Vad är ett relä och varför är det så viktigt?

Att omvandla en liten elektrisk ingång till en högströmsutgång är inte lätt, men denna uppgift är nödvändig för att effektivt driva ett stort antal vanliga apparater och fordon. Många kretsar åstadkommer dessa omvandlingar med hjälp av reläer, som är oumbärliga i alla typer av elektronisk utrustning.

Vad är ett relä?

Reläer är elektriska omkopplare som använder elektromagnetism för att omvandla små elektriska stimuli till större strömmar.

Dessa omvandlingar sker när elektriska ingångar aktiverar elektromagneter för att antingen bilda eller bryta befintliga kretsar.

Då reläer utnyttjar svaga ingångar för att driva starkare strömmar, fungerar de effektivt som antingen en omkopplare eller en förstärkare för den elektriska kretsen, beroende på den önskade tillämpningen.

Varför använda ett relä?

Reläer är mycket mångsidiga komponenter som är lika effektiva i komplexa kretsar som i enkla kretsar.

De kan användas i stället för andra former av strömbrytare, eller så kan de utformas specifikt utifrån faktorer som t.ex. erforderlig strömstyrka.

Switching Level of Current

En av de vanligaste situationerna som kräver användning av ett relä inträffar när en applikation behöver växla från hög till låg ström (eller vice versa) inom samma krets.

Till exempel kräver temperatursensorer som driver HVAC-enheter strömnivåer som vida överstiger kapaciteten hos deras ledningar.

Reläer ger den nödvändiga förstärkningen för att omvandla en liten ström till en större.

Komplexa tillämpningar

Reläer är inte begränsade till att omvandla enstaka ingångar till enstaka utgångar vid enstaka punkter i kretsen. I andra tillämpningar kan ett enda relä aktivera flera kretsar, vilket gör att en ingång kan utlösa många andra effekter.

På liknande sätt kan reläer användas i kombination med varandra för att utföra booleska logiska funktioner som, även om de är möjliga att genomföra med hjälp av andra komponenter, kan vara mer kostnadseffektiva när de genomförs med hjälp av reläer.

Vad mer, specifika reläer kan utföra mer avancerade funktioner än andra elektroniska komponenter. Tidsfördröjningsreläer, för att bara nämna en kategori, gör det möjligt för system att köras endast under en bestämd tidsperiod eller att starta endast efter en bestämd tidsperiod.

Detta ger mer sofistikerade möjligheter att konstruera elektroniska system.

Fördelar

Även när en tillämpning inte specifikt kräver ett relä kan det vara fördelaktigt att använda ett.

Reläer kan minska behovet av ledningar och strömbrytare med hög strömstyrka, som är dyra och tar upp utrymme.

Omställning till reläer i dina elektroniska system kan därför till exempel minska storleken eller vikten på ett hölje eller göra det möjligt för tillverkarna att få in mer funktionalitet i ett utrymme av samma storlek.

Hur fungerar ett relä?

Reläer skiljer sig åt i fråga om storlek, kapacitet och motsvarande användningsområden. Men även om de kan skilja sig åt i dessa avseenden fungerar alla reläer i princip på samma sätt: en krets används för att driva en annan.

Det specifika sätt på vilket detta sker beror på om reläet är normalt öppet (NO) eller normalt stängt (NC).

Normalt öppna reläer

De flesta reläer är normalt öppna, det vill säga den andra, större kretsen är som standard i avstängt läge.

I ett normalt öppet relä går strömmen genom en ingångskrets och aktiverar en elektromagnet. Detta genererar ett magnetfält som lockar en kontakt att ansluta till den andra, större kretsen, vilket gör att strömmen kan flöda igenom. När strömkällan tas bort drar en fjäder kontakten bort från den andra kretsen, vilket stoppar flödet av elektricitet och stänger av slutenheten.

Normalt stängda reläer

Grundprinciperna för ett NC-relä är desamma som för ett NO-relä: det finns två kretsar, varav den andra är större, och en elektromagnet förflyttar en fysisk kontakt mellan två lägen.

Men när det gäller ett NC-relä är standardlägena omvända. När den första kretsen aktiveras drar elektromagneten bort kontakten från den andra kretsen. NC-reläer håller därför den större kretsen i påslaget som standard.

Hur man identifierar ett felaktigt relä

Och även om reläer i allmänhet är tillförlitliga kan de gå sönder som alla andra mekaniska komponenter. Lyckligtvis är det relativt enkelt att identifiera ett felaktigt relä med hjälp av en multimeter.

För att göra det måste du först lokalisera var kretsarna går in och ut ur reläet, ett område som vanligtvis är markerat med stift. När du har identifierat denna plats kan du använda multimeteret för att mäta spänningen vid varje punkt.

Använd följande felsökningssteg:

1. Kontrollera om det finns spänning vid den punkt där reläet kopplas in. Om det inte finns någon kontrollerar du säkringen eller strömbrytaren för defekter.
2. Om det finns spänning vid anslutningspunkten använder du kontinuitetsfunktionen på multimeteret för att säkerställa en god jordanslutning på motsatt sida av reläet.
3. Om steg 1 och 2 inte avslöjar problemets källa, kontrollera spänningen vid den punkt där reläet ansluts till batteriet eller annan strömkälla. Om det inte finns någon spänning här kan det finnas ett problem med en säkring eller strömbrytare.
4. Säkerställ slutligen att det finns en korrekt anslutning mellan reläet och komponenten genom att använda multimeterets kontinuitetsfunktion. Om anslutningen finns och om de tidigare stegen inte tyder på något annat fel kan det vara dags att byta ut reläet.

Typer av reläer

Det finns många olika typer av reläer, var och en med unika funktioner för en mängd olika tillämpningar. Några av de bredare kategorierna är:

Tidsfördröjningsreläer

Tidsfördröjningsreläer är användbara i alla situationer där komponenter måste strömförsörjas under en bestämd tid, eller när komponenten måste slås på eller stänga av efter en viss fördröjning. Dessa reläer har tidsfördröjningsfunktionalitet inbyggd, vilket gör dem önskvärda för en rad tidsbaserade tillämpningar.

Denna kategori omfattar flera typer av tidsfördröjningsreläer, var och en med sina specifika användningsområden.

De flesta tidsfördröjningsreläer kan sorteras in i en av två breda kategorier:

• På-fördröjningsreläer börjar tidtagning när ingången appliceras, och driver den andra kretsen efter en inställd väntetid. Detta kan användas för att förskjuta strömförsörjningen av flera komponenter, förhindra strömstötar eller för tillämpningar som larm och varningssystem.
• Timers med avstängd fördröjning väntar på en utlösare efter det att ingången är aktiverad. När utlösaren avlägsnas aktiveras utgången, och sedan avaktiveras den efter tidsfördröjningen. Om utlösaren återigen används återställs fördröjningen. Dessa reläer kan användas för att strömförsörja enheter under fastställda intervaller, t.ex. i tvättmaskinens och torktumlarens cykler eller i åkattraktioner i nöjesparker.

Andra mönster för start och fördröjning är möjliga med blinkers, timers för enstaka skott eller upprepningscykler, och var och en av dessa gör det möjligt att strömförsörja komponenten med olika upprepningsintervall. Detta gör blinkande indikator- eller varningslampor möjliga och möjliggör även vissa typer av tidsstyrda cykler.

Sequentiella reläer

Sequentiella reläer kan användas för att strömförsörja flera komponenter i tur och ordning, vanligtvis i en bestämd ordning. Ett vanligt användningsområde för denna typ av reläer är att driva flera system eller uppsättningar av lampor efter varandra, t.ex. i landningsbanelampor eller sekvensering av strömförsörjning.

Automotive Reläer

Reläer har nästan obegränsade användningsområden i fordonstillämpningar, och dessa tillämpningar omfattar många av de relätyper som diskuteras. Många fordonsreläer gör det möjligt för tillverkarna att införa avancerade säkerhetsfunktioner och moderna elektriska bekvämligheter.

För att nämna några exempel reläer för att driva följande system i standardbilar eller lastbilar:

• Gasventiler
• Skyddsbelysning
• Vindrutetorkare
• Interiörbelysning
• Alarmsystem
• Varningssystem som används för viktgränser, användning av säkerhetsbälte, eller farosensorer

Hur du hittar ditt nästa relä

Eftersom reläer är en integrerad del av kretsutformningen är det viktigt att hitta högkvalitativa reläer av den typ och storlek som krävs för din tillämpning.

Amperite erbjuder ett brett utbud av reläer och andra elektroniska komponenter som är utformade för att hjälpa dig att spara tid, pengar och energi.

Vi specialiserar oss också på att tillverka skräddarsydda produkter för att lösa dina individuella problem.

Om du vill veta mer om våra elektroniska tillämpningar och lösningar, kontakta oss idag!