Como usar relés para controlar circuitos de linha-tensão eletrônico
Em muitos projetos de eletrônica, você precisa virar à linha de tensão circuitos ligado e desligado usando circuitos que utilizam baixa tensão fontes de alimentação DC. Por exemplo, suponha que você queira piscar um VAC lâmpada de 120 inundação ligado e desligado em intervalos regulares. Relés para o resgate!
Você poderia construir um circuito para fornecer o timing necessário utilizar um temporizador 555 circuito integrado (IC), mas o CI 555 requer apenas uma pequena fonte de alimentação de DC, na faixa de 5 a 15 V. E a corrente de saída não pode exceder 200 mA, não o suficiente para acender uma lâmpada de inundação. É aí que o relé entrar.
UMA retransmissão é um dispositivo eletromecânico que usa um eletroímã para abrir ou fechar um interruptor. O circuito que alimenta bobina do eletroímã é completamente separado do circuito que é ligado ou desligado através do interruptor do relé, por isso é possível usar um relé cuja bobina requer apenas alguns volts para ligar um circuito de tensão de linha ligado ou desligado.
Para este relé, a bobina exige apenas a 12 VDC para operar e puxa apenas 75 mA, bem abaixo do limite de corrente que podem ser originados por pino de saída do temporizador 555 do IC. Mas a parte chave deste relé pode suportar até 10 A de corrente em 120 VAC, mais do que suficiente para iluminar uma lâmpada de inundação.
A parte chave de um relé está disponível em diferentes configurações assim como interruptores manuais. A configuração do switch mais comum é pólo duplo, double throw (DPDT), o que significa que o relé na verdade controla dois interruptores separados que funcionam em conjunto, e que cada interruptor tem dois contatos normalmente abertos e normalmente fechados.
Aqui é um diagrama esquemático de um circuito simples que usa um VDC circuito 9 com um botão de pressão de mão para ligar uma lâmpada de 120 VAC ligado e desligado. O relé no circuito tem uma bobina nominal para 9 VDC e uma classificação interruptor de 10 A a 117 VAC. Assim, apenas 9 VDC passa através do botão de pressão portátil. Se a pessoa que detém a chave decide levá-la à parte, ele ou ela não será exposto a tensão perigosa.
Um circuito mais complicado, no qual um CI 555 controla uma lâmpada de inundação através de um relé é uma outra opção. Aqui, uma extremidade da bobina de relê está ligada ao pino de saída do temporizador 555 do IC (pino 3), e a outra extremidade está ligada à terra. Quando a saída do 555 da liga, o relé fecha, e o circuito de lâmpada de inundação é concluída.
Observe o diodo que é colocado através da bobina do relé neste circuito. Este diodo é necessário para proteger o CI 555 a partir de qualquer back-corrente que pode ser criado dentro da bobina do relé quando a bobina é energizada. Por causa da indução eletromagnética, bobinas de relé são propensas a este problema.
Quando a bobina é energizada, ele cria um campo magnético que faz com contatos do interruptor do relé para se mover. No entanto, este campo magnético tem um efeito colateral subtil. No instante em que a tensão na bobina vai de zero para a tensão de alimentação Vss, o campo magnético em torno da bobina se expande a partir de nada a sua resistência máxima.
Durante esta expansão, o campo magnético se move em relação à própria bobina. Devido ao princípio da indução, este campo magnético em movimento induz uma corrente na bobina em si, na direcção oposta, como a corrente que é energizar a bobina.
Dependendo das circunstâncias, esta corrente de volta pode ser poderoso - poderoso o suficiente para submergir a corrente de saída proveniente do CI 555 e possivelmente poderoso o suficiente para enviar corrente no pino de saída, o que pode danificar ou destruir o chip 555. D1 impede que isso ocorra, fornecendo o equivalente a um curto-circuito em toda a bobina de corrente que flui de volta para o pino de saída.
Sempre que você dirigir um relé a partir de um circuito que tem componentes delicados, como circuitos ou transistores integrados, você deve sempre incluir um diodo através da bobina do relé para impedir a retransmissão de danificar seus circuitos.