Selles artiklis uurime põhjalikult transistori relee draiveri vooluringi ja õpime selle konfiguratsiooni kujundama, arvutades parameetrid valemite abil.
Relee tähtsus
Releed on elektrooniliste vooluahelate üks olulisemaid komponente. Releed mängivad operatsioonide rakendamisel suurt rolli, eriti vooluringides, kus on tegemist suure võimsuse ülekandega või vooluvõrgu koormuse vahetamisega.
Siit õpime, kuidas transistori abil releed õigesti juhtida ja rakendada elektroonilises süsteemis ühendatud koormuse ilma probleemideta lülitamist.
Põhjalikuks uurimiseks relee toimimise kohta palun lugege seda artiklit
Relee, nagu me kõik teame, on elektromehaaniline seade, mida kasutatakse lüliti kujul.
See vastutab oma kontaktidega ühendatud välise koormuse ümberlülitamise eest, reageerides suhteliselt väiksemale elektrienergiale, mis rakendatakse kogu seotud mähisele.
Põhimõtteliselt keeratakse mähis üle rauast südamiku, kui mähisele rakendatakse väike alalisvool, siis see pingestub ja käitub nagu elektromagnet.
Mähise vahetusse lähedusse asetatud vedruga kontaktmehhanism reageerib koheselt ja tõmbub pingestatud pooli elektromagnetjõu poole. Kursusel ühendab kontakt ühe oma paarist ja lahutab sellega seotud täiendava paari.
Tagurpidi juhtub siis, kui alalisvool on mähisele välja lülitatud ja kontaktid naasevad oma algasendisse, ühendades eelmise täiendavate kontaktide komplekti ja tsüklit võidakse korrata nii mitu korda kui võimalik.
Elektrooniline vooluahel vajab tavaliselt transistori vooluahela astet kasutavat relee draiverit, et muundada selle väikese võimsusega alalisvoolu lülitusväljund suure võimsusega võrgu vahelduvvoolu lülitusväljundiks.
Elektroonika madala taseme signaalid, mis võivad tuleneda mikrolaineahju astmest või madalast voolustransistori astmest, võivad olla üsna võimelised otse releed juhtima. Kuna relee nõuab suhteliselt suuremaid voolusid, mida tavaliselt ei saa saada IC-allikast või väikese vooluga transistori astmest.
Ülaltoodud probleemi ületamiseks on relee juhtimise etapp hädavajalik kõigi seda teenust vajavate elektrooniliste vooluahelate jaoks.
Releedraiver pole muud kui releega ühendatud täiendav transistori aste, mis vajab töötamist. Transistorit kasutatakse tavaliselt ja ainult relee käitamiseks vastusena eelmisest juhtimisastmest saadud käsklustele.
Vooluringi skeem
Viidates ülaltoodud elektriskeemile, näeme, et konfiguratsioon hõlmab ainult transistori, baastakisti ja tagasilöögidioodiga relee.
Kuid enne disaini kasutamist vajalike funktsioonide jaoks tuleb lahendada mõned keerukused:
Kuna baasajami pinge transistorile on peamine relee toimimise juhtimise allikas, tuleb see optimaalsete tulemuste saamiseks ideaalselt arvutada.
Baastakisti väärtus id on otseselt proportsionaalne transistori kollektori / emitteri juhtmete vooluga või teisisõnu - relee mähise vool, mis on transistori kollektori koormus, muutub üheks peamiseks teguriks ja mõjutab otseselt väärtust transistori baastakisti.
Arvutusvalem
Transistori baastakisti arvutamise põhivalem on antud avaldisega:
R = (meie - 0,6) hFE / relee pooli vool,
- Kus R = transistori baastakisti,
- Us = Allikatakisti allikas või päästiku pinge,
- hFE = transistori ettepoole suunatud voolutugevus,
Viimase väljendi, mis on „releevool”, saab teada järgmise Ohmi seaduse lahendamisega:
I = Us / R, kus I on vajalik relee vool, Us on relee toitepinge.
Praktilise rakendamise
Relee mähise takistust saab multimeetri abil hõlpsasti tuvastada.
Meie saab olema ka teadaolev parameeter.
Oletame, et toiteallikas Us on = 12 V, mähise takistus on siis 400 oomi
Relee vool I = 12/400 = 0,03 või 30 mA.
Samuti võib eeldada, et mis tahes standardse madala signaaliga transistori Hfe on umbes 150.
Eespool toodud väärtuste rakendamine saadud tegelikus võrrandis
R = (Ub - 0,6) × Hfe ÷ relee vool
R = (12 - 0,6) 150 / 0,03
= 57 000 oomi ehk 57 K, lähim väärtus on 56 K.
Diood, mis on ühendatud relee mähise külge, pole siiski ülaltoodud arvutusega seotud, kuid seda ei saa siiski eirata.
Diood hoolitseb selle eest, et relee mähisest genereeritud vastupidine EMF oleks selle kaudu lühisesse sattunud ja transistori sisse ei lastaks. Ilma selle dioodita prooviks tagumine EMF leida teed transistori kollektori emitteri kaudu ja käigus kahjustada transistori jäädavalt, sekundite jooksul.
Relee draiveri ahel PNP BJT abil
Transistor toimib lülitina kõige paremini siis, kui see on ühendatud tavalise emitteri konfiguratsiooniga, see tähendab, et BJT emitter peab olema alati ühendatud otse maapealse liiniga. Siin viitab „maa” NPN negatiivsele joonele ja PNP BJT positiivsele joonele.
Kui vooluringis kasutatakse NPN-d, tuleb koormus ühendada kollektoriga, mis võimaldab selle negatiivse joone sisse- ja väljalülitamise teel sisse / välja lülitada. Seda selgitatakse juba ülaltoodud aruteludes.
Kui soovite positiivse joone sisse / välja lülitada, peate sellisel juhul relee juhtimiseks kasutama PNP BJT-d. Siin võib relee olla ühendatud üle toite negatiivse joone ja PNP kollektori. Täpse konfiguratsiooni saamiseks vaadake allolevat joonist.
Kuid PNP vajab käivitamiseks negatiivset päästikut, nii et kui soovite süsteemi rakendada positiivse päästikuga, peate võib-olla kasutama nii NPN kui ka PNP BJT kombinatsiooni, nagu on näidatud järgmisel joonisel:
Kui teil on ülaltoodud kontseptsiooniga seoses konkreetseid päringuid, võite nende kiirete vastuste saamiseks kommentaaride kaudu väljendada.
Energiasäästja relee draiver
Tavaliselt on relee töötava toitepinge mõõtmetega tagatud, et relee oleks optimaalselt sisse tõmmatud. Kuid nõutav pidepinge on tavaliselt palju madalam.
Tavaliselt pole see isegi pool sisselülitatavast pingest. Selle tulemusel saab enamus releesid töötada ka selle vähendatud pinge korral probleemideta, kuid ainult siis, kui on tagatud, et esialgse aktiveerimise ajal on sisselülitamiseks piisavalt kõrge pinge.
Allpool esitatud vooluring võib olla ideaalne releede jaoks, mis on ette nähtud töötama 100 mA või madalamal ning toitepingel alla 25 V. Selle vooluahela kasutamisel on tagatud kaks eelist: esiteks releefunktsioonid, kasutades oluliselt madalat voolu 50% vähem kui nimipinge ja vool vähendatakse umbes 1/4 relee tegelikust nimipingest! Teiseks võiks kasutada kõrgema pingega reeleid madalama toiteallikaga. (Näiteks 9 V relee, mis on vajalik töötamiseks 5 V-ga TTL-toiteallikast).
Vooluahelat on näha ühendatud toitepingega, mis suudab relee täiuslikult kinni hoida. Ajal, mil S1 on avatud, laetakse C1 R2 kaudu toitepingeni. R1 on ühendatud + klemmiga ja T1 jääb välja lülitatuks. Sel hetkel, kui S1 on olemas, ühendatakse T1 alus R1 kaudu ühise toiteallikaga, nii et see lülitub sisse ja juhib releed.
C1 positiivne klemm ühendub lülitiga S1 ühisesse maasse. Arvestades, et see kondensaator oli algselt laaditud toitepingele, muutub selle lõpp-punkt selles punktis negatiivseks. Relee mähise pinge ulatub seega kaks korda rohkem kui toitepinge ja see tõmbab relee sisse. Lüliti S1 võib kindlasti asendada mis tahes üldotstarbelise transistoriga, mida saab vastavalt vajadusele sisse või välja lülitada.
Eelmine: Kuidas säästa elektrit kodus - üldised näpunäited Järgmine: Kuidas ehitada pürosüüteahelat - elektrooniline Pyro-süütesüsteem
