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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Alimentation du relais électromagnétique à tension réduite. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Alimentations La tension d'alimentation des appareils radioamateurs diminue de plus en plus au fil des années. De plus, divers dispositifs basés sur des microcontrôleurs et des microcircuits numériques se sont répandus, dont la tension d'alimentation diminue également régulièrement et la tension de 5 V semble déjà élevée. Mais construire des appareils avec une telle tension d'alimentation entraîne parfois des difficultés. En particulier, s'il est nécessaire de changer la tension du secteur, il est conseillé dans certains cas d'utiliser un relais électromagnétique. Mais les relais avec une tension nominale de 3...5 V sont beaucoup moins courants que ceux avec une tension de 12 V. Dans le même temps, on sait que le courant (et, par conséquent, la tension) auquel le relais se déclenche est plusieurs fois inférieur au courant de fonctionnement (tension). De plus, les relais fonctionnent dans la plupart des cas de manière fiable à une tension inférieure de 20 à 40 % à la tension nominale. Si nous posons la question un peu différemment, nous devons alors faire fonctionner le relais à une tension réduite, à laquelle il maintiendra de manière fiable les contacts dans un état fermé (ou ouvert). De plus, alimenter le relais avec une tension réduite augmente considérablement l'efficacité de l'ensemble de l'appareil. Il existe de nombreux schémas de dispositifs assurant le fonctionnement des relais à basse tension dans diverses sources imprimées [1, 2], y compris brevetées [3], ainsi que sur Internet [4, 5]. Des dispositifs similaires sont également utilisés pour réduire le temps de réponse des relais lorsqu'ils sont alimentés par leur tension nominale [6]. Le principe de fonctionnement de la plupart de ces appareils repose sur le fait qu'ils utilisent un condensateur de stockage qui, au moment de la commutation, est connecté en série avec la source d'alimentation, de sorte que la tension totale double et que le relais fonctionne de manière fiable. Une fois le condensateur déchargé, le relais est alimenté par environ la moitié de la tension, consommant donc moins de courant. Un schéma d'une autre version d'un tel dispositif est présenté sur la Fig. 1. Avec son aide, vous pouvez alimenter le relais avec une tension qui est environ la moitié de la tension nominale, ou à la tension d'alimentation nominale, connecter non pas un, mais deux relais en série. Les transistors à effet de champ sont utilisés ici pour la commutation, de sorte qu'une unité de faible puissance (microcontrôleur, puce logique, etc.) qui ne fournit pas le courant requis pour la commutation des relais peut être utilisée comme source de signal de commande. Après avoir fourni la tension d'alimentation via l'enroulement du relais et les diodes, le condensateur C1 est chargé presque jusqu'à la tension d'alimentation. Cela se produit rapidement car la résistance de l'enroulement du relais est généralement faible. Le relais lui-même ne fonctionne généralement pas. Après qu'un signal de commande soit émis, les deux transistors s'ouvrent. Dans ce cas, la borne positive du condensateur C1 est connectée au fil commun et la borne négative est connectée à l'enroulement du relais. Une tension d'environ 10 V sera appliquée au bobinage et le relais fonctionnera. Une fois le condensateur déchargé, le relais sera alimenté avec une tension légèrement inférieure à 5 V.
A titre d'exemple, le relais MZP A 001 46 a été testé. Selon sa fiche technique, sa tension d'alimentation minimale est de 8,99, la maximale est de 22,5 V, son contact de commutation est conçu pour commuter la charge avec l'alimentation secteur, la résistance de l'enroulement est 450 Ohm. Des mesures réelles ont montré que ce relais fonctionne à une tension d'environ 6,5 V et se déclenche à 1,5 V. La capacité du condensateur doit être suffisante pour faire fonctionner le relais. Selon la fiche technique, le temps de réponse du relais spécifié à la tension d'alimentation nominale ne dépasse pas 10 ms et la constante de temps de l'enroulement du relais avec le condensateur est d'environ 200 ms. Cela garantira son fonctionnement fiable. Une diode, qui est généralement installée parallèlement à la bobine du relais, protégeant l'élément de commutation (dans ce cas, un transistor à effet de champ) des champs électromagnétiques d'auto-induction lorsque le courant traversant l'enroulement s'arrête, n'est pas nécessaire dans ce cas. Lorsque les transistors s'éteignent, le courant résultant dans l'enroulement à travers les diodes chargera le condensateur. Les diodes Schottky sont utilisées car la chute sur celles-ci est inférieure à celle des diodes au silicium classiques. Tous les éléments peuvent être placés sur la carte principale de l'appareil ou sur une carte simple face séparée, dont le dessin est illustré à la Fig. 2, et l'apparence est sur la Fig. 3. Dans cet appareil, le relais fonctionnait de manière fiable lorsque la tension tombait à 4,2 V.
Si la tension d'alimentation de l'appareil principal est de 3...3,3 V, il est possible d'utiliser un relais avec une tension nominale de 5 V. Les performances du relais de petite taille EA2-5NJ, qui possède deux groupes de contacts pour la commutation, une résistance d'enroulement de 180 Ohms et la tension alternative commutée maximale est de 250 V. Le relais fonctionnait à une tension de 3,6 V et était libéré à 0,7 V. Si vous utilisez des éléments pour montage en saillie (Fig. 4), les dimensions de l'appareil différeront légèrement des dimensions hors tout du relais. Pour les éléments indiqués sur le schéma (condensateur - tantale pour montage en saillie, taille D). Un dessin possible d'une carte de circuit imprimé est montré sur la Fig. 5. Dans cet appareil, le relais fonctionnait de manière fiable à une tension d'alimentation de 2,5 V. Dans l'appareil, il est souhaitable d'utiliser des transistors avec une tension d'ouverture ne dépassant pas 1,5...2 V. Mais il convient de noter que le La particularité de ce relais est une certaine polarité de la tension d'alimentation fournie au bobinage. Si cela n'est pas respecté, le relais ne fonctionnera pas.
Il ne faut pas non plus oublier de protéger les transistors à effet de champ contre les pannes causées par l'électricité statique. Pour ce faire, lors du transport ou du stockage, l'entrée est connectée à un fil commun avec un morceau de fil nu. Et bien sûr, vous devez d’abord vérifier à quelles tensions le relais fonctionne et se déclenche. De plus, à tension réduite (proche de la tension de déclenchement), la force appliquée aux contacts du relais diminue, ce qui peut entraîner une augmentation de la résistance de contact du groupe de contacts. littérature
Auteur : I. Nechaev
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