Je součástka, která obsahuje elektromagneticky ovládané kontakty.
Princip činnosti
Po připojení napětí k cívce se vlivem protékajícího proudu vytvoří magnetické pole, které přitáhne kotvu relé. Ta je mechanicky spojena s kontakty a tím dojde ke změně jejich stavu (sepnutí nebo rozepnutí). Návrat do původní polohy zajišťuje pružina. Vše dobře ukazuje obrázek převzatý ze stránek inventable.eu, kde také naleznete další informace.
Rozpínací kontakt se značí NC (normal closed), spínací NO (normal open) a společný C (common).
Schématická značka
Základní parametry
Cívka může být ovládána stejnosměrným proudem (DC) nebo střídavým proudem (AC). Uváděno je jmenovité napětí (při kterém relé spíná), odpor cívky, proud a příkon relé. Je-li relé napájeno nižším napětím, než jmenovité, spíná pomalu a nespolehlivě nebo nesepne vůbec. Je-li naopak napětí vyšší, cívka se nadměrně zahřívá a může dojít ke zničení relé. Je-li stejnosměrné relé připojeno na střídavé napětí, dochází k tomu, že kotva opakovaně přitahuje (spíná kontakty) a odpadá. Relé v závislosti na frekvenci vydává bzučivý zvuk.
Kontakt může být jen jeden nebo více (spínací, rozpínací, nebo přepínací). Důležitým parametrem je maximální proud. Při jeho překročení dochází k nadměrnému opotřebení kontaktů, které se opalují a mohou se se zničit. K sepnutí i rozepnutí kontaktů dochází s určitým zpožděním (čas přítahu a čas odpadu). Nejrychlejší reakci mají jazýčková relé (>1 ms). V datascheetu výrobci uvádí také maximální napětí a výkon, který mohou kontakty spínat.
| Příklad technických parametrů relé RELZG4U012D |
||
| Provedení | Relé s DC cívkou | |
| U cívky | 15 | V |
| R cívky | 160 | Ω |
| I cívky | 75 | mA |
| P cívky | 0,9 | W |
| Kontakt | 4 x přepínací | |
| Max. proud kontaktem | 10 | A |
| Čas přítahu | 25 | ms |
| Čas odpadu | 25 | ms |
| Příklad technických parametrů jazýčkového relé COSMO RELED1A 051 000 |
||
| Provedení | Relé s DC cívkou | |
| U cívky | 5 | V |
| R cívky | 500 | Ω |
| I cívky | 10 | mA |
| P cívky | 0,05 | W |
| Kontakt | 1 x spínací | |
| Max. proud kontaktem | 1 | A |
| Čas přítahu | 0,5 | ms |
| Čas odpadu | 0,2 | ms |
Automobilové relé
DC relé, která mají cívku na 12 V a jeden přepínací kontakt schopný spínat až 40 A. Jsou zapouzdřena v plastovém obalu, aby odolala ztíženým pracovním podmínkám. Vývody jsou značeny čísly, která odpovídají standardu používaném v automobillní technice. Vývody jsou tvořeny fastony, pro snadnou výměnu.
Jazýčková relé
Liší se použitím jazýčkových kontaktů. Ty jsou tvořeny dvěma mírně se překrývajícími pásky z feromagnetického materiálu, které jsou zataveny ve skleněné trubičce vyplněné inertním plynem. Takové řešení přináší řadu výhod. Vzhledem k malé velikosti a tím i hmotnosti kontaktů je spínání mnohem rychlejší než u klasických relé při menší velikosti i příkonu cívky.
Po přivedení proudu do cívky se vytvoří magnetické pole a oba kontakty se spojí.
První obrázek ukazuje princip činnosti, další pak skutečný vzhled. Jazýčková relé mívají většinou jen spínací kontakty a hodí se pro spínání menších proudů (max. 1 A).
Jazýčkové kontakty se také používají samostatně v zabezpečovací technice (EZS) jako tzv. magnetické kontakty. Jsou umístěny v rámu dveří nebo oken. Na pohyblivé části je permanentní magnet, takže jsou-li dveře nebo okna zavřená, jsou kontakty působením magnetického pole sepnuty. Po otevření se kontakt rozpojí a to je signalizováno do ústředny EZS.
SSD relé
Solid State Relay je moderní náhradou za elektromechanická relé a stykače. Vyrábí se nejčastěji v provedení pro jednu nebo tři fáze s možností spínat proudy až stovky ampér. Ke spínání využívají tyristory, triaky nebo IGBT tranzistory. SSR relé bývají vybaveny přepěťovou ochranou (např. varistorem), připojenou paralelně přímo na výkonové svorky relé u každé fáze.
Miniaturní SSD relé STR8083
STR8083 je jednofázový jednoduchý přepínač pro střídavý proud. V klidovém stavu je polovodičové relé rozepnuté. Blokovací napětí STR8083 je 800 V a relé dokáže sepnout i udržet proud až 1,2 A. Pouzdro součástky je osmipinové typu DIP.
Zapojení:
K sepnutí relé stačí proud menší než 10 mA. Izolační napětí SSR je minimálně 3 750 Vrms. Vyrábí se v pouzdře DIP8.
Třífázové CCD relé RZ3A
Je určené pro odporovou i indukční zátěž s proudem až 75A při napětí 600 V. Má indikaci sepnutého stavu LED diodou, spíná v nule, montuje se na chladič.
Parametry:
- Jmenovité napětí 400/600VAC
- Minimální spínané napětí 24/42VAC
- Řídící napětí 5VDC/4 až 32VDC/24 až 275VAC/ 24 až 50VDC
- Jmenovitý proud (R zátěž) 25/40/55/75A, min 150mA
- Proud induktivní zátěže 5/8/15/20A
- Rychlost sepnutí 10 až 20ms (dle typu)
- Rychlost odepnutí 10 až 30ms (dle typu)
- Pracovní teplota -30 až 80°C
- Rozměry: 103x73x41mm
Příklady zapojení
Časový spínač s tranzistory
Po připojení napájecího napětí se kondenzátor C1 nabije přes cívku relé a přechod BE tranzistorů T1 a T2. Oba tranzistory se zavřou a cívkou relé neprochází proud. Stisknutím tlačítka Start dojde k vybití kondenzátoru C1, otevře se tranzistor T1 i T2 a relé sepne. Po uvolnění (rozpojení) tlačítka Start se začne nabíjet kondenzátor C1 přes trimr R3. Po jeho nabití se uzavřou tranzistory T1 i T2 a relé vypne. Trimrem je možné nastavit čas v rozsahu asi 10 s až 1 hodina.
Regulátor teploty (termostat)
Termistor snímá teplotu a společně s P1 a R1 tvoří napěťový dělič, který určuje velikost napětí na bázi T1. Potenciometrem P1 se nastavuje teplota, při které sepne relé a přes spínací kontakt ovládá topení. Zvýší-li se teplota, sníží se odpor termistoru a tím i napětí v bázi T1. Tranzistory T1 i T2 se zavřou, relé odpadne a jeho kontakt odpojí topení. Zpětná vazba přes R5 zajišťuje tzv. hysterezi (teplota pro zapnutí topení je vyšší než pro vypnutí). Tím je zajištěno, že relé při spínání nekmitá. Takové zapojení se nazývá schmittův klopný obvod.
Reverzace DC motorů
Směr otáčení běžných stejnosměrných motorů je dán polaritou napájecího napětí. Pro reverzaci (změnu směru otáčení) je možné použít relé se dvěma přepínacími kontakty.
Na spodním obrázku jsou použita dvě relé. V klidové poloze jsou svorky motoru zkratovány a spojeny s GND (motor brzdí). Sepne-li jen relé Re2, motor se roztočí jedním směrem. Sepne-li jen relé Re3, motor se roztočí opačným směrem směrem.
Relé řízená mikroprocesory
Na výstup mikroprocesorů se často z důvodu galvanického oddělení obvodů a dosažení dostatečného výstupního proudu používají relé. Je-li třeba použít více výstupů (relé) je vhodné použít speciální integrované obvody, například ULN2803A. Ten obsahuje celkem 8 dvojic spínacích tranzistorů včetně ochranných diod. Katody diod jsou spojeny a vyvedeny na vývod číslo 10, označený jako Common. Napájecí napětí může být až 50 V, výstupní proud jednoho spínače je maximálně 500 mA. Na vstupech jsou integrovány sériově zapojené rezistory hodnoty 2,7 kΩ, které určují vstupní odpor.
Jsou-li relé spínána tranzistory, připojují se paralelně k cívce ochranné diody v závěrném směru. Cívka relé se chová jako indukčnost a při rozpojení obvodu se v ní indukuje napětí opačného směru, které by mohlo zničit spínací tranzistor.