Un relé de 12V és una part clau de l’electrònica moderna. És un commutador operat elèctricament que controla els circuits de potència alts - mitjançant un senyal de potència baixa -.
Trobareu relleus de 12v a tot arreu. Estan a les badies de motors de cotxes, panells de control industrial i projectes de hobby senzills. Són tan habituals perquè els sistemes de 12V DC són a tot arreu, cosa que fa que els relés siguin una solució universal per canviar tasques.
Aquesta guia cobreix tot uns relleus de 12V. Veurem com funcionen, els diferents tipus que podeu comprar, com triar el correcte i com es pot connectar -los i arreglar -los.
Comprendre els fonaments bàsics
Per utilitzar bé un relé de 12V, heu de saber què és i com funciona. És una idea senzilla amb grans possibilitats.
Què és un relé?
Un relé permet que un petit corrent elèctric controli un corrent molt més gran. Manté el circuit de control i el circuit de càrrega separat: no estan connectats físicament.
Cada relé té dues parts principals: un circuit d’entrada i un circuit de sortida. L’entrada té un electromagnet (una bobina). La sortida té contactes de commutació.
L’estàndard 12V
"12V" significa que l'electromagnet del relé necessita 12 volts per activar -se.
Aquesta tensió és estàndard en tots els sistemes elèctrics del cotxe. També s’utilitza en moltes configuracions de bateries i subministraments d’alimentació de corrent continu en equips comercials i industrials. Això fa que els relés de 12V siguin increïblement útils.
Com funciona un relé de 12V
L’operació és molt senzilla. Quan 12V flueix pels terminals de la bobina del relé, passa per la bobina del fil.
Això crea un camp magnètic. El camp tira una part mòbil anomenada Armatura, que forma part de l’interruptor.
Quan l’armadura es mou, fa que els contactes s’obrin o tanquin. Això connecta o desconnecta el circuit de potència separat, alt -.
Traieu el corrent de control de 12V i el camp magnètic desapareix. Una petita molla empeny l’armadura cap a on va començar i els contactes tornen al seu estat normal.
Tipus de relleus de 12V
Els relleus de 12v funcionen de la mateixa manera, però tenen formes diferents per a llocs de treball diferents. La diferència principal és entre els tipus d’estat electromecànic i sòlid -.
Relays electromecànics (EMR)
Aquest és el tipus de relé clàssic. Té parts mòbils i fa un "clic" audible quan s'encengui.
General - Els relés de propòsit solen anomenar -se relés "Ice Cube". Els veureu als panells industrials. Els relés d'automòbils es construeixen durament per gestionar els canvis de vibració del vehicle i els canvis de temperatura.
Els relés de pany són especials. Només necessiten un pols de corrent curt per canviar els estats. Es mantenen així sense energia contínua, cosa que estalvia energia.
Solid - Estat Relays (SSR)
Un relleu d'estat sòlid de 12V - fa la mateixa feina que una EMR, però no té parts mòbils. Utilitza semiconductors com tiristors o mosfets per canviar la càrrega.
Els avantatges són enormes: duren gairebé per sempre, funcionen en silenci i canvien molt més ràpidament. També resisteixen el xoc i la vibració.
Però els SSR costen més, creen més calor i tenen una petita caiguda de tensió a través de les seves sortides. Els contactes mecànics tenen gairebé zero resistència.
Altres relés especialitzats
Hi ha altres tipus més enllà d’aquestes dues categories principals. Els relés de retard de temps tenen un - en el temporitzador que activa o desactiva la sortida després d'un temps establert.
Els relés de canya són relés ràpids i ràpids que utilitzen un interruptor de canya sensible magnèticament en un tub de vidre. Són perfectes per a treballs actuals baixos -.
Especificacions de selecció de claus
Recollir el relé de 12V adequat és fonamental per a la seguretat i la fiabilitat. Mireu més enllà de la tensió de la bobina i comproveu les especificacions del cas o el full de dades del relé.
Tensió de la bobina
Aquesta és les especificacions més fàcils d’entendre. Un relé de 12V de bobina funciona de manera fiable a 12V DC. Pot ser que poca tensió no activi el relé. Massa tensió pot sobreescalfar i destruir la bobina.
Qualificació de contacte
La qualificació de contacte pot ser les especificacions de seguretat més importants. Us indica la tensió màxima i el corrent que pot gestionar l’interruptor intern del relé.
Normalment veureu dos valors, com "10A 250VAC" i "10A 30VDC". Això significa que els contactes poden canviar de forma segura fins a 10 amperis, però la tensió màxima depèn de si la càrrega és CA o DC.
Penseu també en el vostre tipus de càrrega. Una càrrega inductiva com un motor crea un gran corrent en començar. Per a aquestes càrregues, trieu un relé amb una qualificació de corrent molt superior al corrent de funcionament normal del motor.
Configuració de contacte
La disposició de contacte decideix com el relé canvia el circuit. Això es descriu per "polonesos" i "llançaments".
Un "pol" és quants circuits separats poden canviar el relé. Un "llançament" és la quantitat de connexions de sortida a cada pol.
SPST (un pol simple, llançament únic) és un interruptor senzill - desactivat. SPDT (pol sol, doble llançament) és més comú: una entrada que canvia entre dues sortides. DPDT (doble pol, llançament doble) canvia dos circuits separats alhora.
Consum actual
Penseu en la quantitat de corrent que la bobina del relé treu del vostre circuit de control. Això és important per al disseny de l’alimentació.
Quants amperes de corrent consumeix un relé de 12V? El consum actual d’un relé de 12V depèn normalment de la seva resistència a la bobina i del tipus de càrrega. Generalment, el corrent de la bobina per a petits relés comuns de 12v oscil·la entre 30mA a 150mA.
Comprendre el consum de corrent del relé és crucial per triar l’alimentació adequada i assegurar un funcionament estable. Si conduïu el relé amb un microcontrolador, assegureu -vos que el seu passador de sortida pugui subministrar aquest corrent. Sovint necessiteu un transistor com a conductor.
Podeu calcular el corrent de la bobina mitjançant la llei d'Ohm (corrent=tensió / resistència) si la resistència de la bobina es troba al full de dades.
Factor de forma física
Els relleus tenen diverses formes i mides. Els relés de muntatge de PCB tenen pins per soldar directament a les plaques de circuit.
Plug - En els relés s'adapten a bases o endolls coincidents. Això permet un fàcil substitut sense desoldament, que és ideal per al manteniment industrial.
Els relés de muntatge del panell tenen pestanyes o forats de cargol per muntar -los a un xassís o panell.
Cablejat un relé de 12V
El cablejat adequat és essencial per a un funcionament segur i correcte. La majoria dels relés de propòsit automobilístics i generals - utilitzen un sistema de numeració de pin estàndard.
Identificació dels pins
El Pinout més comú, anomenat estàndard Bosch o ISO, utilitza aquests números:
*** 85 i 86: ** Aquests es connecten a la bobina. Apliqueu 12V a aquests pins per activar el relé. La polaritat normalment no importa a menys que hi hagi un - construït en el díode de supressió.
*** 30: ** Aquest és el contacte comú. És l’entrada del circuit que voleu canviar.
*** 87: ** Aquest és el contacte normalment obert (no). El pin 30 i el pin 87 no estan connectats quan el relé està desactivat. Es connecten només quan la bobina està energitzada.
*** 87a: ** Aquest és el contacte normalment tancat (NC). El pin 30 i el pin 87A estan connectats quan el relé està desactivat. Aquesta connexió es trenca quan la bobina està energitzada.
Un diagrama bàsic de cablejat
Diguem que voleu utilitzar un petit commutador de tauler per activar els llums de carretera -. Les llums dibuixen massa corrent perquè el petit commutador es pugui manejar directament.
El circuit de control és senzill: connecteu un filferro des d’una font de 12V, a través del vostre commutador de tauler, a pin 86 del relé. Connecteu el passador 85 a un bon terreny de xassís.
El circuit de càrrega gestiona l’alta potència: connecteu un fil gruixut i fusionat del terminal positiu de la bateria directament per pintar 30. Connecteu el pin 87 al terminal positiu de les vostres llums. Finalment, connecteu el terminal negatiu de les llums a un bon terreny de xassís.
Ara, quan gireu el petit commutador, envia un senyal de 12V de baix- a la bobina del relé. Això tanca els contactes d’alimentació alts - per il·luminar les llums.
El díode de flyback
Quan es deixa el corrent a una bobina inductiva, el camp magnètic col·lapsat crea una espiga de gran tensió en sentit contrari. Això s’anomena revisió inductiva o “flyback”.
Aquesta espiga de tensió pot tenir diversos centenars de volts. Pot danyar fàcilment l'electrònica sensible com el microcontrolador o el transistor que controla el relé.
Per evitar -ho, connecteu un "díode de flyback" (també anomenat supressió o díode de roda lliure) paral·lel amb la bobina del relé. Un díode comú 1N4001 funciona bé per a la majoria de relleus de 12v.
Instal·leu el díode en biaix inversa. El càtode (l'extrem amb la franja) es connecta al costat de la bobina positiva (pin 86). L’ànode es connecta al costat negatiu (pin 85). Durant el funcionament normal, el díode no fa res. Quan la bobina s’apaga, la tensió augmenta amb seguretat el díode, protegint el circuit de control.
Aplicacions comunes
Els relleus de 12v són versàtils, de manera que els trobareu a tot arreu, des de vehicles quotidians fins a sistemes avançats d'automatització.
Sistemes d'automoció
Els cotxes moderns estan plens de relleus de 12V. Controlen els dispositius actuals alts - com ara fars, ventiladors de refrigeració del radiador, bombes de combustible, banyes i motors d'arrencada.
L'ús de relés permet que el cablejat més lleuger i lleuger s'executi als controls del controlador. El cablejat actual pesat, alt - pot mantenir -se curt i eficient a la badia del motor.
Panells de control industrial
A Automatització industrial, els relés de ponent el buit entre els controladors lògics programables de tensió Low - (PLCS) i High - maquinària elèctrica.
Activen motors, activen les vàlvules de solenoide, els escalfadors de control i canvien grans contactors. També proporcionen un aïllament elèctric crític, protegint les delicades sortides del PLC dels ambients elèctrics de fàbrica dures.
Automatització domèstica i bricolatge
Per als aficionats a l'electrònica, els relleus de 12v obren la porta a controlar el món real. L'ús d'un mòdul de relé amb un Arduino o Raspberry Pi permet un senyal lògic de 3,3V o 5V controla amb seguretat els dispositius 12v o fins i tot els electrodomèstics de tensió.
Els projectes comuns inclouen sistemes d’il·luminació automatitzats, temperatura - ventiladors controlats i dispositius domèstics intel·ligents. Els mòduls de relé sovint inclouen el transistor del conductor necessari i el díode Flyback, cosa que els fa fàcils d’utilitzar.
HVAC i electrodomèstics
Sistemes de calefacció, ventilació i climatització (HVAC) a l’interior, els relés de 12V controlen sovint diferents velocitats del ventilador o engegueu l’embragatge principal del compressor.
També els trobareu en diversos electrodomèstics, commutant elements de calefacció o motors basats en senyals de control d’una placa de circuit central.
Resolució de problemes Problemes comuns
Els relleus són generalment fiables, però poden fallar. Saber resoldre problemes comuns pot estalviar molt de temps i frustració. Un multímetre és essencial per a aquests xecs.
El relé no activant -se
Si el relé no fa que el seu "feu clic" característic quan ho hauria de fer, el problema es troba al circuit de control.
Primer, utilitzeu un multímetre per comprovar 12V entre els pins 85 i 86 quan el commutador de control estigui activat. Si falta la tensió o baixa, traça el cablejat de nou a la font i comproveu el vostre interruptor i la connexió a terra.
Si hi ha 12V, la bobina pot haver fallat. Desconnecteu el relé i configureu el mode Multímetre a la resistència (OHMS). Una bona bobina tindrà una baixa resistència, normalment entre 50 i 200 ohms. Una lectura infinita significa que el fil de la bobina es trenca al seu interior.
Clics de relé, la càrrega falla
Si escolteu el relé, però el dispositiu se suposa que no s’encén, el problema es troba al circuit de càrrega o als contactes del relé.
Primer, confirmeu que teniu energia al pin 30. Aquesta és la potència font per a la vostra càrrega. Comproveu el fusible per a aquest circuit.
Si hi ha potència al pin 30, activeu el relé i comproveu la potència al pin 87. Si no hi ha potència al pin 87, els contactes interns han fallat. Si hi ha potència, el problema és més avall en el cablejat a la càrrega o a la connexió de terra de la càrrega.
Relay Sticking
De vegades, els contactes d’un relé poden soldar junts. Això sol passar quan es canvia el corrent molt més enllà de la qualificació del relé, provocant un gran arc que fon les superfícies de contacte.
Això és un fracàs crític. El circuit es mantindrà en marxa fins i tot quan la bobina del relé estigui apagada. És un signe clar que el relé està molt reduït per a la feina. Substituïu -lo per un relé que tingui una qualificació de corrent de contacte molt més elevada.
Relé Buzzing
Un so brunzit o xerrant d’una EMR sol significa un problema amb el senyal de control. La bobina té prou tensió per començar a tirar l'armadura, però no és suficient per mantenir -la fermament.
Això pot ser causat per una connexió de terra deficient, una gran resistència al cablejat de control o una font d’alimentació que no pot proporcionar prou corrent. Comproveu totes les connexions del circuit de control i mesura la tensió als terminals de la bobina sota càrrega.
Conclusió
El relé de 12V és senzill però potent. Serveix com a enllaç crític en infinitat de sistemes elèctrics. De la seva funció bàsica com a canvi aïllat elèctricament a les seves aplicacions diverses, la seva importància no es pot superar.
Comprendre els seus principis bàsics, saber seleccionar les especificacions adequades i aplicar tècniques adequades de cablejat i seguretat us permet aprofitar la potència dels relleus de 12V. Podeu crear circuits robustos, fiables i segurs. Segueix sent una eina essencial per a enginyers, tècnics i aficionats.