Litar Pemacu Transistor Relay dengan Formula dan Pengiraan

Dalam artikel ini kita akan mengkaji secara menyeluruh litar pemacu geganti transistor dan belajar bagaimana merancang konfigurasinya dengan mengira parameter melalui formula.

Kepentingan Relay

Relay adalah salah satu komponen terpenting dalam litar elektronik. Terutama di litar di mana pemindahan kuasa tinggi atau pertukaran arus AC terlibat, relay memainkan peranan utama dalam melaksanakan operasi.

Di sini kita akan belajar bagaimana mengendalikan relay dengan betul menggunakan transistor dan menerapkan reka bentuk dalam sistem elektronik untuk menukar beban yang disambungkan tanpa masalah.

Untuk kajian mendalam mengenai bagaimana relay berfungsi sila baca artikel ini

Relay, seperti yang kita semua tahu adalah alat elektromekanik yang digunakan dalam bentuk suis.

Ia bertanggungjawab untuk menukar beban luaran yang disambungkan ke kenalannya sebagai tindak balas terhadap kuasa elektrik yang lebih kecil yang digunakan pada gegelung yang berkaitan.

Pada asasnya gegelung dililit di atas teras besi, apabila DC kecil digunakan pada gegelung, ia bertenaga dan berkelakuan seperti elektromagnet.

Mekanisme hubungan pegas yang diletakkan pada jarak yang hampir dengan gegelung segera bertindak balas dan tertarik ke arah daya elektromagnet gegelung yang bertenaga. Dalam perjalanan, hubungan menghubungkan salah satu pasangannya bersama-sama dan memutuskan pasangan pelengkap yang berkaitan dengannya.

Kebalikannya berlaku apabila DC dimatikan ke gegelung dan kenalan kembali ke kedudukan asalnya, menghubungkan set kenalan pelengkap sebelumnya dan kitaran dapat diulang sebanyak mungkin.

Litar elektronik biasanya memerlukan pemacu geganti menggunakan tahap litar transistor untuk menukar output suis DC kuasa rendah menjadi output beralih AC kuasa tinggi.

Walau bagaimanapun, isyarat tahap rendah dari elektronik yang mungkin berasal dari tahap IC atau tahap transistor arus rendah mungkin tidak dapat menggerakkan geganti secara langsung. Kerana, geganti memerlukan arus yang lebih tinggi yang biasanya tidak tersedia dari sumber IC atau tahap transistor arus rendah.

Untuk mengatasi masalah di atas, tahap kawalan geganti menjadi penting bagi semua litar elektronik yang memerlukan perkhidmatan ini.

Pemacu geganti tidak lain hanyalah tahap transistor tambahan yang disertakan dengan relay yang perlu dikendalikan. Transistor biasanya dan semata-mata digunakan untuk mengendalikan relay sebagai tindak balas kepada arahan yang diterima dari peringkat kawalan sebelumnya.

Rajah Litar

Merujuk kepada gambarajah litar di atas, kita melihat bahawa konfigurasi hanya melibatkan transistor, perintang asas dan geganti dengan dioda flyback.

Namun ada beberapa kerumitan yang harus diselesaikan sebelum reka bentuk dapat digunakan untuk fungsi yang diperlukan:

Oleh kerana voltan pemacu asas ke transistor adalah sumber utama untuk mengawal operasi geganti, ia perlu dikira dengan sempurna untuk hasil yang optimum.

Id nilai perintang asas berkadar terus dengan arus melintasi plumbum pengumpul / pemancar transistor atau dengan kata lain, arus gegelung geganti, yang merupakan beban pemungut transistor, menjadi salah satu faktor utama, dan secara langsung mempengaruhi nilai dari perintang asas transistor.

Formula Pengiraan

Rumus asas untuk mengira perintang asas transistor diberikan oleh ungkapan:

R = (Us - 0.6) hFE / Relay Coil Current,

• Di mana R = perintang asas transistor,
• Us = Sumber atau voltan pencetus ke perintang asas,
• hFE = Maju keuntungan arus transistor,

Ungkapan terakhir yang merupakan 'arus relay' dapat dijumpai dengan menyelesaikan hukum Ohm berikut:

I = Us / R, di mana saya adalah arus geganti yang diperlukan, Us adalah voltan bekalan ke geganti.

Permohonan praktikal

Rintangan gegelung geganti dapat dikenali dengan mudah dengan menggunakan multimeter.

Kami juga akan menjadi parameter yang diketahui.

Katakan bekalan Us = 12 V, rintangan gegelung adalah 400 Ohms, maka

Arus geganti I = 12/400 = 0.03 atau 30 mA.

Juga Hfe mana-mana transistor isyarat rendah standard boleh dianggap sekitar 150.

Menerapkan nilai di atas dalam persamaan sebenar yang kita dapat,

R = (Ub - 0.6) × Hfe ÷ Arus Relay

R = (12 - 0,6) 150 / 0,03

= 57,000 Ohms atau 57 K, nilai terdekat ialah 56 K.

Diod yang dihubungkan di gegelung relay walaupun tidak berkaitan dengan pengiraan di atas, ia masih tidak dapat diabaikan.

Diod memastikan bahawa EMF terbalik yang dihasilkan dari gegelung relay dipendekkan melaluinya, dan tidak dibuang ke transistor. Tanpa diod ini, EMF belakang akan berusaha mencari jalan melalui pemancar pemancar transistor dan pada masa itu merosakkan transistor secara kekal, dalam beberapa saat.

Litar pemacu geganti menggunakan PNP BJT

Transistor berfungsi paling baik sebagai suis apabila disambungkan dengan konfigurasi pemancar biasa, yang bermaksud pemancar BJT mesti selalu dihubungkan terus dengan garis 'ground'. Di sini 'landasan' merujuk kepada garis negatif untuk NPN dan garis positif untuk PNP BJT.

Sekiranya NPN digunakan dalam litar, beban mesti dihubungkan dengan pemungut, yang akan memungkinkannya dihidupkan / dimatikan dengan menghidupkan / mematikan garis negatifnya. Ini sudah dijelaskan dalam perbincangan di atas.

Sekiranya anda ingin menghidupkan / mematikan garis positif, sekiranya anda perlu menggunakan PNP BJT untuk memandu relay. Di sini geganti boleh disambungkan melintasi garis negatif bekalan dan pemungut PNP. Sila lihat gambar di bawah untuk konfigurasi yang tepat.

Walau bagaimanapun, PNP memerlukan pemicu negatif pada asasnya untuk pemicu, jadi sekiranya anda ingin menerapkan sistem dengan pemicu positif maka anda mungkin harus menggunakan kombinasi kedua-dua NPN dan PNP BJT seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan khusus mengenai konsep di atas, jangan ragu untuk menyatakannya melalui komen untuk mendapatkan balasan cepat.

Pemacu Relay Power Saver

Biasanya, voltan bekalan untuk mengendalikan relay dimensi untuk memastikan bahawa relay ditarik masuk secara optimum. Walau bagaimanapun, voltan penahan yang diperlukan biasanya jauh lebih rendah.

Ini biasanya tidak sama dengan voltan tarik masuk. Akibatnya, kebanyakan geganti dapat berfungsi tanpa masalah walaupun pada voltan berkurang ini, tetapi hanya apabila dipastikan bahawa pada voltan pengaktifan awal cukup tinggi untuk penarikan masuk.

Litar yang ditunjukkan di bawah mungkin sesuai untuk geganti yang ditentukan untuk berfungsi dengan 100 mA atau lebih rendah, dan pada voltan bekalan di bawah 25 V. Dengan menggunakan litar ini dua kelebihan dijamin: pertama sekali fungsi geganti menggunakan arus yang jauh rendah pada 50% kurang voltan bekalan yang diberi nilai, dan arus dikurangkan menjadi sekitar 1/4 dari penilaian sebenar relay! Kedua, relay dengan penarafan voltan yang lebih tinggi dapat digunakan dengan julat bekalan yang lebih rendah. (Contohnya relay 9 V yang diperlukan untuk beroperasi dengan 5 V dari bekalan TTL).

Litar dapat dilihat disambungkan ke voltan bekalan yang mampu menahan geganti dengan sempurna. Semasa S1 terbuka, C1 dikenakan melalui R2 sehingga voltan bekalan. R1 digabungkan ke terminal + dan T1 tetap dimatikan. Pada saat S1 dibuat, pangkalan T1 disambungkan ke bekalan biasa melalui R1, sehingga ia AKTIF dan menggerakkan geganti.

Terminal positif C1 menghubungkan ke landasan bersama melalui suis S1. Memandangkan kapasitor ini pada mulanya dicas ke voltan bekalan, terminal pada tahap ini menjadi negatif. Oleh itu, voltan melintasi gegelung geganti mencapai dua kali lebih tinggi daripada voltan bekalan, dan tarikan ini dalam relay. Suis S1 tentu saja dapat diganti dengan transistor tujuan umum yang dapat dihidupkan atau dimatikan seperti yang diperlukan.