Det er ikke let at konvertere et lille elektrisk input til et output med høj strømstyrke, men denne opgave er nødvendig for at kunne betjene en lang række standardapparater og køretøjer effektivt. Mange kredsløb opnår disse konverteringer ved hjælp af relæer, som er uundværlige i alle former for elektronisk udstyr.
Hvad er et relæ?
Relæer er elektriske afbrydere, der bruger elektromagnetisme til at konvertere små elektriske stimuli til større strømme.
Disse konverteringer sker, når elektriske indgange aktiverer elektromagneter for enten at danne eller bryde eksisterende kredsløb.
Gennem at udnytte svage input til at drive stærkere strømme fungerer relæer effektivt som enten en afbryder eller en forstærker for det elektriske kredsløb, afhængigt af den ønskede anvendelse.
Hvorfor bruge et relæ?
Relæer er meget alsidige komponenter, der er lige så effektive i komplekse kredsløb som i enkle kredsløb.
De kan anvendes i stedet for andre former for afbrydere, eller de kan konstrueres specifikt ud fra faktorer som f.eks. den krævede strømstyrke.
Skift af strømniveau
En af de mest almindelige situationer, der kræver brug af et relæ, opstår, når en applikation skal skifte fra høj til lav strøm (eller omvendt) inden for det samme kredsløb.
For eksempel kræver de temperatursensorer, der driver HVAC-enheder, strømstyrkeniveauer, der langt overstiger kapaciteten af deres ledninger.
Relæer giver den nødvendige forstærkning til at konvertere en lille strøm til en større strøm.
Komplekse anvendelser
Relæer er ikke begrænset til at omdanne enkelte indgange til enkelte udgange på enkelte punkter i kredsløbet. I andre anvendelser kan et enkelt relæ aktivere flere kredsløb, således at en indgang kan udløse mange andre virkninger.
Sådan kan relæer anvendes i kombination med hinanden til at udføre boolske logiske funktioner, som, selv om det er muligt at gennemføre ved hjælp af andre komponenter, kan være mere omkostningseffektivt, når de gennemføres ved hjælp af relæer.
Hertil kommer, at specifikke relæer kan udføre mere avancerede funktioner end andre elektroniske komponenter. Tidsforsinkelsesrelæer, for blot at nævne en kategori, gør det muligt for systemer kun at køre i et bestemt tidsrum eller kun at starte efter et bestemt tidsrum.
Dette giver mere sofistikerede muligheder for at konstruere elektroniske systemer.
Fordele
Selv når en applikation ikke specifikt kræver et relæ, kan det være en fordel at bruge et relæ.
Relæer kan reducere behovet for ledninger og afbrydere med høj strømstyrke, som er dyre og optager plads.
Det kan derfor ved at skifte til relæer i dine elektroniske systemer f.eks. reducere størrelsen eller vægten af et kabinet eller give producenterne mulighed for at få mere funktionalitet ind i et rum af samme størrelse.
Hvordan fungerer et relæ?
Relæer er forskellige i størrelse, kapacitet og tilsvarende anvendelser. Men selv om de kan være forskellige i disse henseender, fungerer alle relæer i bund og grund på samme måde: Et kredsløb bruges til at forsyne et andet med strøm.
Den specifikke måde, hvorpå dette sker, afhænger af, om relæet er normalt åbent (NO) eller normalt lukket (NC).
Normalt åbne relæer
De fleste relæer er normalt åbne; det vil sige, at det andet, større kredsløb som standard er i slukket position.
I et normalt åbent relæ strømmer strømmen gennem et indgangskredsløb og aktiverer en elektromagnet. Dette genererer et magnetfelt, der tiltrækker en kontakt, som forbindes med det andet, større kredsløb, så strømmen kan løbe igennem. Når strømkilden fjernes, trækker en fjeder kontakten væk fra det andet kredsløb, hvilket stopper strømmen og slukker for endenheden.
Normalt lukkede relæer
Det grundlæggende i et NC-relæ er det samme som i et NO-relæ: der er to kredsløb, hvoraf det andet er større, og en elektromagnet flytter en fysisk kontakt mellem to positioner.
Men i tilfælde af et NC-relæ er standardtilstandene omvendt. Når den første kreds er aktiveret, trækker elektromagneten kontakten væk fra den anden kreds. Som sådan holder NC-relæer som standard det større kredsløb i tændt position.
Sådan identificerer du et defekt relæ
Selv om de generelt er pålidelige, kan relæer svigte som enhver anden mekanisk komponent. Heldigvis er det relativt nemt at identificere et defekt relæ ved hjælp af et multimeter.
For at gøre dette skal du først lokalisere, hvor kredsløbene går ind og ud af relæet, et område, der typisk er markeret med stifter. Når du har identificeret dette sted, kan du bruge multimeteret til at måle spændingen ved hvert punkt.
Brug følgende fejlfindingstrin:
- Kontroller, om der er spænding ved det punkt, hvor relæet er tilsluttet. Hvis der ikke er nogen, skal du kontrollere, om sikringen eller kontakten er defekt.
- Hvis der er spænding på tilslutningspunktet, skal du bruge kontinuitetsfunktionen på multimeteret for at sikre en god jordforbindelse på den modsatte side af relæet.
- Hvis trin 1 og 2 ikke afslører kilden til problemet, skal du kontrollere spændingen på det sted, hvor relæet tilsluttes til batteriet eller en anden strømkilde. Hvis der ikke er nogen spænding her, kan der være et problem med en sikring eller en afbryder.
- Endelig skal du sikre, at der er en korrekt forbindelse mellem relæet og komponenten ved at bruge multimeterets kontinuitetsfunktion. Hvis forbindelsen er til stede, og hvis de foregående trin ikke tyder på en anden fejlfunktion, er det måske på tide at udskifte relæet.
Typer af relæer
Der findes mange typer af relæer, som hver især giver unikke funktioner til en række forskellige anvendelser. Nogle af de bredere kategorier omfatter:
Tidsforsinkelsesrelæer
Tidsforsinkelsesrelæer er nyttige i enhver situation, hvor komponenter skal være forsynet med strøm i et bestemt tidsrum, eller hvor komponenten skal tændes eller slukkes efter en bestemt forsinkelse. Disse relæer har indbygget tidsforsinkelsesfunktionalitet, hvilket gør dem ønskværdige til en række tidsbaserede applikationer.
Denne kategori omfatter flere typer tidsforsinkelsesrelæer, der hver især har deres specifikke anvendelsesmuligheder.
De fleste tidsforsinkelsesrelæer kan inddeles i en af to overordnede kategorier:
- Tidsforskudte timere begynder timingen, når indgangen påføres, og tænder det andet kredsløb efter en fastsat ventetid. Dette kan bruges til at forskyde strømforsyningen af flere komponenter, forhindre strømstød eller til anvendelser som f.eks. alarmer og advarselssystemer.
- Off-delay timere venter på en udløser, efter at indgangen er aktiveret. Når udløseren fjernes, aktiveres udgangen, og derefter afbrydes den efter tidsforsinkelsen. Ved at genanvende udløseren nulstilles forsinkelsen. Disse relæer kan bruges til at forsyne enheder med strøm i faste intervaller, f.eks. i vaske- og tørrecyklusser eller forlystelsesparker.
Andre start- og forsinkelsesmønstre er mulige med blinklys, one-shot timere eller gentagelsescyklusser, og hver af disse giver mulighed for at forsyne komponenten med forskellige gentagelsesintervaller. Dette gør blinkende indikator- eller advarselslamper mulige og muliggør også visse typer af tidsbestemte cyklusser.
Sequentielle relæer
Sequentielle relæer kan bruges til at strømforsyne flere komponenter efter tur, typisk i en bestemt rækkefølge. Et almindeligt anvendelsesområde for denne type relæer omfatter strømforsyning af flere systemer eller sæt af lys efter hinanden, f.eks. i landingsbanelys eller sekvensering af strømforsyning.
Automotive Relæer
Relæer har næsten ubegrænsede anvendelsesmuligheder i automobilapplikationer, og disse applikationer omfatter mange af de omtalte relætyper. Mange bilrelæer giver fabrikanterne mulighed for at implementere avancerede sikkerhedsfunktioner og moderne elektriske bekvemmeligheder.
For blot at nævne nogle få eksempler relæer til at drive følgende systemer i standardbiler eller lastbiler:
- Gasventiler
- Forlygter
- Vinduesviskere
- Indvendig belysning
- Alarmsystemer
- Varslingssystemer som anvendes til vægtgrænser, brug af sikkerhedsseler, eller faresensorik
Hvor du kan finde dit næste relæ
Da relæer er en integreret del af kredsløbsdesignet, er det vigtigt at finde relæer af høj kvalitet af den type og størrelse, der er nødvendig for din applikation.
Amperite tilbyder et bredt udvalg af relæer og andre elektroniske komponenter, der er designet til at hjælpe dig med at spare tid, penge og energi.
Vi har også specialiseret os i at fremstille specialfremstillede produkter til at løse dine individuelle problemer.
Hvis du gerne vil vide mere om vores elektroniske applikationer og løsninger, så kontakt os i dag!