Реле

При создании проектов с использованием различных компонентов часто необходимо управлять мощными нагрузками. Это может быть электродвигатель, лампы освещения или другой потребитель. Чаще всего если мы не говорим о маломощном светодиоде, мы не можем управлять такими нагрузками контроллером напрямую. Токи и напряжение которые проходят через него ограничены. Кроме того имеется риск спалить контроллер в случае короткого замыкания или кратковременных скачков напряжения.

Поэтому для управления нагрузками целесообразно использовать реле. Оно будет замыкать нужный нам контакт в зависимости от команд поступающих с контроллера. Причем если контроллер может работать с небольшими напряженями (5 или даже 3,3 вольта), то переключаемая нагрузка может быть намного более мощной (вплоть до привычных в быту 220В переменного тока)

Для электродвигателей конечно предпочтительно использовать отдельный контроллер двигателя. Но в простейшем случае (когда нужно просто включить двигатель без регулировки скорости или плавного пуска) можно также использовать реле.

Простейший случай - электро-механическое реле с герконом, которое под действием логического сигнала механически замыкает контакт, через который идей основная нагрузка. Такие реле будут самыми дешевыми и универсальным - при механическом замыкании контакта безразлично, постоянный или переменный ток будет течь через него. Главное не превысить предельный ток. Из недостатков - щелкающий звук при срабатывании, ограничения по быстродействию и ресурсу из-за наличия механических частей. Если вам не нужно несколько раз в секунду переключать нагрузку и не требутеся чтобы реле служило годами - этот вариант будет оптимальным.

Если механическое реле по какой-то причине не устаривает, то можно использовать твердотельные реле. Они не имеют движущихся частей - переключение происходит с помощью полупроводниковых компонентов (тиристоров или транзисторов) Такие реле компактны, работают бесшумно, имеют большой ресурс и скорость переключения. Из недостатков - чувствительность к перегрузкам (даже кратковременному превышению передаваемого тока и напряжения) и небольшое дополнительно сопротивление в замкнутом состоянии.

Есть множество вариантов более специфических реле (фотоэлектрические, индукционные и т.д.). Но если это не требуется из-за специфических требований проекта, то вы вряд ли будете их применять.

Выбор реле зависит от нагрузки которой нужно управлять и уровнем управляющего сигнала. Простейшие электро-механические реле управляются логическим сигналом 5В, поэтому их можно подключать напрямую к выходам контроллера. Более мощные реле могут управляться напряжением 12В и выше - тут возможно понадобится ставить дополнительный усиливающий транзистор или делать цепочку из нескольких реле.

Реле наверное один из самых простых в освоении компонент электиричеких схем. Без них нельзя обойтись если наша система имеет какое-то практическое применение и управляет реальными нагрузками.