Бистабильное реле схема своими руками

Управление бистабильным поляризованным реле с двумя обмотками постоянным (логическим) уровнем

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.
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).

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

ИМПУЛЬСНОЕ БИСТАБИЛЬНОЕ РЕЛЕ НА 12 В

Представляем довольно необычный прототип конструкции импульсного выключателя на бистабильном реле. Схема оснащена всего одним нормально разомкнутым контактом — кнопкой-микриком. Устройство было создано для управления различной нагрузкой в автомобиле, в частности отключения питания с одного из прикуривателей, чтоб каждый раз не выдергивать из него штекер.

Схема бистабильного реле на 12 В

А возможная схема подключения этого модуля выглядит следующим образом:

Схема раннее не встречалась, а была разработана с нуля. Перед началом установки в авто конечно были проведены предварительные испытания со сборкой навесным монтажом.

Затем, после успешного тестирования, гарантирующего надлежащее качество работы реле для повседневного использования, началась сборка устройства.

Тут как обычно — подготовка и рисование схемы расположения на поверхности двухстороннего стеклотекстолита для печатных плат. Затем сверление отверстий с помощью ручной дрели.

И, наконец, сборка всё воедино с помощью паяльника. Результат можно увидеть на фото.

При повторении коммутатора запомните правильную полярность катушки реле относительно логического состояния ее контактов. В данной конструкции используется модель реле с двумя катушками, вторая из которых (сброс) не используется. И теперь, благодаря этой штуки, можно включить и выключить любое устройство в сети автомобиля, не используя большие переключатели (тумблеры) и не выдёргивая каждый раз провод из прикуривателя. Кнопка маленькая и место для её установки найдётся на передней панели без проблем. Более продвинутый вариант выключателя на микроконтроллере смотрите по ссылке.

Источник

Бистабильное импульсное реле для управления освещением — что это такое?

Для управления освещением используют большое количество различных электроприборов, большая часть из которых потребляет энергию все то время, пока работают лампы. Бистабильное импульсное реле лишено этого недостатка и потребляет электричество лишь во время перехода из одного состояния в другое.

На основе этого электроприбора можно сделать такое управление освещением, которое не только будет выполнять стандартные функции, но и позволит синхронное включение или выключение света по всему дому по одному проводу.

Импульсное шаговое бистабильное реле TENSE

Что такое бистабильное импульсное реле

Как работает обычное электромагнитное реле? Подача напряжения на катушку индуктивности приводит к появлению магнитного поля, притягивающего язычок переключателя. Язычок соединен с контактами и выполняет предусмотренную конструкцией реле задача – включение, выключение, переключение. Когда напряжение отключено, магнитное поле исчезает и пружина возвращает язычок и контакты в исходное состояние. В отличие от обычного, бистабильное реле работает по принципу триггера. Оно всегда находится в одном из двух стабильных состояний – включено или выключено. Когда на обмотку подают импульс напряжения, реле переходит в другое состояние. Следующий импульс возвращает его в исходное. По такому же принципу работает и электронное бистабильное импульсное реле.

Схема подключения импульсного реле для управления освещением

Электромагнитное или электронное

На многочисленных форумах электриков не утихают споры о том, какой тип импульсного реле лучше, электронный или электромагнитный? Каждый приводит свои аргументы, доказывающие, что выбранный им тип реле лучше, чем другой. Оппоненты приводят на это свои аргументы. Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо понимать, какие характеристики присущи обоим типам реле.

1. Электромеханическое реле не боится скачков напряжения, нечувствительно к помехам, но не поддерживает синхронное управление по одному проводу (современные модели лишены этого недостатка).
2. Электронное реле боится скачков напряжения, чувствительно к помехам, но поддерживает синхронное управление по одному проводу Кроме того, лестничный автомат в составе многих реле позволяет регулировать скорость их срабатывания при подаче управляющего сигнала.

Бистабильное импульсное реле

Схемы освещения с использованием бистабильных импульсных реле

Несмотря на то, что основное управление освещением в умном доме осуществляется с помощью различных гаджетов, человек не всегда может воспользоваться ими. К примеру, проснулся человек и захотел в туалет с умным унитазом. Спросонья он с трудом сможет найти пульт управления, зайти в необходимое меню и произвести остальные манипуляции. Это особенно актуально для детей. В этом случае рядом с кроватью устанавливают кнопку, нажать на которую спросонья сможет даже ребенок. Электрический импульс переведет реле в другое (включенное) состояние. Для выключения света достаточно нажать на кнопку еще раз. Эта же схема пригодится, если человек спросонья заблудился и не смог найти нужную дверь. В таком состоянии он тем более не сможет эффективно воспользоваться панелью управления умного дома. А вот нажать на кнопку, расположенную в удобном месте, он вполне сможет.

Импульсное реле РИО-1 на Дин рейку

Эту же схему можно использовать и в том случае, если по каким-то причинам нежелательна установка датчика движения для управления светом. С ее помощью человек сможет воспользоваться освещением без пульта управления умным домом, когда сочтет, что это действительно необходимо. Еще одна схема с использованием электронных реле позволяет синхронно выключать или включать все приборы. Для этого на соответствующий вывод реле подают импульс напряжения. Чтобы эффективно использовать электронное бистабильное реле, придется установить стабилизатор напряжения и качественный фильтр, гасящий помехи.

Схема освещения с использованием импульсного реле

Еще одно преимущество бистабильных реле в том, что использование нескольких проходных переключателей для управления освещением сильно усложняет схему проводки. Ведь чем больше проходных переключателей, тем сложней ими пользоваться при параллельном подключении. Чтобы включить свет, можно воспользоваться любым из переключателей, а для выключения света придется найти тот, который включен. Установив импульсное реле, вы сможете заменить все проходные переключатели обычными кнопками. Подключив все кнопки параллельно, вы получите возможность управлять освещением с любой из них.

Технические характеристики импульсных реле

Стоимость бистабильных реле зависит от марки и производителя. Недорогие российские модели стоят от 800 до 4 тысяч рублей. Более дорогие реле от известных производителей могут стоить до 10 тысяч рублей. Все реле выпускают в двух основных модификациях:

• для установки в монтажную коробку (подрозетник);
• для установки на DIN рейку.

Электромеханические реле оснащены клеммами для подключения проводов, а электронным необходима монтажная планка, хотя, можно обойтись и пайкой с последующей изоляцией термоусадочными трубками. В большинстве случаев максимальный ток нагрузки для любых типов реле составляет 8 ампер на каждую группу контактов. Поэтому электромеханические реле обеспечивают эффективную коммутацию нагрузки при токе до 8 ампер на каждую группу контактов. Электронные реле в большинстве случаев обеспечивают коммутацию лишь одного осветительного прибора.

Источник

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