Automobilski relej SPDT radi kao elektronski prekidač. Koristi mali električni signal za kontrolu moćnog kola. Ovaj uređaj usmjerava struju na jedan od dva moguća izlaza.
[Slika: Standardni 5-pinski automobilski relej sa pinovima 30, 87, 87a, 85 i 86 jasno označenim.]
Ovaj uređaj omogućava da prekidač niske-napone, poput dugmeta na vašoj komandnoj tabli, bezbedno kontroliše-opremu velike snage. Razmislite o snažnim ventilatorima za hlađenje ili farovima. Relej ne samo da uključuje ili isključuje stvari. Prebacuje napajanje između dva odvojena kola sa jednog ulaza. Ovo čini jednopolni relej dvostrukog bacanja (SPDT) jednim od najkorisnijih dijelova u projektima ožičenja automobila po mjeri.
Anatomija SPDT releja
Morate razumjeti šta se dešava unutar SPDT releja da biste ga efikasno koristili. To nije misteriozna kutija. To je zapravo jednostavan i težak uređaj.
[Slika: dijagram sa napomenama koji prikazuje unutrašnje komponente SPDT releja: zavojnicu elektromagneta, armaturu (pol), normalno zatvoreni kontakt i normalno otvoreni kontakt.]
Unutar plastičnog kućišta nalaze se dva povezana kruga. Prvi upravlja niskom strujom za kontrolu. Drugi upravlja velikom strujom za stvarno opterećenje. Kada kontrolni krug napaja elektromagnet, on fizički pomiče prekidač koji se naziva "pol". Ovo preusmjerava tok velike-struje.
Pogledajmo šta radi svaka od pet iglica.
Kontrolni krug
Ovo je "mozak" releja. Potrebna mu je samo mala količina struje (obično ispod 200mA) da bi radio.
Pin 85 povezuje zavojnicu sa masom. Ovaj pin mora biti povezan sa čvrstim uzemljenjem kućišta da bi unutrašnji elektromagnet ispravno radio.
Pin 86 prima napajanje ili signal okidača. Ovaj pin dobija signal od 12V+ sa vašeg kontrolnog prekidača. To može biti prekidač, senzor ili kompjuter vašeg vozila. Kada 12V dostigne pin 86 dok je pin 85 uzemljen, elektromagnet se uključuje.
The Load Circuit
Ovo je "mišić" štafete. Napravljen je da izdrži velike struje koje bi uništile mali prekidač.
Pin 30 je uobičajena veza. Ovo prima napajanje iz izvora velike-struje. Trebao bi se spojiti direktno na bateriju preko osigurača odgovarajuće veličine. Ovo je "Single Pole" u nazivu SPDT.
Pin 87a je normalno zatvoreni (NC) kontakt. Kada je relej u mirovanju (nije napajan), pin 30 se interno povezuje na pin 87a. Snaga teče od 30 do 87a prema zadanim postavkama. Zamislite "a" kao "u mirovanju".
Pin 87 je normalno otvoreni (NO) kontakt. Ovaj pin nema vezu sa pinom 30 kada je relej u mirovanju. Tek kada zavojnica dobije napajanje (pinovi 85 i 86 su aktivirani) interni prekidač se okreće. Zatim se pin 30 spaja na pin 87.
Pin brojevi 30, 85, 86, 87 i 87a nisu nasumični. Prate njemački DIN 72552 standard. Ova specifikacija se koristi širom svijeta u automobilskoj industriji. To znači da možete zamijeniti relej jednog proizvođača jednim od drugog bez ponovnog učenja ožičenja.
Evo kratke reference za funkcije pinova i njihova stanja.
|
Pin broj |
Standardno ime |
Funkcija |
Stanje kada je relej ISKLJUČEN |
Navedite kada je relej UKLJUČEN |
|
30 |
Common |
Visok{0}}strujni ulaz |
Priključen na 87a |
Povezano na 87 |
|
87 |
Normalno otvoren |
Visok{0}}izlaz 1 |
Nema veze |
Povezano sa 30 |
|
87a |
Normalno zatvoreno |
Visok{0}}izlaz 2 |
Povezano sa 30 |
Nema veze |
|
85 |
Coil Ground |
Uzemljenje kontrolnog kruga |
N/A |
N/A |
|
86 |
Coil Trigger |
Snaga kontrolnog kruga |
N/A |
N/A |
SPDT ožičenje i aplikacije
Razumijevanje igle je samo teorija. Koristeći to znanje u stvarnim kolima SPDT relej pokazuje svoju vrijednost. Istražit ćemo dvije njegove najmoćnije upotrebe.
Primjena 1: Obrnuti polaritet
Uobičajeni izazov je kontrola DC motora da se kreće u dva smjera. Zamislite motor električnog podizača prozora ili linearni aktuator. Postavljanje SPDT releja je klasično rješenje. Za to su potrebna dva SPDT releja i kontrolni prekidač.
[Slika: Jasan dijagram ožičenja koji prikazuje dva SPDT releja povezana na DC motor. DPDT prekidač kontrolira okidače za oba releja.]
Cilj je obrnuti polaritet napona koji se šalje na motor. U jednom stanju, pozitivni vod motora dobija 12V+, a negativni vod se uzemljuje. Za obrnuti smjer, pozitivni vod se mora uzemljiti, a negativni vod mora dobiti 12V+.
Evo logike ožičenja:
Povežite dva kabla motora na Pin 30 terminale svakog releja.
Povežite oba Pin 87 terminala na osigurač, jak-izvor od 12V+.
Spojite oba Pin 87a terminala na čvrsto uzemljenje kućišta.
Kontrolni prekidač (idealno trenutni (UKLJUČENO)-ISKLJUČENO-(ON) DPDT prekidač) će kontrolirati okidače namotaja releja. Jedna strana prekidača će pokrenuti pin 86 releja 1. Druga strana će pokrenuti pin 86 releja 2. Oba pina 85 su spojena na masu.
Kada je sistem u mirovanju (prekidač u srednjem položaju OFF), nijedan relejni kalem nema napajanje. Oba vodova motora (na Pin 30 svakog releja) spajaju se na masu preko svojih Pin 87a terminala. Ovo može djelovati kao dinamička kočnica za motor.
Kada pritisnete prekidač u položaj jedan, relej 1 se uključuje. Njegov pin 30 se prebacuje sa uzemljenja (87a) na 12V+ (87). U međuvremenu, relej 2 ostaje u mirovanju, tako da njegov pin 30 ostaje povezan sa zemljom. Motor sada vidi 12V+ na jednom kablu i masu na drugom. Zbog toga se kreće u jednom smjeru.
Kada pritisnete prekidač u suprotan položaj, relej 2 se uključuje, a relej 1 miruje. Polaritet motora je obrnut. Zbog toga se kreće u suprotnom smjeru.
Kada radite na strujnom krugu motora, uvijek koristite žicu dovoljno debelu za struju zastoja motora, a ne samo njegovu radnu struju. Vidjeli smo kako se žice premale veličine trenutno tope kada se električni prozor zaglavi. To uzrokuje zaustavljanje motora i povlačenje maksimalne struje.
Aplikacija 2: Dual-Kontrola ventilatora
Mnogi električni ventilatori za hlađenje mogu raditi na dvije brzine. Velika brzina omogućava maksimalno hlađenje pod velikim opterećenjem. Manja brzina je dovoljna za opšte hlađenje i mnogo je tiša. SPDT relej je savršen za upravljanje ovim.
[Slika: dijagram ožičenja koji prikazuje jedan SPDT relej, električni ventilator, balastni otpornik i dva odvojena izvora okidača.]
Ova postavka koristi funkciju promjene releja za slanje pune snage ventilatoru ili slanje struje kroz veliki balastni otpornik kako bi se smanjila njegova brzina.
Evo logike ožičenja:
Povežite pozitivni vod ventilatora na pin 30 releja.
Povežite jak-izvor sa osiguračem od 12V+ na Pin 87.
Spojite isti izvor od 12V+ na jednu stranu balastnog otpornika. Povežite drugu stranu otpornika na pin 87a.
Nisko{0}}okidač za nisku temperaturu (poput termalnog prekidača od 195 stepeni F) može se spojiti na izvor napajanja ventilatora bez uključivanja releja. Hajde da objasnimo uobičajeni slučaj upotrebe radi jasnoće.
Okidač male{0}}brzine (poput senzora rashladne tekućine koji se zatvara na 195 stepeni F) ne aktivira relej. U ovom stanju, struja teče od izvora, kroz balastni otpornik, do Pin 87a. Pošto je relej u mirovanju, pin 87a se povezuje na pin 30, koji napaja ventilator. Ventilator radi malom brzinom.
Brzi{0}}okidač (poput senzora koji se zatvara na 210 stepeni F ili uključivanja kvačila A/C) šalje 12V+ signal na Pin 86 releja. Pin 85 se spaja na masu.
Ovo napaja zavojnicu releja. Interni prekidač odmah isključuje Pin 30 sa Pin 87a i povezuje ga sa Pin 87.
Sada, ventilator na pinu 30 prima punu bateriju direktno sa pina 87, zaobilazeći otpornik. Ventilator se odmah prebacuje na-rad velike brzine. Kada stanje visoke-temperature nestane, okidač na Pinu 86 se uklanja. Relej se isključuje i vraća u normalno zatvoreno -kolo male brzine.
Vodič za tehničku instalaciju
Poznavanje dijagrama je jedna stvar. Izgradnja kola koje je sigurno, pouzdano i lako za rješavanje je još jedna stvar. Ovo dolazi iz garažnog iskustva.
Najbolje prakse instalacije
Instalacija profesionalnog{0}}kvaliteta je definisana njenom izdržljivošću i upotrebljivošću.
Prvo odaberite pravi relej. Većina automobilskih SPDT releja je 30/40A. To znači da mogu podnijeti 40A na normalno otvorenom (pin 87) kolu i 30A na normalno zatvorenom (pin 87a) kolu. Uvijek uskladite ovu ocjenu s očekivanom strujom vašeg opterećenja, uz sigurnosnu marginu. Za komponente izložene vremenskim prilikama, koristite zatvoreni relej otporan na vremenske uvjete.
Uvijek koristite relejnu utičnicu ili svežanj. Iako možete koristiti pojedinačne lopate konektore na pinovima releja, namjenska utičnica čini mnogo čistiju instalaciju. Također znatno olakšava zamjenu neispravnog releja.
Spajanje nije obavezno. To je kritično za sigurnost. Glavni izvor napajanja za strujni krug (žica do Pin 30) mora imati osigurač. Ovaj osigurač bi trebao biti pravilno ocijenjen za debljinu žice i opterećenje. Mora biti postavljen što bliže izvoru napajanja (kao što je baterija). Ovo štiti cijeli niz žice od kratkih spojeva.
Promjer žice je izuzetno važan. Upotreba žice koja je pretanka za struju koju nosi stvara opasnost od požara. Žica će se zagrijati, njen otpor će se povećati, napon će pasti, a izolacija se može rastopiti. Provjerite dijagram 12V žice. Uzmite u obzir i amperažu vašeg uređaja i ukupnu dužinu žice.
Na kraju napravite čvrste veze. Za većinu automobilskih okruženja najbolje funkcioniraju-kvalitetni, ne-izolirani konektori za presovanje prekriveni ljepilom-obloženim termoskupljajućim cijevima. Oni nude najbolju kombinaciju mehaničke čvrstoće i zaptivanja okoline. Dok lemljenje stvara dobru električnu vezu, može stvoriti krutu točku koja je sklona lomljenju od vibracija ako nije pravilno poduprta.
Rješavanje uobičajenih problema
Čak i sa savršenim planom, stvari mogu krenuti po zlu. Sistematski pristup rješavanju problema uštedjet će vam sate frustracije.
|
Simptom |
Mogući uzrok(i) |
Kako testirati / rješenje |
|
Relej ne "klikne" kada je prekidač aktiviran |
1. Loše tlo na pin 85. |
1. Koristite multimetar na njegovoj postavci kontinuiteta da testirate vezu od pina 85 do poznatog dobrog uzemljenja šasije. |
|
Relej "škljoca" ali se uređaj ne uključuje |
1. Nema velike-napajanja na Pin 30. |
1. Upotrijebite multimetar za provjeru konstantnih 12V+ na pinu 30. |
|
Uređaj na Pin 87a je uvijek uključen |
1. Zavojnica releja se ne aktivira. |
1. Ovo je predviđena funkcija. Problem je u upravljačkom krugu. Releju nije rečeno da se aktivira. Pogledajte gornji simptom "Relej ne klika" da biste dijagnosticirali upravljački krug. |
|
Relej proizvodi zujanje ili brbljanje |
1. Nedovoljan napon ili struja na zavojnici. |
1. Provjerite napon akumulatora vozila. Slaba baterija može uzrokovati ovo. Također provjerite integritet žice okidača (na Pin 86) radi visokog otpora. |
Napredne SPDT konfiguracije
Svestranost SPDT releja ide daleko dalje od jednostavnih zadataka uključivanja/isključivanja ili promjene. Evo nekoliko naprednih ideja koje pokazuju njegov potencijal.
Starter{0}}Protiv krađe-Prekid
Jednostavan, ali efikasan protiv{0}}sistem protiv krađe može se kreirati pomoću jednog SPDT releja. Cilj je prekinuti signal solenoida startera osim ako se ne aktivira skriveni prekidač.
Podešavanje uključuje rezanje žice okidača startera (mala žica na solenoidu startera). Ova žica se zatim vodi kroz normalno otvorene kontakte releja. Žica od prekidača za paljenje ide na pin 30. Žica koja se nastavlja do solenoida startera spaja se na pin 87.
Podrazumevano, sa relejem u mirovanju, kolo je otvoreno. Okretanje ključa neće učiniti ništa. Zavojnica releja (pinovi 86 i 85) povezuje se sa skrivenim prekidačem. Tek kada okrenete ovaj skriveni prekidač, relej se uključuje. Ovo povezuje Pin 30 sa 87 i omogućava automobilu da se pokrene. Pin 87a je ostavljen neiskorišten.
Off-Konverzija svjetla i sirena
Ovo podešavanje omogućava da jedno dugme, poput dugmeta za sirenu, izvrši dve različite funkcije u zavisnosti od stanja glavnog prekidača.
Postavljanje zahtijeva pažljivo ožičenje. Izlazna žica dugmeta sirene koristi se kao okidač za SPDT relej, koji se povezuje na Pin 86. Glavni prekidač "off-način rada" kontrolira da li se relej koristi. Ovo može postati složeno, često uključuje drugi relej.
Jednostavnije podešavanje za sličan ishod: Izlaz dugmeta sirene je podeljen. Jedna staza vodi do standardne trube. Drugi put ide do Pin 86 releja koji kontroliše-svjetla van puta. Glavni prekidač se postavlja u-redu sa ovom drugom putanjom. Kada je glavni prekidač isključen, pritiskom na sirenu samo se oglasi sirena. Kada je glavni prekidač uključen, pritiskom na sirenu sada se aktivira i relej za svjetla.
Prebacivanje između dva sirena
Zamislite da imate standardnu gradsku sirenu i moćnu sirenu za vlak. Oba se kontrolišu istim dugmetom na volanu, ali se biraju posebnim prekidačem. SPDT relej to olakšava.
Koristimo SPDT relej kao ruter signala. Izlaz dugmeta za sirenu povezuje se na pin 30. Žica okidača gradske sirene povezuje se na pin 87a. Okidač releja sirene voza povezuje se na pin 87.
Zasebni prekidač na komandnoj tabli kontroliše zavojnicu SPDT releja (pin 86).
Kada je prekidač isključen, relej miruje. Pritiskom na dugme sirene šalje se signal sa pina 30 na izlaz do pina 87a. Ovo aktivira gradsku sirenu.
Kada prebacite prekidač u položaj ON, relej se uključuje. Sada, kada pritisnete dugme za sirenu, signal sa pina 30 prolazi kroz pin 87. Ovo aktivira sirenu voza.
Vaš svestrani automobilski saveznik
Automobilski SPDT relej je jednostavna komponenta sa moćnim mogućnostima. Videli smo kako funkcioniše kao prekidač za prebacivanje. Koristi mali signal da bezbedno usmjeri struju velike-snage na jednu od dvije destinacije.
Od preokretanja polariteta motora i omogućavanja kontrole ventilatora s dvije brzine{0}} do kreiranja prilagođenih sigurnosnih i praktičnih kola, njegova svestranost ograničena je samo vašom maštom. Razumijevanjem njegovih pet pinova i primjenom principa sigurne instalacije, stekli ste moćan alat za bilo koji 12V projekat. Sada ste opremljeni za izgradnju složenijih, robusnijih i profesionalnih -automobilskih električnih sistema.
Kako smanjiti stvaranje luka na kontaktima releja: Vodič za inženjere 2025
Zašto postaviti diodu na zavojnicu releja? Kompletan vodič za zaštitu od povratnog udara
Relejni kontaktni materijali: šta su i zašto su važni
Kako možete identificirati i smanjiti šum releja u vašim krugovima