Реле с фиксацией, которое следует за триггером +12 В постоянного тока и не использует питание, если не переключается

У меня есть приложение, в котором у меня есть цепь +12 В постоянного тока, которую мне нужно использовать в качестве триггера для фиксирующего реле.

Таким образом, при наличии +12 В постоянного тока реле сработает. Когда +12 В постоянного тока нет, реле сбрасывается.

Однако мне нужно, чтобы не потреблялась мощность, когда система находится в состоянии покоя (т. е. потребляемая мощность во время переключения в порядке, но не может потребляться мощность в периоды без переключения).

Я пробовал несколько вещей, в том числе подключение катушки реле с фиксацией через ее собственные выходные контакты (чтобы сторона с фиксацией получала землю только тогда, когда реле было в разомкнутом состоянии), однако это не дает достаточного времени для фиксации реле.

Благодарим за любую идею.

PS Я использую Omron MY2K DC12, но с удовольствием перейду на что-то другое.

Спасибо.

Вы пробовали бистабильное реле?
Да, это Omron, упомянутый выше. Не уверен, как запустить это, чтобы разблокировать триггер потери +12 В, и не уверен, как остановить потребление энергии после события фиксации или разблокировки. Катушка по прежнему тянет ~100мА тока.
"Мне нужно, чтобы не потреблялась мощность, когда система находится в состоянии покоя" - Нет потребляемой мощности? Более разумная спецификация будет иметь максимальное потребление в состоянии покоя. Каково максимально допустимое потребление тока при подаче +12В?
Это два реле с одинаковым артикулом!!! OMRON MYK DC12 НЕ является блокирующим реле. Но это версия ! НО на некоторых страницах написано «фиксация», но связанные таблицы данных не фиксируются. Вам нужно убедиться, что вы получаете версию с фиксацией.
Привет Рассел. Упоминается версия MY2K (не MYK), которая представляет собой бистабильное реле с фиксацией. Надеюсь, это поможет.
@BElias Есть множество страниц HEADED MY2K, на которых показаны реле без фиксации. Однако после некоторого поиска я нашел этот лист данных, в котором указана защелка MY2K. Omron нужно привести в порядок некоторые из своих страниц. бесконечная электроника.hk/datasheet/f2-MY2N-CR-AC220-240.pdf

Ответы (4)

Вам нужен достаточно большой конденсатор, чтобы удерживать достаточно энергии, чтобы сбросить реле, когда +12 исчезнет. Минимальная ширина импульса указана как 30 мс. Предполагая, что падение на 1 В будет нормальным, и с учетом времени, скажем, 45 мс, вам понадобится конденсатор C = т я Δ В или 0,092 А * 0,045 с/1 В = 4000 мкФ. Так что, возможно, 4700 мкФ / 16 В.

Затем вам нужна схема управления для обнаружения потери мощности и подачи импульсов на катушки установки и сброса. Возможно, в вашем случае будет возможно выполнить адекватную работу с несколькими пассивными частями и 2N6028, но если вам нужна надежная работа в более патологических ситуациях, таких как медленное снижение напряжения в линии 12 В, вы можете рассмотреть более сложную схему или даже микроконтроллер.

ОК - это определенно полезно. Обычно я работаю в сфере промышленного управления/автоматизации, и обычно я просто использую ПЛК и покончил с этим. Попытка сделать это на автомобильной платформе с ограниченной энергоемкостью — совсем другое дело. Меня не беспокоят проблемы со стабильностью напряжения ... компонент, питающий + 12 В, на самом деле является реле (? MOSFET), предназначенным для отключения питания, когда напряжение системы падает ниже 11,9 В.
Вы можете использовать SCR вместо PUT, просто поменяв полярность всего остального.

Схема ниже делает то, что вы хотите. Это

  • Обеспечивает фиксирующий импульс длительностью ~= 100 мс при включении зажигания.

  • И аналогичный отпирающий импульс при выключении зажигания.

В остальное время катушки реле не потребляют ток.

Это «урезанная» версия моей схемы из этого ответа на «Реле блокировки питания выкл / вкл в ответ на зажигание 12 В и 1-секундный импульс заземления».

Если имеется один вход питания зажигания, то общий конденсатор источника питания, заряжаемый через диод (не показан), должен обеспечивать достаточно энергии для удержания ИС во включенном состоянии и для обеспечения энергии отключения реле. Если доступно неотключаемое питание 12 В, схема может питаться от него. После выключения потребляемый ток составляет около 1 мкА.

Я оставил дополнительную опцию 1-секундного входного импульса, чтобы показать, как реле может при желании следовать за более коротким импульсом. Два входа практически идентичны.

«Лучшим» решением может быть использование Arduino или аналогичного, поскольку возможна большая гибкость, если спецификация «развивается», как это происходит. Но это должно выполнять указанную задачу.

Инверторы представляют собой набор инверторов с шестигранным триггером Шмитта.
ДОЛЖЕН быть триггер Шмитта. (CD40106, 74c14, ...)
Есть два запасных инвертора, которые при желании можно использовать по-разному.

D1 принимает положительный сигнал 12 В при зажигании.
D2 (дополнительный вход) принимает положительный импульс сигнала тревоги 12 В.

R1C1 и R3C3 плюс последующие инверторы обеспечивают 1-секундную задержку.
Отрицательный передний фронт опускает крышку, а резистор затем заряжает ее до высокого уровня.
Когда импульс тревоги активирует C1R1, выходной импульс длится в зависимости от того, что меньше: импульс тревоги или тайм-аут C1Ra. Поскольку для реле установки/сброса требуется только импульс длительностью 10 мс, это не проблема».

схематический

R1C1 и R3C3 обеспечивают постоянную времени ~~= 100 мс, но значения различаются в 10 раз в качестве примеров того, как можно использовать разные значения.

в обоих комментариях на схеме написано «импульс 100 мс». Это сделано намеренно, учитывая, что резисторы разные?
@Maple Хорошо заметил. Это было изменено из моей схемы здесь , где я ДЕЙСТВИТЕЛЬНО использовал два разных R и C для обеспечения 1-секундного импульса. Я изменил C'2 и пропустил здесь Rs. Длина импульса не очень критична. Спецификация реле сбита с толку (см. мой комментарий ниже вопроса ОП), но МОЖЕТ быть достаточно импульса 15 мс. Если да, то 100к/100нФ могут работать нормально, но я поменяю верхние 100нф на 1 мкф.
@RussellMcMahon Спасибо - это превосходно! Я вытащил характеристики реле, и в нем указано следующее (то же самое для установки и сброса): Время: макс. 15 мс постоянного тока; Минимальная длительность импульса: 30 мс постоянного тока. Также имеется неотключаемое питание 12В. Я не совсем уверен, что понимаю, как это будет использоваться.
1. Установите импульсы так, чтобы они не превышали максимально РАЗРЕШЕННОЕ время. Имейте в виду, что листы спецификаций МОГУТ также содержать типичный и «максимально НЕОБХОДИМЫЙ наихудший случай» по времени. Последнее короче, чем максимально допустимое. 2. Если имеется непрерывная подача 12 В, то работа катушек ИС и реле от этого устраняет необходимость в «удерживающем» конденсаторе (о котором я и другие упоминали) для обеспечения энергией системы после отключения зажигания, но пока отпускание катушка нуждается в питании. | Сток от постоянно включенного питания равен нулю для реле, за исключением случаев переключения и около микроампер для ИС ....
... (IC может быть обесточена после выключения реле.)

У меня была та же идея, что и у Спехро Пефхани: использовать конденсатор для хранения энергии и тиристор для сброса ее через реле.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я придумал это, но я немного беспокоюсь, что это может сработать из-за пульсаций питания и короткого замыкания питания.

но это не будет работать с Omron MK12K, потому что в этом реле, похоже, используется механический фиксирующий механизм, а катушки реле, вероятно, имеют такое же действие с обратной полярностью.

схематический

смоделируйте эту схему

Реле с фиксацией почти всегда используют две катушки - одну для фиксации, а другую для размыкания. Некоторые могут иметь одинарную катушку с биполярным приводом для включения/выключения. То, что используется здесь, сбивает с толку таблицы данных, не согласующиеся со страницами с подробными сведениями, но это почти наверняка реле с двумя катушками.
Доступны версии с одной катушкой, и у меня также есть некоторые с катушкой с центральным отводом.
Да. И/но: нужно определить, как работает реле, при создании схемы для его управления. Изначально установленное реле имеет две катушки - включения и выключения. | Реле с защелкой с одной катушкой может быть импульсно включенным, импульс той же полярности выключен (например, импульс включения переключения) или импульсом включен, импульс противоположной полярности выключен. | Реле с центральным отводом, ВОЗМОЖНО, такое же, как реле с двумя катушками (например, центр + ve, заземление соответствующего конца может для включения или сброса. Но что бы ни приводилось в действие, необходимо определить, чтобы схема имела смысл. | Ваша схема выглядит полезной для системы установки / сброса с одной катушкой с противоположной полярностью.
Что еще хуже, указанное реле имеет два набора данных - один указывает на две катушки с фиксацией, а другой - на одну катушку без фиксации - бит с одинаковым номером детали. | Вот 2 катушка. НО Это не касается фиксации или двух катушек. фиксация - или так прямо сказано. |
Вот таблица данных MY2k, в которой показаны две катушки, как он указал. На других страницах с тем же названием модели показана одинарная спираль без фиксации :-). Infinite-electronic.hk/datasheet/f2-MY2N-CR-AC220-240.pdf Ваша схема может использоваться с версией с двумя катушками, используя диод последовательно с каждой катушкой, поэтому вы заряжаете C1 одной катушкой и разряжаете ее через другой. Или вы можете изменить путь разряда SCR — это может даже устранить риск нехватки питания при сбое.
веб-сайт omron, кажется, называет фиксацию «бистабильностью», на странице также упоминаются две катушки «работают» и «отпускают», каждая из которых имеет разное сопротивление и т. д.
в техпаспорте тоже не упоминаетсяMY2K
да, моя схема, вероятно, не будет работать с реле серии MY2K, так как они, похоже, имеют несимметричную структуру
Если вы имеете в виду бесконечный-electronic.hk/datasheet/ f2-MY2N-CR-AC220-240.pdf, то он не находится в верхней части листа, но PDF-файл доступен для поиска и содержит 10 ссылок. Кажется, что «К» означает фиксацию. см., например, таблицу на стр. 1 - вторая снизу запись: Модели с фиксацией (фиксация катушки) - MY2K и MY2k-02. || Поместите обе катушки там, где на схеме находится катушка RLY1. Поместите диод последовательно с каждой катушкой с противоположной полярностью. || ИЛИ подключите анод SCR к катушке 2, а другой конец катушки 2 к току C1-RLY1.
нет. Я имею в виду ту ссылку, которую вы назвали «этой» ( ia.omron.com/product/item/7320 ), да, я тоже придумал эту схему.

Это может зависеть от модели реле. Используемое мной реле ( W30L ) надежно защелкивается при снятии питания запирания с собственными контактами. Во всех трех экземплярах, которые я тестировал, защелка не вызывала проблем даже при пониженном напряжении (тестировалось при 3 В, а официально это реле на 5 В). Производитель подтвердил, что реле способно на такое действие, даже если оно не указано в официальном техпаспорте. У них также есть модель на 12 В. Это силовое реле, но не очень большое. Катушка версии 5 В потребляет 200 мА.

Контакты реле представляют собой пружины, и якорь перемещается на некоторое расстояние до того, как замкнутые контакты разомкнутся. В зависимости от конструкции этого может быть достаточно, чтобы сделать процесс фиксации необратимым без помощи конденсатора.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Вы можете просто использовать ручной переключатель в верхней части этого реле, чтобы сбросить его. Вам нужен второй источник питания или, возможно, суперконденсатор, чтобы сделать это электрически (противоположная полярность или другая катушка, если она есть, может сдвинуть якорь назад). Бистабильному реле требуется питание для фиксации, вы не можете добиться этого, отключив напряжение.