Управление реле с транзисторным ключом: принципы работы и практическое применение

Как работает транзисторный ключ для управления реле. Какие компоненты нужны для построения схемы. Как правильно подобрать транзистор и рассчитать параметры цепи. На что обратить внимание при проектировании.

Принцип работы транзисторного ключа для управления реле

Транзисторный ключ представляет собой электронную схему, позволяющую управлять мощной нагрузкой с помощью слабого управляющего сигнала. В случае с реле транзисторный ключ позволяет коммутировать катушку реле с помощью сигнала от микроконтроллера или другого низковольтного устройства.

Основные компоненты схемы транзисторного ключа для реле:

• Транзистор (обычно биполярный NPN)
• Резистор базы транзистора
• Защитный диод
• Реле

Принцип работы заключается в следующем:

1. При подаче сигнала на базу транзистора он открывается
2. Через открытый транзистор протекает ток, активирующий катушку реле
3. Реле срабатывает и коммутирует нагрузку
4. При снятии сигнала транзистор закрывается, реле отключается

Выбор транзистора для управления реле

При выборе транзистора для управления реле необходимо учитывать следующие параметры:

• Максимальный ток коллектора (должен быть больше тока срабатывания реле)
• Максимальное напряжение коллектор-эмиттер (должно превышать напряжение питания реле)
• Коэффициент усиления по току (hFE)
• Рассеиваемая мощность

Наиболее часто для управления реле применяются следующие модели транзисторов:

• 2N2222 — универсальный маломощный транзистор
• BC547 — популярный транзистор общего назначения
• BD139 — транзистор средней мощности
• TIP120 — мощный составной транзистор

Расчет параметров транзисторного ключа

Для корректной работы схемы необходимо рассчитать номинал резистора базы транзистора. Это можно сделать по следующей формуле:

R = (Vcc — Vbe) / (Ic / hFE)

Где:

• R — сопротивление резистора базы
• Vcc — напряжение питания
• Vbe — падение напряжения база-эмиттер (обычно 0.7В)
• Ic — ток коллектора (ток срабатывания реле)
• hFE — коэффициент усиления транзистора

Например, для реле с током срабатывания 50 мА и транзистора 2N2222 (hFE = 100) при напряжении питания 5В получим:

R = (5 — 0.7) / (0.05 / 100) = 8600 Ом

Округляем до ближайшего стандартного значения — 8.2 кОм.

Защитный диод в схеме управления реле

При отключении реле в его катушке возникает ЭДС самоиндукции, которая может повредить транзистор. Для защиты от этого явления параллельно катушке реле устанавливают защитный диод.

Требования к защитному диоду:

• Обратное напряжение должно превышать напряжение питания реле
• Прямой ток должен быть не меньше тока срабатывания реле
• Быстродействие (для уменьшения задержки отключения реле)

Наиболее часто в качестве защитных диодов применяются модели 1N4001-1N4007 или быстродействующие диоды серии 1N4148.

Особенности применения полевых транзисторов

Помимо биполярных транзисторов, для управления реле можно использовать полевые транзисторы (MOSFET). Они имеют ряд преимуществ:

• Управление напряжением, а не током
• Низкое сопротивление в открытом состоянии
• Высокая скорость переключения

При использовании MOSFET важно учитывать следующие моменты:

1. Выбирать транзистор с пороговым напряжением ниже напряжения управляющего сигнала
2. Использовать транзисторы с низким сопротивлением канала в открытом состоянии (RDS(on))
3. Применять защитные диоды, как и в схемах с биполярными транзисторами

Многоканальное управление реле

При необходимости управления несколькими реле можно использовать следующие подходы:

1. Отдельный транзисторный ключ для каждого реле
2. Применение специализированных драйверов (например, ULN2003)
3. Использование сдвиговых регистров для увеличения количества управляющих выходов

Выбор конкретного решения зависит от количества управляемых реле, доступных выводов микроконтроллера и требований к энергопотреблению.

Меры по снижению электромагнитных помех

При работе с реле могут возникать электромагнитные помехи, негативно влияющие на работу других устройств. Для их снижения рекомендуется:

• Использовать быстродействующие защитные диоды
• Применять RC-цепочки для подавления выбросов напряжения
• Разводить печатные платы с учетом минимизации паразитных связей
• Экранировать чувствительные участки схемы

При правильном проектировании и соблюдении рекомендаций транзисторный ключ обеспечивает надежное и эффективное управление реле в различных электронных устройствах.

Схема транзисторного ключа для реле

Запросить склады. Перейти к новому. Нужна схема простейшего транзисторного ключа для упр. Диапазон напряжения V, ток вкл. Меню пользователя lbp Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для lbp Найти ещё сообщения от lbp

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Транзисторный ключ схема и работа
• Ключ на полевом транзисторе
• Ключ (электротехника)
• Электронное реле на тиристорно-транзисторном ключе
• Схема транзисторного ключа на 12 вольт
• Как определить режим работы в биполярных транзисторах. Схема работы транзистора
• Простейший транзисторный ключ для управления реле 12 Вольт
• Транзисторный ключ
• Управление мощной нагрузкой
• Primary Menu

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Симистор (тиристор) вместо реле.

Транзисторный ключ схема и работа

Пожалуй, даже далёкий от электроники человек слышал, что существует такой элемент, как реле. Простейшее электромагнитное реле содержит в себе электромагнит, при подаче на который напряжения происходит замыкание двух других контактов.

С помощью реле мы может коммутировать довольно мощную нагрузку, подавая или наоборот, снимая напряжение с управляющих контактов.

Наибольшее распространение получили реле, управляющиеся от ти вольт. Также встречаются реле на напряжение 3, 5, 24 вольта. Вернуться назад 1 2 3 4 5.

Установите галочку:. Комментарии 7. У реле есть немаловажное преимущество: управляющие контакты, как правило, гальванически отвязаны от нагрузочных и оно позволяет коммутировать переменный ток опасных напряжений.

Все хорошо, но вот сверлить нужно перед травлением. И облуживать дорожки не нужно. Медная фольга влегкую может отлететь от текстолита. Сверление перед травлением чревато вылетом сверла из места сверления кернить надо. Облуживать дорожки стоит. Во-первых, дорожка сможет проводить через себя больший ток, во-вторых, окисление медной фольги ещё никто не отменял.

На счет изготовления платы -выполнено все правильно. Единствено, сверлить отверствия нужно до удаления тонера. После этого зачистить мелкой наждачной бумагой,тем самым одновременно удаляем тонер а также облой,возникающий вокруг засверлиных отверствий. А потом протереть на чисто растворителем ,желательно На счет лужения проводников на печатке-решает каждый сам. Однако уважающий себя и свой труд человек залудит обязательно. А как сделать схему такого ключа: есть прибор, который дает на выходе от 0 до 10 вольт.

Задать я могу любое напряжение. Надо чтоб я мог управлять реле: включать и выключать, логика не важна. Напряжение питания у меня там есть 5,12,24 вольта. Я как-то отошел от радиотехники Мозги перегрузил ища ответ.

Если можете помогите Вопрос какой транзитор мне подойдет. Не подскажите схему ключа с общим плюсом и напряжением питания 3 вольта, нагрузка 2 ампера. Войти на сайт Не запоминать меня. Забыли пароль?

Ключ на полевом транзисторе

О какой нагрузке идет речь? Да о любой — релюшки, лампочки, соленоиды, двигатели, сразу несколько светодиодов или сверхмощный силовой светодиод-прожектор. Вот взять, например, реле. Пусть это будет BSC. Ток обмотки порядка 80мА, напряжение обмотки 12 вольт.

Схема транзисторного ключа, включающего ток на нагрузку R2. В роли S1 обычно выступают логические элементы или микроконтроллеры. Ключ ( переключатель, выключатель) — электрический коммутационный аппарат, ключи: реле;; шаговые искатели;; контакторы;; магнитные пускатели.

Ключ (электротехника)

На практике часто возникает необходимость управлять при помощи цифровой схемы например, микроконтроллера каким-то мощным электрическим прибором. Это может быть мощный светодиод, потребляющий большой ток, или прибор, питающийся от электрической сети. Рассмотрим типовые решения этой задачи. Будем считать, что нам нужно только включать или выключать нагрузку с низкой частотой. Части схем, решающие эту задачу, называют ключами. ШИМ-регуляторы, диммеры и прочее рассматривать не будем почти. Выбор способа управления зависит как от типа нагрузки, так и от вида применяемой цифровой логики. Если схема построена на ТТЛ-микросхемах, то следует помнить, что они управляются током, в отличие от КМОП, где управление осуществляется напряжением. Иногда это важно. Простейший ключ на биполярном транзисторе проводимости n-p-n выглядит следующим образом.

Электронное реле на тиристорно-транзисторном ключе

На их основе ТК базируется принцип работы триггеров, мультивибраторов, коммутаторов, блокинг-генераторы и многих других элементов. В зависимости от назначения и особенностей работы схемы ТК могут отличаться друг от друга. ТК предназначен для коммутации цепей нагрузки под воздействием внешних управляющих сигналов, смотри схему выше. Любой ТК выполняет функции быстродействующего ключа и имеет два главных состояния: разомкнутое, ему соответствует режим отсечки транзистора VT — закрыт , и замкнутое, характеризуется режимом насыщения или режимом, приближенном к нему.

Известно множество электронных реле времени, различной сложности. Часто бывают востребованы несложные устройства для включения или выключения исполнительных устройств типа электромагнитных реле или других нагрузок.

Схема транзисторного ключа на 12 вольт

Основы электроники. В импульсных устройствах очень часто можно встретить транзисторные ключи. Транзисторные ключи присутствуют в триггерах, коммутаторах, мультивибраторах, блокинг-генераторах и в других электронных схемах. В каждой схеме транзисторный ключ выполняет свою функцию, и в зависимости от режима работы транзистора, схема ключа в целом может меняться, однако основная принципиальная схема транзисторного ключа — следующая:. Есть несколько основных режимов работы транзисторного ключа: нормальный активный режим, режим насыщения, режим отсечки и активный инверсный режим.

Как определить режим работы в биполярных транзисторах. Схема работы транзистора

Работа транзистора в режиме ключа является базовой во всей электронике, особенно в цифровой. Раньше, когда еще не было сверхмощных компьютеров и сверхскоростного интернета, сообщения передавали с помощью азбуки Морзе. В азбуке Морзе использовались три знака: точка, тире и… пауза. Чтобы передавать сообщения на далекие расстояния использовался так называемый телеграфный КЛЮЧ. Нажали на черную большую пипочку — ток побежал, отжали — получился обрыв цепи и ток перестал течь. То есть меняя скорость и продолжительность нажатия на пипочку, мы можем закодировать любое сообщение. Нажали на пипку — сигнал есть, отжали пипку — сигнала нет. Ключ, собранный на транзисторе, называется транзисторным ключом.

Также встречаются реле на напряжение 3, 5, 24 вольта. Схема ключа на полевого транзистора представлена ниже: Испытания показали, что транзисторный ключ прекрасно работает, подавая напряжение на.

Простейший транзисторный ключ для управления реле 12 Вольт

Меня часто спрашивают, как управлять с помощью микроконтроллера мощными потребителями тока — лампами, питающимися от сети В, мощными тенами. В этой статье собран материал по работе электронных ключей — как они устроены, как работают, как их можно применить в радиолюбительской практике перевод [1]. Сначала стоит разобраться в том, что же такое электронный ключ?

Транзисторный ключ

Микроконтроллерами можно производить управление мощными устройствами — лампами накаливания, нагревательными ТЭНами, даже электроприводами. Для этого используются транзисторные ключи — устройства для коммутации цепи. Это универсальные приборы, которые можно применить буквально в любой сфере деятельности — как в быту, так и в автомобильной технике. Ключ — это, если упростить, обыкновенный выключатель. С его помощью замыкается и размыкается электрическая цепь. У биполярного транзистора имеется три вывода:.

С чем лучше работать? Давайте представим, что у нас есть простой транзисторный ключ, напряжение питания которого составляет 0,5 В.

Управление мощной нагрузкой

Зная, как работает транзистор, с его помощью можно создать несколько простых, но весьма практичных электронных устройств. Одним из таких устройств является транзисторный ключ. Транзисторный ключ представляет собой аналог электромеханического реле с одним контактом. Как положение контактов реле управляется подачей достаточной разности электрических потенциалов на выводы обмотки реле, так проводимость коллекторного перехода биполярного транзистора управляется подачей достаточной разности электрических потенциалов на его эмиттерный переход рисунок 1. При нажатии кнопки SB1 от источника сигнала GB1 через замкнутые контакты кнопки подаётся напряжение на обмотку реле KL1. При этом, замыкается контакт реле, через который начинает протекать ток нагрузки HL1.

Primary Menu

Реле и транзисторы: как они работают в качестве электронных переключателей Добавил а microsin Меня часто спрашивают, как управлять с помощью микроконтроллера мощными потребителями тока — лампами, питающимися от сети В, мощными тенами. В этой статье собран материал по работе электронных ключей — как они устроены, как работают, как их можно применить в радиолюбительской практике перевод [1]. Сначала стоит разобраться в том, что же такое электронный ключ?

Как мне рассчитать транзисторный ключ для микроконтроллера? — Хабр Q&A

Внимательно присматриваясь к рендеру (за отсутствием ссылки на) KY-019 можно заметить, что на плате реле уже есть всё, что нужно для его управления от ардуино.

И транзисторный ключ с необходимым резистором на входе и диод для гашения самоиндукции обмотки при выключении.

Ответ написан более двух лет назад

День добр! Транзистор п-р-п ( кт 814 , советский, импорт аналоги — инет) база- выходной сигнал контролера, коллектор-к ноге минус реле , через резистор 20-30 оМ , эмитер — общий питания контролера. Плюс реле к питанию контролера ( напряжение срабатования реле, должно быт то же что и контролера
Если б вы дали ссылку на прогу которой вы так классно отобразили возникшую проблему, то я б конечно помог вам в лучшем качестве..

Ответ написан

более двух лет назад

А зачем там транзистор?

прога — фотошоп
отдельно искал картинки. но это вообще рисуют таккю красоту для сервиса tinkercad. в основном там 3д

такие схемы делают в fritzing

Ответ написан более двух лет назад

Комментировать

у меня есть кт818в
резистор поищу

прога — фотошоп
отдельно искал картинки. но это вообще рисуют таккю красоту для сервиса tinkercad. в основном там 3д
но и схемки с ардуинами есть и проводки привязываются и даже можно приаттачить код на Си и запустить. у меня другой МК и прошивка. поэтому не вариант. спасибо попробую.

Ответ написан более двух лет назад

Вот здесь ответ на Ваш вопрос. www.bizkit.ru/2019/03/13/12919
кратко — транзистор NPN — 2N2222 или аналогичный, резистор 4,7 кОм (yf вашей схеме желтый провод) для ограничение тока базы. Желательно поставить подтягивающий резистор на 47 кОм, но это не обязательное условие.

Ответ написан более двух лет назад

Комментировать

Какой нибудь мосфет можно заюзать, есть и те что можно прям к мк подключать, например какой нибудь IRL… Или вообще FCP16N60N вместо реле (должен от 2 до 4 в открывается)

Ответ написан более двух лет назад

Комментировать

Зачем нужен транзистор для управления реле с ардуино и какой взять для этой схемы?

спросил 8 лет, 11 месяцев назад

Изменено 7 лет, 4 месяца назад

Просмотрено 25 тысяч раз

\$\начало группы\$

Мне нужно управлять кофемашиной, подключенной к розетке, с помощью реле, подключенного к Arduino. Видимо мне нужно подключить транзистор к реле. Почему? Это потому, что Arduino не может обеспечить достаточный ток для срабатывания катушки в реле?

Итак, информация на упаковке этого реле гласит: «R46-5D12-12 ROHS SPDT 12A-12VDC». Как выбрать транзистор? Нужно ли мне что-то еще, кроме диода?

редактирование: реле должно время от времени срабатывать примерно на 0,5-1 секунду. Нагрузка конечно не большая. Он просто заменит кнопку питания на кофемашине на Arduino.

• транзисторы
• реле

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Есть несколько причин, по которым вы хотите сделать это в вашем случае, причины, которые я могу придумать, следующие:

1) Для включения реле требуется 12 В на входе. Arduino GPIO выдает только 5В. Транзистор между ними позволит сигналу 5 В от Arduino переключать сигнал 12 В через транзистор на реле, тем самым включая его.

2) Транзистор обеспечивает защиту. В случае скачка напряжения обратной ЭДС или какого-либо другого нежелательного события взорвется только ваш транзистор, а не весь Arduino.

3) Использование транзистора должно обеспечить немного более быстрое время переключения, потому что транзистор может генерировать больший ток, чем несколько мА, что может Arduino, таким образом насыщая катушку быстрее.

Прочтите этот информационный лист (http://www1.electusdistribution.com.au/images_uploaded/relaydrv.pdf). и обратите внимание на эти изображения в частности. Они покажут вам, какой должна быть хорошая схема переключения, и объяснят, как ее реализовать.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Это потому, что Arduino не может обеспечить достаточный ток для срабатывания катушки в реле?

Да. Arduino (действительно, ATMEGA328p или аналогичный) может обеспечить только 20–40 мА на один контакт без значительного падения напряжения и, возможно, поджаривания контакта. Катушка реле может занять значительно больше. И выходной вывод Arduino привязан к VIN или 5 В на типичном Arduino. Реле требует 12В, которое может переключать транзистор.

Чтобы выбрать транзистор, нужно знать ток активации реле. Это можно найти в паспорте реле. Как только вы узнаете ток активации, вам нужен транзистор, который может выдерживать на 20% больший ток (в качестве меры предосторожности) и иметь коэффициент усиления (hfe), который может усилить несколько мА на базе до тока, необходимого на коллекторе. Помимо обратноходового диода, вам понадобится резистор между Arduino и базой транзистора (для защиты выхода Arduino и входа базы транзистора).0005

\$\конечная группа\$

3

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

микроконтроллер. Достаточно ли хорош этот однотранзисторный интерфейс для управления реле?

\$\начало группы\$

Мне нужно включить/выключить питание 12V 10A SMPS с помощью реле. Я хочу переключить SMPS через его линейный вход с помощью микроконтроллера. Мне нужно нормально разомкнутое магнитное реле без фиксации, чтобы SMPS включался только в том случае, если цифровой выход микроконтроллера включен. Источники SMPS 6 А на стороне постоянного тока, но потребляют менее 1 А RMS от сети. Я нашел это реле мощностью 110 мВт, которым можно управлять 5 В постоянного тока. Вот даташит на реле.

Из таблицы данных я понимаю, что когда 5 В постоянного тока подается на клеммы его катушки, он проходит 22 мА, а его сопротивление постоянному току составляет 227 Ом.

Я планирую использовать следующий однотранзисторный интерфейс для управления катушкой реле:

Я выполнил развертку по постоянному току в SPICE. Вот графики:

При указанных выше значениях 2N2222 полностью насыщается при напряжении около 1,8 В. В моем случае я буду использовать цифровой выход микроконтроллера 3,3 В. Я также использовал диод 1N4148 в качестве быстродействующего обратноходового диода для предотвращения скачков высокого напряжения на узле коллектора.

2N2222A может выдерживать ток коллектора до 800 мА. В этом случае ток составляет около 22 мА.

До сих пор я не мог найти проблему в приведенном выше интерфейсе схемы для этого конкретного реле.

Существуют ли какие-либо фундаментальные проблемы с компонентами и их значениями, например, электромагнитные помехи, вызывающие ложное переключение и т. д.? Я подумал, что могут быть некоторые дополнительные детали, которые мне могут понадобиться для изучения спецификаций реле и транзисторов.

редактировать:

• микроконтроллер
• транзисторы
• цифровая логика
• реле

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

2N2222A представляет собой транзистор в металлическом корпусе (вы можете найти пластиковые транзисторы с маркировкой 2N2222A у других производителей и в интернет-магазинах, но на самом деле это должен быть PN2222A). Они относительно дороги и производятся все реже и реже. Если у вас уже нет того, что вы хотите использовать, я бы рассмотрел альтернативы, такие как 2N39.04 (200 мА) или 2N4401 (600 мА).

Помимо этого, вы можете немного уменьшить значение R1 при питании от 3,3 В, особенно если вы используете транзистор типа 2N4401, так как они имеют более низкий минимальный бета-рейтинг, чем 2N3904.

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

У меня другое мнение и опыт.

Диод на 100 мА постоянного тока может выдерживать 1 А за 44 мкс = L/DCR = 10 м/227, а его более высокое сопротивление (10 Ом против 1 Ом у диода на 1 А) на самом деле является небольшим преимуществом для небольшого увеличения времени гашения дуги на контактные выходы. Если вы добавите 227 Ом последовательно с этим диодом, это сократит дуговые ампер-микросекунды сжигания контактов, которые накапливают износ в соответствии с реактивным сопротивлением нагрузки и током.

• механическая долговечность 1e6 циклов может быть уменьшена до нескольких тысяч циклов при перегрузке двигателя для контакта, который должен быть снижен на xx % в зависимости от размера.

• Ускорение тока катушки снижает его только на 50% при удвоенном напряжении постоянного тока. Это можно было бы безопасно увеличить до 50 В на коллекторе и добавить небольшую ВЧ-заглушку, чтобы увеличить время нарастания> 10 мкс и избежать добавления щелчков в AM-диапазон (если вы случайно 🙁 имеете петлю большой площади для питания / заземления транзистора). и катушка

• По возможности используйте витые пары для всех индуктивных нагрузок, чтобы уменьшить электромагнитные помехи при отключении. Моя кофеварка отключает нагреватель термовыключателем при определенной температуре, и каждый раз в другой комнате потолочные лампы Philips LED PAR гаснут на несколько мс.

• также для контактов может потребоваться резистивный демпфер или RC-демпфер для гашения дуги и продления срока службы реле.