Подключение потребителя через реле в авто
Принцип действия и назначение работы Реле.
Реле — электрическое устройство (выключатель), предназначенное для замыкания и размыкания различных участков электрических цепей при заданных изменениях электрических или неэлектрических входных величин.
Типы реле могут различаться по управляющему сигналу и по исполнению, не будем останавливаться на этом, тем более все это есть на той же википедии. Отметим лишь, что наибольшее распространение получили электрические (электромагнитные) реле.
Понять для чего нужно реле из определения трудно, поэтому разжуем на простых словах:
Реле предназначено для коммутации больших токов нагрузки. Другими словами является переключателем, а еще проще — принцип работы реле — малым током (например сигналом кнопки) включать цепи с большим током. А используют реле, когда исполнительное устройство (стартер, генератор, вентилятор, обогрев зеркал, клаксон и т.д.) потребляет больший ток (до 30-40 ампер).
Электромагнитное реле состоит из:
электромагнита (представляет собой электрический провод, намотанный на катушку с сердечником из магнитного материала).
якоря (пластина из магнитного материала, через толкатель управляющая контактами).
переключателя (могут быть замыкающими, размыкающими, переключающими).
При пропускании электрического тока через обмотку электромагнита возникающее магнитное поле притягивает к сердечнику якорь, который через толкатель смещает и тем самым переключает контакты.
**************************************************************************************************************************
Контакты и принцип работы реле
Контакты реле:
Контакты 85 и 86 — это катушка.
Контакт 30 — общий контакт, всегда присутствует в реле. Он, без подачи напряжения на контакты обмотки, постоянно замкнут на контакт 87а.
Контакт 87А — нормально-замкнутый контакт.
Контакт 87 — нормально-разомкнутый контакт.
Силовые контакты имеют всегда маркировку 30, 87 и 87а.
Принцип действия реле:
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, если на реле нет маркировки диода) катушка «возбуждается», то есть срабатывает. Тогда контакт 30 отмыкается от контакта 87А и соединяется с контактом 87.
************************************************************************************************************************
Некоторые виды реле:
-реле с пятью контактами (5ти контактное реле). Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87.
-реле с четырьмя контактами (4х контактное реле). Контакт 87а или 87 может отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.
Все реле имеют контакты обмотки (85 и 86 контакты).
*************************************************************************************************************************
Применяемость и назначение:
Реле 4х контактное и 5и контактное используются применяются в авто как средство включение или переключение цепи.
Вывод:
Главное отличие и сходства 4х контактного реле от 5ти контактного реле в том:
-Сходство этих типов реле. У них есть катушка возбуждения которая переключает перемычку (якарь). (Контакты 86,85-катушка)
-Отличие этих реле состоит в том что.
У 4х контактного реле контур всегда разомкнут (контакты 87,30) и под воздействием катушки (возбудителя) контур замыкается (происходит контакт).
У 5ти контактного реле контур разомкнута, замкнутый (контакты 87а, 30- замкнуты) (контакты 87,30-разомкнуты) под воздействием катушки(возбудителя) происходит переключение перемычки (якоря) с контакта 87а на контакт 87.
Про установку реле в теории и примерах. Часть 1
Достаточно часто мне приходиться помогать с подключением противотуманных фар и прочего дополнительного оборудования. Основной проблемой, с которой сталкиваются начинающие кадеттоводы и не только – подключение реле. Для помощи в данном деле было решено сделать инструкцию для данного процесса, а точнее небольшой цикл постов, посвященных данной тематике.
Задача. Имеем в своем распоряжении атвомобиль OPЕL KADETT, в котором ранее никогда не было установлено противотуманных фар. Проводки в нем в имеющейся комплектации для этого не заложили, а уж очень хочется установить комплект универсальных противотуманных фар. Поэтому установку проведем, что называется, с нуля.
Говорят, что их нужно подключать через реле. Как оно выглядит, что оно делает и самое главное, как его подключить?
Я не буду объяснять все это. В интернете хватает статей с данной информацией. Здесь мы рассмотрим лишь варианты подключения.
Решение. Идем на рынок/в автомагазин/через браузер в интернет-магазин и т.д. и покупаем понравившийся комплект противотуманных фар. Если вы не экономили, то в комплекте будут все необходимые установочные элементы. Если же все-таки захотелось сэкономить или фары достались от брата/кума/соседа, то нужно кое-что докупить. Далее я не буду оговаривать, что Вам необходимы провода и соответствующие клеммы, а остановлюсь лишь на главных элементах. Для своевременного включения и выключения дополнительных фар нам нужна будет кнопка. Без этого никак, ведь мы все знаем правила дорожного движения. Для этого приобретаем понравившеюся (желательно с подсветкой и индикацией положения) и врезаем ее в панели в удобном для Вас месте, либо покупаем штатную кнопку. Первый вариант я конечно же расписывать не буду, ибо не могу предугадать будущее, да еще и именно Ваше. А вот если Вы остановились на штатной кнопке, то на схемах обозначены номера контактов, которые ей соответствуют.
Все номера контактов на кнопках/реле/переключателях и т.д., которые есть на схемах ниже, можно найти на их корпусе или штекере/разъеме в виде маленьких цифр в соответствующих местах.
Итак, реле. В основном на прилавках доступны 3 виды автомобильных реле.
Вариант 1. 4-контактное со встроенным предохранителем.
Я считаю, что это есть самый удачный вариант для установки подобного оборудования. Достоинства такой конструкции заключаются в том, что сокращается количество рукодельных скруток/спаек по пути силового провода, что позитивно влияет на надежность проводки и падение напряжения по пути до потребителя. Недостаток тоже есть – при неудачном месте установки, где на реле может попасть агрессивная среда типа влаги, возможно загрязнение контактов. Последнее ухудшает проводимость, что может привести к выходу из строя самого реле и ухудшить показатели работы потребителя. В худшем случае возможно разрушение проводов. Но это маловероятно. Такое реле имеет следующий вид:
Схема подключения в таком случае будет такая:
Вариант 2. 4-контактное обычное реле. Весьма редкий гость на прилавках на сегодняшний день (по крайней мере я редко встречал), но часто встречается в закромах у бывалых водителей совковой эпохи. Выглядит вот так:
Для подключения с помощью этого реле дополнительно необходимо предусмотреть (читай приобрести) установку предохранителя для предотвращения негативных последствий в проводке. Советую, обратить внимание на специальные держатели. Они имеют вид пластикового корпуса для предохранителя. Встречаются, также «резиновые» варианты с ударом на влагозащищенность. Покупаем понравившейся. В целом они выглядят примерно так:
Подключение с данным видом реле советую провести по такой схеме:
Вариант 3. 5-контактное обычное реле. Пожалуй, самый распространённый вид. Выглядит так:
Именно с ним наиболее часто и возникают трудности с подключением. Что еще характерно для этого вида реле, к ним без проблемно можно купить колодку/разъем. Тогда этот набор будет примерно таким:
Установка с помощью этой колодки конечно значительно облегчает процесс, но к сожалению имеет и недостаток. Это очередные скрутки/спайки проводов. Так что каждый волен поступать по своему: просто обжать провода клеммами, обжать и установить их в колодку (самый правильный, но дорогой и трудоемкий вариант), «скрутить» штатные провода колодки со своей проводкой. Как и в прошлом случае, дополнительно также придется устанавливать предохранитель.
Ну и конечно же схема подключения с данным видом реле представлена ниже:
В представленных выше схемах использованы следующие условные обозначения:
Мои схемы будут работать следующим образом. При включении габаритов (+подсветка панели приборов и некоторых переключателей) засветиться подсветка кнопки и появиться возможность включить противотуманные фары. То же самое будет на ближнем/дальнем свете. При выключении габаритов в любом случае выключаться и ПТФ. Напоминаю, что согласно ПДД нельзя использовать ПТФ с дальним светом. По этому данные схемы сделаны с расчетом на простейший способ подключения и на сознательного водителя, который не забывает о своих переключателях. Если же следовать правилам и нормам, то во все схемы потребуется добавление еще одного реле, которое будет отключать ПТФ в режиме дальнего света. Кому интересно, могу дополнить.
Еще один вопрос, который должен быть решен при подготовке новой ветки электропотребителей — номинал предохранителя. В схемах выше он составляет 20 А. Это было сделано из расчета, что большинство продаваемых реле рассчитаны на максимальные токи около 30 А. То есть если при расчете окажется, что потребителям необходим ток более 20 А, я советую усложнить схемы и применить несколько реле для каждого отдельного или группы потребителей. Забегая немного наперед, скажу, что для установки ПТФ с лам лампами мощностью 90…100 Вт, вполне достаточно этих номиналов. Теперь слегка конкретнее. Существует формула, которая входит в базовый курс школьной программы. Но в школе мы были давно. Напомним: электрическая мощность равняется произведению напряжения на силу тока (P = U*I). Давайте рассмотрим наиболее распространенные варианты:
Для двух ламп ПТФ мощностью 55Вт каждая необходим ток номиналом (55Вт*2фары)/13В = 8,5 А. То есть предохранитель должен иметь минимальный номинал в 10 А. Но учитывая такое понятие, как пусковой ток, рекомендуется увеличить данное число в 1,2…1,5 раза. Т.е. оптимальным будет предохранитель номиналом в 15 А.
Для двух ламп ПТФ мощностью 100Вт каждая необходим ток номиналом (100Вт*2фары)/13В = 15,4 А. В таком случае необходимо устанавливать предохранитель номиналом 20 или 25 А.
Принцип работы 5-ти контактного реле
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.
Что такое реле, и как оно работает? Диод и провода в автомобили.
Зная, как работает реле, Вы сможете осуществить различные схемы подключения к электропроводке автомобиля.
Что такое реле, и как оно работает? 5-тиконтактное реле
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.
Что такое реле, и как оно работает? 5-тиконтактное реле
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. Давайте рассмотрим простейшие примеры применения реле.
Блокировка двигателя.
Что такое реле, и как оно работает? Реле блокировки двигателяВ 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.
Что такое реле, и как оно работает? Инвертируем сигнал с помощью реле 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.
Что такое реле, и как оно работает? 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.
Ещё один элемент, который так же, как и реле, часто используется в установке автосигнализаций — диод.
Диоды бывают электровакуумными (кенотроны), газонаполненными (газотроны, игнитроны, стабилитроны), полупроводниковыми и др. В настоящее время в подавляющем большинстве случаев применяются полупроводниковые диоды.
У нас при установке автосигнализаций тоже применяются полупроводниковые диоды.
Полупроводниковые диоды используют свойство односторонней проводимости p-n перехода — контакта между полупроводниками с разным типом примесной проводимости, либо между полупроводником и металлом.
Полупроводниковый диод. Катод и анод диода. Полупроводниковый диод. Течение тока в диоде.
Полупроводниковые диоды — очень простые устройства. Кроме оценки силы тока диода, есть три основных вещи, которые вы должны держать в уме:
1. Катод (сторона с полосой)
2. Анод (сторона без полосы)
3. Диод пропускает «-» от катода к аноду (не пропускает «+») и «+» от анода к катоду (не пропускает «-»).
Подключение концевиков дверей с помощью диодов.
Немного про использование диодов при подключении автосигнализации к электропроводке автомобиля написано в статье Поиск концевиков.
Встречаются автомобили, у которых нет общей точки концевиков дверей, т.е. все концевики развязаны. Для каждой двери свой концевик. Например, Honda некоторые, Ford, GM и т.д.
При подключении автосигнализации в таких автомобилях можно подцепиться к плафону в салоне и запрограммировать функцию вежливой подсветки, можно тупо все провода концевиков связать вместе.
Первый способ не всегда может пройти. Почему, написано в статье Поиск концевиков.
Второй способ может подойти, если при таком виде подключения не нарушится функциональность некоторых приборов автомобиля. Если у вас на автомобиле на приборной панели показывается открытие каждой двери отдельно — такой способ не подойдёт. Если после установки автосигнализации у вас при открытии любой двери, а не только водительской, начинает пищать зуммер, указывающий об оставленном ключе в замке зажигания, значит, был применён вышеприведенный способ подключения концевиков.
В таких автомобилях при подключении автосигнализации правильнее всего использовать диоды.
Ниже приведены примеры подключения автосигнализации с использованием диодов к отрицательным и положительным концевикам дверей.
Полупроводниковый диод. Подключение отрицательных концевиков к автосигнализации при помощи диодов.Полупроводниковый диод. Подключение положительных концевиков к автосигнализации при помощи диодов.
Эти же схемы используются при подключении двух датчиков к одному входу (например, удара и наклонного).
Сечение провода. мм2 0.5 \ 0.75 \1.0 \ 1.5\ 2.5\ 4.0\ 6.0
Электрическое сопротивление Ом’м х 10? 3.7 \2.5 \1.85 \ 1.2\ 0.72\ 0.46 \ 0.29
Допустимые значения сипы тока при длительных нагрузках роводов сечением 0.5-16 мм2 при одиночной прокладке должны быть не выше указанных в таблице
Cтандартные автомобильные реле. Схемы и некоторые варианты применения
В этой статье я приведу несколько примеров реле применяемых в автомобилях, их отличия и некоторые варианты использования.
Отечественные реле и их характеристики:
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.
 |
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.
