Как следует из названия, эти реле имеют два стабильных положения якоря. Это означает, что для перевода реле в другое стабильное состояние, на соответствующую обмотку необходимо подать короткий переключающий импульс. В промежутке между переключающими импульсами реле обесточено и энергии не потребляет.
Это относится к реле с двумя обмотками, существуют поляризованные реле с одной обмоткой. У них для перевода реле в другое стабильное состояние требуется кратковременно подать импульс противоположной полярности. Это требует усложнения схемы (применение Н-моста), и в данной статье не рассматривается.
Общим для всех бистабильных поляризованных реле является то, что это реле импульсные. Т.е. управлять ими нужно короткими импульсами. Подача постоянного напряжения на обмотку импульсного реле в течении достаточно долгого времени способна вывести его из строя. Обычно это зафиксировано в паспорте реле. Импульсное же управление зачастую приводит к неоправданому переусложнению схемы устройства.
Модуль включения одной кнопкой из китая (бистабильное реле)
Ниже приведен схемотехнический прием для управления импульсным реле постоянным уровнем.
Можно заметить, что элементы DD1 включены по схеме «исключающее ИЛИ-НЕ» с выводами от промежуточных элементов и интегрирующей цепью R1C1 на входе обратной связи. Элемент DD1.4 в работе схемы не участвует и служит только о сигнализации о нештатных (аварийных) ситуациях.
Не буду здесь приводить таблицу истинности элемента «исключающее ИЛИ-НЕ», приложу проект Proteus (XOR-NOT.zip), желающие могут составить ее самостоятельно.
О назначении интегрирующей цепи R1C1. На время переключения контактов реле один вход составного элемента «повисает» в воздухе. Это может привести к неработоспособности схемы или паразитной генерации. Поэтому на время переключения этот вход «исключающее ИЛИ-НЕ» удерживается в предыдущем состоянии за счет инерционности С1.
Постоянная времени цепи R1C1 влияет только на время перезарядки через контакты реле. А вот постоянная времени С1+«Входное сопротивление двух логических элементов» должна превышать время переключения контактов. Расчитать его проблематично, нужно подбирать на макетке. Но и завышать его не нужно, от него зависит время токопотребления реле. Нагрузочная способность выходов примененных логических элементов тут не влияет, т.к. зарядка/разрядка конденсатора С1 производится через контакты реле.
О необходимости элемента DD1.4. Он нужен только для генерации сигнала ошибки при неисправности реле. Короткие импульсы на время переключения глазом не фиксируются. Если у вас модуль с одиночным реле, сигнализацию можно сделать так (Рис. 1):
Если же модулей несколько, сигнал ошибки можно обьединить (Рис. 2).
бистабильное реле с алиэкспресс 0
Наглядный пример как это работает в Proteus, на входе логический 0:
На входе логический 1:
Хорошо видно, что в обоих случаях обмотки реле обесточены, токопотребление схемы определяется ничтожным статическим током КМОП микросхемы.
Недостаток данной схемы в требовании применения двухкатушечного бистабильного реле с «лишним» переключающим контактом для обратной связи.
Приложены (примеры для Proteus 7):
Xor-not.zip — учебный пример для понимания логики работы элемента «исключающее ИЛИ-НЕ»;
PLBI_Direct.zip — пример применения бистабильного реле в данной схеме;
P.S.
Схема была применена с реле РПС20 паспорт РС4.521.754
Аналогичные реле использовались в блоке памяти истребителей МИГ-15, МИГ-17.
P.P.S.
Из двухобмоточного поляризованного реле легко сделать однообмоточное, соединив обмотки последовательно в правильной полярности. Пример (классика), Радио, 1986 г. №8, стр.19. Квазисенсорный сетевой выключатель:
Источник: we.easyelectronics.ru
Реле блокировки на основе поляризационного реле
Своё реле блокировки кнопки открывания багажника я собрал на основе поляризационного бистабильного реле. В отличие от обычного реле, у него имеется две независимых обмотки и переключение контактов происходит за счёт подачи на одну из обмоток короткого импульса. При снятии же напряжения с обмотки, возврата контактов в первичное положение (как у обычного) не происходит, для этого нам нужно подать такой же короткий импульс на другую обмотку. Таким образом, реле как бы «запоминает» состояние, в котором оно находится.
Общий вид реле и его схема
Данное реле как раз подходит для моего варианта организации блокировки кнопки электрозамка багажника. Управление этим реле будет происходить от штатных проводов центрального замка. Поляризационных реле выпускается достаточно много, под разные напряжения, и в разном исполнении. Я использовал купленное на Алиэкспрессе HFD2/012-M-L2. Выпускаются они под разное напряжение, так что будьте внимательны.
В качестве корпуса реле приспособил выпотрошенное газелевское реле стеклоочистителей, приглянулось тем, что у него 6 контактов.
Полный размер
Корпус от газовского реле стеклоочистителей внутри которого разместилась моя релюшка
Дальше изготавливаем плату. Те, кто умеет, может сделать её сам, у меня что-то с этим не задалось, поэтому заказал по своему эскизу изготовление у наших китайских друзей. Получилась вот такая плата, которая идеально вошла в корпус газелевского реле.
Полный размер
Плата фабричного изготовления, уже припаяна к выводам газелевского реле
Белое реле на фото и есть поляризационное, маленькое чёрное — задел на будущее под отдельное открывание багажника с сигналки. Светодиоды добавил просто для тестовой индикации. в реальной работе они не нужны.
Полный размер
И с другой стороны как оно выглядит
Выводы контактов следующие:
1 — масса
2 и 4 — управляющие контакты
3 и 5 — силовые контакты
6 — задел под управление сигналкой.
Принцип работы следующий. На реле подаётся постоянные +12В, Дальше, при открытии ЦЗ на контакте 2 появляется разрешающий импульс, который переключает реле, и оно начинает пропускать через себя ток. Кнопка открытия багажника разблокирована, багажник можно открыть. Соответственно, при закрытии ЦЗ, возникающий на 4 контакте запрещающий импульс переключает реле в обратное положение, разрывая цепь и блокируя кнопку багажника.
И в качестве иллюстрации пара фото режима работы:
Полный размер
Питание подано, кнопка заблокирована
Полный размер
Кнопка разблокирована
Дальше устанавливаем наше реле в крышку багажника и пользуемся. Надеюсь, кому-нибудь эта информация будет полезной.
Пы.Сы. Есть ещё три заводских платы. Если вдруг кому интересно, пишите.
Схемка для интересующихся
Источник: www.drive2.ru
Делаем бистабильное реле своими руками
Бистабильное реле — это устройство, которое предназначено для управления контактами. Отличие от обычной проводной модели заключается в том, что модификация подходит для параллельных кнопочных выключателей. Управлять устройством можно с разных точек.
Стандартное реле включает в себя блок контактов, модулятор и набор транзисторов. Конденсаторы в реле применяются отрицательной направленности, и они отличаются по емкости. При необходимости можно самостоятельно собрать реле для простого выключателя.
Устройство с катушкой
Сделать бистабильное реле своими руками пользователь способен на базе проводного резистора. При этом модулятор подбирается чаще всего на три конденсатора, а расширитель используется с низкой проводимостью. Управление бистабильным реле с катушкой происходит за счет контроллера.
Также стоит отметить, что сборку стоит начинать с заготовки тиристора. Катушка подбирается на 24 В. Для преодоления импульсных помех в цепи применяются только переменные преобразователи. Отрицательное сопротивление у реле обязано составлять не менее 30 Ом.
Делаем импульсную модификацию
Импульсное бистабильное реле можно собрать на простом проводном резисторе. Модулятор потребуется расширительного типа, и сопротивление у него должно составлять не менее 40 Ом. Специалисты говорят о том, что конденсаторы припаивать следует в последовательном порядке. Особое внимание при сборке реле надо уделить контактам на замыкающей пластине.
Довольно часто модулятор подбирается с обкладкой. В таком случае проводимость резистора не должна опускаться ниже 4 мк. Таким образом, номинальное напряжение в устройстве будет поддерживаться на уровне 50 В.
Модель с микроконтроллером
Устройства с микроконтроллерами являются очень распространенными. Они подходят для кнопочных выключателей. Также устройства активно применяются в коммутаторах. Специалисты рекомендуют для сборки использовать только емкостные резисторы. Всего для реле потребуется три конденсатора. Номинальное напряжение составляет в среднем 24 В. При проводимости 2 мк резистор должен выдавать перегрузку 10 А.
Модулятор для реле разрешается использовать строчного типа. Как правило, выпускаются модификации на три выхода. Управление бистабильным реле (микроконтроллером) происходит благодаря переключателю. Также стоит отметить, что существуют устройства с проводными стабилизаторами. Показатель сопротивления у элементов не должен превышать 45 Ом.
Реле на 5 В
Реле на 5 В собирается с открытым модулятором. Стабилизатора для модификации потребуется проводного типа, а перегрузка у него обязана составлять около 4 А. В среднем сопротивление у реле данного типа не превышает 50 Ом. Довольно часто устанавливаются именно контакторные расширители. Для генерации сигналов хорошо подходят дипольные конденсаторы.
При сборке важно заготовить четыре фильтра. Катушка применяются низкой проводимости. Специалисты говорят о том, что обкладка должна находиться в начале цепи. Номинальное напряжение у реле должно составлять около 30 В.
Устройства на 10 В
Реле на 10 В производятся для контакторов замыкающего типа. Резисторы для устройств подходят регулируемого типа с перегрузкой от 2 А. Если говорить про простые модификации, то катушку можно смело использовать с подкладкой. Также надо отметить, что для сборки реле потребуется только два конденсатора.
Проводимость у элементов должна составлять не ниже 5 мк. Если номинальное напряжение сильно возрастает, рекомендуется проверить сопротивление. Расширители у модификаций используются волнового типа. Отрицательное сопротивление элементов максимум доходит до 55 Ом. В некоторых случаях используются именно фазовые резисторы.
У них низкий параметр перегрузки, однако они хорошо справляются с импульсными помехами.
Модификации на 12 В
Бистабильное реле (12 вольт, автомобильное) подходит для контакторов проводного типа. Часто оно используются в системах управления светом. Катушки для модификаций подходят разной частотности и диаметра. Если доверять специалистам, то резисторы разрешается подбирать операционного типа с открытой обкладкой. При этом модуляторы применяются только на тиристоре, а проводимость у элемента будет составлять около 3 мк.
Трансиверы под реле подбираются отрицательной направленности. Номинальное напряжение в устройствах может сильно понижаться. Происходит это вследствие возрастания нагрузки на конденсаторах. Для повышения параметра напряжения используются тетроды, которые работают от преобразователей. Фильтры под них устанавливаются с проводимость от 10 мк.
Устройства для детекторов
На рынке часто встречается предназначенное для детекторов бистабильное реле. Управление устройствам происходит за счет контроллера. Модели для детекторов можно сделать самостоятельно. С этой целью заготавливается только один резистор. Проводимость элемента обязана составлять не менее 12 мк при перегрузке 2 А. Рабочая частота реле данного типа равняется примерно 20 Гц.
Если рассматривать простую модификацию, то расширитель устанавливается на 13 В. Контакторы припаиваются за резистором. Также надо отметить, что потребуется цепь трансивера с проводимостью около 5 мк.
Если использовать элементы высокой чувствительности, то есть риск повышения напряжения. В данном случае целесообразнее устанавливать коммутируемые тиристоры. Они продаются с изоляторами и без них. Чаще всего допустимый уровень перегрузки у элементов равняется 4 А. Работают они от преобразователей дипольного типа. Контакты размашется устанавливать только перед модулятором.
Модель для датчика движения
Устройства для датчиков движения делаются очень просто. Модули в данном случае разрешается использовать волнового типа с проводимостью от 4 мк. При этом номинальное напряжение должно составлять около 30 В. Трансиверы для устройств подбираются на проводных резисторах. Если рассматривать схему с дипольными проводниками, то понадобится расширитель.
Также надо отметить, что специалисты советуют не использовать проводниковые резисторы с низкой чувствительностью. У них малый порог проводимости, они быстро перегреваются. Конденсаторы для реле подбираются на 4 пФ. Данной емкости достаточно для быстрой генерации импульсов.
Устройства для датчиков освещения
Бистабильное реле для датчиков разрешается делать на базе двух модулей высокой проводимости. В первую очередь при сборке заготавливается резистор. Номинальное напряжение у него должно составлять 15 В. Также стоит позаботиться о цепи конденсаторов с высокой емкостью. Тиристор понадобится только один. Специалисты говорят о том, что улучшить стабильность работы элемента можно благодаря использованию переменных блокираторов.
Указанные устройства продаются с обкладками и без них. Рабочая частота у них колеблется в районе 40 Гц. При этом сопротивление в цепи не опускается ниже 55 Ом. Расширители устанавливаются в начале цепи и должны находиться перед контактами. Для проверки проводимости можно использовать тестер.
Модификации с переменным модулятором
Бистабильное реле с переменным модулятором хорошо подходит для детекторов разной направленности. Большинство модификаций выпускается с открытыми резисторами. Чтобы самостоятельно собрать реле, целесообразнее использовать фазовый расширитель. Модулятор в устройстве устанавливается сразу за контактами.
Также надо отметить, что существуют модификации на проводных расширителях. У них малый порог проводимости. Однако они могут работать в цепи переменного тока. Стабилизатор для реле можно подбирать на проводниковой основе. Номинальное напряжение у элемента должно составлять не менее 24 В.
Применение контактных модуляторов
Бистабильное реле с контактными модуляторами используются в цепях постоянного и переменного тока. Многие модификации выпускаются с резисторами открытого типа и проводимостью на отметке 5 мк. При этом номинальное напряжение у них составляет только 14 В. Модулятор в устройство устанавливается за резистором. Также надо отметить, что для сборки потребуется только один конденсатор.
Если рассматривать простое реле, то элемент целесообразнее применять емкостного типа на 3 пФ. Проводимость у него не должна составлять 15 мк. Стабилизаторы в устройствах данного типа устанавливаются с фазовым переключателем. При номинальном напряжении 10 В модель в среднем выдает 30 Гц.
Расширители используются разной частотности. Специалисты говорят о том, что можно брать только открытые фильтры с проводимостью 5 мк. Однако надо учитывать тот факт, что у них высокие тепловые потери. На конденсаторы с данными фильтрами будет оказываться большая нагрузка.
Источник: fb.ru