Co to są przekaźniki i dlaczego są tak ważne?

Przekształcenie małego wejścia elektrycznego w wyjście wysokoprądowe nie jest łatwym wyczynem, ale to zadanie jest niezbędne do skutecznego działania szerokiej gamy standardowych urządzeń i pojazdów. Wiele obwodów osiąga te konwersje dzięki zastosowaniu przekaźników, które są niezbędne we wszystkich rodzajach sprzętu elektronicznego.

Czym jest przekaźnik?

Przekaźniki są przełącznikami elektrycznymi, które wykorzystują elektromagnetyzm do przekształcania małych bodźców elektrycznych w większe prądy.

Te konwersje występują, gdy wejścia elektryczne aktywują elektromagnesy w celu utworzenia lub przerwania istniejących obwodów.

Dzięki wykorzystaniu słabych wejść do zasilania silniejszych prądów, przekaźniki skutecznie działają jako przełącznik lub wzmacniacz obwodu elektrycznego, w zależności od pożądanego zastosowania.

Dlaczego warto używać przekaźników?

Przekaźniki są bardzo uniwersalnymi komponentami, które są tak samo skuteczne w złożonych obwodach, jak i w prostych.

Przełączanie poziomu prądu

Jedna z najczęstszych sytuacji, które wymagają użycia przekaźnika występuje, gdy aplikacja musi przełączyć z wysokiego na niski prąd (lub odwrotnie) w tym samym obwodzie.

Na przykład, czujniki temperatury, które zasilają jednostki HVAC wymagają poziomów amperażu, które znacznie przekraczają pojemność ich okablowania.

Przekaźniki zapewniają niezbędne wzmocnienie, aby przekształcić mały prąd w większy.

Kompleksowe zastosowania

Przekaźniki nie są ograniczone do przekształcania pojedynczych wejść w pojedyncze wyjścia w pojedynczych punktach obwodu. W innych zastosowaniach, pojedynczy przekaźnik może aktywować wiele obwodów, pozwalając jednemu wejściu zainicjować wiele innych efektów.

Podobnie, przekaźniki mogą być używane w połączeniu ze sobą do wykonywania funkcji logiki boole’owskiej, które, choć możliwe do wykonania przy użyciu innych komponentów, mogą być bardziej opłacalne, gdy są realizowane przy użyciu przekaźników.

Co więcej, określone przekaźniki mogą wykonywać bardziej zaawansowane funkcje niż inne komponenty elektroniczne. Przekaźniki opóźniające, aby wymienić tylko jedną kategorię, pozwalają systemom pracować tylko przez określony czas lub uruchamiać się tylko po określonym czasie.

Wprowadza to bardziej wyrafinowane możliwości konstruowania systemów elektronicznych.

Korzyści

Nawet gdy aplikacja nie wymaga specjalnie przekaźnika, użycie go może okazać się korzystne.

Przekaźniki mogą zmniejszyć potrzebę stosowania przewodów i przełączników o wysokim natężeniu prądu, które są drogie i zajmują miejsce.

W związku z tym, przejście na przekaźniki w systemach elektronicznych może zmniejszyć rozmiar lub wagę obudowy, na przykład, lub pozwolić producentom zmieścić więcej funkcji w przestrzeni o tym samym rozmiarze.

Jak działa przekaźnik?

Przekaźniki różnią się pod względem rozmiaru, pojemności i odpowiednich zastosowań. Jednakże, chociaż mogą się różnić pod tymi względami, wszystkie przekaźniki działają zasadniczo w ten sam sposób: jeden obwód jest używany do zasilania innego.

Szczególny sposób, w jaki to następuje zależy od tego, czy przekaźnik jest normalnie otwarty (NO) czy normalnie zamknięty (NC).

Normalnie otwarte przekaźniki

Większość przekaźników jest normalnie otwarta; to znaczy, drugi, większy obwód jest domyślnie w pozycji wyłączonej.

W normalnie otwartym przekaźniku, moc przepływa przez obwód wejściowy, aktywując elektromagnes. To generuje pole magnetyczne, które przyciąga styk do połączenia z drugim, większym obwodem, pozwalając na przepływ prądu. Kiedy źródło zasilania zostaje usunięte, sprężyna odciąga styk od drugiego obwodu, zatrzymując przepływ prądu i wyłączając urządzenie końcowe.

Przekaźniki normalnie zamknięte

Podstawy przekaźnika NC są takie same jak przekaźnika NO: istnieją dwa obwody, z których drugi jest większy, a elektromagnes przesuwa fizyczny styk między dwoma pozycjami.

Ale w przypadku przekaźnika NC, domyślne stany są odwrócone. Kiedy pierwszy obwód jest aktywowany, elektromagnes odciąga styk od drugiego obwodu. Jako takie, przekaźniki NC domyślnie utrzymują większy obwód w pozycji włączonej.

Jak zidentyfikować wadliwy przekaźnik

Choć ogólnie niezawodne, przekaźniki mogą zawieść jak każdy komponent mechaniczny. Na szczęście stosunkowo łatwo jest zidentyfikować uszkodzony przekaźnik za pomocą multimetru.

Aby to zrobić, musisz najpierw zlokalizować miejsce, w którym obwody wchodzą i wychodzą z przekaźnika, obszar zwykle oznaczony pinami. Po zidentyfikowaniu tego miejsca można użyć multimetru do zmierzenia napięcia w każdym punkcie.

Wykorzystaj następujące kroki rozwiązywania problemów:

1. Sprawdź napięcie w miejscu, w którym przekaźnik jest podłączony. Jeśli nie ma napięcia, sprawdź bezpiecznik lub przełącznik pod kątem uszkodzeń.
2. Jeśli w punkcie podłączenia jest napięcie, użyj funkcji ciągłości na multimetrze, aby upewnić się, że po przeciwnej stronie przekaźnika jest dobre połączenie z masą.
3. Jeśli kroki 1 i 2 nie ujawnią źródła problemu, sprawdź napięcie w punkcie, w którym przekaźnik łączy się z akumulatorem lub innym źródłem zasilania. Jeżeli w tym miejscu nie ma napięcia, może być problem z bezpiecznikiem lub wyłącznikiem obwodu.
4. Na koniec upewnij się, że między przekaźnikiem a elementem istnieje prawidłowe połączenie, korzystając z funkcji ciągłości multimetru. Jeśli połączenie istnieje i jeśli poprzednie kroki nie sugerują innej usterki, to może być czas na wymianę przekaźnika.

Typy przekaźników

Istnieje wiele typów przekaźników, z których każdy przynosi unikalne funkcje do różnych zastosowań. Niektóre z szerszych kategorii obejmują:

Przekaźniki opóźniające czas

Przekaźniki opóźniające czas są przydatne w każdej sytuacji, która wymaga, aby komponenty były zasilane przez określony czas lub gdy komponent musi być włączony lub wyłączony po określonym opóźnieniu. Przekaźniki te mają wbudowaną funkcjonalność opóźnienia czasowego, co czyni je pożądanymi w szeregu aplikacji opartych na czasie.

Kategoria ta obejmuje kilka typów przekaźników czasowych, z których każdy ma swoje specyficzne zastosowania.

Większość przekaźników czasowych można podzielić na dwie szerokie kategorie:

• Przekaźniki czasowe rozpoczynają odmierzanie czasu, gdy wejście jest przyłożone, zasilając drugi obwód po ustalonym czasie oczekiwania. Może to być wykorzystane do rozłożenia w czasie zasilania wielu komponentów, zapobiegania skokom napięcia lub do zastosowań takich jak alarmy i systemy ostrzegawcze.
• Timery z opóźnieniem wyłączenia oczekują na wyzwolenie po podaniu napięcia na wejście. Po usunięciu wyzwalacza wyjście jest zasilane, a następnie wyłącza się po upływie czasu opóźnienia. Ponowne przyłożenie wyzwalacza resetuje opóźnienie. Przekaźniki te mogą być używane do zasilania urządzeń w określonych odstępach czasu, takich jak cykle pralki i suszarki lub przejażdżki w wesołym miasteczku.

Inne wzorce startu i opóźnienia są możliwe z migaczami, timerami one-shot lub cyklami powtarzania, a każdy z nich pozwala na zasilanie elementu w różnych powtarzających się odstępach czasu. To sprawia, że migające światła wskaźnikowe lub ostrzegawcze są możliwe, a także umożliwia pewne typy cykli czasowych.

Przekaźniki sekwencyjne

Przekaźniki sekwencyjne mogą być używane do zasilania wielu komponentów po kolei, zazwyczaj w ustalonej kolejności. Powszechne zastosowanie dla tego typu przekaźników obejmuje zasilanie wielu systemów lub zestawów świateł jeden po drugim, takich jak światła na pasie startowym lub sekwencjonowanie zasilania.

Przekaźniki motoryzacyjne

Przekaźniki mają prawie nieograniczone zastosowania w aplikacjach motoryzacyjnych, a te zastosowania obejmują wiele z omawianych typów przekaźników. Wiele przekaźników samochodowych pozwala producentom na wdrożenie zaawansowanych funkcji bezpieczeństwa i nowoczesnych udogodnień elektrycznych.

Aby wymienić tylko kilka przykładów przekaźników do zasilania następujących systemów w standardowych samochodach osobowych lub ciężarowych:

• Zawory gazowe
• Światła przednie
• Wycieraczki szyb
• Oświetlenie wewnętrzne
• Systemy alarmowe
• Systemy ostrzegawcze, takie jak stosowane w przypadku limitów wagowych, użycia pasów bezpieczeństwa, lub wykrywania zagrożeń

Where to Find Your Next Relay

Ponieważ przekaźniki są integralną częścią projektowania obwodów, istotne jest, aby zaopatrzyć się w wysokiej jakości przekaźniki typu i rozmiaru niezbędnego dla Twojej aplikacji.

Amperite oferuje szeroką gamę przekaźników i innych komponentów elektronicznych zaprojektowanych, aby pomóc Ci zaoszczędzić czas, pieniądze i energię.

Specjalizujemy się również w produkcji niestandardowych produktów w celu rozwiązania Państwa indywidualnych problemów.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej o naszych elektronicznych aplikacjach i rozwiązaniach, skontaktuj się z nami już dziś!