Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

今月のコンポーネント:リレー

今年は毎月、さまざまな電子部品を調査し、その機能、機能、およびプロジェクトでの使用方法について詳しく調べています。先月私達はトランジスターをカバーし、そしてその前に私達はコンデンサー、LEDとダイオードを調べました。今月はリレーを調べます!いつものように、私たちはCharles Plattの重要な電子部品百科事典:第1巻からの編集された抜粋による部品の紹介から始めます。

ソリッドステートリレーと区別するために電磁アーマチュアリレーとして知られています。ただし、この用語はめったに使用されません。それはまた、電気機械式リレーとして説明され得るが、リレーという用語は、通常、固体ではないデバイスを意味すると理解される。

リレーは、電気の信号またはパルスが別の電気の流れをオンにする(またはオフにする)ことを可能にする。多くの場合、リレーは低電圧または低電流を使用して、より高い電圧および/またはより高い電流を制御します。低電圧/低電流信号は、比較的小型で経済的なスイッチによって開始することができ、比較的安価な小ゲージワイヤによってリレーに伝送することができ、その時点でリレーは負荷に近いより大きな電流を制御する。例えば自動車では、イグニッションスイッチを回すとスターターモーターの近くにあるリレーに信号が送られます。

ソリッドステートスイッチングデバイスは高速で信頼性が高い一方、リレーにはいくつかの利点があります。それらは双投および/または多極スイッチングを処理することができ、高電圧または高電流が関係するときはより安価になり得る。ソリッドステートリレーとトランジスターに対するそれらの利点の比較はバイポーラトランジスターの章のバイポーラトランジスターのエントリーで表にされます。

片投(上)および双投(下)リレーの一般的な回路図記号が右側に示されています。シンボル内のコイルと接点の外観と方向は大幅に異なる場合がありますが、機能は変わりません。

使い方

リレーは、コイル、電機子、および少なくとも一対の接点を含む。電流はコイルを流れ、電磁石として機能し、磁界を発生させます。これにより、電機子が引っ張られます。電機子は、接点を閉じる(または開く)ピボットブラケットとして形成されていることがよくあります。識別のために、電機子は緑色に着色され、コイルは赤色で接点はオレンジ色に着色されています。 2つの青いブロックは絶縁材料でできていて、左側の1つは接点ストリップを支え、右側の1つはコイルからの磁界に応答して電機子が回転するときに接点を互いに押し付けます。簡単にするために、接点およびコイルへの電気接続は省略されている。

右側には、さまざまな電圧と電流を処理できるさまざまな小型リレーが描かれています。左上には12VDCの自動車用リレーがあり、その下にある適切なソケットに差し込みます。右上には、露出したコイルと接点を備えた24VDC SPDTリレーがあり、非常に清潔で乾燥した環境での使用にのみ適しています。下向きに続けると、色付きプラスチックケースの4つのシールドリレーは、それぞれ250VACで5A、120VACで10A、125VACで0.6A、30VDCで2Aの電流を切り替えるように設計されています。 2つの青いリレーは12VDCコイルを持っています、一方赤いと黄色のリレーは5Vコイルを持っています。 2つのコイルを持つラッチングタイプである黄色いリレーを除いて、すべては非ラッチングです。左下には、透明なケースに入った12VDCリレーがあり、定格240VACまたは30VDCで最大5Aに切り替わる定格です。

リレーの設定は、スイッチに適用されるのと同じ略語を使用して指定されます。 SP、DP、3P、および4Pは、1、2、3、または4極を示します(4極を超えるリレーはまれです)。 STとDTは、単投または双投の切り替えを示します。これらの略語は通常、3PSTやSPDTのように連結されています。さらに、極数を示す数字の後に、用語A(通常開)、B(通常閉)、C(双投)という用語を使用することができます。したがって、「2 Form C」はDPDTリレーを意味します。

ラッチング

リレーには、ラッチと非ラッチの2つの基本タイプがあります。片側安定型とも呼ばれる非ラッチ型リレーは最も一般的で、リレーへの電源が遮断されると接点がデフォルトの状態に戻る点でモーメンタリスイッチまたはプッシュボタンに似ています。これは、電力が失われた場合にリレーが既知の状態に戻る必要があるアプリケーションでは重要です。対照的に、ラッチングリレーにはデフォルト状態がありません。ラッチングリレーにはほとんどの場合双投接点があり、どちらの位置にも電力を入れずに残ります。リレーはその状態を変えるのに短いパルスを必要とするだけです。半導体用語では、その動作はフリップフロップの動作と似ています。

シングルコイルラッチングリレーでは、コイルに印加される電圧の極性によって、どのペアの接点が閉じるかが決まります。デュアルコイルラッチングリレーでは、2つ目のコイルが電機子をその2つの状態のそれぞれの間で移動させます。

二重コイル式ラッチングリレーの概略図を右側に示します。シンボルスタイルによっては、各コイルがどのスイッチ位置を誘導するのかを明確にしていません。製造元のデータシートを読むか、ランダムに選択された端子対に定格電圧を印加して他の端子対間の導通をテストしてリレーをテストする必要があるかもしれません。

極性

DCリレーには3つのタイプがあります。ニュートラルリレーでは、コイルを流れるDC電流の極性は関係ありません。リレーはどちらの方法でも同様に機能します。有極リレーは、コイルと直列にダイオードを含み、一方向の電流を遮断します。バイアスリレーは電機子の近くに永久磁石を含み、電流が一方向にコイルを流れると性能を向上させますが、電流が反対方向にコイルを流れると応答をブロックします。製造元のデータシートではこの用語を使用していませんが、リレーコイルがDC電圧の極性に敏感かどうかを明記しています。

すべてのリレーはAC電流を切り替えることができますが、ACリレーのみがコイル電流としてACを使用するように設計されています。

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