Cтандартные автомобильные реле. Схемы и некоторые варианты применения

В этой статье я приведу несколько примеров реле применяемых в автомобилях , их отличия и
некоторые варианты использования.
Отечественные реле и их характеристики:
1. Диапазон электропитания: 8…16В.
2. Номинальное напряжение: 12В.
3. Ток управления: не более 0,2А.
4. Напряжение срабатывания: не менее 8,0В.
5. Напряжение отпускания: 1,5…5,0В.
6. Максимальный ток в силовой цепи: 30А.
7. Активное сопротивление обмотки: 80±10 Ом

90.3747-10 в пластмассовом корпусе без фланца крепления;
90.3747-в пластмассовом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления;
111.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
111.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления.

Силовые реле, импортные и отечественные, выполняют одинаковую функцию.
Основное их различие в качестве и коммутируемых контактах. Существуют реле с четырьмя и пятью контактами, но все реле имеют контакты обмотки, это 85 и 86 контакты.

В некоторых импортных реле между этими контактами устанавливают гасящие резисторы или диоды, а иногда и то и другое. Эти элементы используют для защиты управляющих цепей от перегрузок возникающих в момент размыкания цепи катушки реле.

На следующем рисунке изображено оригинальное реле, используемое в автомобиле Audi с встроенным гасящим резистором.

Если на корпусе реле изображен значок диода, значит при его включении необходимо соблюдать полярность на контактах управления. Часто эти диоды устанавливают в разъеме, (ответная часть – колодка или soket) в который вставляется реле.

Схема реле содержащее диод и подключение его обмотки:

При подаче напряжения на контакты управления реле срабатывает и замыкает или размыкает электрическую цепь силовыми контактами. Силовые контакты маркируются всегда как 30, 87 и 87а. 30-й контакт всегда присутствует в реле. Он, без подачи напряжения на контакты обмотки, постоянно замкнут на контакт 87а. Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87. 87а или 87 контакт могут отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.

Необходимо внимательно следить за маркировкой контактов на реле, т.к. некоторые производители выпускают реле с не стандартным расположением контактов. На рисунке изображено реле фирмы BOSCH, другим расположением контактов. Контакты 30 и 86 поменяны местами.

Реле используют в тех случаях когда исполнительное устройство потребляет больший ток (до 30-40 ампер), чем способен выдать управляющий выход (потребление катушек реле как правило не превышает 200миллиампер). Примеры использования реле для коммутации различных устройств приведены в конце статьи.

Важно отметить, если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Плохой контакт выделяет на себе тепло. При этом в силовых цепях может повышаться потребляемый ток (при плохом контакте ток электродвигателя или лампочки становится импульсно-пусковым), что влечет разогрев мест плохого контакта в коммутируемых цепях и как следствие оплавление пластмассовых деталей крепления контактов. При оплавлении деталей крепления, контакты смещаются и добавляется процесс искрения, что еще больше разогревает место контакта. На рисунке показан появляющийся нагар на контактах отечественного реле. Переключающий контакт отогнут для наглядности. Белые точки – пробой нагара искрой при подключении потребителя, через эти места ответный контакт может привариваться, оставляя подключенным потребитель.

Как наиболее надежные и доступные в продаже, себя зарекомендовали импортные реле под маркой Saturn и San Hold, применяются так же реле других производителей.

Напротив – отечественные реле неудовлетворительны по таким параметрам, как герметичность и износостойкость.

Важно так же покрытие выходных контактов и ответной части (разъема или сокета). Наиболее удачное покрытие контактов реле – лужение. Примеры окисляющихся контактов реле.

Варианты схемных решений подключения реле.

Схемы инверсии сигналов и управления нагрузкой.

Схемы инверсии сигналов могут применяться для инвертирования сигналов концевиков дверей или багажника при подключении к сигнализации или в других случаях.

Так же данные схемы могут использоваться для умощнения сигнала при подключении нагрузки управляемой дополнительным каналом сигнализации. При подключении соленоида замка багажника, управления дополнительным замком капота, дополнительных противотуманных фар, дополнительных звуковых сигналов или при подключении другого электро – оборудования, необходимо устанавливать защитный предохранитель в силовой цепи (+)12Вольт (нижняя схема).

Схема подключения центрального замка при дополнительно установленном активаторе (активаторах) к сигнализациям, не имеющим встроенных реле (интерфейса) центрального замка.

Схема блокировки двигателя с самоподхватом (самоблокировкой).

Для управления реле блокировки можно использовать секретную кнопку, пару геркон-магнит или штатный орган управления выдающий сигнал управления положительной полярности при включенном зажигании (например силовой сигнал на стеклоподъёмнике или обогрев заднего стекла). При управлении кнопкой или герконом, диод D2 не нужен. При управлении штатным органом для разблокировки, кнопка или геркон не нужны, диод D2 необходим.

Автомобильные реле представляют собой электротехнические устройства, предназначенные для замыкания или размыкания электрической цепи под воздействием управляющих сигналов или через определенные временные промежутки. Они служат для регулирования работы оборудования, работающего с большими токами. Как подключить автомобильное реле правильно - читайте в материале нашей статьи.

Общие положения и распространенные случаи применения реле

Часто автовладельцы комплектуют свои автомобили дополнительным оборудованием. Например, устанавливают лебедку, сигнал, мощный прожектор, сигнализацию или, например, таксометр «Орион» . Все это - высокоамперные устройства. И пропускать весь питающий сигнал через кнопку включения этого оборудования не только нецелесообразно, но и опасно.

Во-первых, понадобится высокоамперное устройство включения. Кнопка или тумблер на 30–40 ампер будут внушительных размеров и могут не вписаться в интерьер. Во-вторых, если кнопка будет недостаточной мощности или возникнут нештатные перегрузки в сети - это может привести к пожару. Поэтому рекомендуется установить реле.

Есть несколько основных правил касательно того, как подключить автомобильное реле с обеспечением его нормального функционирования:

Подключать реле стоит только через подходящую по параметрам колодку , выходные провода которой соединяются с электрической цепью при помощи пайки или методом обжимки в специальные разъемные клеммы.
Максимально потребляемая сила тока подключаемого оборудования не должна превышать значений, указанных на реле.
В питающую цепь перед входом в реле необходимо установить предохранитель со значением силы тока, не превышающим указанную на реле.
Управляющая цепь подключается через резистор с параметрами, необходимыми для создания номинальной силы тока, от которой работает катушка реле.

Как подключить четырехконтактное автомобильное реле

Перед началом работ необходимо определиться с местом установки реле и кнопки, а также с путем прокладки проводов. Реле должно находиться в легкодоступном, защищенном от воздействия окружающей среды месте. Как правило, таким местом является пространство вблизи панели штатных реле автомобиля.

Затем реле закрепляется в выбранном месте. От него минусовый провод подключается к клемме на питаемом оборудовании, а плюсовой - через питающие контакты на реле (обычно маркируются числами 30 и 87). Перед реле обязательно ставится предохранитель подходящих параметров.

Плюсовой провод управляющей цепи подключается через контакты на реле (в большинстве случаев они имеют номера 85 и 86). Для нивелировки индукционного скачка после прекращения подачи тока в управляющей цепи параллельно контактам устанавливается диод.

Перед тем как подключить автомобильное четырехконтактное реле , также необходимо установить, какого оно типа: нормально замкнутого или нормально разомкнутого. Это важно, так как нормально замкнутые реле постоянно пропускают питающий сигнал и отключаются при подаче тока в управляющую цепь. Нормально разомкнутые работают наоборот: замыкают цепь в момент включения.

Надеемся, что наша статья была вам полезной! А всё необходимое вы можете приобрести в нашем

Приложение 1.
Краткий обзор отечественных стандартных реле в корпусах как изображено ниже на фотографии.

Ниже будет приведена информация одного производителя, существуют другие производители и зарубежные аналоги. Для этой части статьи главное дать понять рядовому автолюбителю, что реле могут быть взаимозаменяемы, иметь разные схемы, разное количество контактов в зависимости от назначения.

Отечественные реле этой серии маркируют нормально замкнутый контакт как 88. В импортных реле этот контакт везде назван как 87а

Типовые схемы реле. Цоколевка.

Схема 1

Схема 1а

По схеме 1 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:

С управлением 12Вольт - 90.3747, 75.3777, 75.3777-01, 75.3777-02, 75.3777-40, 75.3777-41, 75.3777-42

С управлением 24Вольт - 901.3747, 901.3747-11, 905.3747, 751.3777, 751.3777-01, 751.3777-02, 751.3777-40, 751.3777-41, 751.3777-42

По схеме 1а с помехозащитным резистором:

С управлением 12Вольт - 902.3747, 906.3747, 752.101, 752.3777, 752.3777-01, 752.3777-02, 752.3777-40, 752.3777-41, 752.3777-42

С управлением 24Вольт - 903.3747, 903.3747-01, 907.3747, 753.3777, 753.3777-01, 753.3777-02, 753.3777-40, 753.3777-41, 753.3777-42

Схема 2

Схема 2а

По схеме 2 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт - 90.3747-10, 75.3777-10, 75.3777-11, 75.3777-12, 75.3777-50, 75.3777-51, 75.3777-52, 754.3777, 754.3777-01, 754.3777-02, 754.3777-10, 754.3777-11, 754.3777-12, 754.3777-20, 754.3777-21, 754.3777-22, 754.3777-30, 754.3777-31, 754.3777-32

С управлением 24Вольт - 904.3747-10, 90.3747-11, 901.3747-11, 905.3747-10, 751.3777-10, 751.3777-11, 751.3777-12, 751.3777-50, 751.3777-51, 751.3777-52, 755.3777, 755.3777-01, 755.3777-02, 755.3777-10, 755.3777-11, 755.3777-12, 755.3777-20, 755.3777-21, 755.3777-22, 755.3777-30, 755.3777-31, 755.3777-32

По схеме 2а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт - 902.3747-10, 906.3747-10
С управлением 24Вольт - 902.3747-11, 903.3747-11, 907.3747-10

Схема 3

Схема 3а

По схеме 3 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/выключающие) реле:
С управлением 12Вольт - 90-3747-20, 904-3747-20, 90-3747-21, 75.3777-20, 75.3777-202, 75.3777-21, 75.3777-22, 75.3777-60, 75.3777-602, 75.3777-61, 75.3777-62

С управлением 24Вольт - 901-3747-21, 905-3747-20, 751.3777-20, 751.3777-202, 751.3777-21, 751.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-602, 751.3777-61, 751.3777-62

По схеме 3а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт - 902-3747-20, 906-3747-20, 902-3747-21, 752.3777-20, 752.3777-21, 752.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-61, 751.3777-62,

С управлением 24Вольт - 903-3747-21, 907-3747-20, 753.3777-20, 753.3777-21, 753.3777-22, 753.3777-60, 753.3777-61, 753.3777-62,

ВНИМАНИЕ!!!
Реле серии 19.3777 имеют корпус аналогичный выше приведенному. Схема этих реле имеет защитный и развязывающий диоды. Такие реле имеют полярное включение обмотки. Здесь в статье эти реле не упоминаются, поскольку имеют ограниченное применение.

Реле современных автомобилей.

Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.

По схеме 5 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт - 98.3747-10, 982.3747-10
С управлением 24Вольт - 981.3747-10, 983.3747-10

По схеме 5а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт - 98.3747-11, 98.3747-111, 982.3747-11
С управлением 24Вольт - 981.3747-11, 983.3747-11

Приводятся все основные электросхемы и модификации подключения вентилятора охлаждения (ВО) жидкости в автомобилях ВАЗ различных моделей. В чём суть работы ВО? Электрический двигатель с крыльчаткой на валу установлен внутри прямоугольной металлической рамы, при помощи которой он крепится к тыльной стороне радиатора. При подаче напряжения (12 В) на контакты привода он начинает работать, вращая лопасти и создавая направленную струю воздуха, которая, собственно, и охлаждает тосол или антифриз.

Если не работает вентилятор охлаждения, не спешите обращаться в автосервис. Установить причину неисправности можно и самостоятельно. Тем более что для этого совсем не обязательно иметь специальные навыки — просто изучите справочный материал от сайт и следуйте инструкциям по его проверке/замене.

Схема включения кулера ВАЗ 2104, 2105 и 2107

вентилятор радиатора
датчик температуры (находится на радиаторе снизу)
монтажный блок
реле зажигания
замок зажигания

А — к контакту «30» генератора.

Электровентилятор охлаждения ВАЗ 2106

датчик включения электродвигателя;
электродвигатель вентилятора;
реле включения электродвигателя;
основной блок предохранителей;
выключатель зажигания;
дополнительный блок предохранителей;
генератор;
аккумуляторная батарея.

Подключение вентилятора 2108, 2109, 21099

До 1998 года выпуска на автомобилях со старым монтажным блоком предохранителей 17.3722 (пальчиковые предохранители) в цепь вентилятора было включено реле 113.3747. После 1998 года такое реле отсутствует.

Так же до 1998 года применялся датчик включения ТМ-108 (температура замыкания его контактов 99±3ºС, размыкания 94±3ºС), после 1998 года ТМ-108-10 с аналогичными температурными диапазонами или его аналоги разных производителей. Датчик ТМ-108 работает только в паре с реле, усиленный под большой ток ТМ-108-10 может работать как с реле, так и без него.

Схема включения вентилятора охлаждения двигателя на ВАЗ 2109 с монтажным блоком 17.3722

Электродвигатель вентилятора
Датчик включения электродвигателя
Монтажный блок
Выключатель зажигания

К9 - Реле включения электродвигателя вентилятора. А - К выводу “30” генератора

Схема включения вентилятора охлаждения двигателя на ВАЗ 2109 с монтажным блоком 2114-3722010-60

Электродвигатель вентилятора
Датчик 66.3710 включения электродвигателя
Монтажный блок

А - К выводу “30” генератора

Схема включения ВО ВАЗ 2110

Схема включения вентилятора охлаждения ВАЗ 2110 на карбюраторных и инжекторных автомобилях отличается. На автомобилях с карбюраторным двигателем, для этого используется термобиметаллический датчик ТМ-108, а на автомобилях с инжекторным двигателем управление осуществляет контроллер.

Схема на 2113, 2114, 2115 инжектор и карбюратор

Где находится реле вентилятора

4 – реле электровентилятора;
5 – реле электробензонасоса;
6 – главное реле (реле зажигания).

Внимание: порядок следования реле и предохранителей может быть произвольным, ориентируемся по цвету проводов. Поэтому находим реле от которого отходят тонкий розовый с черной полосой провод, идущий от главного реле (контакт 85*)(не путать с тонким, красным с черной полосой проводом, идущим от контроллера) и толстый силовой белый с черной полосой провод (контакт 87) (белый и розовый нужные нам провода), это и есть реле вентилятора.

Если вентилятор охлаждения не работает

Для привода вентилятора устанавливается электродвигатель постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов МЭ-272 или аналогичные ему. Технические данные электровентилятора и датчика включения вентилятора:

Номинальная частота вращения вала электродвигателя с крыльчаткой, 2500 – 2800 об/мин.
Потребляемая сила тока электродвигателя, 14 А
Температура замыкания контактов датчика, 82±2 град.
Температура размыкания контактов датчика, 87±2 град.

Вентилятор системы охлаждения может не включаться из-за:

неисправности электропривода;
перегоревшего предохранителя;
неисправного термостата;
вышедшего из строя термодатчика включения кулера;
неисправного реле ВО;
обрыва электропроводки;
неисправной пробки расширительного бачка.

Для проверки самого электродвигателя вентилятора VAZ подаем на его выводы напряжение 12 В от аккумуляторной батареи – исправный мотор заработает. Если причина неполадки в вентиляторе, его можно попытаться отремонтировать. Проблема, обычно, заключается в щетках или подшипниках. Но случается что электродвигатель выходит из строя вследствие замыкания или обрыва в обмотках. В таких случаях лучше заменить весь привод.

Предохранитель ВО находится в монтажном блоке моторного отсека автомобиля и имеет обозначение F7 (20 А). Проверка производится с помощью автомобильного тестера, включенного в режиме пробника.

В автомобиле с карбюраторным мотором необходимо проверить датчик — включить зажигание и замкнуть между собой два провода, идущие к датчику. Вентилятор должен включиться. Если этого не произошло, проблема точно не в датчике.
Для инжекторных авто необходимо прогреть мотор до рабочей температуры, и рассоединить разъем датчика, отключив его от бортовой сети машины. В этом случае контроллер обязан запустить вентилятор в аварийном режиме. Электронный блок воспринимает это как сбой в системе охлаждения, и заставляет работать привод вентилятора в постоянном режиме. Если привод запустился – датчик неисправен.

Замена электровентилятора в авто

Ставим автомобиль на ровной поверхности, обездвиживаем его стояночным тормозом.
Открываем капот, отключаем минусовую клемму.
Ключом на 10 откручиваем крепления корпуса воздушного фильтра.
Отверткой ослабляем хомут воздуховода на датчике расхода воздуха и снимаем гофру.
Откручиваем саморезы, фиксирующие крышку корпуса воздушного фильтра, извлекаем фильтрующий элемент.
Ключом на 8 откручиваем крепление воздухозаборника и демонтируем его.
Ключом на 10, потом на 8 откручиваем гайки крепления кожуха вентилятора по периметру (всего 6 штук).
Отключаем колодку проводов на разъеме вентилятора.
Аккуратно извлекаем кожух вентилятора вместе с приводом.
Ключом на 10 откручиваем 3 болта, удерживающих электродвигатель на кожухе.
Ставим на его место новый.
Устанавливаем конструкцию на место, фиксируем, подключаем разъем.
Дальнейший монтаж производим в обратном порядке.

Модернизация схемы управления

Вентилятор охлаждения на десятке включается при тепературе 100-105°C, тогда как нормальной рабочей
температурой двигателя является 85-90°С, получается вентилятор включается при перегреве двигателя, что естественно сказывается негативно.

Эту проблему можно решить двумя способами: настроить температуру включения в «мозгах» или сделать кнопку. Мы остановимся на втором. Включение вентилятора с кнопки очень удобно: попал в затор - включил, выехал - выключил, и никого перегрева.

В салоне была установлена кнопка выбора режима работы вентилятора (отключен постоянно, включен постоянно, включение автоматически посредством датчика) - этот «тюнинг» не является обязательным, но будет очень полезным дополнением.

На контактах реле 87, 30, на проводе от аккумулятора к предохранителю и массе вентилятора будет большой ток и по этому там обязательно используем провода, сечением не менее 2 мм иначе более тонкий провод не выдержит и сгорит.

Видео — подключение и проверка ВО

Коммутация - это включение или выключение электроприбора в сеть. Для этого используют разъединители, выключатели, автоматические выключатели, реле, контакторы, пускатели. Последние три (реле, контактор и магнитный пускатель) подобны по своему строению, но предназначены для разных мощностей нагрузки. Это электромеханические коммутационные устройства. У новичков часто возникают вопросы типа:

«Для чего у реле столько контактов?»;

«Как заменить реле, если нет подобного по расположению выводов?»;

«Как подобрать реле?».

Я постараюсь ответить на все эти вопросы в статье.

Для чего нужно реле?

Чтобы включить нагрузку нужно подать на её выводы напряжение, оно может быть постоянным и переменны, с разным количеством фаз и полюсов.

Напряжение можно подать несколькими способами:

Разъёмное соединение (вставить вилку в розетку или штекер в гнездо);

Разъединителем (как вы включаете свет в комнате, например);

Через реле, контактор, пускатель или полупроводниковый коммутационный прибор.

Первые два способа ограничены как по максимальной коммутационной мощности, так и по расположению точки подключения. Это удобно, если свет или прибор вы включаете выключателем или автоматом при этом и они расположены рядом друг с другом.

Для примера, приведу ситуацию, например (бойлер) - это достаточно мощная нагрузка (1 - 3 и более кВт). Ввод электроэнергии в коридоре, и там же на электрощите у вас расположен автомат включения бойлера, тогда вам нужно протянуть кабель сечением 2.5 кв. мм. На 3-5 метров. А если вам нужно включить такую нагрузку на большом расстоянии?

Для удаленного управления можно использовать такой же разъединитель, но чем больше расстояние - тем большим получится сопротивление кабеля, значит, нужно будет использовать кабеля с большим сечением, а это дорого. Да и если кабель оборвется - непосредственно на месте включить прибор уже не получится.

Для этого можно использовать реле, которое установлено непосредственно возле нагрузки, а включать его удаленно. Для этого не нужен толстый кабель, ведь сигнал управления обычно от единиц до десятков ватт, при этом может включаться нагрузка в несколько киловатт.

Выключатели и разъединители - нужны для ручного включения нагрузки, для того, чтобы управлять ею автоматически, нужно использовать реле или полупроводниковые приборы.

Сферы применения реле:

Схемы защиты электроустановок. Для автоматического ввода энергии защиты от низких и высоких напряжений, Реле тока - для срабатывания токовых защит, разрешения пуска электрических машин и пр.;

Автоматика;

Системы охраны;

Для удаленного включения.

Как работает реле?

Электромагнитное реле состоит из катушки, якоря и набора контактов. Набор контактов может быть разным, например:

Реле с одной парой контактов;

С двумя парами контактов (нормально-замкнутые - NC, и нормально-разомкнутые - NO);

С несколькими группами (для управления нагрузкой в независимых друг от друга цепях).

Катушка может быть рассчитана на разную величину постоянного и переменного тока, вы можете подобрать под свою схему, чтобы не использовать дополнительный источник для управления катушки. Контакты могут коммутировать как постоянный, так и переменный ток, величина тока и напряжения обычно указана на крышке реле.

Мощность нагрузки зависит от коммутационной способности аппарата обусловленного его конструкцией, на мощных электромагнитных коммутационных устройствах присутствует дугогасительная камера, для управления мощной резистивной и индуктивной нагрузкой, например электродвигателем.

Работа реле основана на работе магнитного поля. Когда на катушку подаётся ток, то силовые линии магнитного поля пронизывают её сердечник. Якорь изготовлен из материала, который магнитится и он притягивается к сердечнику катушки. На якоре может быть размещена контактная медная пластика и гибкая подводка (провод), тогда якорь находится под напряжением и по медным шинам подаётся напряжение на неподвижный контакт.

Напряжение подключается к катушке, магнитное поле притягивает якорь, он замыкает или размыкает контакты. Когда напряжение пропадает - якорь возвращается в нормальное состояние возвратной пружиной.

Могут быть и другие конструкции, например, когда якорь толкает подвижный контакт, и он переключается от нормального состояния к активному, это изображено на картинке ниже.

Итог: Реле позволяет малым током через катушку управлять большим током через контакты. Величина управляющего и коммутируемого (через контакты) напряжения может быть разная и не зависит друг от друга. Таким образом мы получаем гальванически развязанное управление нагрузкой. Это даёт существенное преимущество перед полупроводниками. Дело в том, что сам по себе транзистор или тиристор он не развязан гальванически, даже более того непосредственно связан.

Токи базы это часть тока коммутируемой через эмиттер-коллектор цепи, в тиристоре, в принципе, ситуация подобна. Если PN-переход повреждается - напряжение включаемой цепи может попасть на цепь управления, если это кнопка - ничего страшного, а если это микросхема или - они, скорее всего, тоже выйдут из строя, поэтому реализуется дополнительная гальваническая развязка через оптопару или трансформатор. А чем больше деталей - тем меньше надежность.

Преимущества реле:

простота конструкции;

ремонтопригодность. вы можете провести ревизию большинства реле, например, подчистить контакты от нагара и оно заново заработает, а при определенной сноровке можно заменить катушку или подпаять её выводы если они оторвались от выходящих контактов;

полная гальваническая развязка силовой цепи и цепи управления;

низкое переходное сопротивление контактов.

Чем ниже сопротивление контактов, тем меньше теряется напряжения на них и меньше нагрев. Электронные реле выделяют тепло, чуть ниже я бегло расскажу о них.

Недостатки реле:

из-за того, что конструкция по сути механическая - ограниченное число срабатываний. Хотя для современных реле оно доходит до миллионов срабатываний. Так что сомнительный момент недостаток.

скорость срабатывания. Электромагнитное реле срабатывает за доли секунды, в то время как полупроводниковые ключи могут переключаться миллионы раз в секунду. Поэтому нужно подходить с умом к выбору коммутационной аппаратуры.

при отклонениях от управляющего напряжения может быть дребезжание реле, т.е. состояние, когда ток через катушку мал, для нормального удержания якоря, и оно «жужжит» открываясь и закрываясь с большой скоростью. Это чревато скорым выходом его из строя. Отсюда вытекает следующее правило - для управления реле аналоговый сигнал должен подаваться через пороговые устройства, типа триггера Шмидта, компаратора, микроконтроллера и т.д.;

Щелкает при срабатывании.

Характеристики реле

Чтобы правильно подобрать реле нужно учесть ряд параметров, который описывает его особенности:

1. Напряжение срабатывания катушки. 12 В реле не будет устойчиво работать или не включится совсем если вы на его катушку подадите 5 В.

2. Ток через катушку.

3. Количество контактных групп. Реле может быть 1-канальным, т.е. содержать 1 коммутационную пару. А может и 3-канальным, что позволит подключать 4 полюса к нагрузке (например, три фазы 380В)

4. Максимальный ток через контакты;

5. Максимальное коммутируемое напряжение. У одного и того же реле оно различное для постоянного и переменного токов, например 220 В переменного и 30 В постоянного. Это связано с особенностями дугообразования при коммутации разных электроцепей.

6. Способ монтажа - клеммные колодки, вывод для клемм, пайка в плату или .

Электронные реле

Обычное электромагнитное реле при срабатывании щелкает, что может мешать вам при использовании таких приборов в бытовых помещениях. Электронное реле, или как его еще называют , лишено этого недостатка, но оно выделяет тепло, т.к. в качестве ключа используется транзистор (для реле постоянного тока) или симистор (для реле переменного тока). Кроме полупроводникового ключа в электронном реле установлена обвязка для обеспечения возможности управления ключом нужным управляющим напряжением.

Такое реле для управления использует постоянное напряжение от 3 до 32, а коммутирует переменное от 24 до 380 В с током до 10 А.

Преимущества:

малое потребление управляющего тока;

отсутствия шума при переключении;

больший ресурс (миллиард и больше срабатываний, а это в тысячу раз больше чем у электромагнитного).

Недостатки:

может сгореть от перегрева;

дороже стоит;

если сгорит - отремонтировать не получится.

На картинке ниже хорошо изображена схема подключения реле к сети и нагрузке. На один из силовых контактов подключают фазу, на второй нагрузку, а ноль на второй вывод нагрузки.

Так собирается силовая часть. Цепь управления собирается так: источник питания, например аккумулятор или блок питания, если реле управляемое постоянным током, через кнопку подключается к катушке. Для управления реле переменного тока схема аналогична, на катушку подается переменное напряжение нужной величины.

Здесь очевидно, что напряжение управления никак не зависит от напряжения в нагрузке, тоже и с токами. Ниже вы видите схему управления активаторами центрального замка автомобиля с двухполярым управлением.

Задача следующая, чтобы активатор совершил движение вперед нужно подключить плюс и минус к его соленоиду, чтобы сдвинуть его назад - полярность нужно сменить. Это сделано с помощью двух реле с 5-ю контактами (нормально-замкнутый и нормально-разомкнутый).

Когда напряжение подаётся на левое реле, плюс подается на нижний провод (по схеме) активатора, через нормально-замкнутые контакты правого реле верхний провод активатора подключен к отрицательному выводу (к массе).

Когда напряжение подано на катушку правого реле, а левое обесточено, полярность получается обратной: плюс через нормально-разомкнутый контакт правого реле подаётся на верхний провод. А через нормально-замкнутые контактны правого реле - нижний провод активатора соединен с массой.

Этот частный случай я привел для примера того, что с помощью реле можно не только включать напряжение на нагрузку, но и осуществлять разнообразные схемы подключения и переполюсовки.

Как подключить реле к микроконтроллеру

Чтобы управлять нагрузкой переменного тока через микроконтроллер удобно использовать реле. Но возникает небольшая проблема: ток потребления реле зачастую превышает максимальный ток через пин микроконтроллера. Чтобы её решить - нужно усилить ток.

На схеме изображено подключение реле с катушкой на 12В. Здесь транзистор VT4 обратной проводимости, он играет роль усилителя тока, резистор R нужен для ограничения тока через базу (устанавливается так, чтобы ток был не более чем максимальный ток через пин микроконтроллера).

Резистор в цепи коллектора нужен для того, чтобы задать ток катушки, подбирается по величине тока срабатывания реле, в принципе, его можно исключить. Параллельно катушке установлен обратный диод VD2 - он нужен, чтобы всплески самоиндукции не убили транзистор и выход микроконтроллера. С диодом всплески отправятся в сторону источника питания, и энергия магнитного поля прекратит свою работу.

Ардуино и реле

Для любителей есть готовые релейные шилды и отдельные модули. Чтобы обезопасить выходы микроконтроллера в зависимости от конкретного модуля может быть реализована опторазвязка управляющего сигнала, что значительно увеличит надёжность схемы.

Схема подобного модуля вот:

Мы говорили о характеристиках реле, так вот они часто указаны в маркировке на передней крышке. Обратите внимание на фото релейного модуля:

10A 250VAC - значит что способно управлять нагрузкой переменного напряжения до 250В и с током до 10 А;

10A 30VDC - для постоянного тока напряжение в нагрузке не должно превышать 30В.

SRD-05VDC-SL-C - маркировка, зависит от каждого произовдителя. В ней мы видим 05VDC - это значит, что реле сработает от напряжения в 5В на катушке.

При этом у реле есть нормально открытый контакты, всего 1 подвижный контакт. Схема подключения к ардуине изображена ниже.

Заключение

Реле это классический коммутационный прибор который используется везде: пультах управления в щитовых промышленных цехов, в автоматике, для защиты оборудования и человека, для избирательного подключения конкретной цепи, в лифтовом оборудовании.

Начинающему электрику, электронщику или радиолюбителю очень важно научиться использовать реле и составлять схемы с ними, так вы можете применять их в работе и хозяйстве, реализуя релейные алгоритмы без применения микроконтроллеров. Это хоть и увеличит габариты, но значительно улучшит надежность схемы. Ведь надежность это не только долговечность, но и безотказность и ремонтопригодность!