전압이 감소된 전자기 릴레이의 전원 공급 장치. 계획, 설명

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전압이 감소된 전자기 릴레이의 전원 공급 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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아마추어 무선 장치의 공급 전압은 수년에 걸쳐 점점 작아지고 있습니다. 또한 마이크로 컨트롤러 및 디지털 마이크로 회로를 기반으로 한 다양한 장치가 널리 보급되었으며 공급 전압도 꾸준히 감소하고 있으며 이미 5V의 전압이 큰 것 같습니다. 그러나 이러한 공급 전압으로 장치를 구축하면 때때로 어려움이 따릅니다. 특히 주전원 전압을 전환해야 하는 경우 경우에 따라 전자기 릴레이를 사용하는 것이 좋습니다. 그러나 공칭 전압이 3 ... 5V 인 계전기는 12V 전압보다 훨씬 덜 일반적입니다. 동시에 계전기가 해제되는 전류 (및 그에 따른 전압)는 작동 전류 (전압)보다 몇 배 적은 것으로 알려져 있습니다. 또한 대부분의 경우 릴레이는 공칭 전압보다 20 ~ 40% 낮은 전압에서 안정적으로 작동합니다. 질문을 조금 다르게 표현하려면 접점을 닫힌(또는 열린) 상태로 안정적으로 유지하는 감소된 전압에서 릴레이를 작동시켜야 합니다. 또한 릴레이에 감소된 전압을 공급하면 전체 장치의 효율성이 크게 향상됩니다.

인터넷[1, 2]뿐만 아니라 특허받은 것[3]을 포함하여 다양한 인쇄 소스[4, 5]에서 저전압에서 릴레이 작동을 제공하는 많은 장치 체계가 있습니다. 정격 전압으로 전원을 공급할 때 릴레이의 응답 시간을 줄이기 위해 유사한 장치도 사용됩니다[6]. 대부분의 이러한 장치의 작동 원리는 스위칭시 전원과 직렬로 연결된 저장 커패시터를 사용하여 총 전압이 두 배가되고 릴레이가 안정적으로 작동한다는 사실에 기반합니다. 커패시터가 방전된 후 릴레이는 각각 전압의 약 절반으로 전원이 공급되어 더 적은 전류를 소비합니다.

이러한 장치의 다른 버전에 대한 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 1. 이를 사용하여 공칭 전압의 약 절반의 전압으로 릴레이에 전원을 공급하거나 정격 공급 전압에서 하나가 아닌 두 개의 릴레이를 직렬로 켤 수 있습니다. 여기서 스위칭에는 전계 효과 트랜지스터가 사용되므로 릴레이 스위칭에 필요한 전류를 제공하지 않는 저전력 장치 (마이크로 컨트롤러, 로직 칩 등)를 제어 신호 소스로 사용할 수 있습니다. 릴레이 권선과 다이오드를 통해 공급 전압을 적용한 후 커패시터 C1은 거의 공급 전압으로 충전됩니다. 릴레이 권선의 저항이 일반적으로 작기 때문에 이것은 빠르게 발생합니다. 일반적으로 릴레이 자체는 작동하지 않습니다. 제어 신호가 적용된 후 두 트랜지스터가 모두 열립니다. 이 경우, 커패시터(C10)의 양단자는 공통 배선에 연결되고, 음단자는 릴레이 권선에 연결된다. 권선에 약 5V의 전압이 걸리고 릴레이가 작동합니다. 커패시터가 방전된 후 릴레이는 XNUMXV보다 약간 낮은 전압으로 전원을 공급받습니다.

전압이 감소한 전자 계전기의 전원 공급 장치
쌀. 1. 저전압에서 계전기의 작동을 보장하는 장치의 다이어그램

예를 들어 MZP A 001 46 릴레이가 테스트되었습니다.여권에 따르면 최소 공급 전압은 8,99, 최대 공급 전압은 22,5V이며 하나의 전환 접점은 주 전원으로 부하를 전환하도록 설계되었으며 권선 저항은 450Ohm입니다. 실제 측정에 따르면 이 계전기는 약 6,5V의 전압에서 작동하고 1,5V에서 해제됩니다.

커패시터의 용량은 릴레이를 작동시키기에 충분해야 합니다. 여권에 따르면 정격 공급 전압에서 지정된 릴레이의 응답 시간은 10ms 이하이며 커패시터와 함께 릴레이 권선의 시정 수는 약 200ms입니다. 이렇게 하면 안정적인 작동이 보장됩니다. 권선을 통과하는 전류가 정지할 때 자체 유도 EMF로부터 스위칭 소자(이 경우 전계 효과 트랜지스터)를 보호하는 릴레이 코일과 병렬로 일반적으로 설치되는 다이오드는 이 경우 필요하지 않습니다. 트랜지스터가 닫히면 다이오드를 통과하는 권선의 결과 전류가 커패시터를 충전합니다. 쇼트 키 다이오드는 일반 실리콘 다이오드보다 드롭이 적기 때문에 사용됩니다. 모든 요소는 기본 장치의 보드 또는 별도의 단면 보드에 배치할 수 있으며 그림은 그림에 나와 있습니다. 2, 그리고 외관 - Fig. 3. 이 장치에서 릴레이는 전압이 4,2V로 떨어졌을 때 자신있게 작동했습니다.

전압이 감소한 전자 계전기의 전원 공급 장치
쌀. 2. 디바이스 보드 도면

전압이 감소한 전자 계전기의 전원 공급 장치
쌀. 3. 디바이스 보드의 외관

메인 장치의 공급 전압이 3 ... 3,3 V인 경우 정격 전압 5 V의 릴레이를 함께 사용할 수 있습니다. 스위칭을 위한 두 그룹의 접점이 있고 권선 저항이 2 Ohm이고 최대 스위칭 교류 전압이 5 V인 소형 EA180-250NJ 릴레이의 작동성을 테스트했습니다.

표면 장착용 요소를 사용하는 경우(그림 4) 장치의 치수는 계전기의 전체 치수와 약간 다릅니다. 다이어그램에 표시된 요소의 경우(커패시터 - 표면 실장용 탄탈룸, 크기 D). 인쇄 회로 기판의 가능한 그림이 그림에 나와 있습니다. 5. 이 장치에서 릴레이는 2,5V의 공급 전압에서 안정적으로 작동합니다. 장치에서 개방 전압이 1,5 ... 2V 이하인 트랜지스터를 사용하는 것이 바람직합니다. 그러나이 릴레이의 특성은 J 권선에 공급되는 공급 전압의 특정 극성입니다. 따르지 않으면 릴레이가 작동하지 않습니다.

전압이 감소한 전자 계전기의 전원 공급 장치
쌀. 4. 장치의 다이어그램

전압이 감소한 전자 계전기의 전원 공급 장치
쌀. 5. 디바이스 보드 도면

정전기에 의한 고장으로부터 전계 효과 트랜지스터를 보호하는 것도 잊어서는 안됩니다. 이를 위해 운송 또는 보관 기간 동안 입력은 나선 조각으로 공통 전선에 연결됩니다. 물론 릴레이가 작동하고 해제되는 전압을 먼저 확인해야 합니다. 또한 낮은 전압(해제 전압 근처)에서는 릴레이 접점에 가해지는 힘이 감소하여 접점 그룹의 접점 저항이 증가할 수 있습니다.

문학

Prokoptsev Yu. 저전압에서 릴레이를 켭니다. - 라디오, 1971, No. 1, p. 43.
Graiam R. 저전압으로 릴레이를 켜는 방식. - Elektor Electronics, 1999년 88월, p.XNUMX.
낮은 공급 전압에서 릴레이를 켜는 장치. 소련 번호 1501188, 클래스의 저자 인증서. H 01 H 47/32, 1982.
24V-Vcc와 함께 12V-릴레이를 사용하는 방법. - URL: intio.or.jp/jf 10zl/24vr. htm (23.08.16/XNUMX/XNUMX).
24볼트 배터리로 8볼트 계전기를 구동하는 방법. - URL: intio.or.jp/jf10zl/8vrelay.htm.
해외에서. 릴레이 응답 시간이 감소했습니다. - 라디오, 2007, No. 1, p. 72.

저자: I. Nechaev

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