Co je to PCB relé? Jak funguje PCB relé?

Úvod do PCB relé

Definice PCB relé

Relé desky plošných spojů nebo relé desky plošných spojů označuje zařízení, které je namontováno na desce plošných spojů. Jedná se o elektricky ovládaný spínač, který se používá k ovládání obvodu vysokého výkonu pomocí signálu nízkého výkonu. Relé PCB se používají v mnoha elektronických systémech a zařízeních na základě jejich minimální velikosti, spolehlivosti a snadného použití.

Součásti PCB relé

Mezi primární součásti relé PCB patří:

Cívka: Cívka generuje magnetické pole, když jí prochází elektrický proud.

Kotva: Kotva: Je to pohyblivá součástka, která je přitahována magnetickým polem, které vytváří cívka.

Kontakty: Kontakty jsou místa, kde je vytvořeno nebo přerušeno elektrické spojení.

Pružina: Pružina vrací kotvu do její původní polohy po odpojení cívky.

Jak relé PCB fungují

Elektromagnetický princip

Relé PCB fungují na principech elektromagnetismu. Fenomén magnetického pole, které se vytváří, když proud prochází cívkou, je dobře zdokumentován. Tato akce přitahuje kotvu, která se zase pohybuje, aby připojila nebo odpojila obvod na kontaktech.

Obvodový provoz

Magnetická síla z cívky táhne kotvu směrem dolů, když je relé napájeno, uzavírá kontakty a umožňuje proudění proudu v přidruženém obvodu. Pružina otevře kontakty a přeruší tok proudu, když je cívka odpojena od napájení vrácením kotvy do původní polohy.

Přepínací logika

Relé PCB lze také konstruovat tak, aby měla různé konfigurace spínání, včetně normálně otevřeného (NO) a normálně uzavřeného (NC). V případě normálně otevřené konfigurace zůstávají kontakty otevřené po odpojení od napájení a sepnou po přivedení napětí. V normálně zavřené konfiguraci jsou kontakty sepnuté v případě ztráty napájení a otevřené v případě napájení.

Typy PCB relé

Založeno na principu provozu

Elektromechanická relé

Elektromechanická relé jsou nejběžnějším typem relé PCB. Skládají se z kontaktů, kotvy a cívky. Relé tohoto typu jsou známá svou spolehlivostí a schopností zvládat vysoká napětí a proudy.

Polovodičová relé

Polovodičová relé (SSR) nemají žádné pohyblivé části a spoléhají na polovodiče k řízení toku proudu. Nabízejí vyšší rychlosti spínání, delší životnost a vyšší spolehlivost ve srovnání s elektromechanickými relé.

Jazýčková relé

Jazýčková relé obsahují pár feromagnetických kontaktů (jazýčkových spínačů) zapouzdřených ve skleněné trubici.  Jsou poháněny vnějším magnetickým polem a jsou známé pro svou rychlou rychlost spínání a zvýšený izolační odpor.

Hybridní relé

Hybridní relé kombinují vlastnosti elektromechanických i polovodičových relé. Mají výhody vysoké proudové kapacity a rychlých spínacích rychlostí.

Na základě Poláků a Hodů

SPDT

Štafeta SPDT má jeden pól se dvěma polohami házení. Může připojit jeden terminál k jedné ze dvou vodivých pozic. Jedna sada kontaktů zůstane sepnutá, zatímco druhá zůstane otevřená ve dvou stavech relé SPDT a naopak.  SPDT relé jsou ideální pro situace, kdy potřebujete mít možnost přepínat mezi dvěma různými obvody.

SPST

Relé SPST je jednopólové relé s jedním hodem. Hůl má jednu vrhací polohu a může regulovat pouze jeden okruh. Relé tohoto druhu se často používají k zapínání a vypínání světel a přístrojů.

DPST

Relé DPST je dvoupólové jednopřepínací relé. Skládá se ze dvou nezávislých jednopřepínacích obvodů, z nichž každý má pevný kontakt a jeden pohyblivý kontakt.  Díky tomu je relé užitečné pro aplikace, které potřebují synchronizované řízení více obvodů, protože umožňuje ovládat dva nezávislé obvody najednou.

DPDT

Relé DPDT je dvoupólové relé s dvojitým hodem. Má dva hody a dva póly, takže každá tyč může být spojena se dvěma různými hody.  To umožňuje relé spravovat více než jeden okruh a provádět složitější spínací úlohy, jako je přepínání mezi různými uspořádáními obvodů.  Relé DPDT se používají v mnoha různých elektrických systémech, zvláště když je třeba spínat dva okruhy současně.

Výhody PCB relé

Vysoká spolehlivost

Relé PCB mají nabízet stabilní provoz po významnou dobu. Jsou konstruovány tak, aby fungovaly v různých podmínkách prostředí a používají se v důležitých aplikacích, kde je klíčovým hlediskem spolehlivost.

Kompaktní velikost

Relé PCB se dodávají také ve zmenšených verzích, díky čemuž se dobře hodí pro aplikace v elektronických systémech s omezeným prostorem. Mohou ušetřit místo na desce díky své minimální půdorysné ploše.

Přesné ovládání

Relé desky plošných spojů mohou s přesností ovládat elektrické obvody. Lze je ovládat pomocí nízkých řídicích signálů a spínat vysoce výkonné zátěže s přesností.

Dlouhá životnost

Dobře navržená a použitá relé PCB se mohou těšit dlouhé životnosti. Mohou vydržet mnoho spínacích cyklů s minimální ztrátou provozní účinnosti.

Aplikace PCB relé

Automobilová elektronika

Relé PCB se používají v široké řadě aplikací v automobilovém průmyslu k ovládání různých systémů, jako jsou světlomety, stěrače čelního skla a palivová čerpadla. Nabízejí bezpečné přepínání a ochranu těchto klíčových komponent.

Průmyslová automatizace

Relé PCB se používají v průmyslových aplikacích k ovládání motorů, solenoidů a různých akčních členů.  Jsou klíčové pro automatizační systém, protože poskytují přesné řízení a synchronizaci procesů.

Relé PCB se používají v několika zařízeních spotřební elektroniky, včetně klimatizací, praček a chladniček.  Působí tak, že regulují a přidělují energii různým operacím v rámci těchto zařízení.

Telekomunikace

V telekomunikačním průmyslu se PCB relé používají ke spínání a směrování signálů v zařízení sítě. Zajišťují bezpečné připojení a také efektivní doručování signálu.

Domácí spotřebiče

Relé PCB se používají ve většině domácích spotřebičů, jako jsou mikrovlnné trouby, trouby a kávovary. Umožňují ovládání funkčních součástí, jako jsou topná tělesa a časovače.

Průvodce výběrem relé PCB

Elektrické specifikace

Při výběru relé PCB je třeba vzít v úvahu elektrické specifikace, jako je provozní napětí, jmenovitý proud a výkonová kapacita. Ty musí odpovídat požadavkům aplikace, aby byly umožněny optimální provozní podmínky.

Mechanické specifikace

Mechanické parametry včetně přechodového odporu, izolačního odporu a spínací rychlosti musí být vyhodnoceny ve vztahu ke specifickým požadavkům aplikace.

Obavy o životní prostředí

Je třeba vzít v úvahu provozní podmínky. Teplota, vlhkost a úroveň vibrací mohou ovlivnit spolehlivost a životnost relé. Je důležité použít správné relé pro provozní podmínky okolního prostředí.

Požadavky na aplikaci

Proces výběru bude určovat specifické požadavky aplikace, včetně povahy kontrolované zátěže a frekvence spínání. Pro specifické aplikace mohou být vhodnější různé typy relé.

Náklady a spolehlivost

Je nezbytné vyvážit náklady a spolehlivost. Přestože vysoce spolehlivá relé budou stát více, mohou z dlouhodobého hlediska ušetřit peníze snížením nákladů na údržbu a výměnu.

Závěr

Závěrem lze říci, že PCB relé jsou nezbytná pro řízení výkonových obvodů pomocí nízkopříkonových signálů. Mají různé typy a poskytují výhody, jako je spolehlivost a minimální velikost, a proto se používají v automobilovém průmyslu, průmyslu, spotřební elektronice a telekomunikacích. Znalost jejich principů a typů pomáhá při výběru správného relé pro konkrétní aplikace.