Čo je to PCB relé? Ako funguje PCB relé?

Úvod do PCB relé

Definícia PCB relé

Relé PCB alebo relé dosky s plošnými spojmi sa týka zariadenia, ktoré je namontované na doske plošných spojov. Je to elektricky ovládaný spínač, ktorý sa používa na ovládanie obvodu s vysokým výkonom pomocou signálu s nízkym výkonom. Relé PCB sa používajú v mnohých elektronických systémoch a zariadeniach na základe ich minimálnej veľkosti, spoľahlivosti a jednoduchosti použitia.

Komponenty PCB relé

Primárne komponenty relé PCB zahŕňajú:

Cievka: Cievka generuje magnetické pole, keď ňou prechádza elektrický prúd.

Kotva: Kotva: Je to pohyblivý komponent, ktorý je priťahovaný magnetickým poľom, ktoré vytvára cievka.

Kontakty: Kontakty sú miesta, kde je vytvorené alebo prerušené elektrické spojenie.

Pružina: Pružina vracia kotvu do pôvodnej polohy, keď je cievka bez napätia.

Ako fungujú PCB relé

Elektromagnetický princíp

Relé PCB fungujú na princípoch elektromagnetizmu. Fenomén magnetického poľa, ktoré sa vytvára, keď prúd prechádza cievkou, je dobre zdokumentovaný. Táto akcia priťahuje kotvu, ktorá sa zase pohybuje, aby pripojila alebo odpojila obvod na kontaktoch.

Obvodová prevádzka

Magnetická sila z cievky ťahá kotvu smerom nadol, keď je relé napájané, uzatvára kontakty a umožňuje prúdenie prúdu v pridruženom obvode. Pružina otvorí kontakty a preruší tok prúdu, keď je cievka odpojená od napájania vrátením kotvy do pôvodnej polohy.

Prepínacia logika

Relé PCB môžu byť tiež skonštruované tak, aby mali rôzne konfigurácie spínania, vrátane normálne otvoreného (NO) a normálne zatvoreného (NC). V prípade normálne otvorenej konfigurácie kontakty zostanú otvorené po odpojení od napätia a zatvoria sa po nabudení. V normálne zatvorenej konfigurácii sú kontakty zatvorené v prípade straty napájania a otvorené v prípade napájania.

Typy PCB relé

Na základe princípu prevádzky

Elektromechanické relé

Elektromechanické relé sú najbežnejším typom relé PCB. Pozostávajú z kontaktov, kotvy a cievky. Relé tohto typu sú známe svojou spoľahlivosťou a schopnosťou zvládať vysoké napätia a prúdy.

Polovodičové relé

Polovodičové relé (SSR) nemajú žiadne pohyblivé časti a pri riadení toku prúdu sa spoliehajú na polovodiče. V porovnaní s elektromechanickými relé ponúkajú vyššie rýchlosti spínania, dlhšiu životnosť a vyššiu spoľahlivosť.

Jazýčkové relé

Jazýčkové relé obsahujú pár feromagnetických kontaktov (jazýčkových spínačov) zapuzdrených v sklenenej trubici.  Sú poháňané vonkajším magnetickým poľom a sú známe svojou rýchlou rýchlosťou spínania a zvýšeným izolačným odporom.

Hybridné relé

Hybridné relé kombinujú vlastnosti elektromechanických a polovodičových relé. Majú výhody vysokej prúdovej kapacity a rýchlej rýchlosti spínania.

Na základe Poliakov a Hodov

SPDT

Relé SPDT má jeden pól s dvoma polohami hodu. Môže pripojiť jeden terminál k jednej z dvoch vodivých pozícií. Jedna sada kontaktov zostáva zatvorená, zatiaľ čo druhá zostáva otvorená v dvoch stavoch relé SPDT a naopak.  SPDT relé sú ideálne pre situácie, keď potrebujete mať možnosť prepínať medzi dvoma rôznymi okruhmi.

SPST

Relé SPST je jednopólové relé s jedným hodom. Palica má jednu polohu hodu a môže regulovať len jeden okruh. Relé tohto druhu sa často používajú na zapínanie a vypínanie svetiel a zariadení.

DPST

Relé DPST je dvojpólové relé s jedným prepätím. Pozostáva z dvoch nezávislých jednocestných obvodov, z ktorých každý má pevný kontakt a jeden pohyblivý kontakt.  Vďaka tomu je relé užitočné pre aplikácie, ktoré potrebujú synchronizované riadenie viacerých okruhov, pretože mu umožňuje ovládať dva nezávislé okruhy naraz.

DPDT

Štafeta DPDT je dvojpólová, dvojhodová relé. Má dva hody a dva póly, takže každá tyč môže byť spojená s dvoma rôznymi hodmi.  To umožňuje relé spravovať viac ako jeden okruh a vykonávať zložitejšie prepínacie úlohy, ako je prepínanie medzi rôznymi rozloženiami obvodov.  Relé DPDT sa používajú v mnohých rôznych elektrických systémoch, najmä ak je potrebné spínať dva okruhy súčasne.

Výhody PCB relé

Vysoká spoľahlivosť

Relé PCB sú určené na to, aby poskytovali stabilnú prevádzku počas významného časového obdobia. Sú skonštruované tak, aby fungovali v rôznych podmienkach prostredia a používajú sa v dôležitých aplikáciách, kde je kľúčovým faktorom spoľahlivosť.

Kompaktná veľkosť

Relé PCB sa dodávajú aj v zmenšených verziách, vďaka čomu sú vhodné pre aplikácie v elektronických systémoch s obmedzeným priestorom. Môžu ušetriť miesto na doske vďaka svojej minimálnej pôdorysnej ploche.

Presné ovládanie

Relé PCB dokážu presne ovládať elektrické obvody. Môžu byť ovládané pomocou nízkych riadiacich signálov a spínať vysokovýkonné záťaže s presnosťou.

Dlhá životnosť

Dobre navrhnuté a použité relé PCB sa môžu tešiť dlhej životnosti. Môžu vydržať mnoho spínacích cyklov s minimálnou stratou prevádzkovej účinnosti.

Aplikácie PCB relé

Automobilová elektronika

Relé PCB sa používajú v širokej škále aplikácií v automobilovom priemysle na ovládanie rôznych systémov, ako sú svetlomety, stierače čelného skla a palivové čerpadlá. Ponúkajú bezpečné prepínanie a ochranu týchto kľúčových komponentov.

Priemyselná automatizácia

Relé PCB sa používajú v priemyselných aplikáciách na ovládanie motorov, solenoidov a rôznych akčných členov.  Sú kľúčové pre automatizačný systém, pretože poskytujú presné riadenie a synchronizáciu procesov.

Relé PCB sa používajú v niekoľkých zariadeniach spotrebnej elektroniky, vrátane klimatizácií, práčok a chladničiek.  Pôsobia na reguláciu a prideľovanie energie rôznym operáciám v rámci týchto zariadení.

Telekomunikácie

V telekomunikačnom priemysle sa PCB relé používajú na prepínanie a smerovanie signálov v zariadení siete. Poskytujú bezpečné spojenie, ako aj efektívne dodávanie signálu.

Domáce spotrebiče

Relé PCB sa používajú vo väčšine domácich spotrebičov, ako sú mikrovlnné rúry, rúry a kávovary. Umožňujú ovládanie funkčných komponentov, ako sú vykurovacie telesá a časovače.

Sprievodca výberom relé PCB

Elektrické špecifikácie

Pri výbere relé PCB je potrebné zvážiť elektrické špecifikácie, ako je prevádzkové napätie, menovitý prúd a výkon. Tieto musia zodpovedať požiadavkám aplikácie, aby sa umožnili optimálne prevádzkové podmienky.

Mechanické špecifikácie

Mechanické parametre vrátane prechodového odporu, izolačného odporu a rýchlosti spínania je potrebné vyhodnotiť vo vzťahu k špecifickým požiadavkám aplikácie.

Environmentálne obavy

Je potrebné vziať do úvahy prevádzkové podmienky. Teplota, vlhkosť a úroveň vibrácií môžu ovplyvniť spoľahlivosť a životnosť relé. Je dôležité použiť správne relé pre prevádzkové podmienky okolitého prostredia.

Požiadavky na aplikáciu

Špecifické požiadavky aplikácie, vrátane povahy riadenej záťaže a frekvencie spínania, budú diktovať proces výberu. Rôzne typy relé môžu byť vhodnejšie pre špecifické aplikácie.

Náklady a spoľahlivosť

Je nevyhnutné vyvážiť náklady a spoľahlivosť. Hoci vysoko spoľahlivé relé budú stáť viac, z dlhodobého hľadiska môžu ušetriť peniaze znížením nákladov na údržbu a výmenu.

Záver

Záverom možno povedať, že relé PCB sú nevyhnutné na riadenie výkonových obvodov pomocou signálov s nízkym výkonom. Majú rôzne typy a poskytujú výhody, ako je spoľahlivosť a minimálna veľkosť, preto sa používajú v automobilovom priemysle, priemysle, spotrebnej elektronike a telekomunikáciách. Znalosť ich princípov a typov pomáha pri výbere správneho relé pre konkrétne aplikácie.