V tomto článku uvedu několik příkladů relé použito v auta, jejich rozdíly a
některé případy použití.
Domácí relé a jejich vlastnosti:
1. Rozsah napájení: 8…16V.
2. Jmenovité napětí: 12V.
3. Řídicí proud: ne více než 0,2A.
4. Provozní napětí: ne méně než 8,0V.
5. Spouštěcí napětí: 1,5…5,0 V.
6. Maximální proud v napájecím obvodu: 30A.
7. Odpor vinutí: 80±10 ohmů
90.3747-10 v plastovém kufříku bez montážní příruby;
90.3747 - v plastovém kufříku s montážní přírubou;
113.3747 - v kovovém pouzdře s montážní přírubou;
113.3747-10-v kovovém pouzdře bez montážní příruby;
111.3747 - v kovovém pouzdře s montážní přírubou;
111.3747-10-v kovovém pouzdře bez montážní příruby.
Výkonová relé, dovážená a domácí, plní stejnou funkci.
Jejich hlavní rozdíl je v kvalitě a spínaných kontaktech. Existují relé se čtyřmi a pěti kontakty, ale všechna relé mají kontakty cívky, jedná se o 85 a 86 kontaktů.
V některých dovážených relé jsou mezi těmito kontakty instalovány zhášecí odpory nebo diody a někdy obojí. Tyto prvky se používají k ochraně řídicích obvodů před přetížením, ke kterému dochází při otevření obvodu cívky relé.
Na následujícím obrázku je originální relé použité ve voze Audi s vestavěným zhášecím odporem.
Pokud je na těle relé zobrazena ikona diody, znamená to, že při sepnutí je nutné dodržet polaritu na ovládacích kontaktech. Často jsou tyto diody instalovány v konektoru (protilehlá část je blok nebo zásuvka), do kterého je vloženo relé.
Schéma relé obsahující diodu a připojení jejího vinutí:
Po přivedení napětí na ovládací kontakty se relé aktivuje a sepne nebo rozepne elektrický obvod s výkonovými kontakty. Napájecí kontakty jsou vždy označeny jako 30, 87 a 87a. 30. kontakt je v relé vždy přítomen. Bez přivedení napětí na kontakty vinutí je trvale sepnuto ke kontaktu 87a. Pokud je na vinutí přiveden signál, kontakt 30 je odpojen od 87a a připojen k 87. Kontakt 87a nebo 87 může chybět, potom relé bude fungovat pouze pro zapnutí nebo vypnutí (zavření nebo otevření) napájecího obvodu.
Je nutné pečlivě sledovat označení kontaktů na relé, protože Někteří výrobci vyrábějí relé s nestandardním uspořádáním kontaktů. Obrázek ukazuje relé BOSCH s jiným uspořádáním kontaktů. Kontakty 30 a 86 jsou prohozeny.
Relé se používají v případech, kdy servomotor spotřebovává větší proud (až 30-40 ampér), než je schopen vyrobit řídicí výstup (spotřeba cívek relé obvykle nepřesahuje 200 miliampérů). Příklady použití relé pro spínání různých zařízení jsou uvedeny na konci článku.
Je důležité si uvědomit, že pokud bylo relé delší dobu provozováno při spínání silových obvodů v extrémních režimech, pak jiskra, která přeskočí při zavírání nebo otevírání kontaktů, vytváří uhlíkové usazeniny mezi kontakty a z tohoto důvodu nemusí akční člen fungovat nebo nebude fungovat správně. Špatný kontakt vytváří teplo. Současně se může zvýšit odběr proudu v silových obvodech (při špatném kontaktu se proud elektromotoru nebo žárovky stane pulzním startem), což má za následek zahřívání míst špatného kontaktu ve spínaných obvodech. a v důsledku toho roztavení plastových částí pro upevnění kontaktů. Při tavení upevňovacích dílů se kontakty posunou a přidá se proces jiskření, který dále zahřívá kontaktní bod. Obrázek ukazuje uhlíkové usazeniny objevující se na kontaktech domácího relé. Spínací kontakt je pro přehlednost ohnutý. Bílé tečky - rozbití uhlíkových usazenin jiskrou při připojení spotřebiče, přes tato místa lze přivařit reakční kontakt, takže spotřebič zůstane připojený.
Jako nejspolehlivější a komerčně dostupná se osvědčila importovaná relé pod značkami Saturn a San Hold, používají se i relé jiných výrobců.
Naopak domácí relé jsou nevyhovující v takových parametrech, jako je těsnost a odolnost proti opotřebení.
Důležité je také zakrytí výstupních kontaktů a protikusu (konektor nebo zásuvka). Nejúspěšnějším povlakem pro kontakty relé je cínování. Příklady kontaktů oxidačního relé.
Možnosti obvodových řešení pro připojení relé.
Inverze signálu a obvody řízení zátěže.
Obvody inverze signálu lze použít k invertování signálů spínačů dveří nebo kufru při připojení k zabezpečovacímu systému nebo v jiných případech.
Tyto obvody lze také použít pro zesílení signálu při připojení zátěže řízené přídavným signalizačním kanálem. Při připojení elektromagnetu zámku kufru, přídavného ovládání zámku kapoty, přídavných mlhových světel, přídavné zvukové signalizace nebo při připojování dalšího elektrického zařízení je nutné instalovat ochrannou pojistku do napájecího obvodu (+) 12 Volt (spodní schéma).
Schéma připojení centrálního zamykání s dodatečně nainstalovaným aktivátorem (aktivátory) k alarmům, které nemají zabudovaná relé (rozhraní) centrálního zamykání.
Samosvorný blokovací obvod motoru (samoblokování).
K ovládání blokovacího relé můžete použít tajné tlačítko, pár jazýčkový spínač-magnet nebo standardní ovládací prvek, který při zapnutém zapalování vydává řídicí signál s kladnou polaritou (například signál napájení na stahovači okna nebo vyhřívání zadního okna). Při ovládání tlačítka nebo jazýčkového spínače není dioda D2 potřeba. Při ovládání standardní jednotky pro odemykání není potřeba tlačítko ani jazýčkový spínač, je nutná dioda D2.
Podle pravidel silničního provozu (pravidel provozu) musí být jedoucí vozidlo v denních hodinách signalizováno potkávacími světly, mlhovými světly (PTF) nebo denními světly (DRL nebo anglicky DRL). O různých možnostech připojení DRL k elektroinstalaci automobilu prostřednictvím elektromagnetického relé se dozvíme v tomto referenčním materiálu připraveném na místě.
Příklad připojení DRL z generátoru
Pozor: nezapomeňte nainstalovat pojistku pro případ zkratu. Při instalaci a provozu není nikdo v bezpečí před náhodným zkratem!
Schéma zapojení DRL přes 4pinové relé
Někdo si koupí světlomety DRL a jednoduše je připojí k světlometům. Správnější je ale nechat je rozsvítit při zapnutí zapalování a zhasnout, když rozsvítíte obrysová světla auta.
Žárovky DRL můžete dokonce připojit k zapalovači cigaret, protože k němu je přiváděno napětí pouze při zapnutém zapalování. Bude to lepší než hledat zapalovací drát v kabeláži.
Připojení DRL lamp přes 5pinové relé
Mnozí nespěchají s instalací denních LED světlometů pouhým zapnutím potkávacích světlometů, ale musíte vzít v úvahu, že použití DRL místo potkávacích světel vám umožní nabíjet baterii rychleji za jízdy, protože jejich spotřeba je 5 krát méně.
15W LED DRL Schéma zapojení DRL pomocí řídicí jednotky
Některá denní světla, nejdražší a nejmodernější modely, mají řídící jednotku, která umožňuje automaticky ovládat jejich činnost (jas, zapínání a podobně). V tomto případě bude elektrický obvod vypadat takto:
Někteří výrobci autoelektroniky vyrábějí řídicí jednotky běžících světel se schopností vypnout DRL, když je aktivní jedna z funkcí: parkovací brzda, zpátečka nebo startér při startování motoru. Takže je lepší trochu přeplatit a koupit právě takovou sadu světlometů.
Jak známo, rozměry a výkon spínače spínajícího výkonnou zátěž musí odpovídat této zátěži. V autě nemůžete zapnout tak vážné současné spotřebiče, jako je například ventilátor chladiče nebo vyhřívání skla, pomocí malého tlačítka - jeho kontakty se po jednom nebo dvou stisknutích jednoduše spálí. Tlačítko by tedy mělo být velké, výkonné, těsné, s jasnou fixací poloh zapnuto/vypnuto. Musí být připojen k dlouhým tlustým vodičům navrženým tak, aby přenesly plný zátěžový proud.
Jenže v moderním autě s elegantním designem interiéru není pro taková tlačítka místo a tlusté dráty s drahou mědí se snaží používat střídmě. Jako dálkový vypínač se proto nejčastěji používá relé – instaluje se vedle zátěže nebo do reléové skříňky a ovládáme jej pomocí maličkého nízkopříkonového tlačítka s připojenými tenkými drátky, jehož konstrukce se snadno vejde do interiéru moderního vozu.
Uvnitř nejjednoduššího typického relé je elektromagnet, do kterého je přiváděn slabý řídicí signál, a pohyblivé vahadlo, které přitahuje spouštěný elektromagnet, zase uzavírá dva silové kontakty, které zapínají výkonný elektrický obvod.
V automobilech se nejčastěji používají dva typy relé: s dvojicí normálně otevřených kontaktů a se třemi spínacími kontakty. V druhém případě, když je relé spuštěno, jeden kontakt se sepne ke společnému a druhý je od něj v tuto chvíli odpojen. Existují samozřejmě i složitější relé, s více skupinami kontaktů v jednom pouzdře - spínací, vypínací, spínací. Ale jsou mnohem méně časté.
Vezměte prosím na vědomí, že na obrázku níže jsou u relé s trojicí spínacích kontaktů pracovní kontakty očíslovány. Dvojice kontaktů 1 a 2 se nazývá "normálně sepnuto". Dvojice 2 a 3 jsou „normálně otevřené“. Za „normální“ stav se považuje stav, kdy na cívku relé NENÍ přivedeno napětí.
Nejběžnější univerzální automobilová relé a jejich kontaktní svorky se standardním uspořádáním nohou pro instalaci do pojistkové skříňky nebo do vzdálené zásuvky vypadají takto:
 |
 |
Utěsněné relé ze sady xenonů pro aftermarket vypadá jinak. Pouzdro plněné směsí umožňuje jeho spolehlivý provoz při instalaci v blízkosti světlometů, kde pod kapotu proniká voda a bahenní mlha skrz masku chladiče. Pinout je nestandardní, proto je relé vybaveno vlastním konektorem.
Pro spínání velkých proudů, desítek a stovek ampér, se používají relé jiné konstrukce, než jsou popsány výše. Technicky je podstata neměnná - vinutí k sobě magnetizuje pohyblivé jádro, které sepne kontakty, ale kontakty mají značnou plochu, upevnění drátů je na šroub od M6 a silnější, vinutí má zvýšený výkon. Strukturálně jsou tato relé podobná relé elektromagnetu spouštěče. Používají se na nákladních vozidlech jako zemní spínače a spouštěcí relé pro stejný startér, na různých speciálních zařízeních pro spínání zvláště výkonných spotřebičů. Příležitostně se používají pro nouzové spínání navijáků Jeeper, vytváření systémů vzduchového odpružení, jako hlavní relé pro domácí systémy elektrických vozidel atd.
 |
 |
Mimochodem, samotné slovo „štafeta“ je z francouzštiny přeloženo jako „zapřahání koní“ a tento termín se objevil v době vývoje prvních telegrafních komunikačních linek. Nízký výkon galvanických baterií té doby neumožňoval přenášet tečky a čárky na dlouhé vzdálenosti - veškerá elektřina „vypadla“ na dlouhých drátech a zbývající proud, který dosáhl korespondenta, nebyl schopen pohnout hlavou tiskového stroje. V důsledku toho se komunikační linky začaly vytvářet „s předávacími stanicemi“ - v mezilehlém bodě oslabený proud neaktivoval tiskový stroj, ale slabé relé, které zase otevřelo cestu proudu z čerstvé baterie - a dál a dál...
Co potřebujete vědět o provozu relé?
Provozní napětí
Napětí uvedené na těle relé je průměrné optimální napětí. Automobilová relé jsou vytištěna s „12V“, ale fungují také při napětí 10 voltů a budou také pracovat při 7-8 voltech. Stejně tak jim neškodí 14,5-14,8 voltů, na které za chodu motoru stoupne napětí v palubní síti. Takže 12 voltů je nominální hodnota. Přestože relé z 24voltového kamionu ve 12voltové síti nebude fungovat - rozdíl je příliš velký...
Spínací proud
Druhým hlavním parametrem relé po provozním napětí vinutí je maximální proud, kterým může skupina kontaktů projít bez přehřátí a spálení. Obvykle se uvádí na pouzdru - v ampérech. V zásadě jsou kontakty všech automobilových relé poměrně výkonné, neexistují zde žádné „slabiny“. I ty nejmenší spínače 15-20 ampér, relé standardní velikosti – 20-40 ampér. Pokud je proud indikován dvojnásobný (například 30/40 A), znamená to krátkodobé a dlouhodobé režimy. Proudová rezerva vlastně nikdy neruší - to se ale týká především jakési nestandardní elektrické výbavy vozu, která je zapojena samostatně.
Číslování pinů
Automobilové reléové svorky jsou označeny v souladu s mezinárodní elektrotechnickou normou pro automobilový průmysl. Dvě svorky vinutí jsou očíslovány „85“ a „86“. Svorky kontaktu „dva“ nebo „tři“ (spínací nebo spínací) jsou označeny jako „30“, „87“ a „87a“.
Značení však bohužel neposkytuje záruku. Ruští výrobci někdy označují normálně uzavřený kontakt jako „88“ a zahraniční jako „87a“. Neočekávané variace standardního číslování se vyskytují jak mezi bezejmennými „značkami“, tak mezi společnostmi jako Bosch. A někdy jsou kontakty dokonce označeny čísly od 1 do 5. Pokud tedy typ kontaktu není na pouzdru označen, což se často stává, je nejlepší zkontrolovat pinout neznámého relé pomocí testeru a 12voltového napájení zdroj - více o tom níže.
Materiál a typ koncovky
Kontaktní svorky relé, ke kterým se připojuje elektrické vedení, mohou být jak „nožové“ (pro instalaci relé do konektoru bloku), tak šroubové svorky (obvykle u zvláště výkonných relé nebo relé zastaralých typů) . Kontakty jsou buď „bílé“ nebo „žluté“. Žlutá a červená - mosaz a měď, matná bílá - pocínovaná měď nebo mosaz, lesklá bílá - poniklovaná ocel. Pocínovaná mosaz a měď neoxidují, ale holá mosaz a měď jsou lepší, i když mají tendenci tmavnout, čímž se zhoršuje kontakt. Niklovaná ocel také neoxiduje, ale její odolnost je poměrně vysoká. Není to špatné, když jsou napájecí svorky měděné a svorky vinutí jsou z poniklované oceli.
Klady a zápory výživy
Aby relé fungovalo, je na jeho vinutí přivedeno napájecí napětí. Jeho polarita je vůči relé lhostejná. Plus na „85“ a mínus na „86“ nebo naopak – na tom nezáleží. Jeden kontakt vinutí relé je zpravidla trvale připojen na plus nebo mínus a druhý přijímá ovládací napětí z tlačítka nebo nějakého elektronického modulu.
V minulých letech se častěji používalo trvalé připojení relé do mínusu a kladného řídicího signálu, nyní je běžnější varianta obrácená. I když to není dogma – děje se to všemi způsoby, včetně toho samého auta. Jedinou výjimkou z pravidla je relé, ve kterém je paralelně k vinutí připojena dioda - zde je důležitá polarita.
Relé s diodou paralelně k cívce
Pokud napětí do vinutí relé není dodáváno tlačítkem, ale elektronickým modulem (standardním nebo nestandardním - například zabezpečovací zařízení), pak při vypnutí vinutí poskytuje indukční napěťový ráz, který může poškodit řídicí elektroniku . Pro potlačení přepětí se paralelně s vinutím relé zapíná ochranná dioda.
Tyto diody jsou zpravidla již uvnitř elektronických součástek, ale někdy (zejména v případě různých přídavných zařízení) je vyžadováno relé s diodou zabudovanou uvnitř (v tomto případě je její symbol vyznačen na pouzdru) a příležitostně je použit vzdálený blok s diodou připájenou na straně vodiče. A pokud instalujete nějaké nestandardní elektrické zařízení, které podle pokynů vyžaduje takové relé, musíte při připojení vinutí přísně dodržovat polaritu.
Teplota pouzdra
Reléové vinutí spotřebuje asi 2-2,5 wattů energie, proto se jeho tělo může během provozu docela zahřát - to není trestné. Zahřívání je však povoleno na vinutí a ne na kontaktech. Přehřátí kontaktů relé je škodlivé: zuhelnatělé, zničené a deformované. Nejčastěji se to děje u nepovedených příkladů relé vyrobených v Rusku a Číně, u kterých nejsou kontaktní roviny někdy vzájemně rovnoběžné, kontaktní plocha je nedostatečná kvůli nesouososti a během provozu dochází k ohřevu bodového proudu.
Relé neselže okamžitě, ale dříve nebo později přestane zapínat zátěž nebo naopak - kontakty jsou k sobě svařeny a relé se přestane otevírat. Bohužel identifikovat a předcházet takovému problému není zcela reálné.
Zkouška relé
Při opravě je vadné relé obvykle dočasně nahrazeno funkčním a poté nahrazeno podobným a tím to končí. Nikdy však nevíte, jaké problémy mohou nastat například při instalaci dalšího vybavení. To znamená, že bude užitečné znát základní algoritmus pro kontrolu relé pro účely diagnostiky nebo objasnění pinoutu - co když narazíte na nestandardní? K tomu potřebujeme zdroj s napětím 12 voltů (napájení nebo dva vodiče z baterie) a tester zapnutý v režimu měření odporu.
Předpokládejme, že máme relé se 4 výstupy - tedy s dvojicí normálně otevřených kontaktů, které fungují pro sepnutí (obdobně se kontroluje relé se spínacím kontaktem „tři“). Nejprve se sondami testeru postupně dotkneme všech párů kontaktů. V našem případě se jedná o 6 kombinací (obrázek je podmíněný, čistě pro pochopení).
Na jedné z kombinací svorek by měl ohmmetr vykazovat odpor asi 80 ohmů - to je vinutí, zapamatujte si nebo označte jeho kontakty (u automobilových 12voltových relé nejběžnějších standardních velikostí se tento odpor pohybuje od 70 do 120 ohmy). Aplikujeme 12 voltů na vinutí z napájecího zdroje nebo baterie - relé by mělo jasně kliknout.
V souladu s tím by další dva terminály měly vykazovat nekonečný odpor - to jsou naše normálně otevřené pracovní kontakty. Připojíme k nim tester v režimu vytáčení a současně aplikujeme 12 voltů na vinutí. Relé cvaklo, tester zapípal - vše v pořádku, relé funguje.
Pokud náhle zařízení vykazuje zkrat na pracovních svorkách i bez přivedení napětí na vinutí, znamená to, že jsme narazili na vzácné relé s NORMÁLNĚ ZAPNUTÝMI kontakty (rozepnutí při přivedení napětí na vinutí), nebo pravděpodobněji kontakty z přetížení roztavené a svařené, zkratové . V druhém případě je relé odesláno do šrotu.
Kvůli úspoře peněz a zjednodušení konstrukce používají automobily zjednodušené zapínání ventilátoru chladicího systému. Obvod obsahuje ventilátor, pojistku, teplotní čidlo a propojovací vodiče. Elektromotor je připojen k zemi a také ke kladnému pólu baterie přes pojistku. K přerušení zemnícího vodiče je připojeno teplotní čidlo.
Tento obvod je dobrý pro svou jednoduchost, není třeba používat drahé prvky a počet vodičů je minimální. Má to ale i své nevýhody. Například teplotní čidlo, které funguje jako spínač, jím prochází velký proud, což ovlivňuje jeho životnost. A dalším mínusem je náhlý start motoru. Zatížení motoru se prudce zvyšuje na maximální hodnotu a to negativně ovlivňuje stav elektromotoru.
Pomocí elektromagnetického relé
Použití jednoduchého relé mírně zkomplikuje obvod, ale zbaví teplotní senzor přítomnosti vysokého proudu. Přes kontakty relé bude protékat velký proud. Je levnější a jednodušší vyměnit relé než teplotní čidlo pro zapnutí elektrického ventilátoru. K provedení upgradu budete potřebovat vodič a relé s držákem pro montáž na tělo.
Odpojte teplotní senzor a vodiče, které na něm byly, musí být připojeny k normálně otevřenému páru kontaktů našeho relé. Polovina práce je hotová, výkonová část je připravena. Nyní ovládání. Jednu svorku snímače teploty připojíme k zemi, druhou však připojíme k cívce relé.
Od druhé svorky cívky musíte natáhnout drát ke kladné svorce baterie. Je vhodné, aby připojení bylo provedeno přes pojistku, jejíž provozní proud může být 1 Ampér. Cívka spotřebovává malé množství proudu, takže nejhorší, co se může stát, je zkrat v elektroinstalaci. Následně můžete paralelně s teplotním čidlem připojit tlačítko nucené aktivace, které nainstalujete do interiéru vozu.
Polovodičové aplikace
Místo elektromagnetického relé můžete použít tyristorový spínač nebo provedení pole. Podstata je stejná, pouze neexistují žádné pohyblivé kontakty, jejich funkce jsou prováděny elektrony a otvory v krystalu polovodiče. Nezapomeňte ale na chlazení tyristorů a nainstalujte radiátory, které budou schopny zajistit potřebný přenos tepla.
Měkký start motoru je velmi užitečná funkce pro ovládání motoru. Tato inovace zajistí postupné zvyšování zátěže. Tato myšlenka je realizována pomocí modulace PWM. Spolu se všemi novinkami ale můžete v chladicím systému použít i druhý teplotní senzor, jehož reakční teplota je o 5 stupňů nižší než u hlavního.
Pokud se při spuštění hlavního snímače ventilátor zapne na plný výkon, pak při spuštění druhého snímače by jeho rychlost měla být poloviční. K tomu budete muset při připojování použít odpor. Ten nainstalovaný na ventilátoru kamen je perfektní. Tím zabráníte tomu, aby teplota v systému dosáhla extrémních hodnot.
