Как работает импульсное реле. Импульсное реле

Импульсное реле работает в первую очередь как коммутатор нагрузки. Оно срабатывает, когда выключатель кратковременно замыкают и снова размыкают. В обычном реле, электричество должно быть постоянно приложено к катушке, чтобы поддерживать контакты замкнутыми, но импульсное реле "запоминает" состояние, и требует лишь кратковременное применение электричества. Таким образом, импульсное реле можно использовать для того, чтобы включить светильник с нефиксируемой кнопки, а не переключаемого тумблера. Что действительно удобно - это подключение нескольких кнопок в параллель и размещения их в разных местах. Вы можете включить лампу в одной комнате, а выключить её из другой комнаты. Чем то оно похоже на .

Схема подключения импульсного реле

Управление импульсным реле производится по 2-х проводной линии с помощью нажатия на клавишу произвольного выключателя. Использование подобного реле дает возможность отказаться от дополнительных трат на прокладывание управляющей электрической проводки из множества жил. Главное преимущество реле - это то, что напряжение или ток, которыми надо питать катушку, могут быть достаточно маленькими, а токи, на которые будут рассчитаны контакты реле - большими.

Электронная схема импульсного реле


Список деталей

  • IC1 - CD4017
  • Q1 - BC557
  • Q2 - 2N2222
  • OK1 - PC817
  • D1 - 1N4004
  • D2 - 1N4148
  • R1 - 3 К
  • R2 - 100 K
  • R3 - 1 K
  • R4 - 10 K
  • R5 - 1 K
  • R6 - 100 K
  • R7 - 1 K
  • C1 - 100 НФ
  • C2 100 НФ
  • С3 - 1 МКФ/25 В
  • С4 - 1 МКФ/25 В
  • С5 - 1 МКФ/25 В
  • С6 - 1 МКФ/25 В
  • LED1 - светодиод
  • К1 - реле на 12 В

Это электронная схема, которая имитирует все функции импульсного реле с храповым механизмом: первое нажатие на кнопку включает реле, а второе нажатие выключает его. Особенность данной схемы заключается в том, что она может быть использована в централизованной системе домашней автоматизации. Еще одним преимуществом является более низкая цена самостоятельной сборки по сравнению с готовыми покупными. Цифровые реле устойчивы к электрическим помехам, соединение между кнопками и схемой может быть проведено не экранированным кабелем любой длины.



Основным компонентом в схеме будет микросхема IC1 (CD4017 ). Все внешние управляющие цепи изолированы гальванически от сети оптопарой, а это означает дополнительно и то, что схема не чувствительна к электрическим помехам, которые могут прийти на кабель, подключаемый с кнопки.


Выходной сигнал оптрона усиливается транзистором Q1 (BC557 ) вместе с элементами C1, R3, R4. Усиленный сигнал поступит на контакт 14 счетчика IC1 (CD4017 ), счетчик увеличивается на 1, контакт 2 включает и реле. Транзистор Q2 (2N2222 ) подключен к контакту 2 IC1 реле 12V. Диод 1N4004 (D1) выступает в качестве защитного. Светодиод LED1 указывают на статус - вкл/выкл. Следующим нажатием любой кнопки, состояние счётчика IC1 увеличивается на 1, выв. 2 выключается, реле выключено. Если мы подключим через диод D2, выв. 4 сброс CD4017 , счетчик возвращается в исходное состояние и готов получить еще одно нажатие кнопки, чтобы включить реле. Элементы C2-R6 обеспечивают Reset микросхемы, когда происходит включение питания. Питание для схемы постоянное - 12V. В режиме ожидания, когда реле выключено, цифровое импульсное реле потребляет минимальный ток.



Приведём пример схемы подключения импульсного реле для управления светильном из трех разных мест:


Нулевой провод подаем напрямую на светильник, а фазовый провод подключаем к верхнему силовому контакту реле. К нижнему силовому контакту подключаем фазный провод светильника. К одному из контактов схемы управления подключаем нулевой провод. Фаза на счетчик импульсов подается через тактовые выключатели. К каждому тактовому выключателю достаточно проложить двухжильный провод.

Актуально для тех, кто ещё в раздумьях, как подключать кнопку мгновенного действия (без фиксации).

Общая информация
Многие автомобили оборудованы большим количеством кнопок мгновенного действия (без фиксации), которые выполняют самые разные функции. Как ясно из названия такие кнопки проводят ток (сигнал) только тот промежуток времени, пока они нажаты, т.е. как мы убираем палец с кнопки, сигнал с неё моментально прекращается. Если вам нужно реализовать с помощью такой кнопки функцию запуска омывателя фар, то в связке с обыкновенным силовым реле никакие дополнительные изыски не потребуются, но если вам, например, нужно реализовать с помощью кнопки без фиксации долговременную подсветку чего-либо или подать постоянное питание на какой-то электроагрегат, то обыкновенные силовые реле вам в этом не помогут, т.к. они разомкнутся сразу же как прекратится нажатие на кнопку. Как же быть? Вариантов три:
1. Использовать кнопку с фиксацией положения (традиционные "щелкунчики", тумблеры, переключатели и т.д.);
2. Реализовать свою схему с помощью триггеров на транзисторах, что потребует определенных знаний и сноровки;
3. Воспользоваться готовым импульсным реле.
Именно о последнем варианте я хочу рассказать подробнее. Речь пойдет об импульсном реле 23.3777 от ВАЗ-2114.

Импульсное реле 23.3777
Импульсное реле представляет собой электромагнитное реле, срабатывающее от кратковременного импульса тока, или отпускающее и притягивающее якорь в соответствии с импульсами тока.
Подробнее остановимся на импульсном реле 23.3777 (артикул 23.3777 или 2114-3747610 ).

Импульсное реле 23.3777 (артикул 23.3777 или 2114-3747610)

Как я узнал позже, конкретно это импульсное реле используется не только в ВАЗ-2114, но и во многих других отечественных автомобилях ВАЗ (ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, Нива, Lada Granta, Lada Priora и т.д. Вероятно, и Lada Vesta не исключение) для включения/отключения противотуманных фар.

Два импульсных реле в сборе (установлены вместе для реализации функций по сигналу с кнопок ESP и подогрева руля)

Хоть на корпусе и заявлено, что "сделано в России", начинка полностью импортная.


Импульсное реле 23.3777. Начинка

Как видно на фотографии выше в составе схемы присутствует автомобильное электромагнитное реле LQ-12 фирмы Rayex Electronic, проводящее максимальный ток в 20 А при постоянном напряжении 12 В. Таким образом пропускная способность импульсного реле 23.3777 по току - 20 А, что достаточно много.

Клеммы и штекер
Артикулы ни клемм, ни штекера по отдельности мне найти не удалось, но они были в свободном доступе на авторынке (г. Санкт-Петербург, ул. Фучика, 17).

Клеммы и штекер для импульсного реле 23.3777

Цена как и на прочие компоненты, относящиеся к отечественному автопрому, вполне лояльная. Суммарно за 6 клемм и 1 штекер вышло 56 руб.
Как подсказал Роман в своём комментарии , колодка с проводами в сборе фирмы Cargen доступна под заказ по артикулу AX-340-6 .


Колодка в сборе для импульсного реле 23.3777 (артикул AX-340-6)

Цена на момент покупки была 69 руб.

Распиновка импульсного реле 23.3777
Распиновка подключения шестиконтактная, при этом фактически требуется подключить только пять из них. Все номера контактов есть на самом корпусе реле.


Распиновка импульсного реле 23.3777

Распиновка по контактам следующая:
1 - рабочий контакт ("+" силовой линии, замыкающий реле);
2 - сигнальный контакт ("+"; не используется, если подключен контакт 6);
3 - служебный контакт (постоянный "-" или подключение на массу);
4 - рабочий контакт ("+" силовой линии, замыкающий реле);
5 - сигнальный контакт (минусовой импульс, управление с кнопки мгновенного действия);
6 - сигнальный контакт ("+"; не используется, если подключен контакт 2).

На контакте 6 или 2 должен присутствовать "+". При появлении (даже кратковременном) на контакте 5 минуса реле изменяет состояние контактов 1 и 4 (замыкает или размыкает реле). Т.е. если контакты были разомкнуты - замыкает, если замкнуты - размыкает. Контакт 3 нужен для функционирования схемы реле, выводится на постоянный минус или массу.
Важна полярность подключения к контактам 6 (или 2) и 5. При изменении полярности реле не работает.
Есть еще один существенный нюанс. Для управления реле отключаться и подключаться должен минус на контакте 5, при отключении плюса на контакте 6 (или 2) реле возвращается в разомкнутое состояние. При последующем подключении плюса, с заранее поданным на 5 контакт минусом, реле не срабатывает.
Таким образом получается, что управление с кнопки мгновенного действия происходит только по минусу. Кнопка с фиксацией, подключенная к контакту 6 (или 2), позволит управлять по плюсу, но при каждом включении/отключении кнопки потребуется размыкание минусового контакта 5.

Схема реализации
В автомобиле Hyundai Solaris младшей и средних комплектаций две основные кнопки мгновенного действия, на которые предпочтительно подключать дополнительные опции - кнопка отключения ESP (артикул 93350-4L000RY ) и кнопка подогрева руля (артикул 93380-4L000RY ). Подробнее о них и их распиновке я уже писал в посту о блоке регуляторов .
В моём случае кнопка подогрева руля была использована для реализации подсветки области ног. Схема ниже.


Схема подключения импульсного реле 23.3777 и кнопки мгновенного действия

Подробнее о самой реализации расписано .

Спасибо за внимание! Удачи в модификациях!

Бистабильные реле это реле, управляющееся импульсами, из-за чего приборы также принято называть импульсные реле. Эти устройства связывают своими контактами цепи и сети различной мощности при индуктивных, активных и прочих нагрузках.

Устройство и назначение

Назначение бистабильных реле заключается в регулировании цепями освещения либо другими потребителями. Их устройство базируется на таких элементах:

  1. Постоянный магнит.
  2. Катушка.
  3. Якорь.
  4. Система контактов.
  5. Полюсные наконечники магнитопровода.
  6. Винты для регулировки.
  7. Корпус.

Якорь прикрепляется к металлическому основанию в середине катушки вместе с контактами. В бистабильных реле подвижные контакты, за исключением штепсельного типа реле, в котором группа контактов содержит подвижные и неподвижные контакты. Корпус выполняется в виде прозрачного колпачка с ручкой.

В некоторых моделях внутри колпачка монтируют переключатели для ручного управления переключением реле и блинкеры для индикации контактов. Блинкеры представляют собой механические элементы.

Принцип действия

Бистабильное реле контролируется импульсами, это значит, чтобы включить устройство требуется подать управляющий импульс для замыкания контактов и такой же импульс для размыкания контактов, чтобы выключить прибор.

Размыкание и замыкание контактной группы обеспечивает катушка, установленная в реле. С её помощью реле при подаче напряжения втягивает сердечник. После чего контактная система замыкается либо размыкается, в зависимости от её исходного положения.

Для подачи питания на катушку реле необходимо кратковременно нажать на кнопочный выключатель. Тогда питание на катушку замкнёт свой силовой контакт и при этом подаст питание к нагрузке. После следующего нажатия на кнопку силовые контакты импульсного реле размыкаются, а цепь нагрузки разрывается.

Разновидности бистабильных реле

На рынке можно обнаружить различные модификации импульсных реле. Они могут отличаться своим корпусом, принципом работы или иметь другие различия. Объединяются бистабильные реле в одну группу по своему назначению, но по принципу действия их делят на два вида:

  1. Электромеханические.
  2. Электронные.



Конструктивное исполнение электромеханических бистабильных реле имеет сходство с устройством . Катушка модульного контактора, находящегося в рабочем режиме, всегда под напряжением, а катушка импульсного реле получает только кратковременные импульсы. Реле, основанное на импульсах, потребляет электроэнергию исключительно в момент коммутации.

Главными составляющими являются следующие элементы:

  • катушка;
  • контактная группа;
  • пружинная система;
  • рычажная система.

Работа электромеханических бистабильных реле практически не отличается от простых электромеханических реле. Они способны поочерёдно включать и отключать устройства, когда поступают импульсы на катушку.

Электронные реле отличаются своей конструкцией от электромеханических. Так как у них нет сердечника и собраны эти реле на основе микроконтроллера. Приборы имеют полупроводниковый элемент (ключ) с микропроцессором или релейный вход. Контроллеры предназначены для управления коммутацией нагрузки и слежения за сигнальным входом. В некоторых моделях микроконтроллёры соединены с таймерами, благодаря этому можно собирать своеобразные схемы на базе одного реле.

Импульсные реле выпускаются разных мощностей и могут иметь следующие отличия:

  1. Количество контактов.
  2. Тип контактов.
  3. Число полюсов.
  4. Тип поляризации.
  5. Номинальный ток силовых контактов (16 А, 32А).
  6. Способ установки:- навесной;- на DIN рейку в распределительный щит.

Реле навесного типа часто устанавливают под навесным потолком, а также в распределительной коробке.

Основное применение

Импульсные реле имеют разное назначение. Некоторыми моделями пользуются на тепловых и атомных станциях, другими в быту для управления разными светильниками из нескольких точек в доме. Широко распространено реле этого типа в железнодорожной сфере, его применяют для улавливания импульсов рельсовых цепей, контролирующих рельсовые линии на станциях. Также приборы эксплуатируются для автоматизации разных процессов в сфере телемеханики и производстве.

С помощью бистабильных реле организовывают регулирование освещением, как и с помощью проходных выключателей. Но в реле, управляющихся импульсами, намного больший функционал, поэтому их можно применять в конструкциях систем автоматического управления. Они позволяют управлять не одной группой освещения из разных мест при помощи кнопочных выключателей соединённых параллельно. Благодаря чему можно создать централизованное управление всеми осветительными приборами в доме, чтобы уходя из дому, гасить полностью освещение в здании, путём нажатия на один выключатель.

Импульсные электронные реле с таймером удобно использовать на лестничных пролётах либо проходных коридорах.

Плюсы и минусы импульсных реле

Бистабильные реле электромеханического типа имеют такие плюсы:

  1. Надёжность.
  2. Устойчивость к перенапряжениям сети.

Недостатки электромеханических реле:

  1. Низкая функциональность (выполняют одну функцию).
  2. Отсутствует индикации положения контактов.

Плюсы электронных импульсных реле:

  1. Эффективное управление осветительными приборами в помещении.
  2. Безопасность.
  3. Возможность монтажа вспомогательных приспособлений.
  4. Широкие возможности регулирования электроцепями.
  5. Высокая функциональность.
  6. Наличие индикаторных светодиодов.

Недостатки электронных импульсных реле:

  1. Высокая чувствительность к уровню напряжения сети.
  2. Восприимчивость к импульсным перенапряжениям.
  3. Вероятность ложного срабатывания, обусловленная реакцией на помехи в сети.

Электромеханические импульсные реле зарекомендовали себя как более удобные и надёжные приборы по сравнению с электронными. Так как электронные реле нуждаются в полноценном и стабильном питании, при этом фаза и ноль должны непрерывно подаваться на них. Также у них низкая защита от помех, но высокая безопасность в отличии от электромеханических реле.