Виды автомобильных реле
В автомобильном электрооборудовании используются разные реле. Например для включения кнопками ближнего и дальнего света применяются обычные, а те реле, которыми управляет автоматика имеют защитное сопротивление. Защитные сопротивления и диоды нужны для уменьшения обратного напряжения самоиндукции при выключении реле. Этот обратный бросок может вывести из строя управляющие транзисторы и микросхемы. Проверим осциллографом какое обратное напряжение возникает на обычном реле без защиты.
1) Реле без защиты:
Как видно по осциллограмме, бросок обратного напряжения достиг 264 вольта. Такой бросок хорошо ощущается если включать и выключать реле, держа оголённый провод в руке и касаться клеммы АКБ, ощущение как удар от статического электричества.
2) Реле с резистором:
Осциллограмма реле с резистором уже имеет бросок обратного напряжения 35 вольт, что уже не так много и скорее всего характеристики транзисторов и микросхем рассчитаны на такое обратное напряжение. Если кому интересен номинал такого сопротивления, то я измерил его мультиметром, оно составило 357 Ом (по цветовой маркировке 360 Ом), а обмотка реле имеет сопротивление 84 Ом. Посмотрел сопротивление на более крупном силовом реле (артикул 71.3747-21) по цветовой маркировке тоже получается 360 Ом, сопротивление обмотки по расчётам около 80 Ом.
На осциллограмме у силового реле обратное напряжение получилось 46 вольт:
3) Реле с диодом:
Как видно по осциллограмме, реле с диодом самое эффективное, обратное напряжение составило менее 1 вольта. Недостаток реле с диодом в том, что нужно соблюдать полярность при подключении и если вдруг диод выйдет из строя, то он может закоротить цепь, поэтому цепи управления такими реле лучше защищать предохранителем. Не обязательно ставить диод в реле, в автомагазинах видел в продаже колодки для реле с диодом. В некоторых электронных блоках скорее всего уже встроены защитные диоды, так что не обязательно покупать специальные реле, зависит от марки, модели автомобиля, нужно уточнить. Хотя это тоже можно проверить осциллографом прямо на автомобиле. В реле с сопротивлением есть недостаток в повышенном потреблении тока, нагрев резистора, возможно однажды он незаметно перегорит и реле станет обычным. Если интересно как установить диод в реле или в колодку, то можно прочитать мою статейку "Применение диодов в автоэлектрике".
sixbisix
В начале 2018 года захотелось подключить к мотоциклу различные электронные устройства не предусмотренные конструкцией: usb разъемы, регистратор и т.д. Да не просто подключить, а чтобы они включались по повороту ключа. Кажется, купи рэлюху герметичную, проводки подходящие и вот оно счастье!
Обремененный с детства занудной дотошностью решил, что нужно все от влаги загерметизировать. В связи с этим вопрос возник, где купить разъемы герметичные на рэлюху. С этим вопросом Мотозануда обратился в Моторушечку откуда и был послан уважаемым poorclown в нужном направлении (ссылка), за что премного благодарен, т.к. благодаря доброму совету и подробному разъяснению не пришлось тратиться на дорогостоящий ремонт мотоцикла.
Профилактика — лучшее лекарство! А поэтому решил немного позанудничать на тему – почему рэлюхи могут быть опасны и чем от этого предохраняться.
Обзор литературы и Интернет
Зараза самоиндукция
Если подключить управляющие контакты электромагнитного реле к полупроводниковым схемам мотоцикла и запустить эту адскую машину, то закончится это может плачевно для мотоцикла. Оказалось, что все дело в заразе – самоиндукции.
Как немного несведущий эксперт в области электроники для себя этот процесс осознал как возникновение обратного тока при резком отключении источника питания от контактов электромагнита реле. При этом этот самый ток хотя и дохленький, но напряжения высокого, которое может превышать исходное в несколько раз (есть слухи, что 220 В не предел). Именно это высокое напряжение может повредить нежные полупроводниковые схемы современного мотоцикла.
Процесс, в принципе, не сложный и на мой взгляд доходчиво описан тут,тут (стр. 11) и много где еще.
Способы предохранения
Существует четыре способа борьбы с вредной самоиндукцией.
Первый – не использовать электромагнитные реле. Недостатком является лишь то, что коммутировать большие токи становится сложнее, дороже и горячее. Сюда же относим каскад из твердотельного реле и электромеханического. Рассматривать варианты эти не будем, как выходящие за рамки обсуждаемой темы.
Второй – понижать напряжение на управляющих контактах электромагнитного реле постепенно. Например, сбросить с 12 В до 2 В. В этом случае реле отключится, но паразитной самоиндукции не будет. Подобную схему можно реализовать на мотоциклах BMW, если подключить управляющие контакты к разъему питания навигатора, на котором, после выключения зажигания еще подается около 2 В в течение нескольких минут.
Третий – с помощью диода (flyback diode). Преимущества такого способа заключается в том, что он полностью устраняет самоиндукцию (ссылка – стр. 200). Недостатки способа: дороже резистора; требует соблюдения полярности при подключении управляющих контактов реле; менее надежен по сравнению с резистором; снижает скорость работы реле и может сокращать срок его службы (ссылка).
Подробнее об этом способе можно почитать тут или тут.
Четвертый – с помощью резистора (bleeding resistor). Устраняет все недостатки диода, но не может полностью устранить самоиндукцию, хотя снижает ее существенно вплоть до безопасного уровня. Правда существует мнение, что если параметры резистора рассчитаны верно, то он не менее эффективен, чем диод (ссылка — кстати отличная статья по теме защиты от самоиндукции, но на английском).
В связи с особой опасностью самоиндукции в некоторых случаях методы борьбы комбинируют.
Хотя в статье и описаны все возможные методы, и даже приведены результаты замеров, но всё же стало интересно насколько резистор хуже диода и так ли диод хорош.
После непродолжительного изучения средств измерения пиастры были обменяны на горстку реле и осциллограф.
Измерительный прибор и измеряемые объекты
Исходные параметры. Напряжение на управляющих контактах 13.2 В.
Подача напряжение происходит путем контакт питающего провода к одному из контактов реле. Второй провод на контакте реле закреплен жестко.
Первый замер
Реле 75.3777-10 без каких либо средств предохранения.
Тут все плохо. При размыкании контактов напряжение колеблется от 112 В до 101 В и через 1.57 мс приходит к заветному нулю.
Второй замер
Реле 75.3777-10 без каких либо средств предохранения, но одетое на колодку в которую встроен защитный диод.
При подключении диода все становится намного лучше. Кратковременный скачок до — 12.4 В и мы наблюдаем изолинию.
Третий замер
Реле 75.3777-10 без диодов и резисторов. Выключение путем понижения напряжения. Отключение реле происходило на 3 В. Включалось на 7В.
При плавном снижении напряжения самоиндукции не наблюдается, но реле отключается. Такого же эффекта можно достигнуть если оставлять опорное напряжение на управляющих контактах ниже напряжения отключения.
Четвертый замер
Третье реле 61.36-8 373 700/01 (BMW) с защитой в виде резистора.
При размыкании контактов происходит колебания напряжения от 28.4 В до -95 В и через 5.5 мс напряжение отсутствует.
Пятный замер
Реле 71.3747-011 – защита в виде резистора. Интерес заключался в том, насколько отечественное отличается от BMW.
В итоге имеем 22.8 В до 62.4 В, а искомый ноль через 7.3 мс.
Шестой замер
Пятое реле неизвестного производства «BOSCH» с защитой в виде светодиода и резистора и купленное на авторынке по ключевому слову: мне нужно реле с диодом. Реле успешно работало в двух режимах: светодиод горит и светодиод не горит.
В первом режиме (при подаче напряжения на управляющие контакты светодиод горит) – напряжение скакнуло от 110 В до — 336 В и стабилизоровалось на нуле через 498 мкс.
Седьмой замер
Реле неизвестного производства «BOSCH» (описание реле см. Шестой замер).
Во втором режиме (при подаче напряжения на управляющие контакты светодиод не горит) — напряжение скакнуло 72В до -246 В, а заветный ноль был достигнут через 498 мкс.
Обсуждение результатов
Идеальным способом устранения самоиндукции, является постепенное снижение напряжения на управляющих контактах.
Тем не менее, принимая во внимание, что кратковременные импульсы менее 100В полупроводники переносят без повреждений, можно считать, что и диод и резистор являются адекватными средствами защиты электрических схем, содержащих полупроводники.
Обращает на себя внимание длительность самоиндукции — минимальная у диода, потом у фирменных реле с резистором (не более 8 мс) и почти 500 мкс (почти в 60 раз) у реле "BOSCH" неизвестного производителя. При этом у реле "BOSCH" неизвестного производителя также наблюдается напряжение, вызванное самоиндукцией, более 100В, что в совокупности с длительностью импульса скорее всего приведет к выходу из стороя электроных блоков.
Выводы
1. Устранить полностью ток, вызванный самоиндукцией можно только постепенным снижением напряжения.
2. Диоды лучше устраняют ток самоиндукции, по сравнению с резисторами, но не устраняют его до конца.
3. Не все диоды одинаково полезны.
4. Отечественное реле «безопаснее» реле «BOSCH» неизвестного производства.
Реле пятиконтактное с резистором
В этой статье я приведу несколько примеров реле применяемых в автомобилях, их отличия и некоторые варианты использования.
Отечественные реле и их характеристики:
- Диапазон электропитания: 8. 16В.
- Номинальное напряжение: 12В.
- Ток управления: не более 0,2А.
- Напряжение срабатывания: не менее 8,0В.
- Напряжение отпускания: 1,5. 5,0В.
- Максимальный ток в силовой цепи: 30А.
- Активное сопротивление обмотки: 80±10 Ом
90.3747-10 в пластмассовом корпусе без фланца крепления;
90.3747-в пластмассовом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления;
111.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
111.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления.
Силовые реле, импортные и отечественные, выполняют одинаковую функцию.
Основное их различие в качестве и коммутируемых контактах. Существуют реле с четырьмя и пятью контактами, но все реле имеют контакты обмотки, это 85 и 86 контакты.
В некоторых импортных реле между этими контактами устанавливают гасящие резисторы или диоды, а иногда и то и другое. Эти элементы используют для защиты управляющих цепей от перегрузок возникающих в момент размыкания цепи катушки реле.
На следующем рисунке изображено оригинальное реле, используемое в автомобиле Audi с встроенным гасящим резистором.
Если на корпусе реле изображен значок диода, значит при его включении необходимо соблюдать полярность на контактах управления. Часто эти диоды устанавливают в разъеме, (ответная часть — колодка или soket) в который вставляется реле.
Схема реле содержащее диод и подключение его обмотки:
При подаче напряжения на контакты управления реле срабатывает и замыкает или размыкает электрическую цепь силовыми контактами. Силовые контакты маркируются всегда как 30, 87 и 87а. 30-й контакт всегда присутствует в реле. Он, без подачи напряжения на контакты обмотки, постоянно замкнут на контакт 87а. Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87. 87а или 87 контакт могут отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.
  |
Необходимо внимательно следить за маркировкой контактов на реле, т.к. некоторые производители выпускают реле с не стандартным расположением контактов. На рисунке изображено реле фирмы BOSCH, другим расположением контактов. Контакты 30 и 86 поменяны местами.
Реле используют в тех случаях когда исполнительное устройство потребляет больший ток (до 30-40 ампер), чем способен выдать управляющий выход (потребление катушек реле как правило не превышает 200миллиампер). Примеры использования реле для коммутации различных устройств приведены в конце статьи.
 |
Важно отметить, если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Плохой контакт выделяет на себе тепло. При этом в силовых цепях может повышаться потребляемый ток (при плохом контакте ток электродвигателя или лампочки становится импульсно-пусковым), что влечет разогрев мест плохого контакта в коммутируемых цепях и как следствие оплавление пластмассовых деталей крепления контактов. При оплавлении деталей крепления, контакты смещаются и добавляется процесс искрения, что еще больше разогревает место контакта. На рисунке показан появляющийся нагар на контактах отечественного реле. Переключающий контакт отогнут для наглядности. Белые точки — пробой нагара искрой при подключении потребителя, через эти места ответный контакт может привариваться, оставляя подключенным потребитель.
Как наиболее надежные и доступные в продаже, себя зарекомендовали импортные реле под маркой Saturn и San Hold, применяются так же реле других производителей.
Напротив — отечественные реле неудовлетворительны по таким параметрам, как герметичность и износостойкость.
Важно так же покрытие выходных контактов и ответной части (разъема или сокета). Наиболее удачное покрытие контактов реле — лужение. Примеры окисляющихся контактов реле.
Схемы инверсии сигналов и управления нагрузкой.
Схемы инверсии сигналов могут применяться для инвертирования сигналов концевиков дверей или багажника при подключении к сигнализации или в других случаях.
Так же данные схемы могут использоваться для умощнения сигнала при подключении нагрузки управляемой дополнительным каналом сигнализации. При подключении соленоида замка багажника, управления дополнительным замком капота, дополнительных противотуманных фар, дополнительных звуковых сигналов или при подключении другого электро — оборудования, необходимо устанавливать защитный предохранитель в силовой цепи (+)12Вольт (правая схема).
Схема блокировки двигателя с самоподхватом (самоблокировкой).
Для управления реле блокировки можно использовать секретную кнопку, пару геркон-магнит или штатный орган управления выдающий сигнал управления положительной полярности при включенном зажигании (например силовой сигнал на стеклоподъёмнике или обогрев заднего стекла). При управлении кнопкой или герконом, диод D2 не нужен. При управлении штатным органом для разблокировки, кнопка или геркон не нужны, диод D2 необходим.
Приложение 1.
Краткий обзор отечественных стандартных реле в корпусах как изображено ниже на фотографии.
Ниже будет приведена информация одного производителя, существуют другие производители и зарубежные аналоги. Для этой части статьи главное дать понять рядовому автолюбителю, что реле могут быть взаимозаменяемы, иметь разные схемы, разное количество контактов в зависимости от назначения.
Отечественные реле этой серии маркируют нормально замкнутый контакт как 88. В импортных реле этот контакт везде назван как 87а
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
Типовые схемы реле. Цоколевка.
Схема 1
Схема 1а
По схеме 1 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747, 75.3777, 75.3777-01, 75.3777-02, 75.3777-40, 75.3777-41, 75.3777-42
С управлением 24Вольт – 901.3747, 901.3747-11, 905.3747, 751.3777, 751.3777-01, 751.3777-02, 751.3777-40, 751.3777-41, 751.3777-42
По схеме 1а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747, 906.3747, 752.101, 752.3777, 752.3777-01, 752.3777-02, 752.3777-40, 752.3777-41, 752.3777-42
С управлением 24Вольт – 903.3747, 903.3747-01, 907.3747, 753.3777, 753.3777-01, 753.3777-02, 753.3777-40, 753.3777-41, 753.3777-42
 Схема 2 |
 Схема 2а |
По схеме 2 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747-10, , 75.3777-10, 75.3777-11, 75.3777-12, 75.3777-50, 75.3777-51, 75.3777-52, 754.3777, 754.3777-01, 754.3777-02, 754.3777-10, 754.3777-11, 754.3777-12, 754.3777-20, 754.3777-21, 754.3777-22, 754.3777-30, 754.3777-31, 754.3777-32
С управлением 24Вольт – 904.3747-10, 90.3747-11, 901.3747-11, 905.3747-10, 751.3777-10, 751.3777-11, 751.3777-12, 751.3777-50, 751.3777-51, 751.3777-52, 755.3777, 755.3777-01, 755.3777-02, 755.3777-10, 755.3777-11, 755.3777-12, 755.3777-20, 755.3777-21, 755.3777-22, 755.3777-30, 755.3777-31, 755.3777-32
По схеме 2а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747-10, 906.3747-10
С управлением 24Вольт – 902.3747-11, 903.3747-11, 907.3747-10
 Схема 3 |
 Схема 3а |
По схеме 3 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/выключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90-3747-20, 904-3747-20, 90-3747-21, 75.3777-20, 75.3777-202, 75.3777-21, 75.3777-22, 75.3777-60, 75.3777-602, 75.3777-61, 75.3777-62
С управлением 24Вольт — 901-3747-21, 905-3747-20, 751.3777-20, 751.3777-202, 751.3777-21, 751.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-602, 751.3777-61, 751.3777-62
По схеме 3а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902-3747-20, 906-3747-20, 902-3747-21, 752.3777-20, 752.3777-21, 752.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-61, 751.3777-62,
С управлением 24Вольт – 903-3747-21, 907-3747-20, 753.3777-20, 753.3777-21, 753.3777-22, 753.3777-60, 753.3777-61, 753.3777-62,
ВНИМАНИЕ.
Реле серии 19.3777 имеют корпус аналогичный выше приведенному. Схема этих реле имеет защитный и развязывающий диоды. Такие реле имеют полярное включение обмотки. Здесь в статье эти реле не упоминаются, поскольку имеют ограниченное применение.
Реле современных автомобилей.
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
 Схема 4 |
 Схема 4а |
По схеме 4 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт — 98.3747, 982.3747
С управлением 24Вольт — 981.3747, 983.3747
По схеме 4а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 98. 3747-01, 98.3747-011, 982.3747-01
С управлением 24Вольт — 981.3747-01, 983.3747-01
 Схема 5 |
 Схема 5а |
По схеме 5 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт — 98.3747-10, 982.3747-10
С управлением 24Вольт — 981.3747-10, 983.3747-10
По схеме 5а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт — 98.3747-11, 98.3747-111, 982.3747-11
С управлением 24Вольт — 981.3747-11, 983.3747-11
 Схема 6 |
 Схема 6а |
По схеме 6 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/отключающие) реле:
С управлением 12Вольт — 98.3747-20, 982.3747-20
С управлением 24Вольт — 981.3747-20, 983.3747-20
По схеме 6а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт — 98.3747-21, 982.3747-21
С управлением 24Вольт — 981.3747-21, 983.3747-21
Приложение 2.
Здесь будут размещены фотографии реле с которыми мне приходилось работать. Это обычные реле из комплекта сигнализаций, и другого дополнительного оборудования.
Зная, как работает реле, Вы сможете осуществить различные схемы подключения к электропроводке автомобиля.
Обычно реле имеет 5 контактов (бывают и 4-хконтактные и 7-ми и т.д.). Если Вы посмотрите на реле внимательно, то увидите, что все контакты подписаны. Каждый контакт имеет своё обозначение. 30, 85, 86, 87 и 87А. На рисунке видно где, какой контакт.
Контакты 85 и 86 — это катушка. Контакт 30 — общий контакт, контакт 87А — нормально-замкнутый контакт, контакт 87 — нормально-разомкнутый контакт.
В состоянии покоя, т.е., когда на катушке нет питания, контакт 30 замкнут с контактом 87А. При одновременной подаче питания на контакты 85 и 86 (на один контакт «плюс» на другой — «минус», без разницы куда что) катушка «возбуждается», то есть срабатывает. Тогда контакт 30 отмыкается от контакта 87А и соединяется с контактом 87. Вот и весь принцип действия. Вроде бы ничего сложного.
Реле часто приходит на выручку во время установки дополнительного оборудования.
Примеры применения реле:
В качестве блокируемой цепи может быть что угодно, лишь бы машина не заводилась при разорванной цепи (стартер, зажигание, бензонасос, питание форсунок и т.д.). Один контакт питания катушки (пусть 85) соединяем с проводом сигнализации, на котором появляется «минус» при постановке в охрану. На другой контакт катушки (пусть 86) подаём +12 Вольт при включении зажигания. Контакты 30 и 87А подцепляем в разрыв блокируемой цепи. Теперь, если попытаться завести автомобиль при включенной охране, контакт 30 разомкнётся с контактом 87А и не даст завести двигатель.
Эта схема используется, если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при постановке в охрану. Если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при снятии с охраны, тогда вместо контакта 87А используем контакт 87, т.е. разрыв цепи теперь будет на контактах 87 и 30. При таком подключении реле будет всегда в рабочем состоянии (разомкнутом) при работающем двигателе.
Инвертируем полярность сигнала (с «минуса» делаем «плюс» и наоборот). Подключаемся к слаботочным транзисторным выходам сигнализации.
Допустим, нам надо получить «минус», но у нас есть только «плюсовой» сигнал (например, у автомобиля положительные концевики, а у сигнализации нет входа положительных концевиков, а есть только вход отрицательных). На помощь опять приходит реле.
Подаём на один из контактов катушки (86) наш «плюс» (с концевиков автомобиля). На другой контакт катушки (85) и на контакт 87 подаём «минус». В итоге на выходе (контакт 30) получаем нужный нам «минус».
Если нам надо, наоборот, из «минуса» получить «плюс», то маленько меняем подключение. На контакт 86 подаём исходный «минус», а на контакты 85 и 87 подаём «плюс». В итоге на выходе (контакт 30) получаем нужный нам «плюс».
Если нам надо из слаботочного отрицательного выхода сигнализации (в сигнализации такие выходы могут называться по-разному и их назначение тоже различное: выход на 3-е зажигание, выход на открытие багажника, выход на закрытие стёкол и т.д.) сделать хороший мощный «минус» или «плюс», то тоже используем эту схему.
На контакт 85 подаём выход с сигнализации. На контакт 86 подаём «плюс». На контакт 87 подаём сигнал той полярности, который нам надо получить на выходе. В итоге на контакте 30 мы имеем ту полярность, которая на контакте 87.
Открытие багажника с брелока сигнализации.
Если в автомобиле стоит электрический привод багажника, то можно подключиться к нему автосигнализацией для открытия его с брелока сигнализации.
Если с сигнализации выходит слаботочный сигнал на открытие багажника (а чаще всего так и есть), то используем эту схему.
Прежде всего, находим провод на привод багажник, где появляется +12 Вольт при открытии багажника. Разрезаем этот провод. Тот конец разрезанного провода, который идёт к приводу, подцепляем к контакту 30. Другой конец провода подцепляем к контакту 87А. Выход с сигнализации подцепляем к контакту 86. Контакты 87 и 85 подцепляем на +12 Вольт.
Теперь, при подаче сигнала с сигнализации на открытие багажника, реле сработает и на провод электропривода багажника пойдёт «плюс». Привод сработает, и багажник откроется.
Это лишь немногие схемы подключения с использованием реле.
Многие доработки в части электрооборудования автомобиля включают в себя применение силовых реле. В этой статье рассмотрены принцип работы и несколько примеров реле, применяемых в автомобилях. Данная статья пригодится всем любителям доработок тюнинга в части электрооборудования автомобиля.
Приведем основные характеристики отечественных реле:
- Номинальное напряжение: 12В
- Управляющий ток: не более 0,2А
- Напряжение срабатывания: не менее 8,0В
- Напряжение отпускания: 1,5 — 5,0В
- Наибольший коммутируемый ток: 30А
- Сопротивление управляющей обмотки: 80±10 Ом
Исполнения отечественных реле:
- 90.3747-10 — пластмассовый корпус без ушка крепления
- 90.3747 — пластмассовый корпус с ушком крепления
- 113.3747 — металлический корпус с ушком крепления
- 113.3747-10 — металлический корпус без ушка крепления
- 111.3747 — металлический корпус с ушком крепления
- 111.3747-10 — металлический корпус без ушка крепления.
Реле необходимо использовать в случаях, когда требуется коммутация больших токов нагрузки (20-40А), а это больше чем выдает управляющий выход (обмотка управляющей цепи реле обычно потребляет не более 0,2А)
Выпускаются реле с 4-мя и 5-ю контактами.
Силовые реле имеют контакты обмотки, управляющей работой силовых контактов (85 и 86 контакты), и сами силовые контакты (30, 87 и 87а). 
Принцип работы силового реле следующий. Напряжение подается на управляющие контакты реле (обмотку), обмотка притягивает силовые контакты реле друг к другу, реле срабатывает и замыкает (или размыкает) электрическую цепь своими силовыми контактами. Если отсутствует напряжение на контактах управляющей обмотки реле, контакт номер 30 постоянно замкнут на контакт номер 87а. Если на управляющую обмотку реле подать напряжение, то контакт номер 30 отключается от контакта номер 87а и подключается к контакту с номером 87. Один из контактов, 87а или 87, могут отсутствовать. В этом случае реле работает или только на замыкание, или на размыкание силовой цепи.
Некоторые импортные реле между 85-м и 86-м контактами имеют гасящие диоды или резисторы, а бывает и то, и другое. Эти элементы защищают управляющие цепи от перегрузок в моменты работы контактов реле.
Если на корпусе реле нанесен символ диода, это значит, что при подключении такого реле необходимо соблюдать полярность контактов управления.
Необходимо обращать внимание на маркировку и расположение контактов на реле, так как некоторые производители выпускают реле с нестандартным расположением контактов.
Необходимо отметить, что при длительной работе реле в режимах максимальных нагрузок искра, проскакивающая при коммутации контактов создает нагар между этими контактами, из-за чего управляемое устройство может не работать или работать некорректно. В месте плохого контакта при протекании тока выделяется избыточное тепло, ток в силовых цепях растет, что влечет за собой разогрев места плохого контакта в подключаемой цепи, и в дальнейшем происходит оплавление пластиковых деталей мест крепления этих контактов. Места крепления контактов рел еоплавляются, что приводит к их смещению относительно своего стандартного положения, и из-за появления зазоров между контактами начинается искрение, и в результате этих процессов место контакта еще больше разогревается.
Импортные реле считаются более надежными, отечественные реле являются менее герметичными и износостойкими.
При выборе реле надо обращать внимание на покрытие контактов реле и разъема, куда вставляется реле. Наиболее предпочтительными являются реле с лужеными контактами.
Реле с резистором и без в чем разница
Все реле кажутся одинаковыми, но на самом деле одни лучше других. Поэтому одни живут в автомобиле всю жизнь и отправляются на свалку вместе с ним, а другие при крайне неблагоприятном стечении обстоятельств могут отправить на свалку целые узлы, вполне исправные, или даже весь автомобиль. Разберёмся в деталях.
Где применяются реле в автомобиле. Источник: Hella
В современном автомобиле установлено несколько десятков реле. Через реле включаются поворотники, стартер, вентилятор системы охлаждения, обогрев стекла, фары, стеклоподъёмники и т. д. и т. п. Некоторые реле выполняют функцию блокировки, другие включают те или иные устройства по сигналам датчиков.
Зачем в автомобиле нужны реле
Во-первых, реле используются для того, чтобы разгрузить выключатели. Габариты выключателя должны соответствовать силе протекающего через него тока. Мощные потребители нельзя включать крошечной кнопкой — миниатюрные контакты моментально перегреются и выключатель разрушится. Реле потребляет ток в десятки и сотни раз меньший, чем подключаемая к нему нагрузка, поэтому включатель управляет реле, а уж оно, в свою очередь, подаёт питание на потребителя.
Во-вторых, реле может управлять двумя и более разными электрическими цепями с помощью одного управляющего сигнала. Скажем, работали фары ближнего света, а затем включился дальний свет — переключение осуществляет реле.
В современном автомобиле множество разных электрических устройств и приборов. И применение реле позволяет экономить место для многочисленных выключателей и делать их комбинированными. Вместе с этим, экономится много меди: провода, идущие от выключателей к реле делаются тонкими, а сами реле размещаются поближе к коммутируемым потребителям, благодаря чему количество проводов большого сечения сокращается.
Правда немного, обещаем!
Принципиально все электромагнитные реле устроены одинаково.
Схема работы электромагнитного реле: 1) электромагнит, 2) якорь, 3) переключатель. Источник: Wikimedia Commons
Главный элемент реле — электромагнит, который представляет собой катушку из провода на железном сердечнике. Якорь — это чаще всего пластина из магнитного материала, замыкающая и размыкающая контакты.
В исходном положении якорь удерживается пружиной. При подаче управляющего сигнала электромагнит притягивает якорь, который замыкает или размыкает контакты в зависимости от конструкции реле. После отключения управляющего напряжения пружина возвращает якорь в исходное положение.
В некоторые модели реле могут быть встроены электронные элементы: резистор, подключённый к обмотке катушки для более чёткого срабатывания реле, и/или конденсатор, параллельный контактам, для снижения искрения и помех. Желающие углубиться в тему могут посмотреть видео на YouTube.
Реальное реле, применяемое в автомобиле, выглядит так:
Вскрыв корпус реле, вы с высокой вероятностью обнаружите: 1) контактную пластину (пружинный контакт), 2) подвижный якорь, 3) контакты для обмотки индукционной катушки, 4) замыкающий контакт, 5) индукционную катушку, 6) сердечник индукционной катушки, 7) силовые выводы, 8) управляющие выводы (индукционная катушка), 9) основание реле, 10) корпус индукционной катушки, 11) ярмо. Источник: Hella
Первое электромагнитное реле сделал американский физик Джозеф Генри в 1831 году. По другой версии первое реле разработал Павел Львович Шиллинг, русский дипломат, историк-востоковед и электротехник. Первенство установить очень трудно, потому что в то время изучением электромагнетизма занимались сотни инженеров, учёных и энтузиастов по всему миру. Любопытно, что и Генри, и Шиллинг работали над изобретением телеграфа и независимо друг от друга пришли к использованию реле.
Созданию первого реле предшествовало изобретение в 1825 году англичанином Уильямом Стёрдженом электромагнита. При пропускании тока через катушку вокруг неё возникает магнитное поле, которое притягивает расположенные поблизости железные предметы, — именно эффект преобразования энергии электрического тока в механическое движение заинтересовал изобретателей телеграфа.
Внешний вид старинного телеграфного реле. Источник: JA.Davidson / Wikimedia
Само слово «реле» (фр. relais) переводится с французского как «перепряжка лошадей», и появился этот термин в эпоху развития первых телеграфных линий связи.
В 1843 году американский изобретатель Сэмюэл Морзе, автор знаменитой азбуки Морзе получил от Конгресса США субсидию в 30 000 долларов для строительства первой телеграфной линии от Балтимора до Вашингтона. Расстояние между этими городами по прямой составляет 57 км. Однако в ходе работ выяснилось, что уже на расстоянии 40 километров электрический сигнал затухал почти полностью — мощность гальванических батарей того времени была невелика.
Положение спас компаньон Морзе Альфред Вейл, предложивший использовать реле как усилитель. Линии связи стали делать «с пересадочными станциями» — на промежуточном пункте ослабевшим током активировали не печатающий аппарат, а слабенькое реле, которое, в свою очередь, управляло электрическим током из свежей батареи, отправляя сигнал дальше по линии. Это техническое решение оказалось чрезвычайно эффективным и дало толчок быстрому распространению телеграфа. В патенте на телеграф, полученном Морзе, реле было впервые зафиксировано как самостоятельное устройство.
Надёжность реле: нюансы конструкции
В устройстве реле нет ничего принципиально сложного. Кажется, что за десятки лет выпуска технология изготовления автомобильных реле отработана до мелочей, и между изделиями разных производителей не должно быть больших различий.
Больших и нет, зато есть много различий маленьких. Посмотрим на примере — сравним реле производства Hella и какое-нибудь «обычное» реле из тех, что во множестве представлены в магазинах автозапчастей.
Выводы контактов
Вообще-то, чтобы было совсем наглядно, два подопытных реле стоит разобрать. И мы это, конечно, сделали и скоро перейдём к осмотру внутренностей, но сначала приглядимся к ним снаружи. Если конкретнее, к контактам. Те обеспечивают надёжность соединения реле с контактами монтажного блока. Если контакты реле кривые и с окисленной поверхностью, надёжность работы такого реле под вопросом.
Контакты реле — от Hella (справа) и от иного, безвестного, производителя. Фото: Hella
У обычного реле контакты латунные, у реле Hella — из меди и латуни, но облуженные (на фото справа зачищены торцы контактных пластин, чтобы стал виден материал). Лужение защищает поверхность контактов от окисления — контактное сопротивление со временем не ухудшается, контакты не греются. Следовательно, реле с такими контактами прослужит дольше.
Если контакты непараллельны друг другу (как на фото слева; справа по традиции реле Hella), уменьшается площадь контакта, при работе происходит точечный токовый разогрев, контакты деформируются, корпус тоже, а там и до поломки, а то и до короткого замыкания с пожаром недалеко. Источник: Hella
Замыкающий контакт
Теперь перейдём к изучению внутренностей реле. А именно, к замыкающему контакту. Долговечный и надёжный контакт должен соответствовать сразу нескольким требованиям:
— обладать хорошей электропроводностью и теплопроводностью;
— сопротивляться коррозии и образованию плёнок с низкой проводимостью;
— иметь достаточную твёрдость для уменьшения механического износа при многочисленных включениях и отключениях;
— не разрушаться из-за эрозии;
— обладать высокой дугостойкостью.
Подобрать материал, отвечающий сразу всем требованиям, очень сложно. Так, металлы с хорошей твёрдостью обладают не очень высокой теплопроводностью и наоборот.
Замыкающие контакты реле. Фото: Hella
В обычных реле (на фото слева) контакты изготавливаются из меди или алюминия, обладающих низким электрическим сопротивлением. Однако со временем на поверхности этих металлов образуется плёнка окислов и проводимость ухудшается. Медь также не отличается коррозионной стойкостью.
Hella применяет в своих реле (на фото справа) медные контакты с накладкой из серебра — они удовлетворяют всем перечисленным выше требованиям, обладают хорошей износостойкостью, а оксиды серебра имеют почти такую же проводимость, что и серебро. Так контакты получаются долговечными, их характеристики в процессе эксплуатации практически не изменяются.
Катушка
Проволока должна обладать стабильным сечением и хорошей изоляцией, чтобы исключить межвитковые замыкания.
От количества витков зависит величина создаваемого катушкой магнитного поля, а значит, и сила, с которой прижимаются контакты.
Катушка реле стороннего производителя (слева) и Hella. Фото: Hella
На фото видно, что катушка реле Hella (справа) заметно толще — это говорит о том, что она содержит больше витков и, следовательно, создаёт более сильное магнитное поле.
Конструкция подвижного контакта обычного реле. Фото: Hella
Обычное реле имеет в своей конструкции несущую пластину из никелированной стали, которая хоть и не окисляется, но имеет относительно большое сопротивление, что увеличивает температуру реле. Замыкающий контур состоит из четырех элементов, скрепленных разными методами, — вывод контакта, несущая пластина, пружинный контакт и сам контакт. В такой конструкции вероятность отказа реле из-за большого количества слабых мест относительно велика.
Например, медная пружинная пластина крепится к несущей сваркой в одной точке. Если соединение разрушится и пружинная пластина отделится от несущей, скорее всего контакты замкнутся и останутся в таком виде, пока вибрации или иные факторы не разъединят контакты. Если разъединят.
Конструкция пружинной пластины реле Hella. Фото: Hella
Пружинная пластина в реле Hella приварена в трёх точках, что гораздо надёжнее. Проводящий контур изготовлен целиком из меди; его конструкция предотвращает замыкание контактов в случае разрушения сварного соединения.
Ещё один способ сделать реле надёжнее — прикрепить контактную пружину с помощью мощных заклёпок (такое реле мы называем усиленным). Благодаря этому мы можем уменьшить силу пружины, а следовательно, уменьшить и количество применяемых материалов (например, в катушке), и одновременно улучшить характеристики реле. Так характеристики улучшаются, а цена не изменяется.
Конструкция усиленного реле Hella. Источник: Hella
Как видим, уже беглый осмотр позволяет сделать выводы о качестве изготовления реле и судить о его надёжности и долговечности.
Что бывает от некачественных реле
Ответ прост: поломки. Сначала выходят из строя сами реле, а затем, возможно, и узлы или линии, которыми они управляют.
Неисправность может быть как в самом реле, так и вне его. Например, перегрев и разрушение контактов:
На меди видны цвета побежалости от перегрева; контактная пластина треснула и ток идёт через узкий «перешеек», ещё больше перегревая контакты. Источник: Vadder / DRIVE2
Последствия такой неисправности могут быть разными: контактная пластина обломится окончательно и реле перестанет включать нагрузку, либо контакты сварятся и нагрузка будет постоянно включена.
При сильном перегреве перекашиваются наружные клеммы реле, вокруг них оплавляется пластмасса. Контактная колодка тоже повреждается. Поэтому реле не обязательно разбирать, чтобы диагностировать перегрев.
Результат перегрева реле может оказаться таким: оплавился и требует замены разъём. И это ещё не худший вариант. Источник: saike1994 / DRIVE2
Ещё одна проблема — окисление внутренних деталей реле, и увидеть его увидеть без разборки нельзя. Зато если разобрать, открывается картина дивной красоты — например, такая:
Внешне реле может выглядеть совершенно нормально, при этом внутри вода и электрический ток уже разрушили реле «в хлам». Проще всего такие реле выявить, если заменить его на заведомо исправное. Источник: Vadder / DRIVE2
Такие неприятности с реле происходят нередко оттого, что у них недостаточно качественно спроектирован и собран корпус, внутрь попадает вода — остальное дело времени.
Результатом поломки реле может стать, например, то, что автомобиль отказался заводиться, включать свет и т. д. Примеров таких неисправностей на DRIVE2 множество. Вот лишь один из них от пользователя Rms-Lm:
«В один прекрасный вечер на трассе в 130 км от города, 25 км до пункта назначения, на ходу при скорости около 80-90 км/ч, ближний свет заморгал 2 раза, потом весь панель потух и заглохла машина… Приехали…
Пробую завести, ключ проворачиваю — панель приборов не горит, стрелки не поднимаются, бензонасос не качает, стартер крутит, но не заводит».
Продолжение и детали в блоге драйвовчанина, а мы тут дадим короткий спойлер: обнаружить неисправность на месте не удалось, пришлось вызывать помощь, и остаток пути машина прошла на буксире. Потеряно время, потрачены деньги, потрёпаны нервы. Наутро выяснилось, что вышло из строя реле.
Первое: не экономьте, заменяя реле: само оно стоит не так уж дорого, даже если качественное, а вот поиск виновника неисправности и/или более масштабный ремонт из-за неисправности реле обойдётся гораздо дороже — и если мерить в деньгах, и если мерить в часах и нервах.
Второе: опыт показывает, что полезно иметь в запасе два-три реле разных типов, используемых в вашей машине. Такая покупка стоит недорого, места почти не занимает, но в случае неисправности сохранит и деньги, и время. Подобрать подходящее реле Hella можно с помощью нашего онлайн-каталога, а чтобы вам было проще, вот подборка самых ходовых артикулов.
А теперь задавайте вопросы и подписывайтесь на наш блог.
Тема: Реле
Опции темы
Кто-нибудь скажите, для чего параллельно обмотке реле иногда ставят резистор?
Re: Реле
Чтоб током не билось. Осциком возми и посмотри с резистором и без него момент обесточивания реле и всё станет понятно.
Re: Реле
не чтобы током не билось, а чтобы плату которая управляет этим реле не вышибло от перенапряжения.
Re: Реле
ЭДС самоиндукции господа, весьма чудное явление мм-да.
Re: Реле
Что-бы нейтрализовать ЭДС самоиндукции ставят диод параллельно обмотке, а зачем резистор?
Re: Реле
Ну типа это теже я. только в профиль,уважаемый этож элементарная электротехника,займитесь повышением уровня.
Re: Реле
Говорить насчёт повышения уровня знаний может любой.
А вот толково объяснить, некому. ��
Re: Реле
Резюк выполняет ту же функцию, что и диод. Закорачивает на себя ЭДС самоиндукции возникающую при снятии напряжения с катушки индуктивности. Только резюк немного дешевле, т.о., я так думаю, снижают себистоимость.
Re: Реле
Re: Реле
Диод паралельно обмотке ставят чтобы он препятствовал включению реле от других цепей в то время когда оно должно быть выключено.Диод не защитит от самоиндукции поскольку закроет только одну полуволну.Вторая свободно пройдёт через него.А резистор ограничит обе полуволны.Поскольку напряжение самоиндукции намного выше рабочего напряжения обмотки реле то и влияние резистора сказывается больше.Закон Ома батенька:-)
Ответ: Реле
>препятствовал включению реле от других цепей в то время когда оно должно быть >выключено.Диод не защитит от самоиндукции
Какую чушь ты несешь ведь :insertnick(‘Antoshka1’);» target=»_blank»>Antoshka1 правильно ответил на вопрос, а ты вводишь в заблуждение.
Если ЭБУ управляет индуктивной нагрузкой (реле) необходимо ставить защитный диод, если не стоит защита в эбу
Ответ: Реле
Вот и мои 5 копеек:).
Конечно все електротехники. В добавок и немножко електроники. Если смотреть на обмотку реле, как индуктивнь! груз, которого надо комутировать, то в зависимости от ключа, подходить и способ гашание напряжение самоиндукции. Когда пользуем механический контакт, чтоб уменьшить разхождение /сдвиг фаз меж ток и напряжение в катушки реле/, ставим резистор, т.е груз уже являеться активно индуктивнь!, что приводить к уменьшение искре получаемой на контакте, при его разрь!ве. Другое дело, когда контакт електроннь!. Туда искра не получаеться, а есть только вероятность от пробива по напряжение, при отключение груза, зато и ставим диод, кто убираеть ету вероятность.:)
Автомобильные реле: как устроены, как их выбирать и проверять
Машины год от года становятся все умнее – они уже самостоятельно вращают рулем, меняют жесткость подвески, делают водителю массаж пятой точки и многое другое… Однако конечный исполнительный механизм большинства электрических цепей автомобиля, скромная «рабочая лошадка» – это реле, практически не изменившее свою конструкцию аж с 1831 года, когда впервые было изобретено… Что обычному автовладельцу полезно знать о реле?
Как устроено и применяется реле
К ак известно, габариты и мощность выключателя, коммутирующего мощную нагрузку, должны этой нагрузке соответствовать. Нельзя включить такие серьезные потребители тока в автомобиле, как, скажем, вентилятор радиатора или обогрев стекла крошечной кнопочкой – её контакты просто сгорят от одного-двух нажатий. Соответственно, кнопка должна быть крупной, мощной, тугой, с четкой фиксацией положений on/off. К ней должны подходить длинные толстые провода, рассчитанные на полный ток нагрузки.
Но в современном автомобиле с его изящным дизайном интерьера места таким кнопкам нет, да и толстые провода с дорогостоящей медью стараются применять экономно. Поэтому в качестве дистанционного силового коммутатора чаще всего применяется реле – оно устанавливается рядом с нагрузкой или в релейном боксе, а управляем мы им с помощью крошечной маломощной кнопочки с подведенными к ней тоненькими проводками, дизайн которой легко вписать в салон современной машины.
Внутри простейшего типичного реле располагается электромагнит, на который подается слабый управляющий сигнал, а уже подвижное коромысло, которое притягивает к себе сработавший электромагнит, в свою очередь замыкает два силовых контакта, которые и включают мощную электрическую цепь.
В автомобилях чаще всего используются два типа реле: с парой замыкающих контактов и с тройкой переключающих. В последнем при срабатывании реле один контакт замыкается на общий, а второй в это время отключается от него. Существуют, конечно же, и более сложные реле, с несколькими группами контактов в одном корпусе – замыкающими, размыкающими, переключающими. Но встречаются они существенно реже.
Обратите внимание, что на нижеприведенной картинке у реле с переключающей контактной тройкой рабочие контакты пронумерованы. Пара контактов 1 и 2 называется «нормально замкнутые». Пара 2 и 3 – «нормально разомкнутые». Состоянием «нормально» считается состояние, когда на обмотку реле НЕ подано напряжение.
Наиболее распространенные универсальные автомобильные реле и их контактные выводы со стандартным расположением ножек для установки в блок предохранителей или в выносную колодку выглядят так:
Герметичное реле из комплекта нештатного ксенона выглядит иначе. Залитый компаундом корпус позволяет ему надежно работать при установке вблизи фар, где водяной и грязевой туман проникают под капот через решетку радиатора. Цоколевка выводов – нестандартная, поэтому реле комплектуется собственным разъемом.
Для коммутации больших токов, в десятки и сотни ампер, используют реле иной конструкции, нежели описанные выше. Технически суть неизменна – обмотка примагничивает к себе подвижный сердечник, который замыкает контакты, но контакты имеют значительную площадь, крепление проводов – под болт от М6 и толще, обмотка – повышенной мощности. Конструктивно эти реле сходны со втягивающим реле стартера. Применяются они на грузовых машинах в качестве выключателей массы и пусковых реле того же стартера, на разной спецтехнике для включения особо мощных потребителей. Нештатно их используют для аварийной коммутации джиперских лебедок, создания систем пневмоподвески, в качестве главного реле системы самодельных электромобилей и т.п.
К слову, само слово «реле» переводится с французского как «перепряжка лошадей», и появился сей термин в эпоху развития первых телеграфных линий связи. Малая мощность гальванических батарей того времени не позволяла передавать точки и тире на дальние расстояния – все электричество «гасло» на длинных проводах, и доходившие до корреспондента остатки тока были неспособны шевельнуть головку печатающего аппарата. В результате линии связи стали делать «с пересадочными станциями» – на промежуточном пункте ослабевшим током активировали не печатающий аппарат, а слабенькое реле, которое уже, в свою очередь, открывало путь току из свежей батареи – и далее, и далее…
Что нужно знать о работе реле?
Напряжение, которое обозначено на корпусе реле, – это усредненное оптимальное напряжение. На автомобильных реле пропечатано «12V», но срабатывают они и при напряжении 10 вольт, сработают и при 7-8 вольтах. Аналогично и 14,5-14,8 вольт, до которых поднимается напряжение в бортсети при запущенном двигателе, им не вредит. Так что 12 вольт – это условный номинал. Хотя реле от 24-вольтовой грузовой машины в 12-вольтовой сети не заработает – тут уж разница слишком велика…
Второй главный параметр реле после рабочего напряжения обмотки – максимальный ток, который может пропустить через себя контактная группа без перегрева и пригорания. Указывается он обычно на корпусе – в амперах. В принципе, контакты всех автомобильных реле достаточно мощные, «слабаков» тут не водится. Даже самое миниатюрное коммутирует 15-20 ампер, реле стандартных размеров – 20-40 ампер. Если ток указывается двойной (например, 30/40 А), то это означает кратковременный и долговременный режимы. Собственно, запас по току никогда не мешает – но это касается в основном какого-то нештатного электрооборудования автомобиля, подключаемого самостоятельно.
Выводы автомобильных реле маркируются в соответствии с международным электротехническим стандартом для автопрома. Два вывода обмотки пронумерованы цифрами «85» и «86». Выводы контактной «двойки» или «тройки» (замыкающие или переключающие) обозначаются как «30», «87» и «87а».
Впрочем, гарантии маркировка, увы, не дает. Российские производители порой маркируют нормально замкнутый контакт как «88», а иностранные – как «87а». Неожиданные вариации стандартной нумерации встречаются и у безымянных «брендов», и у компаний уровня Bosch. А иногда контакты и вовсе маркируются цифрами от 1 до 5. Так что если тип контактов не подписан на корпусе, что нередко случается, лучше всего проверить распиновку неизвестного реле при помощи тестера и источника питания 12 вольт – подробнее об этом ниже.
Контактные выводы реле, к которым подключается электропроводка, могут быть «ножевого» типа (для установки реле в разъем колодки), а также под винтовую клемму (обычно у особо мощных реле или реле устаревших типов). Контакты бывают «белыми» или «желтыми». Желтые и красные – латунь и медь, матовые белые – луженая медь или латунь, блестящие белые – сталь, покрытая никелем. Луженые латунь и медь не окисляются, но голая латунь и медь – лучше, хотя и склонны темнеть, ухудшая контакт. Никелированная сталь также не окисляется, но сопротивление её высоковато. Неплохо, когда силовые выводы – медные, а выводы обмотки – никелированные стальные.
Чтобы реле сработало, на его обмотку подается питающее напряжение. Полярность его – безразлична для реле. Плюс на «85» и минус на «86», или наоборот – без разницы. Один контакт обмотки реле, как правило, постоянно подсоединен к плюсу или минусу, а на второй приходит управляющее напряжение с кнопки или какого-либо электронного модуля.
В прежние годы чаще использовалось постоянное подключение реле к минусу и плюсовой управляющий сигнал, сейчас более распространен обратный вариант. Хотя это не догма – бывает по-всякому, в том числе и в рамках одного автомобиля. Единственный вариант исключения из правил – реле, в котором параллельно обмотке подключен диод – тут уже полярность важна.
Если напряжение на обмотку реле подает не кнопка, а электронный модуль (штатный или нештатный – например, охранное оборудование), то при отключении обмотка дает индуктивный всплеск напряжения, который способен повредить управляющую электронику. Чтобы погасить всплеск, параллельно обмотке реле включается защитный диод.
Как правило, внутри электронных узлов эти диоды уже есть, но иногда (в особенности в случае различного допоборудования) требуется реле со встроенным внутри диодом (в этом случае его символ маркирован на корпусе), а изредка применяется выносная колодка с диодом, припаянным со стороны проводов. И если вы устанавливаете какое-то нештатное электрооборудование, нуждающееся, согласно инструкции, в таком реле, требуется строго соблюдать полярность при подключении обмотки.
Обмотка реле потребляет мощность около 2-2,5 ватт, из-за чего его корпус во время работы может достаточно сильно греться – это не криминально. Но нагрев допускается у обмотки, а не у контактов. Перегрев же контактов для реле губителен: они обугливаются, разрушаются и деформируются. Такое случается чаще всего в неудачных экземплярах реле российского и китайского производства, у которых плоскости контактов порой не параллельны друг другу, контактная поверхность из-за перекоса недостаточна, и при работе идет точечный токовый разогрев.
Реле не выходит из строя мгновенно, но рано или поздно перестает включать нагрузку, или наоборот – контакты привариваются друг к другу, и реле перестает размыкаться. К сожалению, выявить и предупредить такую проблему не совсем реально.
Проверка реле
При ремонте неисправное реле обычно временно подменяют исправным, а затем заменяют на аналогичное, и дело с концом. Однако мало ли какие задачи могут возникнуть, к примеру, при установке дополнительного оборудования. А значит, полезно будет знать элементарный алгоритм проверки реле с целью диагностики или уточнения цоколевки – вдруг попалось нестандартное? Для этого нам понадобятся источник питания с напряжением 12 вольт (блок питания или два провода от аккумулятора) и тестер, включенный в режиме измерения сопротивления.
Предположим, что у нас реле с 4 выводами – то есть, с парой нормально разомкнутых контактов, работающих на замыкание (реле с переключающей контактной «тройкой», проверяется аналогичным образом). Сперва касаемся щупами тестера поочередно всех пар контактов. В нашем случае это 6 комбинаций (изображение условное, чисто для понимания).
На одной из комбинаций выводов омметр должен показать сопротивление около 80 ом – это обмотка, запомним или пометим её контакты (у автомобильных 12-вольтовых реле наиболее распространенных типоразмеров это сопротивление бывает в диапазоне от 70 до 120 ом). Подадим на обмотку напряжение 12 вольт от блока питания или АКБ – реле должно отчетливо щелкнуть.
Соответственно, два других вывода должны показывать бесконечное сопротивление – это наши нормально разомкнутые рабочие контакты. Подключаем к ним тестер в режиме прозвонки, а на обмотку одновременно подаем 12 вольт. Реле щелкнуло, тестер запищал – все в порядке, реле работает.
Если же вдруг на рабочих выводах прибор показывает замыкание даже без подачи напряжения на обмотку, значит, нам попалось редкое реле с НОРМАЛЬНО ЗАМКНУТЫМИ контактами (размыкающимися при подаче напряжения на обмотку), либо, что более вероятно, контакты от перегрузки оплавились и сварились, замкнувшись накоротко. В последнем случае реле отправляется в утиль.
Реле пятиконтактное с резистором
В этой статье я приведу несколько примеров реле применяемых в автомобилях, их отличия и некоторые варианты использования.
Отечественные реле и их характеристики:
- Диапазон электропитания: 8. 16В.
- Номинальное напряжение: 12В.
- Ток управления: не более 0,2А.
- Напряжение срабатывания: не менее 8,0В.
- Напряжение отпускания: 1,5. 5,0В.
- Максимальный ток в силовой цепи: 30А.
- Активное сопротивление обмотки: 80±10 Ом
90.3747-10 в пластмассовом корпусе без фланца крепления;
90.3747-в пластмассовом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления;
111.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
111.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления.
Силовые реле, импортные и отечественные, выполняют одинаковую функцию.
Основное их различие в качестве и коммутируемых контактах. Существуют реле с четырьмя и пятью контактами, но все реле имеют контакты обмотки, это 85 и 86 контакты.
В некоторых импортных реле между этими контактами устанавливают гасящие резисторы или диоды, а иногда и то и другое. Эти элементы используют для защиты управляющих цепей от перегрузок возникающих в момент размыкания цепи катушки реле.
На следующем рисунке изображено оригинальное реле, используемое в автомобиле Audi с встроенным гасящим резистором.
Если на корпусе реле изображен значок диода, значит при его включении необходимо соблюдать полярность на контактах управления. Часто эти диоды устанавливают в разъеме, (ответная часть — колодка или soket) в который вставляется реле.
Схема реле содержащее диод и подключение его обмотки:
При подаче напряжения на контакты управления реле срабатывает и замыкает или размыкает электрическую цепь силовыми контактами. Силовые контакты маркируются всегда как 30, 87 и 87а. 30-й контакт всегда присутствует в реле. Он, без подачи напряжения на контакты обмотки, постоянно замкнут на контакт 87а. Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87. 87а или 87 контакт могут отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.
|
Необходимо внимательно следить за маркировкой контактов на реле, т.к. некоторые производители выпускают реле с не стандартным расположением контактов. На рисунке изображено реле фирмы BOSCH, другим расположением контактов. Контакты 30 и 86 поменяны местами.
Реле используют в тех случаях когда исполнительное устройство потребляет больший ток (до 30-40 ампер), чем способен выдать управляющий выход (потребление катушек реле как правило не превышает 200миллиампер). Примеры использования реле для коммутации различных устройств приведены в конце статьи.
|
Важно отметить, если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Плохой контакт выделяет на себе тепло. При этом в силовых цепях может повышаться потребляемый ток (при плохом контакте ток электродвигателя или лампочки становится импульсно-пусковым), что влечет разогрев мест плохого контакта в коммутируемых цепях и как следствие оплавление пластмассовых деталей крепления контактов. При оплавлении деталей крепления, контакты смещаются и добавляется процесс искрения, что еще больше разогревает место контакта. На рисунке показан появляющийся нагар на контактах отечественного реле. Переключающий контакт отогнут для наглядности. Белые точки — пробой нагара искрой при подключении потребителя, через эти места ответный контакт может привариваться, оставляя подключенным потребитель.
Как наиболее надежные и доступные в продаже, себя зарекомендовали импортные реле под маркой Saturn и San Hold, применяются так же реле других производителей.
Напротив — отечественные реле неудовлетворительны по таким параметрам, как герметичность и износостойкость.
Важно так же покрытие выходных контактов и ответной части (разъема или сокета). Наиболее удачное покрытие контактов реле — лужение. Примеры окисляющихся контактов реле.
Схемы инверсии сигналов и управления нагрузкой.
Схемы инверсии сигналов могут применяться для инвертирования сигналов концевиков дверей или багажника при подключении к сигнализации или в других случаях.
Так же данные схемы могут использоваться для умощнения сигнала при подключении нагрузки управляемой дополнительным каналом сигнализации. При подключении соленоида замка багажника, управления дополнительным замком капота, дополнительных противотуманных фар, дополнительных звуковых сигналов или при подключении другого электро — оборудования, необходимо устанавливать защитный предохранитель в силовой цепи (+)12Вольт (правая схема).
Схема блокировки двигателя с самоподхватом (самоблокировкой).
Для управления реле блокировки можно использовать секретную кнопку, пару геркон-магнит или штатный орган управления выдающий сигнал управления положительной полярности при включенном зажигании (например силовой сигнал на стеклоподъёмнике или обогрев заднего стекла). При управлении кнопкой или герконом, диод D2 не нужен. При управлении штатным органом для разблокировки, кнопка или геркон не нужны, диод D2 необходим.
Приложение 1.
Краткий обзор отечественных стандартных реле в корпусах как изображено ниже на фотографии.
Ниже будет приведена информация одного производителя, существуют другие производители и зарубежные аналоги. Для этой части статьи главное дать понять рядовому автолюбителю, что реле могут быть взаимозаменяемы, иметь разные схемы, разное количество контактов в зависимости от назначения.
Отечественные реле этой серии маркируют нормально замкнутый контакт как 88. В импортных реле этот контакт везде назван как 87а
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
Типовые схемы реле. Цоколевка.
Схема 1
Схема 1а
По схеме 1 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747, 75.3777, 75.3777-01, 75.3777-02, 75.3777-40, 75.3777-41, 75.3777-42
С управлением 24Вольт – 901.3747, 901.3747-11, 905.3747, 751.3777, 751.3777-01, 751.3777-02, 751.3777-40, 751.3777-41, 751.3777-42
По схеме 1а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747, 906.3747, 752.101, 752.3777, 752.3777-01, 752.3777-02, 752.3777-40, 752.3777-41, 752.3777-42
С управлением 24Вольт – 903.3747, 903.3747-01, 907.3747, 753.3777, 753.3777-01, 753.3777-02, 753.3777-40, 753.3777-41, 753.3777-42
Схема 2 |
Схема 2а |
По схеме 2 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747-10, , 75.3777-10, 75.3777-11, 75.3777-12, 75.3777-50, 75.3777-51, 75.3777-52, 754.3777, 754.3777-01, 754.3777-02, 754.3777-10, 754.3777-11, 754.3777-12, 754.3777-20, 754.3777-21, 754.3777-22, 754.3777-30, 754.3777-31, 754.3777-32
С управлением 24Вольт – 904.3747-10, 90.3747-11, 901.3747-11, 905.3747-10, 751.3777-10, 751.3777-11, 751.3777-12, 751.3777-50, 751.3777-51, 751.3777-52, 755.3777, 755.3777-01, 755.3777-02, 755.3777-10, 755.3777-11, 755.3777-12, 755.3777-20, 755.3777-21, 755.3777-22, 755.3777-30, 755.3777-31, 755.3777-32
По схеме 2а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747-10, 906.3747-10
С управлением 24Вольт – 902.3747-11, 903.3747-11, 907.3747-10
Схема 3 |
Схема 3а |
По схеме 3 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/выключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90-3747-20, 904-3747-20, 90-3747-21, 75.3777-20, 75.3777-202, 75.3777-21, 75.3777-22, 75.3777-60, 75.3777-602, 75.3777-61, 75.3777-62
С управлением 24Вольт — 901-3747-21, 905-3747-20, 751.3777-20, 751.3777-202, 751.3777-21, 751.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-602, 751.3777-61, 751.3777-62
По схеме 3а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902-3747-20, 906-3747-20, 902-3747-21, 752.3777-20, 752.3777-21, 752.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-61, 751.3777-62,
С управлением 24Вольт – 903-3747-21, 907-3747-20, 753.3777-20, 753.3777-21, 753.3777-22, 753.3777-60, 753.3777-61, 753.3777-62,
ВНИМАНИЕ.
Реле серии 19.3777 имеют корпус аналогичный выше приведенному. Схема этих реле имеет защитный и развязывающий диоды. Такие реле имеют полярное включение обмотки. Здесь в статье эти реле не упоминаются, поскольку имеют ограниченное применение.
Реле современных автомобилей.
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
Схема 4 |
Схема 4а |
По схеме 4 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт — 98.3747, 982.3747
С управлением 24Вольт — 981.3747, 983.3747
По схеме 4а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 98. 3747-01, 98.3747-011, 982.3747-01
С управлением 24Вольт — 981.3747-01, 983.3747-01
Схема 5 |
Схема 5а |
По схеме 5 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт — 98.3747-10, 982.3747-10
С управлением 24Вольт — 981.3747-10, 983.3747-10
По схеме 5а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт — 98.3747-11, 98.3747-111, 982.3747-11
С управлением 24Вольт — 981.3747-11, 983.3747-11
Схема 6 |
Схема 6а |
По схеме 6 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/отключающие) реле:
С управлением 12Вольт — 98.3747-20, 982.3747-20
С управлением 24Вольт — 981.3747-20, 983.3747-20
По схеме 6а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт — 98.3747-21, 982.3747-21
С управлением 24Вольт — 981.3747-21, 983.3747-21
Приложение 2.
Здесь будут размещены фотографии реле с которыми мне приходилось работать. Это обычные реле из комплекта сигнализаций, и другого дополнительного оборудования.
Зная, как работает реле, Вы сможете осуществить различные схемы подключения к электропроводке автомобиля.
Обычно реле имеет 5 контактов (бывают и 4-хконтактные и 7-ми и т.д.). Если Вы посмотрите на реле внимательно, то увидите, что все контакты подписаны. Каждый контакт имеет своё обозначение. 30, 85, 86, 87 и 87А. На рисунке видно где, какой контакт.
Контакты 85 и 86 — это катушка. Контакт 30 — общий контакт, контакт 87А — нормально-замкнутый контакт, контакт 87 — нормально-разомкнутый контакт.
В состоянии покоя, т.е., когда на катушке нет питания, контакт 30 замкнут с контактом 87А. При одновременной подаче питания на контакты 85 и 86 (на один контакт «плюс» на другой — «минус», без разницы куда что) катушка «возбуждается», то есть срабатывает. Тогда контакт 30 отмыкается от контакта 87А и соединяется с контактом 87. Вот и весь принцип действия. Вроде бы ничего сложного.
Реле часто приходит на выручку во время установки дополнительного оборудования.
Примеры применения реле:
В качестве блокируемой цепи может быть что угодно, лишь бы машина не заводилась при разорванной цепи (стартер, зажигание, бензонасос, питание форсунок и т.д.). Один контакт питания катушки (пусть 85) соединяем с проводом сигнализации, на котором появляется «минус» при постановке в охрану. На другой контакт катушки (пусть 86) подаём +12 Вольт при включении зажигания. Контакты 30 и 87А подцепляем в разрыв блокируемой цепи. Теперь, если попытаться завести автомобиль при включенной охране, контакт 30 разомкнётся с контактом 87А и не даст завести двигатель.
Эта схема используется, если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при постановке в охрану. Если у вас «минус» с сигнализации на блокировку выходит при снятии с охраны, тогда вместо контакта 87А используем контакт 87, т.е. разрыв цепи теперь будет на контактах 87 и 30. При таком подключении реле будет всегда в рабочем состоянии (разомкнутом) при работающем двигателе.
Инвертируем полярность сигнала (с «минуса» делаем «плюс» и наоборот). Подключаемся к слаботочным транзисторным выходам сигнализации.
Допустим, нам надо получить «минус», но у нас есть только «плюсовой» сигнал (например, у автомобиля положительные концевики, а у сигнализации нет входа положительных концевиков, а есть только вход отрицательных). На помощь опять приходит реле.
Подаём на один из контактов катушки (86) наш «плюс» (с концевиков автомобиля). На другой контакт катушки (85) и на контакт 87 подаём «минус». В итоге на выходе (контакт 30) получаем нужный нам «минус».
Если нам надо, наоборот, из «минуса» получить «плюс», то маленько меняем подключение. На контакт 86 подаём исходный «минус», а на контакты 85 и 87 подаём «плюс». В итоге на выходе (контакт 30) получаем нужный нам «плюс».
Если нам надо из слаботочного отрицательного выхода сигнализации (в сигнализации такие выходы могут называться по-разному и их назначение тоже различное: выход на 3-е зажигание, выход на открытие багажника, выход на закрытие стёкол и т.д.) сделать хороший мощный «минус» или «плюс», то тоже используем эту схему.
На контакт 85 подаём выход с сигнализации. На контакт 86 подаём «плюс». На контакт 87 подаём сигнал той полярности, который нам надо получить на выходе. В итоге на контакте 30 мы имеем ту полярность, которая на контакте 87.
Открытие багажника с брелока сигнализации.
Если в автомобиле стоит электрический привод багажника, то можно подключиться к нему автосигнализацией для открытия его с брелока сигнализации.
Если с сигнализации выходит слаботочный сигнал на открытие багажника (а чаще всего так и есть), то используем эту схему.
Прежде всего, находим провод на привод багажник, где появляется +12 Вольт при открытии багажника. Разрезаем этот провод. Тот конец разрезанного провода, который идёт к приводу, подцепляем к контакту 30. Другой конец провода подцепляем к контакту 87А. Выход с сигнализации подцепляем к контакту 86. Контакты 87 и 85 подцепляем на +12 Вольт.
Теперь, при подаче сигнала с сигнализации на открытие багажника, реле сработает и на провод электропривода багажника пойдёт «плюс». Привод сработает, и багажник откроется.
Это лишь немногие схемы подключения с использованием реле.
Многие доработки в части электрооборудования автомобиля включают в себя применение силовых реле. В этой статье рассмотрены принцип работы и несколько примеров реле, применяемых в автомобилях. Данная статья пригодится всем любителям доработок тюнинга в части электрооборудования автомобиля.
Приведем основные характеристики отечественных реле:
- Номинальное напряжение: 12В
- Управляющий ток: не более 0,2А
- Напряжение срабатывания: не менее 8,0В
- Напряжение отпускания: 1,5 — 5,0В
- Наибольший коммутируемый ток: 30А
- Сопротивление управляющей обмотки: 80±10 Ом
Исполнения отечественных реле:
- 90.3747-10 — пластмассовый корпус без ушка крепления
- 90.3747 — пластмассовый корпус с ушком крепления
- 113.3747 — металлический корпус с ушком крепления
- 113.3747-10 — металлический корпус без ушка крепления
- 111.3747 — металлический корпус с ушком крепления
- 111.3747-10 — металлический корпус без ушка крепления.
Реле необходимо использовать в случаях, когда требуется коммутация больших токов нагрузки (20-40А), а это больше чем выдает управляющий выход (обмотка управляющей цепи реле обычно потребляет не более 0,2А)
Выпускаются реле с 4-мя и 5-ю контактами.
Силовые реле имеют контакты обмотки, управляющей работой силовых контактов (85 и 86 контакты), и сами силовые контакты (30, 87 и 87а).
Принцип работы силового реле следующий. Напряжение подается на управляющие контакты реле (обмотку), обмотка притягивает силовые контакты реле друг к другу, реле срабатывает и замыкает (или размыкает) электрическую цепь своими силовыми контактами. Если отсутствует напряжение на контактах управляющей обмотки реле, контакт номер 30 постоянно замкнут на контакт номер 87а. Если на управляющую обмотку реле подать напряжение, то контакт номер 30 отключается от контакта номер 87а и подключается к контакту с номером 87. Один из контактов, 87а или 87, могут отсутствовать. В этом случае реле работает или только на замыкание, или на размыкание силовой цепи.
Некоторые импортные реле между 85-м и 86-м контактами имеют гасящие диоды или резисторы, а бывает и то, и другое. Эти элементы защищают управляющие цепи от перегрузок в моменты работы контактов реле.
Если на корпусе реле нанесен символ диода, это значит, что при подключении такого реле необходимо соблюдать полярность контактов управления.
Необходимо обращать внимание на маркировку и расположение контактов на реле, так как некоторые производители выпускают реле с нестандартным расположением контактов.
Необходимо отметить, что при длительной работе реле в режимах максимальных нагрузок искра, проскакивающая при коммутации контактов создает нагар между этими контактами, из-за чего управляемое устройство может не работать или работать некорректно. В месте плохого контакта при протекании тока выделяется избыточное тепло, ток в силовых цепях растет, что влечет за собой разогрев места плохого контакта в подключаемой цепи, и в дальнейшем происходит оплавление пластиковых деталей мест крепления этих контактов. Места крепления контактов рел еоплавляются, что приводит к их смещению относительно своего стандартного положения, и из-за появления зазоров между контактами начинается искрение, и в результате этих процессов место контакта еще больше разогревается.
Импортные реле считаются более надежными, отечественные реле являются менее герметичными и износостойкими.
При выборе реле надо обращать внимание на покрытие контактов реле и разъема, куда вставляется реле. Наиболее предпочтительными являются реле с лужеными контактами.
Зачем нужен помехоподавительный резистор в свече зажигания?
На часть свечей зажигания для автомобильных двигателей устанавливается помехоподавительный резистор.
Разберемся для чего он нужен (и нужен ли вообще), где расположен, из чего состоит и как влияет на работу свечей и двигателя.
Зачем нужен помехоподавительный резистор в свече зажигания?
1. Для чего нужен помехоподавительный резистор в свечах зажигания?
При работе системы зажигания, а именно при проскакивании искры между электродами свечей, возникают электромагнитные помехи. Они негативно влияют на работу радиоприемника и электронных устройств автомобиля. Для подавления этих помех в свечи встраивается специальный помехоподавительный резистор.
2. Где расположен помехоподавительный резистор?
Помехоподавительный резистор расположен внутри изолятора свечи зажигания. См. фото в начале статьи. Он соединяет контактный стержень и центральный электрод свечи.
3. Как устроен помехоподавительный резистор?
Помехоподавительный резистор свечи зажигания — это резистивный стеклогерметик (стеклокерамика с примесью медного порошка). Он обладает определенным сопротивлением (4-13 кОм) прохождению электрического тока и гасит черезмерное искрение между электродами свечи.
Помимо этого он герметизирует внутреннюю полость изолятора свечи и предотвращает прорыв газов из камеры сгорания. При изготовлении свечи производится нагрев стеклогерметика до 700-900º и он, расплавившись, заполняет определенный участок во внутреннем канале изолятора. Образуется так называемая герметизирующая пробка размером от 1,5 до 7 мм.
4. Как помехоподавительный резистор влияет на работу двигателя автомобиля?
Существуют свечи зажигания без помехоподавительного резистора и с ним. Без резистора обычно ставятся в контактную систему зажигания, с резистором в бесконтактную и в систему зажигания инжекторных двигателей с ЭСУД.
Не рекомендуется ставить в контактную систему зажигания свечи с помехоподавительным резистором, так как ток высокого напряжения в ней имеет низкие значения и дополнительное сопротивление на его пути снижает энергию искры на свече.
Так же не рекомендуется ставить в бесконтактную систему зажигания свечи без резистора, так как ток высокого напряжения в ней гораздо выше чем в контактной системе и слишком мощная искра может со временем разрушить электроды свечи. Плюс ко всему такие свечи не дают защиты для электроники от электромагнитных полей, что может привести к выходу их из строя.
Примечания и дополнения
— В системе зажигания имеется еще несколько сопротивлений. Например, высоковольтные провода или контактный уголек в крышке трамблера. Их назначение увеличить сопротивление прохождению тока высокого напряжения, что бы искра между электродами свечи зажигания была именно такой какая надо, не больше не меньше.
Cтандартные автомобильные реле. Схемы и некоторые варианты применения
Этот вопрос рано или поздно возникает практически у всех автовладельцев. Эти маленькие черные коробочки, в изобилии расставленные по автомобилю, что-то делают внутри себя, щелкают, тикают и иногда ломаются. Что же такое – реле?
Вообще, реле бывают разные. Существует огромное количество реле, делящихся по типу срабатывания, напряжению, сфере применения и так далее. Но в рамках этой статьи мы разберемся с обычными электромеханическими реле, которые используются в любых автомобилях, которые вы видите вокруг.
Что такое реле?
Реле – это устройство, которое позволяет замыкать или размыкать электрическую цепь по определенному сигналу. В классическом варианте такой сигнал является обычным напряжением, но поданном на отдельные контакты. Зачем это нужно?
Реле используют, во-первых, для того, чтобы можно было управлять мощными потребителями электричества при помощи слабых элементов управления. Во-вторых, реле дает возможность включать несколько потребителей одной кнопкой.
Пример из жизни: обычные автомобильные фары. Галогенные лампочки в фарах, как правило, имеют мощность 55 Ватт. Их две, а это значит, что общая мощность уже 110 Ватт. Когда вы нажимаете кнопку в салоне или поворачиваете выключатель фар, то лампочки в фарах зажигаются и создают нагрузку в проводах как раз на эти 110 Ватт. Данная мощность не маленькая, и без реле вся она проходила бы через выключатель. Для того чтобы такое реализовать, пришлось бы проводить в салон толстые провода, да и сам выключатель был бы могучим и скорее всего некрасивым. Поместить его в подрулевой выключатель (как, например, на японских машинах) вряд ли бы удалось.
Если учесть, что мощных потребителей немало даже в классических «Жигулях» (вентилятор охлаждения двигателя, фары, подогрев заднего стекла, стартер), то в салон пришлось бы проводить огромное количество толстенных проводов и делать мощные органы управления.
От всего этого освобождает реле. Чтобы понять, как оно это делает, давайте рассмотрим его внутреннее устройство.
Как устроено реле?
Основа реле – электромагнит и контактная группа. Контактная группа, в простейшем случае, представляет собой четыре контакта. Два из них – питание электромагнита, остальные – питание подключенного через реле потребителя (например, подогрева заднего стекла). Эти контакты имеют свои названия – управляющая цепь и силовая цепь (или управляющие контакты и силовые контакты). Соответственно силовая цепь – это мощные контакты, которые пропускают через себя ток для потребителя (например 110 Ватт для фар головного света). Управляющая же цепь – работает со слабым током и предназначена для питания электромагнита. При этом на один (определенный) контакт электромагнита подается «плюс», а второй контакт – «масса», то есть он, как правило, соединяется с кузовом автомобиля.
На силовые же контакты подключаются мощные провода, и получается, что реле, как бы разрывает эти провода на две части, чтобы была возможность управлять током внутри них.
Реле бывают не только с четырьмя контактами (два управляющих, два силовых), но и с большим их количеством. Однако, в большинстве случаев, в машинах применяются все-таки 4-х контактные реле.
Как работает автомобильное реле?
Электромагнит, находящийся внутри реле, срабатывает при подаче напряжения на определенный контакт и притягивает к себе подпружиненную перемычку. Перемещаясь в другое положение под действием магнита, эта перемычка замыкает контакты силовой цепи. Получается, что мощные провода «разорванные» на две части фактически «соединяются» внутри реле и по ним начинает идти ток, питая потребитель.
Cтандартные автомобильные реле. Схемы и некоторые варианты применения
Ниже будет приведена информация одного производителя, существуют другие производители и зарубежные аналоги. Для этой части статьи главное дать понять рядовому автолюбителю, что реле могут быть взаимозаменяемы, иметь разные схемы, разное количество контактов в зависимости от назначения.
Отечественные реле этой серии маркируют нормально замкнутый контакт как 88. В импортных реле этот контакт везде назван как 87а
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
Типовые схемы реле. Цоколевка.
По схеме 1 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747, 75.3777, 75.3777-01, 75.3777-02, 75.3777-40, 75.3777-41, 75.3777-42
С управлением 24Вольт – 901.3747, 901.3747-11, 905.3747, 751.3777, 751.3777-01, 751.3777-02, 751.3777-40, 751.3777-41, 751.3777-42
По схеме 1а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747, 906.3747, 752.101, 752.3777, 752.3777-01, 752.3777-02, 752.3777-40, 752.3777-41, 752.3777-42
С управлением 24Вольт – 903.3747, 903.3747-01, 907.3747, 753.3777, 753.3777-01, 753.3777-02, 753.3777-40, 753.3777-41, 753.3777-42
| Схема 2 | Схема 2а |
По схеме 2 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле: С управлением 12Вольт – 90.3747-10, , 75.3777-10, 75.3777-11, 75.3777-12, 75.3777-50, 75.3777-51, 75.3777-52, 754.3777, 754.3777-01, 754.3777-02, 754.3777-10, 754.3777-11, 754.3777-12, 754.3777-20, 754.3777-21, 754.3777-22, 754.3777-30, 754.3777-31, 754.3777-32
С управлением 24Вольт – 904.3747-10, 90.3747-11, 901.3747-11, 905.3747-10, 751.3777-10, 751.3777-11, 751.3777-12, 751.3777-50, 751.3777-51, 751.3777-52, 755.3777, 755.3777-01, 755.3777-02, 755.3777-10, 755.3777-11, 755.3777-12, 755.3777-20, 755.3777-21, 755.3777-22, 755.3777-30, 755.3777-31, 755.3777-32
По схеме 2а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт – 902.3747-10, 906.3747-10 С управлением 24Вольт – 902.3747-11, 903.3747-11, 907.3747-10
| Схема 3 | Схема 3а |
По схеме 3 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/выключающие) реле: С управлением 12Вольт – 90-3747-20, 904-3747-20, 90-3747-21, 75.3777-20, 75.3777-202, 75.3777-21, 75.3777-22, 75.3777-60, 75.3777-602, 75.3777-61, 75.3777-62
С управлением 24Вольт — 901-3747-21, 905-3747-20, 751.3777-20, 751.3777-202, 751.3777-21, 751.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-602, 751.3777-61, 751.3777-62
По схеме 3а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт – 902-3747-20, 906-3747-20, 902-3747-21, 752.3777-20, 752.3777-21, 752.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-61, 751.3777-62,
С управлением 24Вольт – 903-3747-21, 907-3747-20, 753.3777-20, 753.3777-21, 753.3777-22, 753.3777-60, 753.3777-61, 753.3777-62,
ВНИМАНИЕ. Реле серии 19.3777 имеют корпус аналогичный выше приведенному. Схема этих реле имеет защитный и развязывающий диоды. Такие реле имеют полярное включение обмотки. Здесь в статье эти реле не упоминаются, поскольку имеют ограниченное применение.
Реле современных автомобилей.
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
| Схема 4 | Схема 4а |
По схеме 4 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле: С управлением 12Вольт — 98.3747, 982.3747 С управлением 24Вольт — 981.3747, 983.3747
По схеме 4а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт – 98. 3747-01, 98.3747-011, 982.3747-01 С управлением 24Вольт — 981.3747-01, 983.3747-01
| Схема 5 | Схема 5а |
По схеме 5 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле: С управлением 12Вольт — 98.3747-10, 982.3747-10 С управлением 24Вольт — 981.3747-10, 983.3747-10
По схеме 5а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт — 98.3747-11, 98.3747-111, 982.3747-11 С управлением 24Вольт — 981.3747-11, 983.3747-11
| Схема 6 | Схема 6а |
По схеме 6 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/отключающие) реле: С управлением 12Вольт — 98.3747-20, 982.3747-20 С управлением 24Вольт — 981.3747-20, 983.3747-20
По схеме 6а с помехозащитным резистором: С управлением 12Вольт — 98.3747-21, 982.3747-21 С управлением 24Вольт — 981.3747-21, 983.3747-21
Приложение 2.
Здесь будут размещены фотографии реле с которыми мне приходилось работать. Это обычные реле из комплекта сигнализаций, и другого дополнительного оборудования.
Миниобзор: модули на базе 12 В реле. Использование в самодельном УМЗЧ.
Миниобзор релейных модулей, использование в УМЗЧ. Чисто из жадности (на перспективу) были заказаны одноканальные и двухканальные релейные модули на 12 В. Сопротивление обмотки реле 400 Ом.
1. Одноканальный модуль.
Поскольку продавец не удосужился привести схему, пришлось рисовать после получения. Вот что получилось.
Схема — полный привет. Управлять ТТЛ уровнями нельзя
(чуть было не спалил микросхему, подключив её выход ко входу модуля).
Требуется открытый коллектор или открытый сток.
На входе схемы присутствует +11,3 В. При замыкании входа на землю происходит срабатывание реле.
Модули (равно как и обзор) прождали полтора года, пока до них дело дошло.
Для одноканального модуля нашлась задача: включение усилителя мощности (УМ) синхронно с мультимедийным проигрывателем Asus O!Play HDP-R1.
Идея простая, как мычание коровы: при включении плеера на его USB-портах появляется питание 5 В, что можно использовать для управления. Да, задним умом я понял, что надо было заказывать модули с 5 В реле.
Получилась вот такая схема:
Твёрдотельное реле РКП1А (КР293КП1А) необходимо, чтобы сохранить гальваноразвязку между нулём USB-порта плеера и массой УМ. Контактная группа реле — в параллель контактам сетевого выключателя УМ.
Такая особенность сетапа.
Плеер — (HDMI кабель) — ТВ (только видео) Плеер — (оптика) — ЦАП SMSL — Громкость (PGA2311) — УМ (чисто оконечник) — АС Таким образом, плеер гальванически развязан со звуковой системой.
Тут и ежу понятно, что реле с 5 В обмоткой упростило бы реализацию. А пока что вот так:
Трёхконтактный разъём — от вентилятора. РКП1А на проводах спрятано под изолентой.
Испытание: подал 5 В от повербанки, всё работает.
2. Двухканальный модуль 12 В.
Фото честно позаимствовано у продавца.
На кой бес разработчик использовал оптопары — тайна, покрытая мраком. Печатные проводники покрыты чёрным лаком, поэтому поленился срисовывать схему. Каналы имеют общий ноль (землю). На входах (аналогично одноканальному модулю) присутствует напряжение +9,6 В. Для срабатывания реле необходимо соответствующий вход «посадить» на землю.
Чувствительность (по току) каждого входа очень высокая: достаточно повесить резистор 33 кОм (между входом и землёй), чтобы реле сработало. Ток при этом около 0,3 мА.
Для двухканального модуля была припасена проверенная схема защиты акустических систем (АС) из какого-то журнала Радио 80-х годов:
Два экземпляра этой схемы (с другими номиналами) трудятся в других УМ (в одном с 90-х годов, в другом — примерно с 2012 года ). Схема была собрана в симуляторе, чтобы оптимизировать порог срабатывания (ток модуля 0,3 мА, равный току базы Q1).
R1 и C1 — это ФНЧ 1-го порядка: при появлении постоянного напряжения открывается транзистор U1 или U2. Переменная составляющая (предельный случай
30 В (амплитудное значение), 20 Гц) уменьшается ФНЧ до значения
0,5 В (т.е. ниже порогового напряжения открывания транзисторов U1 или U2). Поскольку U2 включен по схеме с ОБ, то чувствительность по минусовой постоянке несколько ниже, чем по плюсовой. Защита срабатывает при появлении постоянного напряжения на выходе УМ более +0,75 В или менее минус 2 В
Плата защиты и двухканальный модуль, установленные в корпусе УМЗЧ:
Питание — постоянка 12 В (от того же БП, от которого работает одноканальный модуль).
Проверка работоспособности защиты АС — батарейка АА 1,5 В (1,65 В на холостом ходу). Подключил на вход одного канала платы защиты (плюсом на вход): реле сработало; подключил батарейку минусом на вход, тоже сработало.
На этом всё. Подписывайтесь на мой тыртруб канал. О постройке усилителя читайте «в следующем номере». )) Всем здоровья!
Кот греется на солнце
Электроника для всех
О какой нагрузке идет речь? Да о любой — релюшки, лампочки, соленоиды, двигатели, сразу несколько светодиодов или сверхмощный силовой светодиод-прожектор. Короче, все что потребляет больше 15мА и/или требует напряжения питания больше 5 вольт.
Вот взять, например, реле. Пусть это будет BS-115C. Ток обмотки порядка 80мА, напряжение обмотки 12 вольт. Максимальное напряжение контактов 250В и 10А.
Подключение реле к микроконтроллеру это задача которая возникала практически у каждого. Одна проблема — микроконтроллер не может обеспечить мощность необходимую для нормальной работы катушки. Максимальный ток который может пропустить через себя выход контроллера редко превышает 20мА и это еще считается круто — мощный выход. Обычно не более 10мА. Да напряжение у нас тут не выше 5 вольт, а релюшке требуется целых 12. Бывают, конечно, реле и на пять вольт, но тока жрут больше раза в два. В общем, куда реле не целуй — везде жопа. Что делать?
Первое что приходит на ум — поставить транзистор. Верное решение — транзистор можно подобрать на сотни миллиампер, а то и на амперы. Если не хватает одного транзистора, то их можно включать каскадами, когда слабый открывает более сильный.
Поскольку у нас принято, что 1 это включено, а 0 выключено (это логично, хотя и противоречит моей давней привычке, пришедшей еще с архитектуры AT89C51), то 1 у нас будет подавать питание, а 0 снимать нагрузку. Возьмем биполярный транзистор. Реле требуется 80мА, поэтому ищем транзистор с коллекторным током более 80мА. В импортных даташитах этот параметр называется Ic, в наших Iк. Первое что пришло на ум — КТ315 — шедевральный совковый транзистор который применялся практически везде 
Оранжевенький такой. Стоит не более одного рубля. Также прокатит КТ3107 с любым буквенным индексом или импортный BC546 (а также BC547, BC548, BC549). У транзистора, в первую очередь, надо определить назначение выводов. Где у него коллектор, где база, а где эмиттер. Сделать это лучше всего по даташиту или справочнику. Вот, например, кусок из даташита:
Обратите внимание на коллекторный ток — Ic = 100мА (Нам подоходит!) и маркировку выводов.
Цоколевка нашего КТ315 определяется так
Если смотреть на его лицевую сторону, та что с надписями, и держать ножками вниз, то выводы, слева направо: Эмиттер, Колектор, База.
Берем транзистор и подключаем его по такой схеме:
Коллектор к нагрузке, эмиттер, тот что со стрелочкой, на землю. А базу на выход контроллера.
Транзистор это усилитель тока, то есть если мы пропустим через цепь База-Эмиттер ток, то через цепь Колектор-Эмиттер сможет пройти ток равный входному, помноженному на коэффициент усиления hfe. hfe для этого транзистора составляет несколько сотен. Что то около 300, точно не помню.
Максимальное напряжение вывода микроконтроллера при подаче в порт единицы = 5 вольт (падением напряжения в 0.7 вольт на База-Эмиттерном переходе тут можно пренебречь). Сопротивление в базовой цепи равно 10000 Ом. Значит ток, по закону Ома, будет равен 5/10000=0.0005А или 0.5мА — совершенно незначительный ток от которого контроллер даже не вспотеет. А на выходе в этот момент времени будет Ic=Ibe*hfe=0.0005*300 = 0.150А. 150мА больше чем чем 100мА, но это всего лишь означает, что транзистор откроется нараспашку и выдаст максимум что может. А значит наша релюха получит питание сполна.
Все счастливы, все довольны? А вот нет, есть тут западло. В реле же в качестве исполнительного элемента используется катушка. А катушка имеет неслабую индуктивность, так что резко оборвать ток в ней невозможно. Если это попытаться сделать, то потенциальная энергия, накопленная в электромагнитом поле, вылезет в другом месте. При нулевом токе обрыва, этим местом будет напряжение — при резком прерывании тока, на катушке будет мощный всплеск напряжения, в сотни вольт. Если ток обрывается механическим контактом, то будет воздушный пробой — искра. А если обрывать транзистором, то его просто напросто угробит.
Надо что то делать, куда то девать энергию катушки. Не проблема, замкнм ее на себя же, поставив диод. При нормальной работе диод включен встречно напряжению и ток через него не идет. А при выключении напряжение на индуктивности будет уже в другую сторону и пройдет через диод.
Правда эти игры с бросками напряжения гадским образом сказываются на стабильности питающей сети устройства, поэтому имеет смысл возле катушек между плюсом и минусом питания вкрутить электролитический конденсатор на сотню другую микрофарад. Он примет на себя большую часть пульсации.
Красота! Но можно сделать еще лучше — снизить потребление. У реле довольно большой ток срывания с места, а вот ток удержания якоря меньше раза в три. Кому как, а меня давит жаба кормить катушку больше чем она того заслуживает. Это ведь и нагрев и энергозатраты и много еще чего. Берем и вставляем в цепь еще и полярный конденсатор на десяток другой микрофарад с резистором. Что теперь получается:
При открытии транзистора конденсатор С2 еще не заряжен, а значит в момент его заряда он представляет собой почти короткое замыкание и ток через катушку идет без ограничений. Недолго, но этого хватает для срыва якоря реле с места. Потом конденсатор зарядится и превратится в обрыв. А реле будет питаться через резистор ограничивающий ток. Резистор и конденсатор следует подбирать таким образом, чтобы реле четко срабатывало. После закрытия транзистора конденсатор разряжается через резистор. Из этого следует встречное западло — если сразу же попытаться реле включить, когда конденсатор еще не разрядился, то тока на рывок может и не хватить. Так что тут надо думать с какой скоростью у нас будет щелкать реле. Кондер, конечно, разрядится за доли секунды, но иногда и этого много.
Добавим еще один апгрейд. При размыкании реле энергия магнитного поля стравливается через диод, только вот при этом в катушке продолжает течь ток, а значит она продолжает держать якорь. Увеличивается время между снятием сигнала управления и отпаданием контактной группы. Западло. Надо сделать препятствие протеканию тока, но такое, чтобы не убило транзистор. Воткнем стабилитрон с напряжением открывания ниже предельного напряжения пробоя транзистора. Из куска даташита видно, что предельное напряжение Коллектор-База (Collector-Base voltage) для BC549 составляет 30 вольт. Вкручиваем стабилитрон на 27 вольт — Profit!
В итоге, мы обеспечиваем бросок напряжения на катушке, но он контроллируемый и ниже критической точки пробоя. Тем самым мы значительно (в разы!) снижаем задержку на выключение.
Вот теперь можно довольно потянуться и начать мучительно чесать репу на предмет того как же весь этот хлам разместить на печатной плате… Приходится искать компромиссы и оставлять только то, что нужно в данной схеме. Но это уже инженерное чутье и приходит с опытом.
Разумеется вместо реле можно воткнуть и лампочку и соленоид и даже моторчик, если по току проходит. Реле взято как пример. Ну и, естественно, для лампочки не потребуется весь диодно-конденсаторный обвес.
Пока хватит. В следующий раз расскажу про Дарлингтоновские сборки и MOSFET ключи.
Как правильно выбрать реле
Итак, начнем с приведения информации об основных технических характеристиках реле, произведенных в нашей стране:
- Номинальное напряжением — 12В;
- Управляющий ток — не более 0,2А;
- Напряжение срабатывания — не менее 8,0В;
- Напряжение отпускания — 1,5 — 5,0В;
- Наибольший коммутируемый ток — 30А;
- Сопротивление обмотки — 80 Ом.
Производят отечественные реле в следующих видах:
- 3747-10 — пластиковый корпус, отсутствует ушко крепления;
- 3747 — пластиковый корпус, присутствует ушко крепления;
- 3747 — корпус выполнен из металла с ушком крепления;
- 3747 — 10 — корпус из металла, нет ушка крепления;
- 3747 — 10 — металлический корпус, отсутствует ушко крепления.
Прибегать к установке нового. более мощного реле необходимо, если вам нужно увеличить допустимое значение токов нагрузки (20-40А), что заметно больше, чем может обеспечить управляющий выход ( обычно не более, чем 0,2 А).
На полках магазинов сейчас встречаются реле с 4-мя и 5-ю контактами.
Как правило, силовые реле имеют две пары контактов: силовые и управляющие. Силовые контакты обозначаются цифрами 30, 87, 87а, в то время как управляющие имеют индексы 85 и 86.
Видео-обзор силовых реле для автомобиля:
Схема подключения бистабильного реле для управления освещением
Электромеханические импульсные контакторы делятся на биполярные и поляризованные. Биполярные управляются импульсами одной полярности, а для переключения поляризованного реле в другое состояние потребуется импульс противоположной полярности. Ниже приведена схема подключения импульсного биполярного реле к системе освещения.
Современный рынок электротехнической продукции предлагает потребителю разнообразные модели подобных устройств от ведущих мировых производителей. Конструкция таких изделий отличается большим разнообразием, но для управления освещением чаще всего используются модульные бистабильные реле, которые устанавливаются на DIN-рейки в распределительных щитах. У потребителей часто возникает вопрос: можно ли подключить импульсное реле своими руками! Конечно, можно! Это позволит сэкономить на монтажных работах. Ниже мы рассмотрим этот вопрос подробнее.
Типы импульсных реле — их достоинства и недостатки
На современном рынке электротехнической продукции присутствуют разнообразные модификации бистабильных коммутирующих устройств, отличающихся друг от друга как принципом работы, так и другими конструктивными особенностями. По своему назначению все импульсные реле объединены в одну группу бистабильных коммутаторов нагрузки, а вот по принципу функционирования делятся на следующие два основных вида.
-
Электромеханические. Этот тип бистабильных контакторов мало чем отличается от электромагнитного реле: такая же пружинная система, контактная группа и катушка индуктивности. Только в состав импульсных изделий входит постоянный магнит, который и удерживает контакты в стабильном положении. Импульсное электромеханическое реле не критично к перепадам напряжения, электромагнитным помехам, а также стоит недорого. Главными недостатками этих устройств являются низкая функциональность (может выполнять только одну функцию включения/выключения нагрузки) и отсутствие визуальной индикации положения контактной группы. Но за счет низкой цены и надежности электромеханические бистабильные реле получили широкое распространение в различных областях электротехники.
Внимание! На рынке можно встретить бистабильные контакторы, полностью выполненные на электронных комплектующих. В этих устройствах роль контактной группы выполняют полупроводниковые ключи: тиристоры и симисторы. Правда, называть такой электронный блок импульсным реле будет не совсем корректно, хоть они и имеют одинаковое предназначение – включение и выключение нагрузки.
Оба вида импульсных реле получили широкое распространение в различных промышленных сферах. В бытовых условиях эти устройства в основном используются для создания систем освещения с расширенными функциональными возможностями. Ниже мы рассмотрим стандартные схемы их подключения для управления осветительными приборами.