто бывает трудно реализовать плакированные контакты в существующих реле из-за конструкции и установки.
Золотое покрытие
(позолота)
Эффект аналогичен алюминиевому покрытию. В зависимости от используемого процесса нанесения покрытия очень важен надзор, так как существует вероятность появления точечных отверстий и трещин.Относительно легко применить золочение в существующих реле.
Вспышка золотом
(тонкопленочное золотое покрытие)
от 0,1 до 0,5 мкм
Предназначен для защиты основного металла контактов при хранении выключателя или устройства со встроенным выключателем. Однако некоторая степень устойчивости контактов может быть получена даже при переключении нагрузок.

■ Защита контактов

Счетчик EMF

При коммутации индуктивных нагрузок с помощью реле постоянного тока, таких как цепи реле, двигатели постоянного тока, муфты постоянного тока и соленоиды постоянного тока, всегда важно поглощать скачки напряжения (например,г. с диодом) для защиты контактов.
Когда эти индуктивные нагрузки отключены, возникает противоэдс от нескольких сотен до нескольких тысяч вольт, что может серьезно повредить контакты и значительно сократить срок службы. Если ток в этих нагрузках относительно невелик и составляет около 1 А или меньше, противо-ЭДС вызовет зажигание тлеющего или дугового разряда. Разряд разлагает органические вещества, содержащиеся в воздухе, и вызывает образование черных отложений (оксидов, карбидов) на контактах, что может привести к выходу из строя контакта.

Пример счетчика ЭДС и фактического измерения

На рис. 13 (a) противоэдс (e = –L di / dt) с крутой формой волны генерируется через катушку с полярностью, показанной на рис. 13 (b), в момент отключения индуктивной нагрузки. . Счетчик ЭДС проходит по линии питания и достигает обоих контактов.
Обычно критическое напряжение пробоя диэлектрика при стандартной температуре и давлении воздуха составляет от 200 до 300 вольт.Следовательно, если противоэдс превышает это значение, на контактах возникает разряд для рассеивания энергии (1 / 2Li 2 ), накопленной в катушке. По этой причине желательно поглощать противоэдс до 200 В или меньше.

Явление переноса материала

Передача материала контактов происходит, когда один контакт плавится или закипает, и материал контакта переходит на другой контакт. По мере увеличения количества переключений появляются неровные контактные поверхности. такие как показанные на рис.14. Через некоторое время неровные контакты замыкаются, как если бы они были сварены вместе. Это часто происходит в цепях, где искры возникают в момент замыкания контактов, например, когда постоянный ток велик для индуктивных или емкостных нагрузок постоянного тока или когда большой пусковой ток (несколько ампер или несколько десятков ампер).
Цепи защиты контактов и контактные материалы, устойчивые к переносу материала, такие как AgSnO 2 , AgW или AgCu, используются в качестве контрмер. Как правило, на катоде появляется вогнутое образование, а на катоде — выпуклый. на аноде появляется образование.Для емкостных нагрузок постоянного тока (от нескольких ампер до нескольких десятков ампер) всегда необходимо проводить фактические подтверждающие испытания.

Схема защиты контактов

Использование контактных защитных устройств или схем защиты может снизить противоэдс до низкого уровня. Однако учтите, что неправильное использование приведет к нежелательному эффекту.Типовые схемы защиты контактов приведены в таблице ниже.
(G: хорошо, NG: плохо, C: осторожно)

Избегайте использования схем защиты, показанных на рисунках ниже. Хотя индуктивные нагрузки постоянного тока обычно труднее переключать, чем резистивные нагрузки, использование надлежащей схемы защиты повысит характеристики до уровня резистивных нагрузок.

Хотя контакты чрезвычайно эффективны для гашения дуги при размыкании контактов, они подвержены сварке, поскольку энергия накапливается в C, когда контакты размыкаются, и ток разряда течет из C, когда контакты замыкаются.

Хотя контакты чрезвычайно эффективны для гашения дуги при размыкании контактов, они подвержены сварке, поскольку при замыкании контактов зарядный ток течет к C.

Установка защитного устройства

В реальной цепи необходимо найти защитное устройство (диод, резистор, конденсатор, варистор и т. Д.).) в непосредственной близости от нагрузки или контакта. Если оно расположено слишком далеко, эффективность защитного устройства может снизиться. Ориентировочно расстояние должно быть в пределах 50 см.

Рекомендации по нагрузке постоянным током

В случае использования реле в качестве переключателя высокого напряжения постоянного тока, режим окончательного отказа может быть непрерывным.
В том случае, если невозможно отключить электропитание, в худшем случае пожар может распространиться на окружающую территорию. Поэтому настройте блок питания так, чтобы его можно было выключить в течение одной секунды.Также подумайте об отказоустойчивой цепи для вашего оборудования.
Используйте варистор, чтобы поглотить импульс катушки.
Если используется диод, скорость разъединения контактов будет низкой, а характеристика отсечки ухудшится.

[Рекомендуемый варистор]
Допуск по энергии: 1 Дж или более
Напряжение варистора: в 1,5 раза или более номинального напряжения катушки

При использовании индуктивной нагрузки (L-нагрузка) с L / R> 1 мс абсорбция измеряется параллельно с индуктивной нагрузкой.

Аномальная коррозия при высокочастотном переключении нагрузок постоянного тока (образование искры)

Если, например, клапан постоянного тока или сцепление включается с высокой частотой, может образоваться сине-зеленая ржавчина. Это происходит из-за реакции азота и кислорода в воздухе, когда во время переключения возникают искры (дуговые разряды). Следовательно, необходимо соблюдать осторожность в цепях, в которых искры возникают с высокой частотой.

■ Меры предосторожности при использовании контактов

Подключение нагрузки и контактов

Подключите нагрузку к одной стороне источника питания, как показано на рис.15 (а). Подключите контакты к другой стороне.
Это предотвращает возникновение высокого напряжения между контактами. Если контакты подключены к обеим сторонам источника питания, как показано на рис. 15 (b), существует риск короткого замыкания источника питания при коротком замыкании относительно близких контактов.

Эквивалент резистора

Поскольку уровни напряжения на контактах, используемых в слаботочных цепях (сухих цепях), низкие, результатом часто является плохая проводимость.Одним из способов повышения надежности является добавление фиктивного резистора параллельно нагрузке, чтобы намеренно увеличить ток нагрузки, достигающий контактов.

Короткое замыкание между разными электродами

Несмотря на то, что существует тенденция к выбору миниатюрных компонентов управления из-за тенденции к миниатюризации электрических блоков управления, необходимо соблюдать осторожность при выборе типа реле в цепях, где между электродами в многополюсном реле прикладываются разные напряжения, особенно при переключении. две разные схемы питания.Это не проблема, которую можно определить по принципиальным схемам. Необходимо проверить конструкцию самого элемента управления и обеспечить достаточный запас прочности, особенно в отношении утечки тока между электродами, расстояния между электродами, наличия барьера и т. Д.

О параллельных релейных соединениях

Если несколько реле подключены параллельно, проектируйте оборудование так, чтобы нагрузка, прикладываемая к каждому реле, находилась в указанном диапазоне.
(Концентрация нагрузки на одном реле приводит к преждевременному выходу из строя.)

Избегайте замыканий между контактами формы A и B
  • 1) Зазор между контактами формы A и B в компактных элементах управления небольшой. Следует учитывать возникновение короткого замыкания из-за дуги.
  • 2) Даже если три контакта N.C., N.O. и COM соединены так, что они закорачивают, никогда не конфигурируйте цепь, в которой протекает или горит перегрузка по току.
  • 3) Запрещается проектировать цепь прямого и обратного вращения двигателя с переключением контактов формы A и B.
Неверный пример использования форм A и B
Тип нагрузки и пусковой ток

Тип нагрузки и характеристики ее пускового тока, а также частота коммутации являются важными факторами, вызывающими контактную сварку. В частности, для нагрузок с пусковыми токами измерьте установившееся состояние и пусковой ток.
Затем выберите реле с достаточным запасом прочности. В таблице справа показано соотношение между типичными нагрузками и их пусковыми токами.
Кроме того, проверьте фактическую полярность, поскольку, в зависимости от реле, на срок службы электрической части влияет полярность COM и NO.

Тип нагрузки Пусковой ток
Резистивная нагрузка Устойчивый ток
Соленоид нагрузки От 10 до 20 раз больше установившегося тока
Нагрузка двигателя В 5-10 раз больше установившегося тока
Нагрузка ламп накаливания От 10 до 15 раз больше установившегося тока
Нагрузка ртутной лампы Прибл.В 3 раза больше установившегося тока
Нагрузка натриевой лампы От 1 до 3 раз больше установившегося тока
Емкостная нагрузка В 20-40 раз больше установившегося тока
Нагрузка трансформатора От 5 до 15 раз больше установившегося тока
Волна и время пускового тока нагрузки
(1) Нагрузка лампы накаливания

Пусковой ток / номинальный ток: i / i o ≒ 10-15 раз

(2) Нагрузка ртутной лампы
i / i o ≒ 3 раза

Газоразрядная трубка, трансформатор, дроссельная катушка, конденсатор и т. Д., объединены в общие цепи газоразрядных ламп. Обратите внимание, что пусковой ток может быть от 20 до 40 раз, особенно если полное сопротивление источника питания низкое в типе с высоким коэффициентом мощности.

(3) Нагрузка люминесцентной лампы
i / i o ≒ 5-10 раз
(4) Нагрузка двигателя
i / i o ≒ 5-10 раз
  • Условия становятся более суровыми, если выполняется заглушка или толчкование, поскольку переходы между состояниями повторяются.
  • При использовании реле для управления двигателем постоянного тока и тормозом, импульсный ток во включенном состоянии, нормальный ток и ток отключения во время торможения различаются в зависимости от того, является ли нагрузка на двигатель свободной или заблокированной.
    В частности, с неполяризованными реле, при использовании контакта «от B» или «от контакта» для тормоза двигателя постоянного тока, механический срок службы может зависеть от тормозной ток. Поэтому, пожалуйста, проверьте ток при фактической нагрузке.
(5) Нагрузка на соленоид
i / i o ≒ 10-20 раз

Обратите внимание, что, поскольку индуктивность велика, дуга длится дольше при отключении питания.Контакт может легко изнашиваться.

(6) Нагрузка на электромагнитный контакт
i / i o ≒ от 3 до 10 раз
(7) Емкостная нагрузка
i / i o ≒ 20-40 раз
При использовании длинных проводов

Если в цепи контактов реле должны использоваться длинные провода (десятки метров и более), пусковой ток может стать проблемой из-за паразитной емкости, существующей между проводами.Добавьте резистор (примерно от 10 до 50 Ом) последовательно с контактами.

Электрическая долговечность при высоких температурах

Проверьте фактические условия использования, так как использование при высоких температурах может повлиять на электрическую долговечность.

Срок службы переключения

Срок службы переключения определен в стандартных условиях испытаний, указанных в стандарте JIS * C 5442 (температура от 15 до 35 ° C, влажность от 25 до 75%).Проверьте это с реальным продуктом, так как на него влияют схема возбуждения катушки, тип нагрузки, частота активации, фаза активации, условия окружающей среды и другие факторы.
Также будьте особенно осторожны с грузами, перечисленными ниже.

  • (1) При использовании для работы с нагрузкой переменного тока и синхронной рабочей фазой. Раскачивание и сварка могут легко произойти из-за смещения контактов.
  • (2) Во время высокочастотного включения / выключения с определенными нагрузками на контактах может возникнуть дуга.Это может вызвать слияние с кислородом и газообразным азотом в воздухе с образованием азотной кислоты (HNO 3 ), которая может вызвать коррозию контактов.
    См. Следующие примеры контрмер:
    1. Включите цепь гашения дуги.
    2. Уменьшите рабочую частоту
    3. Уменьшите влажность окружающей среды
  • ・ Если используется «сухое переключение» без токопроводимости, обратитесь к нашему торговому представителю.
    См. Следующие примеры контрмер:
    Примечание: Сухое переключение
    Сухое переключение может снизить потребление материала контактов без тока проводимость.
    С другой стороны, исчезновение эффекта очистки контактов может привести к нарушению проводимости. Это состояние сухого переключения не рекомендуется при использовании нашего реле.

В области малых нагрузок оксидная пленка и сульфидная пленка, образованные атмосферой, не могут быть разрушены и могут повлиять на ток передачи и характеристики переключения.
При использовании продукта в небольшой зоне загрузки проверьте фактическую машину в ожидаемых условиях эксплуатации.

■ Температура окружающей среды и атмосфера

Убедитесь, что температура окружающей среды при установке не превышает значения, указанного в каталоге.
Кроме того, для использования в атмосфере с пылью, сернистыми газами (SO 2 , H 2 S) или органическими газами следует рассмотреть возможность использования герметичных типов (пластиковых).
При подключении нескольких реле или при поступлении тепла от другого оборудования тепловыделение может быть недостаточным и температура окружающей среды реле может быть превышена. После проверки температуры в реальном устройстве, пожалуйста, спроектируйте схему с достаточным тепловым запасом.

■ Кремниевая атмосфера

Вещества на основе кремния (силиконовый каучук, силиконовое масло, покрывающий материал на основе силикона, силиконовый герметик и т. Д.) Выделяют летучий газообразный кремний. Обратите внимание, что когда кремний используется рядом с реле, переключение контактов в присутствии его газа приводит к прилипанию кремния к контактам и может привести к выходу из строя контакта (в том числе и в пластиковых уплотнениях). В этом случае используйте заменитель, не содержащий силикона.

■ Генерация NOx

Когда реле используется в атмосфере с высокой влажностью для переключения нагрузки, которая легко вызывает дугу, NOx, создаваемые дугой, и Вода, поглощенная извне реле, объединяется с образованием азотной кислоты.Это вызывает коррозию внутренних металлических частей и отрицательно сказывается на работе.
Избегайте использования при относительной влажности окружающей среды 85% или выше (при 20 ° C). Если использование при высокой влажности неизбежно, проконсультируйтесь с нами.

■ Вибрация и удары

Если реле и магнитный переключатель установлены рядом друг с другом на одной пластине, контакты реле могут на мгновение отделиться от удара, производимого при срабатывании магнитного переключателя, и привести к неправильной работе. Меры противодействия включают установку их на отдельные пластины с использованием резиновый лист для поглощения удара и изменение направления удара на перпендикулярный угол.
Кроме того, если на реле всегда присутствует вибрация, оцените фактическую рабочую среду.
Не использовать с розетками.

■ Влияние внешних магнитных полей

Если рядом расположен магнит или постоянный магнит в любом другом крупном реле, трансформаторе или динамике, характеристики реле могут измениться, что может привести к неправильной работе. Влияние зависит от силы магнитного поля, и его следует проверять при установке.

■ Условия использования, хранения и транспортировки

Во время использования, хранения или транспортировки избегайте мест, подверженных воздействию прямых солнечных лучей, и поддерживайте нормальные условия температуры, влажности и давления.
Допустимые спецификации для сред, подходящих для использования, хранения и транспортировки, приведены ниже.

(1) Температура

Допустимый диапазон температур отличается для каждого реле, поэтому обращайтесь к индивидуальным спецификациям реле.
Кроме того, при транспортировке или хранении реле в трубчатой ​​упаковке возможны случаи, когда температура может отличаться от допустимого диапазона. В этой ситуации обязательно ознакомьтесь с индивидуальными спецификациями с пульсацией менее 5%. Также обычно следует думать о следующем.

(2) Влажность

Относительная влажность от 5 до 85%

  • Диапазон влажности зависит от температуры. Используйте в пределах диапазона, указанного на графике. (Допустимая температура зависит от реле.)
(3) Давление

от 86 до 106 кПа

(4) Конденсация

Конденсат образуется внутри переключателя, если произойдет резкое изменение температуры окружающей среды при использовании в атмосфере с высокой температурой и высокой влажностью. Это особенно вероятно при транспортировке на корабле, поэтому при транспортировке будьте осторожны с атмосферой. Конденсация — это явление, при котором пар конденсируется с образованием капель воды, которые прилипают к переключателю, когда атмосфера с высокой температурой и влажностью быстро меняется с высокой на низкую или когда переключатель быстро перемещается из места с низкой влажностью в место с высокой температурой и влажность.Пожалуйста, будьте осторожны, потому что конденсация может вызвать неблагоприятные условия, такие как ухудшение изоляции, обрыв змеевика и ржавчина.

(5) Обледенение

Конденсат или другая влага может замерзнуть на переключателе при температуре ниже 0 ° C. Это может вызвать проблемы, такие как фиксация подвижного контакта, задержка срабатывания или столкновение льда между контактами, что может помешать проводимости контакта.

(6) Низкая температура, низкая влажность

Пластик становится хрупким, если выключатель подвергается воздействию низкой температуры и атмосферы с низкой влажностью в течение длительного времени.

(7) Высокие температуры, высокая влажность

Хранение в течение продолжительных периодов времени (включая периоды транспортировки) при высоких температурах или высоких уровнях влажности или в атмосфере с органическими газами или сульфидными газами может вызвать образование сульфидной пленки или оксидной пленки на поверхностях контактов и / или это может мешать с функциями. Проверьте атмосферу, в которой будут храниться и транспортироваться устройства.

(8) Формат упаковки

Что касается используемого формата упаковки, приложите все усилия, чтобы свести к минимуму воздействие влаги, органических газов и сульфидных газов.

(9) Хранение (для сигнала, СВЧ)

Так как тип SMD чувствителен к влажности, он упакован в герметичную влагостойкую упаковку. Однако при хранении обратите внимание на следующее.

  • 1. Пожалуйста, используйте сразу после открытия влагозащитной упаковки. (в течение 72 часов, макс.30 ° C / относительная влажность 70%).
    Если оставить корпус открытым, реле будет поглощать влагу, которая вызовет термическое напряжение при установке оплавлением и, таким образом, вызовет расширение корпуса.В результате может сломаться пломба.
  • * Для реле RE: после открытия этого пакета продукт должен быть использован в течение 24 часов.
  • 2. Если реле не будут использоваться в течение 72 часов, храните реле в эксикаторе с регулируемой влажностью или в мешке с защитой от влаги, в который был добавлен силикагель.
  • * Если реле будет паять после того, как оно подверглось воздействию чрезмерно влажной атмосферы, могут возникнуть трещины и утечки. Обязательно установите реле в требуемых условиях монтажа.
  • * Для реле RE: после открытия этого пакета продукт должен быть использован в течение 24 часов.
  • 3. Если реле (в комплекте с индикатором влажности и силикагелем) соответствуют одному из нижеприведенных критериев, перед использованием запекайте (сушите).
  • (для сигнала)
    ・ При превышении условий хранения, указанных в 1..
    ・ Когда индикатор влажности находится в состоянии III или IV в соответствии со стандартом оценки.
  • [Как определять]
    Пожалуйста, проверьте цвет индикатора влажности и решите, выпечка ли необходимо или нет.
  • [Условия выпечки (сушки)]
  • 4. Следующая предупреждающая этикетка прикреплена к влагозащитной упаковке.

■ Вибрация, удары и давление при транспортировке

При транспортировке, если к устройству, в котором установлено реле, приложена сильная вибрация, удар или большой вес, может произойти функциональное повреждение.Поэтому, пожалуйста, упакуйте таким образом, чтобы использовать амортизирующий материал и т. Д., Чтобы не превышался допустимый диапазон вибрации и ударов.

Обновление подключений | Relay

Обычно при рендеринге соединения вы также хотите иметь возможность добавлять или удалять элементы в / из соединения в ответ на действия пользователя.

Как объяснялось в разделе «Обновление данных», Relay хранит в памяти локальное хранилище нормализованных данных GraphQL, где записи хранятся по своим идентификаторам.При создании мутаций, подписок или локальных обновлений данных с помощью Relay вы должны предоставить функцию Updater , внутри которой вы можете получать доступ и читать записи, а также записывать и обновлять их. Когда записи обновляются, любые компоненты, затронутые обновленными данными, будут уведомлены и повторно обработаны.

Записи о подключении #

В Relay поля подключения, помеченные директивой @connection , хранятся как специальные записи в хранилище, и они содержат и накапливают все элементов, которые были выбраны для подключения, поэтому далеко.Чтобы добавить или удалить элементы из соединения, нам необходимо получить доступ к записи соединения, используя ключ соединения , который был предоставлен при объявлении @connection ; в частности, это позволяет нам получить доступ к соединению внутри функции средства обновления , используя API ConnectionHandler .

Например, учитывая следующий фрагмент, который объявляет @connection , мы можем получить доступ к записи соединения внутри функции Updater несколькими способами:

  const {graphql} = require ('react-relay' );
const storyFragment = graphql` фрагмент StoryComponent_story в Story {комментарии @connection (key: "StoryComponent_story_comments_connection") {nodes {body {text}}}} `;  
Копировать

Доступ к соединениям с использованием

__id #

Мы можем запросить поле __id соединения, а затем использовать этот __id для доступа к записи в магазине:

  const fragmentData = useFragment (graphql` fragment StoryComponent_story в Story {комментарии @connection (key: "StoryComponent_story_comments_connection") {# Запрос для поля __id __id
        #...}} `, props.story,);
const connectionID = fragmentData? .comments? .__ id;  
Копировать

Затем используйте его для доступа к записи в магазине:

  средство обновления функции (store: RecordSourceSelectorProxy) {const connection = store.get (connectionID);
  }  
Копировать

Поле __id - это НЕ , что необходимо вашему GraphQL API. Вместо этого это идентификатор, который Relay автоматически добавляет для идентификации записи соединения.

Доступ к соединениям с помощью

ConnectionHandler.getConnectionID #

Если у нас есть доступ к идентификатору родительской записи, которая содержит соединение, мы можем получить доступ к записи соединения с помощью ConnectionHandler.getConnectionID API:

  const {ConnectionHandler} = require ('relay- время выполнения ');
средство обновления функции (хранилище: RecordSourceSelectorProxy) {const connectionID = ConnectionHandler.getConnectionID (storyID, 'StoryComponent_story_comments_connection',);
    const connectionRecord = store.get (идентификатор соединения);
  }  
Копировать

Доступ к соединениям с помощью

ConnectionHandler.getConnection #

Если у нас есть доступ к родительской записи, которая содержит соединение, мы можем получить доступ к записи соединения через родительский объект, используя ConnectionHandler.getConnection API:

  const {ConnectionHandler} = require ('relay -runtime ');
средство обновления функции (магазин: RecordSourceSelectorProxy) {const storyRecord = store.get (storyID);
    const connectionRecord = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection',);
  }  
Копия

Добавление ребер #

Есть несколько альтернатив для добавления ребер к соединению:

Использование декларативных директив #

Обычно полезные данные мутации или подписки открывают новые ребра, которые были добавлены на сервер как поле с одним ребром или список ребер.Если ваша мутация или подписка предоставляет поле ребра или ребер, которое вы можете запросить в ответе, вы можете использовать декларативные директивы мутации @appendEdge и @prependEdge в этом поле, чтобы добавить вновь созданные ребра к указанные соединения (обратите внимание, что эти директивы также работают с запросами).

В качестве альтернативы полезные данные мутации или подписки могут раскрывать новые узлы, которые были добавлены на сервер, в виде поля с одним узлом или списком узлов.Если ваша мутация или подписка предоставляет поле узла или узлов, которое вы можете запросить в ответе, вы можете использовать декларативные директивы мутации @appendNode и @prependNode в этом поле, чтобы добавить вновь созданные узлы в оболочке. внутренние края, к указанным соединениям (обратите внимание, что эти директивы также работают с запросами).

Эти директивы принимают параметр connections , который должен быть переменной GraphQL, содержащей массив идентификаторов подключений.Идентификаторы подключения можно получить либо с помощью поля __id для подключений, либо с помощью API ConnectionHandler.getConnectionID .

@appendEdge / @prependEdge #

Эти директивы работают с полем с одним ребром или списком ребер. @prependEdge добавит выбранные ребра в начало каждого соединения, определенного в массиве connections , тогда как @appendEdge добавит выбранные ребра в конец каждого соединения в массиве.

Аргументы:

Пример:

  const connectionID = fragmentData? .Comments? .__ id;
const connectionID = ConnectionHandler.getConnectionID ('', 'StoryComponent_story_comments_connection',);

commitMutation  (environment, {mutation: graphql` mutation AppendCommentMutation (# Определите переменную GraphQL для массива соединений $ connections: [ID!]! $ input: CommentCreateInput) {commentCreate (input: $ input) {# Используйте @appendEdge или @prependEdge на граничном поле feedbackCommentEdge @appendEdge (connections: $ connections) {курсорный узел {id}}}} `, переменные: {input, connections: [connectionID],},});  
Копировать
@appendNode / @prependNode #

Эти директивы работают с полем с одним узлом или списком узлов и создают ребра с указанным edgeTypeName . @prependNode добавит ребра, содержащие выбранные узлы, в начало каждого соединения, определенного в массиве connections , тогда как @appendNode добавит ребра, содержащие выбранные узлы, в конец каждого соединения в массиве.

Аргументы:

  • соединений : массив идентификаторов соединений. Идентификаторы подключения можно получить с помощью поля __id для подключений или с помощью ConnectionHandler.getConnectionID API.
  • edgeTypeName : Имя типа ребра, содержащего узел, соответствующее аргументу типа ребра в ConnectionHandler.createEdge .

Пример:

  const connectionID = fragmentData? .Comments? .__ id;
const connectionID = ConnectionHandler.getConnectionID ('', 'StoryComponent_story_comments_connection',);

commitMutation  (environment, {mutation: graphql` mutation AppendCommentMutation (# Определите переменную GraphQL для массива соединений $ connections: [ID!]! $ input: CommentCreateInput) {commentCreate (input: $ input) {# Используйте @appendNode или @prependNode в поле узла feedbackCommentNode @appendNode (соединения: $ connections, edgeTypeName: "CommentsEdge") {id}}} `, переменные: {input, connections: [connectionID],},});  
Копировать
Порядок выполнения #

Для всех этих директив они будут выполняться в следующем порядке в пределах мутации или подписки, в соответствии с порядком выполнения обновлений:

  • Когда мутация инициируется, после оптимистичный ответ обрабатывается, и после выполнения функции оптимистичного средства обновления к оптимистичному ответу будут применены директивы @prependEdge , @appendEdge , @prependNode и @appendNode.
  • Если мутация прошла успешно, после того, как данные из сетевого ответа объединены с существующими значениями в хранилище и после выполнения функции обновления, @prependEdge , @appendEdge , @prependNode и Директивы @appendNode будут применены к данным в сетевом ответе.
  • Если мутация не удалась, обновления от обработки директив @prependEdge , @appendEdge , @prependNode и @appendNode будут отменены.

Добавление ребер вручную #

Описанные выше директивы в значительной степени устраняют необходимость вручную добавлять и удалять элементы из соединения, однако они не обеспечивают такого большого контроля, который вы можете получить при написании программы обновления вручную, и могут не выполнять каждый вариант использования.

Чтобы написать программу обновления для изменения соединения, нам нужно убедиться, что у нас есть доступ к записи соединения. Как только у нас есть запись соединения, нам также понадобится запись для нового ребра, которое мы хотим добавить к соединению.Обычно полезные данные мутации или подписки будут содержать новое добавленное ребро; в противном случае вы также можете построить новую кромку с нуля.

Например, в следующей мутации мы можем запросить вновь созданное ребро в ответе на мутацию:

  const {graphql} = require ('react-relay');
const createCommentMutation = graphql` mutation CreateCommentMutation ($ input: CommentCreateData!) {comment_create (input: $ input) {comment_edge {узел курсора {тело {текст}}}}} `;  
Копировать
  • Обратите внимание, что мы также запрашиваем курсор для нового края; это не является строго необходимым, но это информация, которая потребуется, если нам нужно выполнить разбиение на страницы на основе этого курсора .

Внутри программы обновления мы можем получить доступ к границе внутри ответа на мутацию с помощью API хранилища реле:

  const {ConnectionHandler} = require ('relay-runtime');
средство обновления функции (магазин: RecordSourceSelectorProxy) {const storyRecord = store.get (storyID); const connectionRecord = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection',);
    const payload = store.getRootField ('comment_create');
    const serverEdge = полезная нагрузка.getLinkedRecord ('comment_edge');
    const newEdge = ConnectionHandler.buildConnectionEdge (хранилище, запись соединения, serverEdge,);
  }  
Копировать
  • Полезные данные мутации доступны как корневое поле в этом хранилище, которое можно прочитать с помощью API store.getRootField . В нашем случае мы читаем comment_create , которое является корневым полем в ответе.
  • Обратите внимание, что нам нужно построить новое ребро из ребра, полученного от сервера, с помощью ConnectionHandler.buildConnectionEdge , прежде чем мы сможем добавить его в соединение.

Если вам нужно создать новое ребро с нуля, вы можете использовать ConnectionHandler.createEdge :

  const {ConnectionHandler} = require ('relay-runtime');
средство обновления функции (магазин: RecordSourceSelectorProxy) {const storyRecord = store.get (storyID); const connectionRecord = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection',);
    const id = `client: new_comment: $ {randomID ()}`; const newCommentRecord = хранить.create (id, 'Комментарий');
    const newEdge = ConnectionHandler.createEdge (store, connectionRecord, newCommentRecord, 'CommentEdge',);
  }  
Копировать

Как только у нас будет новая граничная запись, мы можем добавить ее к соединению, используя ConnectionHandler.insertEdgeAfter или ConnectionHandler.insertEdgeBefore :

  const {ConnectionHandler} = require ('relay-runtime') ;
средство обновления функции (хранилище: RecordSourceSelectorProxy) {const storyRecord = store.получить (storyID); const connectionRecord = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection',);
  const newEdge = (...);
    ConnectionHandler.insertEdgeAfter (connectionRecord, newEdge,);
    ConnectionHandler.insertEdgeBefore (connectionRecord, newEdge,);}  
Копировать
  • Обратите внимание, что эти API изменят соединение на месте

Удаление ребер #

Использование директивы декларативного удаления #

Аналогично директивам для добавления ребер , мы можем использовать директиву @deleteEdge для удаления ребер из соединений.Если ваша мутация или подписка предоставляет поле с идентификатором или идентификаторами удаленных узлов, которые вы можете запросить в ответе, вы можете использовать директиву @deleteEdge для этого поля, чтобы удалить соответствующие ребра из соединения ( обратите внимание, что эта директива также работает с запросами).

@deleteEdge #

Работает с полями GraphQL, которые возвращают ID или [ID] . Удаляет ребра с узлами, соответствующими идентификатору id , из каждого соединения, определенного в массиве connections .

Аргументы:

Пример:

  const connectionID = fragmentData? .Comments? .__ id;
const connectionID = ConnectionHandler.getConnectionID ('', 'StoryComponent_story_comments_connection',);

commitMutation  (environment, {mutation: graphql` mutation DeleteCommentsMutation (# Определите переменную GraphQL для массива соединений $ connections: [ID!]! $ input: CommentsDeleteInput) {commentsDelete (input: $ input) {deletedCommentIds @deleteEdge ( соединения: $ connections)}} `, переменные: {input, connections: [connectionID],},});  
Копировать

Удаление кромок вручную #

ConnectionHandler предоставляет аналогичный API для удаления кромки из соединения через ConnectionHandler.deleteNode :

  const {ConnectionHandler} = require ('RelayModern');
средство обновления функции (магазин: RecordSourceSelectorProxy) {const storyRecord = store.get (storyID); const connectionRecord = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection',);
    ConnectionHandler.deleteNode (connectionRecord, commentIDToDelete,);}  
Копировать
  • В этом случае ConnectionHandler.deleteNode удалит ребро с учетом узла ID .Это означает, что он будет искать, какое ребро в соединении содержит узел с предоставленным идентификатором, и удаляет это ребро.
  • Обратите внимание, что этот API изменит соединение на месте.

Помните: при выполнении любой из описанных здесь операций по изменению соединения любой фрагмент или компоненты запроса, которые отображают затронутое соединение, будут уведомлены и повторно обработаны с использованием последней версии соединения.

Идентификация соединения с фильтрами #

В наших предыдущих примерах наши соединения не принимали никаких аргументов в качестве фильтров.Если вы объявили соединение, которое принимает аргументы в качестве фильтров, значения, используемые для фильтров, будут частью идентификатора соединения. Другими словами, каждое из значений, переданных в качестве фильтров соединения, будет использоваться для идентификации соединения в хранилище ретранслятора.

Обратите внимание, что это исключает аргументы нумерации страниц, т.е. исключает первый , последний , до и после .

Например, предположим, что поле комментариев принимает следующие аргументы, которые мы передаем как переменные GraphQL:

  const {graphql} = require ('RelayModern');
const storyFragment = graphql` фрагмент StoryComponent_story в истории {комментарии (order_by: $ orderBy, filter_mode: $ filterMode, language: $ language,) @connection (key: "StoryComponent_story_comments_connection") {ребра {узлы {body {text}}}}}} `;  
Копировать

В приведенном выше примере это означает, что любые значения, которые мы использовали для $ orderBy , $ filterMode и $ language , когда мы запрашивали поле комментариев , будут частью идентификатора соединения, и мы вам нужно будет использовать эти значения при доступе к записи подключения из хранилища Relay.

Для этого нам нужно передать третий аргумент в ConnectionHandler.getConnection с конкретными значениями фильтра для идентификации соединения:

  const {ConnectionHandler} = require ('RelayModern');
средство обновления функции (магазин: RecordSourceSelectorProxy) {const storyRecord = store.get (storyID);
      const connectionRecordSortedByDate = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection', {order_by: '* DATE_ADDED *', filter_mode: null, language: null});
      const connectionRecordFriendsOnly = обработчик соединений.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection', {order_by: null, filter_mode: '* FRIENDS_ONLY *', langugage: null});}  
Копировать

Это означает, что по умолчанию каждая комбинация значений, используемых для фильтров, будет давать разные запись для подключения.

При обновлении соединения необходимо обязательно обновить все соответствующие записи, затронутые изменением. Например, если бы мы добавляли новый комментарий к нашему примеру соединения, нам нужно было бы убедиться, что , а не , чтобы добавить комментарий к соединению FRIENDS_ONLY , если новый комментарий не был сделан другом пользователь:

  const {ConnectionHandler} = require ('relay-runtime');
средство обновления функции (хранилище: RecordSourceSelectorProxy) {const storyRecord = store.получить (storyID);
      const connectionRecordSortedByDate = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection', {order_by: '* DATE_ADDED *', filter_mode: null, language: null});
      const connectionRecordFriendsOnly = ConnectionHandler.getConnection (storyRecord, 'StoryComponent_story_comments_connection', {order_by: null, filter_mode: '* FRIENDS_ONLY *', язык: null});
  const newComment = (...); const newEdge = (...);
  ConnectionHandler.insertEdgeAfter (connectionRecordSortedByDate, newEdge,);
  if (isMadeByFriend (storyRecord, newComment) {ConnectionHandler.insertEdgeAfter (connectionRecordFriendsOnly, newEdge,);}}  
Копировать

Управление соединениями с множеством фильтров:

Как видите, простое добавление нескольких фильтров к соединению может сделать сложность и количество записей о подключении, которыми необходимо управлять, резко возрастают.Чтобы упростить управление этим, Relay предоставляет 2 стратегии:

1) Укажите точно , какие фильтры должны использоваться в качестве идентификаторов подключения.

По умолчанию все фильтры без разбивки на страницы будут использоваться как часть идентификатора соединения. Однако при объявлении @connection вы можете указать точный набор фильтров для использования для идентификации соединения:

  const {graphql} = require ('relay-runtime');
const storyFragment = graphql` фрагмент StoryComponent_story в истории {комментарии (order_by: $ orderBy filter_mode: $ filterMode language: $ language) @connection (ключ: "StoryComponent_story_comments_connection" фильтрует: ["order_by", "filter_mode"]) {ребра {узлы { тело {текст}}}}} `;  
Копировать
  • Указав filter при объявлении @connection , мы указываем Relay точный набор значений фильтра, который должен использоваться как часть идентификации соединения.В этом случае мы исключаем язык , что означает, что только значения для order_by и filter_mode будут влиять на идентификацию соединения и, таким образом, создавать новые записи соединения.
  • Концептуально это означает, что мы указываем, какие аргументы влияют на вывод соединения с сервера, или, другими словами, какими аргументами являются на самом деле фильтры . Если один из аргументов подключения на самом деле не меняет набор элементов, возвращаемых с сервера, или их порядок, то на самом деле это не фильтр для подключения, и нам не нужно идентифицировать подключение по-другому, когда это значение меняется.В нашем примере изменение языка комментариев, которые мы запрашиваем, не изменяет набор комментариев, возвращаемых соединением, поэтому его можно безопасно исключить из фильтров .
  • Это также может быть полезно, если мы знаем, что ни один из аргументов подключения никогда не изменится в нашем приложении, и в этом случае было бы безопасно исключить из фильтры .

2) Более простая альтернатива API для управления несколькими подключениями с несколькими значениями фильтров все еще не рассмотрена

TBD

Часто задаваемые вопросы по Azure Relay | Документы Microsoft

В этой статье даны ответы на некоторые часто задаваемые вопросы об Azure Relay.Общие цены на Azure и информацию о поддержке см. В разделе часто задаваемых вопросов о поддержке Azure.

Общие вопросы

Что такое ретранслятор Azure?

Служба ретрансляции Azure упрощает создание гибридных приложений, помогая более безопасно предоставлять услуги, находящиеся в корпоративной сети предприятия, общедоступному облаку. Вы можете предоставить доступ к службам, не открывая соединение брандмауэра и не требуя серьезных изменений в инфраструктуре корпоративной сети.

Что такое пространство имен Relay?

Пространство имен - это контейнер области действия, который вы можете использовать для адресации ресурсов Relay в вашем приложении.Для использования Relay необходимо создать пространство имен. Это один из первых шагов к началу работы.

Что случилось со службой ретрансляции служебной шины?

Ранее названная служба ретрансляции служебной шины теперь называется ретранслятором Azure. Вы можете продолжать пользоваться этой услугой в обычном режиме. Функция гибридных подключений - это обновленная версия службы, перенесенная из служб Azure BizTalk. Ретранслятор WCF и гибридные подключения по-прежнему поддерживаются.

Стоимость

В этом разделе даны ответы на некоторые часто задаваемые вопросы о структуре цен на Relay.Вы также можете просмотреть часто задаваемые вопросы о поддержке Azure для получения общей информации о ценах на Azure. Полную информацию о ценах на Relay см. В статье о ценах на служебную шину.

Как вы взимаете плату за гибридные подключения и реле WCF?

Полную информацию о ценах на реле см. В таблице гибридных подключений и реле WCF на странице сведений о ценах на служебную шину. В дополнение к ценам, указанным на этой странице, с вас взимается плата за связанную передачу данных за пределы центра обработки данных, в котором подготовлено ваше приложение.

Как мне выставляется счет за гибридное подключение?

Вот три примера сценария выставления счетов для гибридных подключений:

  • Сценарий 1:
    • У вас есть один прослушиватель, например экземпляр диспетчера гибридных подключений, установленный и непрерывно работающий в течение всего месяца.
    • Вы отправляете 3 ГБ данных через соединение в течение месяца.
    • Ваша общая сумма составляет 5 долларов США.
  • Сценарий 2:
    • У вас есть один прослушиватель, например экземпляр диспетчера гибридных подключений, установленный и непрерывно работающий в течение всего месяца.
    • Вы отправляете 10 ГБ данных через соединение в течение месяца.
    • Ваша общая сумма составляет 7,50 долларов США. Это 5 долларов за подключение и первые 5 ГБ + 2,50 доллара за дополнительные 5 ГБ данных.
  • Сценарий 3:
    • У вас есть два экземпляра, A и B, диспетчера гибридных подключений, установленных и непрерывно работающих в течение всего месяца.
    • Вы отправляете 3 ГБ данных через соединение A в течение месяца.
    • Вы отправляете 6 ГБ данных через соединение B в течение месяца.
    • Общая сумма оплаты составляет 10,50 долларов США. Это 5 долларов за соединение A + 5 долларов за соединение B + 0,50 доллара (за шестой гигабайт на соединении B).

Как рассчитываются часы для реле?

WCF Relay доступен только в пространствах имен уровня Standard. В остальном цены и квоты на подключение реле не изменились. Это означает, что реле продолжают заряжаться в зависимости от количества сообщений (не операций) и часов реле. Дополнительные сведения см. В таблице «Гибридные подключения и реле WCF» на странице сведений о ценах.

Что делать, если к определенному реле подключено более одного слушателя?

В некоторых случаях к одному реле может быть подключено несколько слушателей. Реле считается открытым, если к нему подключен хотя бы один приемник реле. Добавление слушателей к открытой ретрансляции приводит к дополнительным часам ретрансляции. Количество отправителей реле (клиентов, которые вызывают или отправляют сообщения на реле), подключенных к реле, не влияет на расчет часов реле.

Как рассчитывается счетчик сообщений для реле WCF?

( Это относится только к реле WCF.Сообщения не входят в стоимость гибридных подключений. )

В общем, оплачиваемые сообщения для ретрансляторов рассчитываются с использованием того же метода, который используется для объектов через посредников (очереди, темы и подписки), описанного ранее. Однако есть некоторые заметные отличия.

Отправка сообщения в ретранслятор Azure обрабатывается как «полная» отправка прослушивателю ретрансляции, который получает сообщение. Это не рассматривается как операция отправки в ретранслятор Azure с последующей доставкой в ​​приемник ретрансляции.Вызов службы в стиле запрос-ответ (размером до 64 КБ) для приемника ретрансляции приводит к появлению двух оплачиваемых сообщений: одно оплачиваемое сообщение для запроса и одно оплачиваемое сообщение для ответа (при условии, что размер ответа также составляет 64 КБ или меньше). Это отличается от использования очереди для посредничества между клиентом и службой. Если вы используете очередь в качестве посредника между клиентом и службой, тот же шаблон запроса-ответа требует отправки запроса в очередь, за которым следует исключение из очереди / доставка из очереди в службу.За этим следует ответ, отправленный в другую очередь, и удаление из очереди / доставка из этой очереди клиенту. Используя одинаковые предположения о размере (до 64 КБ), шаблон опосредованной очереди приводит к 4 оплачиваемым сообщениям. Вам будет выставлен счет за двойное количество сообщений, чтобы реализовать тот же шаблон, который вы выполняете с помощью реле. Конечно, у использования очередей для достижения этой закономерности есть свои преимущества, такие как надежность и выравнивание нагрузки. Эти преимущества могут оправдать дополнительные расходы.

Ретрансляторы, которые открываются с помощью привязки netTCPRelay WCF, обрабатывают сообщения не как отдельные сообщения, а как поток данных, проходящих через систему. Когда вы используете эту привязку, только отправитель и слушатель видят фреймы отдельных отправленных и полученных сообщений. Для ретрансляторов, использующих привязку netTCPRelay , все данные обрабатываются как поток для расчета оплачиваемых сообщений. В этом случае служебная шина вычисляет общий объем данных, отправленных или полученных через каждое отдельное реле за 5 минут.Затем он делит этот общий объем данных на 64 КБ, чтобы определить количество оплачиваемых сообщений для этого ретранслятора в течение этого периода времени.

Квоты

Имя квоты Область применения Банкноты Значение
Одновременные слушатели на реле Объект (гибридное соединение или реле WCF) Последующие запросы на дополнительные соединения отклоняются, и вызывающий код получает исключение. 25
Параллельные ретрансляционные соединения для всех конечных точек ретрансляции в пространстве имен службы Пространство имен 5 000
Конечные точки ретрансляции на пространство имен службы Пространство имен 10 000
Размер сообщения для реле NetOnewayRelayBinding и NetEventRelayBinding Пространство имен Входящие сообщения, превышающие эти квоты, отклоняются, и вызывающий код получает исключение. 64 КБ
Размер сообщения для реле HttpRelayTransportBindingElement и NetTcpRelayBinding Пространство имен Нет ограничений на размер сообщения. Безлимитный

Есть ли у Relay квоты на использование?

По умолчанию для любой облачной службы Microsoft устанавливает совокупную ежемесячную квоту использования, которая рассчитывается для всех подписок клиента. Мы понимаем, что иногда ваши потребности могут превышать эти ограничения.Вы можете связаться со службой поддержки клиентов в любое время, чтобы мы могли понять ваши потребности и соответствующим образом скорректировать эти ограничения. Для служебной шины общие квоты использования следующие:

  • 5 миллиардов сообщений
  • 2 миллиона эстафетных часов

Хотя мы оставляем за собой право отключить учетную запись, превышающую ее ежемесячные квоты использования, мы отправляем уведомление по электронной почте и делаем несколько попыток связаться с клиентом, прежде чем предпринимать какие-либо действия. Клиенты, которые превышают эти квоты, по-прежнему несут ответственность за дополнительные расходы.

Ограничения по именованию

Имя пространства имен Relay должно иметь длину от 6 до 50 символов.

Управление подпиской и пространством имен

Как перенести пространство имен в другую подписку Azure?

Чтобы переместить пространство имен из одной подписки Azure в другую подписку, вы можете использовать портал Azure или команды PowerShell. Чтобы переместить пространство имен в другую подписку, пространство имен должно быть уже активным.Пользователь, выполняющий команды, должен быть администратором как в исходной, так и в целевой подписке.

Портал Azure

Чтобы использовать портал Azure для переноса пространств имен Azure Relay из одной подписки в другую подписку, см. Раздел Перемещение ресурсов в новую группу ресурсов или подписку.

PowerShell

Чтобы использовать PowerShell для перемещения пространства имен из одной подписки Azure в другую подписку, используйте следующую последовательность команд.Для выполнения этой операции пространство имен должно быть уже активным, а пользователь, выполняющий команды PowerShell, должен быть администратором как в исходной, так и в целевой подписке.

  # Создайте новую группу ресурсов в целевой подписке.
Выберите-AzSubscription -SubscriptionId 'ffffffff-ffff-ffff-ffff-ffffffffffff'
New-AzResourceGroup -Name 'targetRG' -Location 'East US'

# Переместите пространство имен из исходной подписки в целевую подписку.
Select-AzSubscription -SubscriptionId 'aaaaaaaa-aaaa-aaaa-aaaa-aaaaaaaaaaaa'
$ res = Find-AzResource -ResourceNameContains mynamespace -ResourceType 'Microsoft.ServiceBus / пространства имен '
Move-AzResource -DestinationResourceGroupName 'targetRG' -DestinationSubscriptionId 'ffffffff-ffff-ffff-ffff-ffffffffffff' -ResourceId $ res.ResourceId
  

Поиск и устранение неисправностей

Какие исключения генерируются API-интерфейсами Azure Relay и какие действия вы можете предпринять?

Описание распространенных исключений и предлагаемых действий см. В разделе Исключения ретрансляции.

Что такое подпись общего доступа и какие языки я могу использовать для создания подписи?

подписи общего доступа (SAS) - это механизм аутентификации, основанный на безопасных хэшах SHA-256 или URI.Для получения информации о том, как создавать собственные подписи в Node.js, PHP, Python, Java, C и C #, см. Проверка подлинности служебной шины с помощью общих подписей доступа.

Можно ли разрешить только некоторые конечные точки ретрансляции?

Да. Клиент ретрансляции устанавливает подключения к службе ретрансляции Azure с использованием полных доменных имен. Клиенты могут добавить запись для * .servicebus.windows.net в брандмауэры, которые поддерживают список утверждений DNS.

Controlling Relay and Loads (App Note)

Использование аксессуара LJTick-RelayDriver

LJTick-RelayDriver - недорогой вариант для управления реле.Каждый LJTRD имеет 2 переключателя нижнего уровня, которые могут удерживать до 50 В (только постоянный ток) и пропускать до 200 мА, поэтому он может управлять практически любым механическим или твердотельным реле. Вы можете получить 5 В от LabJack и управлять им с помощью LJTRD, но если вашим реле требуется другое управляющее напряжение, вам придется его предоставить.

Использование аксессуара PS12DC

PS12DC снабжен 12 переключателями верхнего плеча, которые могут подавать 5 В от LabJack или управлять любым постоянным напряжением до 28 В от внешнего источника питания.В некоторых случаях само реле даже не требуется, поскольку PS12DC может напрямую переключать питание (до 28 В, 750 мА). Подробности см. В таблице данных PS12DC.

Использование аксессуара RB12

RB12 - хороший вариант для управления до 12 нагрузок с высоким напряжением (переменного или постоянного тока) и / или большим током. Максимальный ток PS12DC составляет 1,5 А, но некоторые модули, совместимые с RB12, рассчитаны на ток до 3,5 А. Если вы покупаете RB12, вам придется покупать релейные модули отдельно.Более подробную информацию см. В таблице данных RB12.

Непосредственно с аналоговыми выходами (линии ЦАП)

В соответствии со спецификациями в каждом техническом описании устройств, ЦАП обычно могут выдавать больше тока, чем цифровые выходы. Они могут обеспечивать ток, достаточный для управления практически любым SSR и даже некоторыми механическими реле, и, таким образом, могут быть удобным способом управления 1 или 2 реле. С ЦАП вы обычно будете использовать конфигурацию источника (DAC / GND), а не понижающую (VS / DAC).

Непосредственно с цифровым вводом / выводом

Управление автономными реле с использованием исключительно цифровых входов / выходов требует немного большего внимания к деталям, но по-прежнему очень легко. Важно отметить, что все линии цифрового ввода / вывода на LabJack имеют последовательное сопротивление, которое ограничивает величину тока, который они могут потреблять или отдавать. Как известно, большинством твердотельных реле (SSR) все еще можно управлять напрямую с помощью цифровых входов / выходов. Наилучший способ управления реле - это подключить положительную клемму управления SSR к клемме VS LabJack (~ 5 В) и подключить отрицательную клемму управления к контакту цифрового ввода / вывода.Это известно как «втекающая конфигурация» и по сути инвертирует логику, необходимую для управления реле.

Рисунок 1. Релейные соединения (контроль проседания, переключение нагрузки на стороне высокого напряжения)

Наши устройства имеют "трехсторонний" цифровой ввод / вывод. Для управления SSR в тонущей конфигурации, как показано выше, есть два важных состояния:

  • Output-Low: вызывает прохождение управляющего тока, который включает реле.
  • Вход: Прекращает прохождение управляющего тока, что выключает реле.

Третье доступное состояние цифрового ввода / вывода, которое не рекомендуется, это:

  • Output-High: Может привести к тому, что управляющее напряжение SSR окажется в области, которая не определена большинством производителей.

Jameco - хороший источник недорогих SSR. Мы часто используем 176719 для управления выходом переменного тока, и они также имеют выходные реле постоянного тока.

В следующем примере использовались реле серии 1 (D12 / D24) или серии T (TD12 / TD24) от Crydom. Максимальное количество включений для них - 3.0 В, минимальное отключение 1,0 В и номинальное входное сопротивление 1,5 кОм. Ниже показано, как U3 / U6 / UE9 / T4 / T7 работает в каждом из трех режимов при моделировании реле как простого резистора:

Выход-низкий:

Когда цифровая линия установлена ​​на низкий выход, это эквивалентно заземлению с последовательным соединением 180 Ом (EIO / CIO) или 550 Ом (FIO). При использовании линии EIO / CIO результирующее напряжение на управляющих входах реле будет примерно 5 * 1500 / (1500 + 180) = 4.5 вольт (остальные 0,5 вольт падают на внутреннее сопротивление линии EIO / CIO). С линией FIO напряжение на входах реле будет примерно 5 * 1500 / (1500 + 550) = 3,7 В (остальные 1,3 В падают на внутреннее сопротивление линии FIO). Оба они намного выше порогового значения 3,0 В для реле, поэтому оно включится.

Режим ввода:

Когда цифровая линия настроена на вход, это эквивалентно подключению 3,3 В с последовательным соединением 100 кОм.Результирующее напряжение на управляющих входах реле будет близко к нулю, поскольку практически вся разница 1,7 В (между VS и 3,3) падает на внутреннее сопротивление 100 кОм. Это значительно ниже порогового значения 1,0 В для реле, поэтому оно выключится.

Выход-высокий:

Когда цифровая линия настроена на высокий выход, это эквивалентно подключению 3,3 В с последовательным соединением 180 Ом (EIO / CIO) или 550 Ом (FIO). При использовании линии EIO / CIO результирующее напряжение на управляющих входах реле будет около 1.7 * 1500 / (1500 + 180) = 1,5 вольта. С линией FIO напряжение на входах будет примерно 1,7 * 1500 / (1500 + 550) = 1,2 вольт. Оба они находятся в диапазоне 1,0–3,0 вольт, который не определен для этих примеров реле, поэтому результирующее состояние неизвестно.

Дополнительная конфигурация (для устранения проблем с подтягиванием или отключением):

Проблемы с выключением SSR? Это нечасто, но из-за деталей входной схемы некоторых SSR они не могут быть смоделированы должным образом как простой резистор.Даже если все параметры кажутся в пределах спецификаций SSR, SSR не выключается полностью. Похоже, что небольшие токи утечки могут привести к тому, что внутренний диод некоторых SSR останется в полувключенном состоянии. Если вы считаете, что у вас возникла эта проблема, установите подтягивающий резистор параллельно с реле управления (от соответствующего цифрового вывода ввода / вывода к VS). Следует использовать резистор от 10 кОм до 27 кОм ... что-либо большее может не помочь, а что-либо меньшее может вызвать проблемы с включением реле.

Обратите внимание, что наиболее частая причина зависания SSR - это когда вы управляете напряжением постоянного тока, но используете SSR переменного тока.Для управления нагрузкой постоянного тока вам понадобится SSR постоянного тока (управление постоянным током и нагрузка постоянного тока), а не SSR постоянного тока.

Дополнительные сведения о SSR

Если у вас есть индуктивная нагрузка переменного тока (двигатели, трансформаторы ...), вам необходимо выбрать реле переменного тока случайного включения. Если ваша нагрузка резистивная (лампочки, тостеры ...), выберите реле переменного тока с нулевым переходом.

Если ваша нагрузка - постоянный ток, убедитесь, что вы выбрали реле постоянного тока, поскольку реле переменного тока никогда не отключит источник постоянного тока.

Дополнительные сведения о цифровых выходах

Обратите внимание, что чрезмерное потребление тока на цифровых выходах U3 может вызвать заметные сдвиги в показаниях аналогового входа.Например, приведенная выше конфигурация стока FIO потребляет около 2,4 мА на цифровом выходе для включения SSR, что может вызвать сдвиг примерно на 1 мВ к показаниям аналогового входа. Этот эффект уникален для U3, но, как правило, пропускание или получение значительного тока на любом устройстве может вызвать небольшие сдвиги заземления.

Для механических реле

требуется больший управляющий ток, чем для SSR, и они не могут управляться напрямую с помощью цифровых входов / выходов на большинстве LabJacks. Для управления более высокими токами с помощью цифровых входов / выходов используется своего рода буфер.Помимо LJTRD, PS12DC или RB12, некоторые опции представляют собой дискретный транзистор (например, 2n2222), конкретный чип (например, ULN2003) или операционный усилитель.

Для получения конкретной информации о том, какой ток каждое устройство может отдавать / потреблять на цифровом вводе / выводе, см. Руководство пользователя или техническое описание:

  • У3 (примечание № 13)
  • U6 (записка № 13)
  • УЭ9 (примечание №15)
  • T4 или T7 (примечание № 2)
  • U12 (примечания №8 и №9 и см. Раздел ниже)

U12 Примечания

Приведенная выше информация относится к сериям UD (U3 / U6 / UE9) и серии T.

LJTick-RelayDriver, PS12DC и RB12 не предназначены для U12. Плата реле RB16 является аксессуаром U12, аналогичным RB12.

линии AO: Как и линии DAC на других наших устройствах, линии AO (аналоговый выход) на U12 могут давать значительный ток. Они могут управлять всеми SSR и даже многими механическими реле. Обычно они используются в конфигурации источника с AOx, подключенным к + RelayControl, и GND, подключенным к -RelayControl.

D-линии: D-линии на разъеме DB25 не имеют дополнительных защитных резисторов и, таким образом, могут быть источником / потребителем значительного тока... до 25 мА. Они могут напрямую управлять любым SSR в конфигурации источника или опускания.

линии ввода-вывода: линии ввода-вывода имеют резистор на 1500 Ом, что делает их неспособными напрямую управлять большинством реле.

Поиск направления в направленных реле максимального тока • Услуги по обучению электротехнике Valence

Читатель недавно задал вопрос о прямом и обратном направлениях, описанных в разделе «Направленное реле максимального тока » серии «Справочник по тестированию реле» .В качестве примера я использовал электромеханические реле направления, что, возможно, было ошибкой. Давайте еще раз посмотрим на элемент направленной максимальной токовой защиты (67) с точки зрения системы.

Начнем с простой линии передачи с источником слева и нагрузкой справа. Ток течет в обозначение полярности ТТ на выключателе 3 и в реле направленной максимальной токовой защиты (67) в том же направлении. Любой ток, протекающий через знак полярности, считается прямым направлением.

Векторная диаграмма для этой ситуации может выглядеть следующим образом. Каждая нагрузка представляет собой комбинацию сопротивления и индуктивности, поэтому нормальный рабочий диапазон для этой линии - это заштрихованная зеленым область, когда ток течет в автоматический выключатель 3.

Давайте посмотрим, что видит реле направленной максимальной токовой защиты (67), подключенное к автоматическому выключателю 4 при тех же условиях. Это реле предназначено для защиты той же линии передачи с другого направления.Ток попадает на отметку неполярности ТТ, и реле определяет, что ток покидает линию передачи; или в обратном направлении.

Векторная диаграмма теста измерителя на реле направленной максимальной токовой защиты (67), подключенном к автоматическому выключателю 4, будет выглядеть следующим образом. Ток течет в обратном направлении, и оранжево-красная заштрихованная область отображает нормальную область, когда ток течет в нагрузку за реле.

Если мы поменяем местами источник и нагрузку, вы можете поменять местами векторные диаграммы выше для каждого реле.Давайте встряхнем ситуацию, включив автоматический выключатель 8 и применив замыкание фазы A на землю на 50% ниже по линии. Это ошибка, поэтому:

  • Поврежденное напряжение должно упасть пропорционально серьезности неисправности
  • Ток повреждения должен быть значительно больше, чем ток нормальной нагрузки.
  • Ток повреждения должен отставать от напряжения на 40-89,9 градусов в зависимости от характеристик линии, напряжения и серьезности повреждения.
  • Фазы без неисправности должны оставаться примерно такими же.

Оба тока короткого замыкания протекают в линию передачи, поэтому направленные реле максимального тока, подключенные к автоматическим выключателям 3 и 4, будут видеть ток в прямом направлении, потому что ток течет в обе отметки полярности ТТ.

Если мы предположим, что повреждение составляет ровно 50% по линии, оба источника идентичны, а полное сопротивление между источниками и повреждением также одинаковы, мы можем использовать одну и ту же векторную диаграмму для обоих реле.Очевидно, что в реальном мире этого не будет, и нынешние величины будут другими. Типичная область для короткого замыкания в прямом направлении возникает в зеленой заштрихованной области для обоих реле.

Теперь давайте посмотрим на неисправность, которой нет в линии передачи.

Ток короткого замыкания протекает на отметку полярности ТТ, подключенного к автоматическому выключателю 3, поэтому реле направленной максимальной токовой защиты (67) распознает замыкание в прямом направлении. Если ток короткого замыкания больше уставки перегрузки по току, реле сработает.

Направленные схемы максимальной токовой защиты были заменены реле полного сопротивления линии (21), чтобы предотвратить возникновение подобной ситуации. Основное назначение этого реле - отключать неисправности в линии передачи, а не неисправности где-то еще в системе, как здесь. Реле импеданса линии распознает, что неисправность возникла не в линии передачи, и игнорирует эту неисправность, если только оно не было запрограммировано на обеспечение резервной защиты со значительной временной задержкой.

Ток повреждения протекает через отметку неполярности ТТ, подключенного к автоматическому выключателю 4, поэтому реле направленной максимальной токовой защиты (67) распознает повреждение в обратном направлении. Оранжево-красная заштрихованная область указывает на типичную область неисправности за реле.

Направленные реле максимального тока могут быть настроены на срабатывание при неисправностях в прямом направлении, что защитит оборудование перед реле. Или они также могут быть настроены на срабатывание при неисправностях за реле в обратном направлении.Прямое и обратное движение обычно определяется нормальным протеканием тока в реле, поэтому не забудьте проверить соединения трансформатора тока, прежде чем делать какие-либо предположения.

Неправильное определение прямого и обратного хода - легкая ошибка. Если у меня возникают сомнения по поводу некоторых настроек реле или тестов направленного максимального тока, я обычно спрашиваю инженера-проектировщика: «Вы хотели сработать, если неисправность в линии передачи или в шине?» (Вы можете использовать любую легко определяемую характеристику для вашей ситуации.) Как только они ответят на этот вопрос, я проверю соединения ТТ и проведу тест на линии передачи и посмотрю, не сработает ли она. Затем я применяю неисправность в обратном направлении, чтобы убедиться, что она не сработает. Всегда спрашивайте инженера, что они намеревались сделать, если есть какие-либо сомнения.

Вы также можете сначала выполнить тест в любом направлении и посмотреть, в каком направлении реле настроено на срабатывание. Если для вас это не имеет смысла, вы можете спросить инженера: «Вы имели в виду срабатывание реле при неисправности шины?»

Я надеюсь, что это поможет прояснить определения прямого и обратного хода для реле направленной максимальной токовой защиты (67).Следующая публикация по этой теме «Проверка направленных реле максимального тока», надеюсь, поможет прояснить характеристический угол.

Поделитесь этой статьей или оставьте комментарий, если вы нашли ее полезной. Может показаться, что это не так уж много, но это помогает нам продолжать создавать для вас больше бесплатного контента.

Кроме того, в качестве бонуса вы можете щелкнуть изображение ниже, чтобы зарегистрироваться, и мы бесплатно вышлем вам шпаргалку по поиску направления в направленных реле максимального тока .

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *