Video: Zelf je regenwaterpomp opstarten. Zelfbouw voor regenwaterrecuperatie- en omschakeling. 2024
In veel elektronica-projecten moet u lijnspanningscircuits in- en uitschakelen met behulp van circuits die laagspannings-gelijkstroomvoedingen gebruiken. Stel dat u bijvoorbeeld een schijnwerper van 120 VAC met regelmatige tussenpozen wilt in- en uitschakelen. Relays tot de redding!
U kunt een circuit bouwen om de benodigde timing te leveren met behulp van een 555 timer-geïntegreerde schakeling (IC), maar de 555-timer-IC vereist slechts een kleine gelijkstroomvoeding, in het bereik van 5 tot 15 V. En de uitgangsstroom kan niet hoger dan 200 mA, lang niet genoeg om een schijnwerper aan te steken. Dat is waar het relais binnenkomt.
A relais is een elektromechanisch apparaat dat een elektromagneet gebruikt om een schakelaar te openen of te sluiten. Het circuit dat de spoel van de elektromagneet van stroom voorziet, is volledig gescheiden van het circuit dat wordt in- of uitgeschakeld door de schakelaar van het relais, dus het is mogelijk om een relais te gebruiken waarvan de spoel slechts een paar volt nodig heeft om een lijnspanningsschakeling in of uit te schakelen.
Voor dit relais heeft de spoel slechts 12 VDC nodig om te werken en trekt hij slechts 75 mA, ruim onder de stroomlimiet die kan worden verkregen door de output pin van de 555 timer IC. Maar het schakelgedeelte van dit relais kan maximaal 10 A stroom verwerken bij 120 VAC, meer dan voldoende om een schijnwerper te verlichten.
Het schakelgedeelte van een relais is beschikbaar in verschillende configuraties, net als handmatige schakelaars. De meest gebruikelijke schakelaarconfiguratie is dubbelpolig, dubbelpolig (DPDT), wat betekent dat het relais eigenlijk twee afzonderlijke schakelaars bedient die samen werken en dat elke schakelaar zowel normaal open als normaal gesloten contacten heeft.
Hier is een schematisch diagram voor een eenvoudige schakeling die een 9 VDC-circuit gebruikt met een handdrukknop om een 120 VAC-lamp in en uit te schakelen. Het relais in het circuit heeft een spoel met een nominale waarde van 9 VDC en een schakelvermogen van 10 A bij 117 VAC. Dus passeert slechts 9 VDC de handdrukknop. Als de persoon die de schakelaar vasthoudt het uit elkaar haalt, zal hij of zij niet worden blootgesteld aan gevaarlijke spanning.
Een meer gecompliceerd circuit, waarbij een 555 timer-IC een overstromingslamp via een relais aanstuurt, is een andere optie. Hier is het ene uiteinde van de relaisspoel aangesloten op de uitvoerpin van de 555-timer-IC (pin 3) en is het andere uiteinde verbonden met aarde. Wanneer de uitgang van de 555 wordt ingeschakeld, wordt het relais gesloten en is het circuit van de vloedlamp voltooid.
Let op de diode die in dit circuit over de relaisspoel is geplaatst. Deze diode is nodig om de 555 timer-IC te beschermen tegen eventuele tegenstroom die kan worden gecreëerd binnen de spoel van het relais wanneer de spoel wordt bekrachtigd.Vanwege elektromagnetische inductie zijn relaisspoelen gevoelig voor dit probleem.
Wanneer de spoel wordt bekrachtigd, creëert deze een magnetisch veld waardoor de schakelcontacten van het relais bewegen. Dit magnetisch veld heeft echter een subtiel neveneffect. Op het moment dat de spanning op de spoel van nul naar de Vss-voedingsspanning gaat, expandeert het magnetische veld rondom de spoel van niets tot zijn maximale sterkte.
Tijdens deze uitzetting beweegt het magnetische veld ten opzichte van de spoel zelf. Vanwege het principe van inductie, induceert dit bewegende magnetische veld een stroom in de spoel zelf, in de tegenovergestelde richting als de stroom die de spoel bekrachtigt.
Afhankelijk van de omstandigheden kan deze terugstroming krachtig zijn - krachtig genoeg om de uitgangsstroom van de 555 timer-IC te overbelasten en mogelijk krachtig genoeg om stroom naar de uitvoerpin te sturen, wat de 555-chip kan beschadigen of vernietigen. D1 voorkomt dit door het equivalent van een kortsluiting over de spoel te leveren voor stroom die terugstroomt naar de uitvoerpen.
Telkens wanneer u een relais van een circuit met delicate componenten zoals geïntegreerde circuits of transistors aanstuurt, moet u altijd een diode over de relaisspoel plaatsen om te voorkomen dat het relais uw circuits beschadigt.
